18. ИСПЫТАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНЫМ СИГНАЛОМ. ГАРМОНИЧЕСКАЯ ВИБРАЦИЯ. ПАРАМЕТРЫ ВИБРАЦИИ.
При испытаниях синусоидальным сигналом сигнал управленческого вибратора имеет синусоидальную форму, частота которой меняется во времени. Уровень или амплитуда сигнала могут задаваться в виде ускорения, скорости или перемещения. Однако на практике обычно применяют акселерометры, вырабатывающие выходной сигнал пропорционально ускорению. Т.к. движение происходит по синусоидальному закону, то перемещение, скорость и ускорение так же изменяются по синусоидальному закону. Однако эти параметры не синфазные.
Если перемещение достигает максимума, у скорости не максимальное значение. Фазовые соотношения между перемещением, скоростью и ускорением таково, что разность фазы между скоростью и ускорением 90 градусов, между перемещением и ускорением 180 градусов. Если рассматривать один цикл акселерометра, то за ускорением следует замедление, затем снова ускорение, затем опять замедление. 
При данном виде испытаний наиболее часто применяют следующие параметры режимов испытаний: Верхняя и нижняя частота диапазона испытаний; Уровень нагружения на каждой частоте; Скорость и закон изменения частоты; Длительность испытаний или количество циклов качения.
Для определения разницы между частотами используют термины декада и октава.
Декада – интервал между частотами, которые отличаются друг от друга в 10 раз.
Октава – интервал между частотами, которые отличаются друг от друга в 2 раза.
Гармоническая вибрация - вибрация, при которой значения колеблющейся величины (характеризующей вибрацию) изменяются во времени по синусоидальному закону: X (t) = A sin(ωt +j),
X (t)-смещение от положения равновесия в момент t, A- амплитуда смещения, ω-угловая частота, t- период колебаний, j - начальная фаза.
Исппытания на виброустойчивость проводят с целью проверки способности изделий выполнять свои ф-ции и сохр-ть свои параметры в пределах значений, указан. в ТУ, в усл-ях вибрации в задан. диапазонах частот и ускорений. Для проверки виброуст-сти выбирают такие параметры испытываем. изд-ий, по измен-ию к-рых можно судить о виброуст-сти. Напр., уровень виброшумов, искаж-ия вибросигнала и др.
Степень жесткости испыт-ий определ-ся сочетанием след. параметров:
дипазона частот воздействия вибрации
частоты перехода - частот, при к-рых происходит измен-ие режима испытаний (от режима с постоян. амплитудой ускорения)
Продолжит-сть испыт-ия в кажд. направлении возд-ия опред-ся временем проверки работоспособности изделий.
Испытания на вибропрочность проводят с целью проверки способности изд-ий противостоять разрушающ. действию вибрации и выполнять свои ф-ции при сохран-ии параметров после механическ. воздействия в пределах значений, указан. в ТУ.
Испыт-ия на виброуст-сть и виброст-сть осуществляют методами фиксирован., качающ-ся частоты, случайной вибрации. Выбор того или иного метода испыт-ий опред-ся резонансн. частотами изд-ия. Если резонансн. частота изд-ия превышает верхн. частоту робоч. диапазона частот более, чем в 1,5 раза, проводят испыт-ия на одной фиксирован. частоте.
Если резонансн. частоты не установлены, используют метод качающейся частоты. Если испытываем. изд-ие имеет не менее 4-ех резонансов в задан. дипазоне, использ-ся метод случайн. вибрации.
| 20. МЕТОД КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ.
Метод качающейся частоты - изменение частоты вибрации в заданном диапазоне от минимальной до максимальной и наоборот (цикл качания) с тем, чтобы последовательно возбуждать резонансы конструкции изделия, которые приходится на область частот испытания. Необходимость в повышении и в понижении частоты обусловлена возможным наличием нелинейных резонансов в конструкции изделия, появление которых в значительной степени зависит от направления изменения частоты вибрации. При испытании методом качающейся частоты любая резонансная частота, соответствующая диапазону частот испытания возбуждается дважды за цикл качения. В этом состоит основное преимущество данного метода перед методом фиксированных частот.
При низких частотах значение которых в зависимости от степени жесткости испытаний устанавливается в пределах 40-70 Гц, испытания методом качающейся частоты проводят при перемещении стола виборстенда по закону x(t)=A sin[ω(t)t],
A- постоянная амплитуда перемещения вибростенда. В отличии от выражения с помощью которого описывается гармоническая вибрация (X(t)= A sin ωt) с пост-ми параметрами, данное выражение описывает гармонич. вибрацию с одним переменным параметром частоты вибрации.
Если гармоническую вибрацию, испытываемую методом качающейся частоты на низких частотах, проводят плавно меняя частоту при постоянной амплитуде перемещения стола вибростенда, то при испытании на частотах превышающих частоту перехода поддерживается постоянная амплитуда ускорения. В этом случае с изменением частоты должна меняться амплитуда перемещения А.
Когда значения резонансных частот неизвестны, испытания методом качающейся частоты проводят во всем диапазоне частот.
21. СЛУЧАЙНЫЕ ВИБРАЦИИ
Случ. вибр. не м. б. описана точными математическими соотношениями. По виду такой вибр. нельзя предсказать значение ее параметров в ближайший момент времени, но можно предсказать, что мгновенное значение x(t) попадает в произвольно выбранный интервал значений от x1 до (x1 +∆x)
Вероятность:
 ,
где - суммарная продолжительность нахождения амплитуды вибраций в интервале от x1 до (x1 +∆x) за время наблюдения τ.
Учитывая, что эта вероятность зависит от ширины интервала ∆x для описания непрерывной случайной велич. (x(t)) удобнее пользоваться плотностью вероятности:
Вид функции плотности вероятности хар-ет з-н распределения случ. величины. Т.к. случайную вибрацию можно рассматривать как сумму множества независимых и мало отличающихся мгновенных случайных воздействий, то в соответствии с центральной предельной теоремой распределения, такая вибрация подчиняется закону Гаусса.
В этом случае вибрацию можно охарактеризовать матем. ожиданием и выборочной дисперсией. Матем ожидание M(X) - среднее арифм. мгновенных значений случ. вибр. за время наблюдения. А дисперсия σ2 – разброс мгновенных значений случайной вибрации отн. ее ср. знач. Но возможны случаи, когда значения колеб. отлич. др. от др. за счет различной частоты, т.е. растянуты вдоль оси времени =>иногда удобнее исследовать случ. вибр. с помощью метода частотного анализа, позвол. опис. случ. процесс не во временной, а в частотной области. Можно рассм. случ. вибр. как сумму бесконечно большого числа гармонических колебаний. Тогда мощность ее, назыв. спектральной мощностью, предст. суммарную мощность всех синусоидальных составляющих в рассматриваемом диапазоне частот.
Спектральная мощность пропорц. сумме квадратов амплитуд всех синусоид. составл., заключенных в пределах расматрив. полосы частот. При анализе случ. вибр. в частотной области пользуются не мгновенными знач. частот, а их дисперсиями. Дисперсия (σ2) отнесенная к рассм. полосе частот (∆), наз. спектр. плотностью мощности случ.вибр. в этой полосе частот. 
=> Спектр. плотность хар-ет мощность колебательного процесса приходящуюся на единицу частотного диапазона.
Разновидность случ. вибр.-«белый шум». Это шумовой сигнал, частотный спектр которого постоянен и равномерен и => мощность его постоянна в рассматриваемом диапазоне частот.
| 22. ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ.
Сущность метода состоит в приложении сжимающих нагрузок к упаковке, помещенную между двумя плитами пресса. Пресс должен иметь устройство для измерения деформации с погрешностью 1мм, а также самопишущее устройство, регистрирующее в процессе испытания график «нагрузка - деформация».
Сжимающие плиты должны быть:
Горизонтальными в пределах 2мм на 1000мм
Плоскими настолько, чтобы при их горизонтальном положении разница по высоте между самой низкой и самой высокой точками не превышала 1мм
Жесткими настолько, чтобы их деформация в любой точке не превышала 1мм при приложении нагрузки, равной 75% от максимальной величины к креплению размером 100*100*100 мм, расположенному по центру и достаточно прочному, чтобы выдержать эту нагрузку не разрушаясь или к 4 одинаковым креплениям, расположенных в 4 углах на шарнирах. В качестве крепления могут использоваться стальные кубики.
На рабочих поверхностях плит, длина или диаметр которых более 1000мм допускается отверстие для крепления болтов.
Одна из плит должна оставаться горизонтальной в течение всего испытания, другая в зависимости от условий испытаний должна устанавливаться неподвижно и сохранять горизонтальное положение в течение всего испытания или удерживаться в центре универсальным шарниром, позволяющим свободно поворачивать плиту в любом положении.
Размеры плит должны быть такими, чтобы любые точки тары, соприкасающиеся с их поверхностью, отстояли от плит не менее чем на 10мм.
Количество образцов должно соответствовать требованиям НД. Если не указано, то отбирают не менее 10 образцов для каждого направления приложения сжимающей нагрузки. Образцы перед испытаниями кондиц., включая средства укупорки и обвязки.
Испытываются образцы без продукции и с продукцией, если установлено ее влияние на определяемые показатели тары. Каждому образцу присваивается порядковый номер и обозначаются поверхности. Испытание должно проводиться в тех условиях, в которых кондиционировались образцы.
Образец устанавливают между плитами пресса, которые должны быть закреплены неподвижно. Если образец устанавливают в положениях «на угол», «на ребро» и «по образующей цилиндра», то соприкасающиеся с плитами вершины углов должны находиться на одной вертикальной линии, а соприкасающиеся с плитами ребра – в одной вертикальной плоскости. Плиты сближаются до соприкосновения с образцом до тех пор, пока нагрузка не достигнет 220Н. этот момент считается началом отсчета деформации образца. При достижении нагрузки равной 220Н или ранее включаются самопишущее устройство. Если его нет, то допускается регистрировать значения нагрузок через 2мм деформации и по ним строить график. Испытание продолжают до достижения заданной нагрузки или предельной деформации. Испытание прекращают, если образец разрушился, потерял устойчивость или получил повреждения влияющие на сохранность содержимого или если деформация образца превысила допустимое значение фиксируется разрушающая нагрузка. При определении разрушающей нагрузки и удельной разрушающей нагрузки за результат испытания принимают среднее арифметическое результатов всех параллельных определений.
|
Скачать 480.85 Kb.