Способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность

 

Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний , На вибростенде возбуждают неустановившиеся резонансные колебания испытуемого изделия при изменении частоты по линейному закону. Виброускорение стола вибростенда и скорость изменения частоты задают такими, чтобы уровень виброускорения изделия был равен уровню Изобретение относится к механическим испытаниям изделий, а именно к способам ускоренных испытаний на вибропрочность. Известен способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность, по которому сокращение длительности испытаний в условиях установившихся колебаний определяют в результате специального анализа эквивалентности испытаний, характеризующейся степенью повреждаемости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ ускоренных испытаний на вибропрочность, по которому возбуждают неустановившиеся резонансные колебания изделия, а время виброускорения при установившихся резонансных колебаниях. Определяют АЧХ изделия во всем частотном диапазоне испытаний. Находят величины повреждаемостей С при установившихся и неустановившихся колебаниях по формуле С jm / Kmj(t) f(t)dt, где j о ускорение стола вибростенда, m - параметр наклона кривой усталости материала изделия , t - время однократного прохождения рабочего частотного диапазона, Kj(t) - АЧХ, f(t) - частота возбуждения. Коэффициент Ку ускорения испытаний определяют как отношение этих повреждаемостей, а время испытаний задают по формуле tn t/Ky, где t - время испытаний при установив.шихся резонансных колебаниях. Повышение достоверности результатов достигается за счет того, при испытаниях учитывается влияние на долговечность изделий колебаний во всем рабочем частотном диапазоне. со С испытаний определяют по отношению ширины резонансной полосы при установившихся резонансных колебаниях изделия к ширине полосы при неустановившихся колебаниях . Недостатком этого способа является низкая достоверность результатов испытаний , так как в нем не учитывается влияние на долговечность испытуемых изделий воздействие на них вибрации во внерезонансной области. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний. Сущность изобретения заключается в том, что при определении длительности уса 00 И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О » (21) 4796050/28 (22) 27.11.89 (46) 23.04.92, Бюл, М 15 (71) Минский радиотехнический институт (72) В.Г.Назаренко, В.М.Сурин, В,Я.Эфрос и

Ч.Г. Рутко вский (53) 620.178.5(088.8) (56) Ленк А., Ренитц Ю. Механические испытания приборов и аппаратов, - М.: Мир, 1976, с. 94-98, Авторское свидетельство СССР

М 1478061, кл. G 01 M 7/00, 1986. (54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

ИЗДЕЛИЙ НА ВИБРОПРОЧНОСТЬ (57} Изобретение относится к технике вибрационных испытаний. Цель изобретения— повышение достоверности результатов испытаний, На вибростенде возбуждают неустановившиеся резонансные колебания испытуемого изделия при изменении частоты по линейному закону. Виброускорение стола вибростенда и скорость изменения частоты задают такими, чтобы уровень виброускорения изделия был равен уровню

Изобретение относится к механическим испытаниям изделий, а именно к способам ускоренных испытаний на вибропрочность.

Известен способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность, по которому сокращение длительности испытаний в условиях установившихся колебаний опре- . деляют в результате специального анализа эквивалентности испытаний, характеризующейся степенью повреждаемости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ ускоренных испытаний на вибропрочность, по. которому возбуждают неустановившиеся резонансные колебания изделия, а время

„.,5U „„1728701 А1 виброускорения при установившихся резонансных колебаниях. Определяют АЧХ изделия во всем частотном диапазоне испытаний. Находят величины повреждаемостей С при установившихся и неустановившихся колебаниях по

Т формуле С = j / К j(t) f(t)dñ, где j— о ускорение стола вибростенда, m — параметр наклона кривой усталости материала изделия, t — время однократного прохождения рабочего частотного диапазона, K>(t) — АЧХ, f(t) — частота возбуждения, Коэффициент Ку ускорения испытаний определяют как отношение этих повреждаемостей, а время испытаний задают по формуле Q = с/Ку, где т— время испытаний при установившихся резонансных колебаниях, Повышение достоверности результатов достигается за счет того, при испытаниях учитывается влияние на долговечность изделий колебаний во всем рабочем частотном диапазоне. испытаний определяют по отношению ширины резонансной полосы при установившихся резонансных колебаниях изделия к ширине полосы при неустановившихся колебаниях.

Недостатком этого способа является низкая достоверность результатов испытаний, так как в нем не учитывается влияние на долговечность испытуемых изделий воздействие на них вибрации во внерезонансной области.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний, Сущность изобретения заключается в том, что при определении длительности ус1728701

55 коренных испытаний иэделий в условиях неустановившихся резонансных колебаний по отношению повреждаемости при неустановившихся и установившихся колебаниях во всем частотном диапазоне испытаний учитывается влияние на долговечность изделий всех колебаний, за счет чего повышается достоверность результатов испытаний. Для обеспечения того же, что и при установившихся резонансных колебаниях, виброускорения изделия увеличивают амплитуду виброускорения стола вибростенда.

Способ осуществляется следующим образом, Если заранее известны значения добротности и резонансной частоты изделий, то, исходя из возможностей стенда, принимают максимальную скорость изменения частоты и проводят расчет виброускорения стола вибростенда, требуемого для получения режима неустановившихся резонансных колебаний изделия. Настраивают вибростенд и проводят испытания в установленном режиме при линейном законе изменения частоты.

Для определения времени сокращения испытаний снимают амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) эталонного изделия во всем частотном диапазоне испытаний, находят величины повреждаемости С при неустановившихся и установившихся колебаниях по формуле т

С = J J К j(t) f(t)« о гдеj —; m— параметр наклона кривой усталости материала изделия; Т вЂ” время однократного прохождения рабочего частотного диапазона;

Kj(t) — АЧХ изделия, f(t) — задаваемая частота возбуждения, при этом коэффициент ускорения испытаний Ку определяют как отношение этих повреждаемостей, найденных как при возрастании, так и при убывании частоты возбуждения, а время t> ускоренных испытаний задают по соотношению

t> = t/Ky, где t — время испытаний при установившихся резонансных колебаниях.

Если значение добротности и резонансной частоты неизвестны, то проводят исследование эталонного изделия в условиях установившихся резонансных колебаний, возникающих при заданной амплитуде виброускорения стола вибростенда и изменении частоты по линейному закону с заданной скоростью. Измеряют АЧХ изделия в диапазоне испытаний при возрастании и убывании частоты возбуждения, по которой и находят значения повреждаемо5

35 сти. Затем либо устанавливают максимальную амплитуду виброускорения стола вибростенда и подбирают скорость изменения частоты, либо устанавливают максимальную скорость изменения частоты и подбирают амплитуду ускорения стола вибростенда, чтобы амплитуда виброускорения эталонного иэделия достигла заданного значения, и измеряют АЧХ при неустановившихся резонансных колебаниях при возрастании и убывании частоты в том же частотном диапазоне, по которой находят значение пов реждаемости.

Необходимость измерения АЧХ при возрастании и убывании частоты возбуждения в условиях установившихся колебаний связана с учетом возможных нелинейных свойств изделия, а при неустановившихся колебаниях — с несовпадением АЧХ при различных направлениях изменения частоты.

Пример. Проводят испытания изделия при Xl степени жесткости испытаний и следующих исходных данных: нижняя и верхняя чаСтоты диапазона испытаний fH = 10 Гц и fB = 2000 Гц, амплитуда виброускорения стола вибростенда j = 10g, время цикла изменения частоты тц = 15 мин, скорость изменения частоты Ur = 4,4 Гц/с, резонансная частота fo = 780 Гц, добротность Q = 120, параметр наклона кривой усталости материала изделия m = 3,3.

Снимаем АЧХ изделия в виде графика перемещений Y = p(X), где величина Y пропорциональна амплитуде перемещения изделия, а X — частота вибрации. Проводим разметку горизонтальной оси в относительных единицах:

Zb — ZH

= Х X+Z„ то Хь

t где ZH = 1н/1о, 2в = fB/fo

При увеличении скорости изменения частоты до Ufy = 100 Гц/с требуемое увеличение виброускорения стола вибростенда

Jy = 11,7g. Снимаем зависимость Yy = фХ) при неустановившихся колебаниях и находим коэффициент ускорения Ку испытаний как отношение повреждаемостей. Для зависимости Y = p (Z) величина Ky = 1,6 определяется по формуле

2в

f (г,,"„, ° Y, )zdz.

2 (п + акр)zdz

Н

Где Удр и Уобр амплитуды перемещения при возрастании и убывании частоты возбуждения соответственно.

1728701 т

C=j f К (с) (т)В, о

Ь = С/K„, где t u Ky — соответственно время испытаний при установившихся резонансных колеба25

35

45

Составитель B. Назаренко

Редактор И. Ванюшкина Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк

Заказ 1401 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Таким образом, время испытаний сокращается в 1,6 раза, Формула изобретения

Способ ускоренных испытаний изделий на вибропрочность, по которому возбуждают на вибростенде неустановившиеся резонансные колебания изделия, при этом возбуждение осуществляют при изменении частоты по линейному закону при такой скорости изменения частоты и таком уровне виброускорения стола вибростенда, при которых уровень виброускорения изделия в режиме неустановившихся резонансных колебаний равен уровню виброускорения при установившихся резонансных колебаниях, регистрируют амплитудно-частотную характеристику(АЧХ) изделия, а время испытаний задают по соотношению ниях и коэффициент ускорения испытаний при неустановившихся резонансных колебаниях, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения достоверности результа5 тов испытаний, АЧХ изделия определяют во всем частотном диапазоне испытаний, находят величины повреждаемости (С) при неустановившихся и установившихся колебаниях по формуле

15 гдеj —; m— параметр наклона кривой усталости материала изделия; t — время однократного прохождения рабочего частотного диапазона;

Ki(t) — АЧХ; f(t) — задаваемая частота возбуждения,при этом коэффициент ускорения испытаний определяют как отношение этих повреждаемостей.