Характеристики режимів випробування

Розрізняють два види випробувань на ударне напруження: на ударну пружність і ударну стійкість. При випробуванні на ударне напруження випробуванні дослідні ІМ піддають впливу або одиночного, або багатократний ударів. В останньому випадку частота слідування ударів повинна бути такою, щоб можна було виконати контроль параметрів ІМ, що перевіряються. Основні характеристики режимів використання ІМ при багатократному впливі ударів – пікове ударне прискорення і загальне число ударів – що задаються у відповідності із ступенем жорсткості випробування (табл.3.1).

 

Таблиця 3.1 – Основні характеристики режимів випробування

Ступінь жорсткості	Пікове ударне прискорення, g	Загальне число ударів для передбаченого в стандартах і ТВ на вироби вибірки об’ємом
		3 і менше	більше 3
I II III IV	15 40 75 150	12000 12000 6000 6000	10000 10000 4000 4000

 

Форма ударного імпульсу як одна з важливих характеристик, що забезпечує єдність випробувань, повинна регламентуватися з часними технологічними пристроями (ЧТП). Найнебезпечнішим для виробу є трапецеїдальний імпульс, оскільки він має найбільш широку область квазірезонансного збудження і найбільший коефіцієнт динамічності в цій області. На практиці частіше використовують напівсинусоідальний ударний імпульс, формування якого найбільш просте і потребує найменших затрат енергії.

Випробування на ударне навантаження проводять в квазірезонансному режимі збудження. Тривалість дії ударного прискорення τ вибирають в залежності від значення нижньої резонансної частоти f_0н виробу.

Якщо вироби мають амортизатори, то при виборі тривалості дії уданого прискорення враховують нижні резонансні частоти самих виробів, а не елементів захисту. В якості параметрів, що перевіряються, вибирають ті, за зміною яких можна судити про ударну стійкість ІМ в цілому (спотворення вихідного сигналу, стабільність характеристик функціонування та ін.).

При розробці програми випробувань напрям впливів ударів встановлюють в залежності від конкретних властивостей випробуваних ІМ. Якщо властивості ІМ невідомі, то випробування проводять в трьох взаємоперпендикулярних напрямках. При цьому рекомендується обирати тривалість ударів, що викликають резонансне збудження випробуваних ІМ.

Ударну міцність оцінюють за цілісністю конструкції. Вироби вважають такими, що витримали випробування на ударну міцність, якщо після випробування вони задовольняють стандартам і програмі випробувань (ПВ) для даного виду випробування.

Випробування на ударну стійкість рекомендують проводити після випробування на ударну міцність. Часто їх поєднують. Відміна від випробування на ударну міцність випробування на ударну стійкість здійснюють під електричним навантаженням, характер і параметри якого встановлюють в ЧТП і ПВ. При цьому контроль параметрів ІМ проводять в процесі удару для перевірки працездатності виробів і виявлення помилкових спрацювань. Вироби вважають тими, що пройшли випробування, якщо в процесі і після нього вони задовольняли вимогам, встановленим в стандартах і ПВ для даного випробування.

 

Пристрої для випробування

Для випробування ІМ на поодинокі удари служать ударні стенди копрового типу, а на багатократні – стенди кулачного типу, що відтворюють удари напівсинусоідальної форми. В цих стендах використовується принцип вільного падіння з випробуваним виробом на амортизуючі прокладки.

На рис.3.4 наведений пристрій механічного стенду кулачного типу. Стіл 1 представляє собою стальну плиту з пазом для кріплення виробу, на нижній стороні якої є направляючі 4, переміщують у втулках, закріплених в кронштейнах станини. На спеціальних упорах чугуної станини розміщені амортизуючі прокладки 5 для регулювання ударного прискорення, а в нижній частині станини є резонансні амортизатори 8, що поглинають частину енергії удару. Провідний механізм, що складається з кліноременної передачі 2 і електродвигуна 7, встановлений на площадці всередині станини. Натягнення ременя регулюють змінюючи набір шайб, розміщених під електродвигуном. Підйом столу здійснюється за допомогою кулачка 3, що обертається від провідного механізму.

 

1 – стіл; 2 – кліноременна передача; 3 – кулачок; 4 – направляючі; 5 – амортизуюча прокладка; 6 – станина; 7 – електродвигун; 8 – резинові амортизатори.

Рисунок 3.4 – Схема стенду для випробування ІМ на вплив багатократних ударів

 

При випробуванні багатократних навантажень ударні стенди повинні забезпечити отримання заданого прискорення не більше ±20%. Ударне навантаження, тривалість і форма ударного імпульсу регулюються в широких межах за допомогою амортизуючих повстяних, фетрових, резинових, пластмасових або комбінованих прокладок. Для формування напівсинусоідального імпульсу тривалістю 0.5…5 мс використовують резину середньої та підвищеної твердості або фетр; для імпульсів тривалістю 0.5 мс може виявитися доцільним використання винипласту, фторопласту та ін. листових матеріалів. В деяких випадках використовують багатошарові прокладки. При цьому між резиновими і можуть бути встановлені металеві прокладки із листового алюмінію або сталі товщиною 1…2 мм. Удари тривалістю 0.1 і менше рекомендується отримувати співударом стальних загартованих поверхонь – плоскої та сферичної. В цьому випадку стіл виконується у вигляді бойка.

Також застосовують електродинамічні і пневматичні ударні стенді. В електродинамічних стендах через котушку збудження рухливої системи пропускають імпульс струму, амплітуда і тривалість якого визначають параметри ударного імпульсу. На пневматичних стійках ударне прискорення отримують при співударі столу із снарядом, що випущений із пневматичної пушки.