Випробування РЕСІ на ударну міцність і стійкість вплив лінійних навантажень акустичного

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Білоруський державний університет інформатики і

радіоелектроніки

кафедра РЕЗ

РЕФЕРАТ

на тему:

«Випробування РЕСІ на ударну міцність і стійкість, вплив лінійних навантажень, акустичного шуму»

МІНСЬК, 2008

Випробування на ударну міцність і стійкість

До основних параметрів ударного імпульсу відносять пікове ударне прискорення (перевантаження), тривалість впливу ударного прискорення і форма ударного імпульсу. Результат дії удару на виріб залежить від його динамічних властивостей - маси, жорсткості і частоти власних коливань.

Розрізняють два види випробувань:

• випробування на ударну міцність;

• випробування на ударну стійкість.

Випробування на ударну міцність проводять з метою перевірки здатності вироби протистояти руйнівній дії механічних ударів, зберігати свої параметри в межах, зазначених в НД.

Випробування на ударну стійкість поводять з метою перевірки здатності виробу виконувати свої функції в умовах дії механічних ударів.

Характеристики режимів випробувань задаються у відповідності зі ступенем жорсткості випробувань:

Таблиця 1 - Характеристики режимів випробувань

Вироби на столі вібростенда кріплять за допомогою спеціальних пристосувань. При цьому повинні виконуватися умови:

• виріб повинен кріпитися на пристосуванні з мінімальним зазором і тим же способом, що і при експлуатації;

• резонансна частота пристосування повинна бути в 1,5-2 рази вище верхнього значення частоти вібрації вироби.

Таблиця 2 - Тривалість дії ударного імпульсу

Найбільш кращою формою пристосування є пристосування у формі куба, що дозволяє кріпити виріб в трьох площинах. Резонансна частота куба пов'язана з довжиною його ребра співвідношенням:

(1)

Зміна параметрів вібрації здійснюють за допомогою наступних типів вібропріспособленій: індуктивні, трансформаторні, електродинамічні, електромагнітні, ємнісні, п'єзоелектричні та ін Найбільш широко використовуються п'єзоелектричні віброперетворювачі, які працюють в широкому діапазоні частот і прискорень, мають малі габарити і вагу. Основні типи: ІС - 318, ІС - 579А, Д23 і ін

Випробування на вплив одиночних ударів

Таблиця 3 - Параметри впливів

Тривалість для імпульсу полусінусоідальной форми із запропонованої таблиці для f _o <500 Гц

5000-10000 0,2 ± 0,1 20.000 і> 0,05 ± 0,02

Тривалість дії ударного прискорення в мс трапецеїдальної і трикутної форми:

(2)

де n від 3 до 100.

(3)

Рекомендується випробування на ударну стійкість проводити після випробувань на ударну міцність. Характер закріплення РЕСІ на столі стенду залежить від її призначення, місця установки і передбачуваного способу транспортування. Переносна РЕСІ випробовується на ударну міцність при закріпленні в трьох взаємно перпендикулярних площинах, причому тривалість випробувань в експлуатаційному положенні становить 50%, а в двох інших - по 25% загального часу випробувань.

Ударну міцність оцінюють по цілісності конструкції (відсутності тріщин, наявності контакту між складовими конструкціями).

Обладнання для випробувань

Ударні стенди класифікують за такими ознаками:

• за характером відтворюваних ударів: стенди одиночних і багаторазових ударів;

• за способом отримання ударних перевантажень: стенди вільного падіння і примусового розгону платформи з виробом;

• по конструкції гальмівних пристроїв: з жорсткою ковадлом, з пружною ковадлом, з амортизуючими прокладками і ін

Залежно від конструкції УС і особливо застосовуваного гальмівного пристрою отримують ударні імпульси полусінусоідальной, трикутної, трапецієвидної форми.

Найбільш широко для випробувань на одиночні удари служать ударні стенди копрового типу, а на багаторазові удари - стенди кулачкового типу, які відтворюють удари підлозі синусоїдальної форми.

Рисунок 1 - Стенд для випробувань на вплив багатократних ударів:

1 - стіл, 2 - виріб, 3 - кулачок; 4 - амортизаційні прокладки;

5 - основа; 6 - направляючі; 7 - корпус, 8 - двигун.

Таблиця 4 - Основні характеристики деяких УС

Для вимірювання параметрів ударного імпульсу використовують апаратуру, з'єднувалися таким чином:

Рисунок 2 - Вимірювання параметрів ударного імпульсу:

1 - вимірювальний перетворювач; 2 - узгоджувальний підсилювач;

3 - фільтр; 4 - реєструючий прилад (осцилограф із запам'ятовуванням).

Більш сучасним напрямком при реєстрації ударних процесів є аналого-цифрові вимірювачі параметрів удару. Використання таких ударів дозволяє підвищити точність вимірювань, дає більшу достовірність, оперативний зв'язок з ЕОМ. Основними вузлами таких пристроїв є фіксатор рівня і аналогове запам'ятовуючий пристрій. У фіксаторі рівня сигнал перетвориться в ступінчасту функцію, потім запам'ятовується і можна його багато разів відтворювати.

Випробування на вплив лінійних навантажень

Випробування проводять з метою перевірки здатності виробу виконувати свої функції при лінійних навантаженнях і руйнує дії цих навантажень. Випробування здійснюють на спеціальних стендах - центрифугах, що створюють в горизонтальній площині радіально спрямовані прискорення. Швидкість обертання платформи центрифуги (n) об / хв підраховують за формулою:

(4)

де j - прискорення, g;

R - відстань від центру обертання платформи до геометричного центру виробу або його центру ваги, див.

Вироби випробовують без або під електричним навантаженням (напругою). Необхідність випробування під електричним навантаженням, а також її характер і параметри повинні встановлюватися в стандартах і ПІ.

Режими випробувань визначаються значенням лінійного прискорення відповідно до тривалості випробувань. При випробуванні з прискоренням до 500 g тривалість випробування три хвилини в кожному напрямку, більше 500 g - одна хвилина.

Випробування проводять на установках - центрифугах, які класифікують:

• за типом приводу: з електричним, з гідравлічним, з комбінованим.

• конструкції: з поворотним і не поворотним столами, з радіусом обертання.

• вантажопідйомності: малі - до 10 кг, середні - до 50 кг, важкі - до 100 кг, надважкі - більше 100 кг.

• за величиною максимально відтвореного лінійного прискорення: ділять на категорії А - до 25 g, Б - до 50 g, В - до 1000 g, Г - до 2000 g, Д> 2000 g.

Таблиця 5 - Значення лінійних прискорень в залежності від ступеня жорсткості

Таблиця 6 - Дані деяких центрифуг

Для вимірювання частоти обертання найбільше поширення отримали електричні тахометри (імпульсні, стробоскопічні, з генераторами постійного та змінного струму).

Вироби витримали випробування, якщо в процесі і після випробування вони задовольняють вимогам, встановленим у стандартах і ПІ для даного виду випробування.

Випробування на вплив акустичного шуму

Випробування проводять з метою визначення здатності виробів виконувати свої функції, зберігаючи параметри в межах норм, зазначених в НД і програмі випробувань в умовах впливу підвищеного акустичного шуму.

На відміну від МВ, при яких вібрація передається виробам головним чином через точки кріплення, звуковий тиск збуджує деталі ЕС з допомогою розподіленого зусилля, значення якого залежить не тільки від рівня звукового тиску, а й від площі елементів. Найбільш критичним для ЕС є спільне вплив звукового тиску акустичного шуму і вібрації, при якому можуть виникати резонансні явища переважно на частотах 1500 ÷ 2000 Гц.

Випробування на вплив АШ проводять одним з двох методів:

• метод впливу на виріб випадкового акустичного шуму;

• метод впливу тону мінливою частоти

Таблиця 7 - Режим випробувань

Випробування на вплив акустичного шуму проводять шляхом впливу на ЕС шуму з заданим рівномірним звуковим тиском у певному спектрі з частот в діапазоні 125 ÷ 10000 Гц. Тривалість дії становить п'ять хвилин, якщо не потрібно більше часу для контролю і / або вимірювання параметрів.

Випробування на впливу акустичного тонаменяющейся частоти проводять у тому самому діапазоні частот при плавній зміні частоти від нижчої до вищої і навпаки (один цикл) по всьому діапазону.

При цьому в діапазоні частот 200 ÷ 1000 Гц рівень звукового тиску відповідає табличному, а на частотах більше і менше повинно відбуватися зниження рівня на 6 дБ / акт щодо рівня 1000 Гц. Час випробувань 30 хв, якщо не обумовлено особливо.

Перший з методів краще, коли виріб має кілька f _РЕЗ і складну конструкцію, другий - при випробуванні простих виробів, які мають малу f _РЕЗ або критичні до впливу звукового тиску певної частоти.

Випробувальне обладнання

Випробування виробів на вплив АШ проводять:

• на відкритих стендах з працюючим двигуном;

• у закритих блоках з натурним джерелом шуму;

• в акустичних камерах.

Як джерело шуму використовується електродинамічні перетворювачі, реактивні струмені повітря, спеціальні сирени.

Малюнок 3 Камера відбитої хвилі

1 - ЗГ; 2 - підсилювач, 3 - випромінювач, 4 - поворотний рупор, 5 - випробувальна камера, 6 - підсилювач; 7 - система запису; 8 - акустична раковина

Малюнок 4 Камера падаючої хвилі

1 - ЗГ; 2 - підсилювач, 3 - випромінювач, 4 - поворотний рупор, 5 - випробувальна камера, 6 - підсилювач; 7 - система запису; 8 - акустична раковина

Дані джерела можуть встановлюватися у камерах із зростаючою хвилею і відбивного типу.

Обидва типи камер побудовані на використанні явищ відображення і поглинання звукових хвиль при їх розповсюдженні у замкнутому обсязі. Т.ч. можуть бути досягнуті звукові тиску в 170 дб у вузькій і до 150 дБ в широкій смузі частот.

Широке поширення отримали акустичні камери ревербераційному типу. Схема такої камери має вигляд:

Рисунок 5 - Схема камери ревербераційному типу

(M ≥ в 2 рази найбільшого габаритного розміру вироби)

ЛІТЕРАТУРА

1. Глудкін О.П. Методи та пристрої випробування РЕЗ і ЕВС. - М.: Вищ. школа., 2001 - 335 с. 2001

2. Випробування радіоелектронної, електронно-обчислювальної апаратури та випробувальне обладнання / під ред. А. І. Коробова М.: Радіо і зв'язок, 2002 - 272 с. 2002

3. Мліцкій В.Д., Бегларія В.Х., Дубицький Л.Г. Випробування апаратури і засоби вимірювань на вплив зовнішніх чинників. М.: Машинобудування, 2003 - 567 з 2003

4. Національна система сертифікації Республіки Білорусь. Мн.: Держстандарт, 2007

5. Федоров В., Сергєєв М., Кондрашин А. Контроль і випробування в проектуванні і виробництві радіоелектронних засобів - Техносфера, 2005. - 504с. 2005