ГОСТ 28222-89 (СТ МЭК 68-2-36-73) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fdb: Широкополосная случайная вибрация. Средняя воспроизводимость стр. 3

Рис.4

Допуски на истинное значение спектра СПУ и кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения указаны в табл.2. Как видно из табл.2, допуски на кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения более жесткие, чем допуски на СПУ.

Таблица 2

Диапазон допусков, дБ
Истинное значение СПУ	Истинное кумулятивное среднее квадратическое значение (от   до  )
±6	±1,5

Измерения ускорения для подтверждения требований к вибрационному движению необходимо проводить только в основном направлении в контрольной точке (см. п.3.4.3).

Среднее квадратическое значение ускорения в полосе частот от   до 10  или 10 кГц (берут меньшее значение) не должно превышать 70% (-3 дБ) от кумулятивного среднего квадратического значения ускорения, необходимого в заданном диапазоне частот.

Подтверждение допусков спектра СПУ может проводиться любым методом, соответствующим данным допускам. Поскольку подтверждение допусков СПУ вызывает значительные технические трудности, настоятельно рекомендуется, чтобы выбор метода подтверждения осуществлялся в соответствии с методами, представленными в приложениях А-С. Руководство по выбору метода подтверждения излагается в разд.6.

Примечание. В особых случаях, когда задан спектр определенной формы, также могут быть использованы методы подтверждения, приведенные в приложениях А-С.

Следует иметь в виду, что для подтверждения уровня СПУ в воображаемой контрольной точке не допускается автоматическая обработка сигналов измерительных точек с помощью анализатора без коррекции таких источников погрешностей, как ширина полосы частот анализатора, время выборки и т.д.

5.4.Кумулятивные средние квадратические значения ускорения в пределах заданного диапазона частот

Требуемые значения кумулятивного среднего квадратического значения ускорения приведены в табл.3а и 3б. Для их подтверждения следует применять фильтр нижних частот. Этот фильтр имеет частоту среза (точка 3 дБ) на частоте  . Если ширина полосы частот на уровне 3 дБ отличается более чем на 2% от эквивалентной ширины полосы частот шума, получаемой при измерении мощности на выходе фильтра, на вход которого подается сигнал белого шума, то это обстоятельство следует учитывать при использовании вычисленных средних квадратических значений, приведенных в табл.3а и 3б.

Примечание. Для подтверждения кумулятивного среднего квадратического значения ускорения сигнала воображаемой контрольной точки допускается автоматическая обработка сигналов измерительных точек с помощью анализатора.

Таблица 3а. Кумулятивные средние квадратические значения ускорения

Заданная СПУ,  /Гц	Заданный диапазон частот от   до  , Гц
	5-150	5-200	10-150	10-200	20-150	20-200	20-500	20-2000	20-5000	50-500	50-2000	50-5000
	Кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения,
0,0005	0,27	0,31	0,26	0,31	0,26	0,30	0,49	1,0	1,6	0,47	1,0	1,6
0,001	0,38	0,44	0,37	0,44	0,36	0,43	0,69	1,4	2,2	0,67	1,4	2,2
0,002	0,54	0,63	0,53	0,62	0,51	0,60	0,98	2,0	3,2	0,95	2,0	3,2
0,005	0,85	0,99	0,84	0,98	0,81	0,95	1,6	3,2	5,0	1,5	3,1	5,0
0,01	1,2	1,4	1,2	1,4	1,1	1,3	2,2	4,5	7,1	2,1	4,4	7,0
0,02	1,7	2,0	1,7	1,9	1,6	1,9	3,1	6,3	10	3,0	6,3	10
0,05	2,7	3,1	2,6	3,1	2,6	3,0	4,9	10	16	4,7	10	16
0,1	3,8	4,4	3,7	4,4	3,6	4,3	6,9	14	22	6,7	14	22
0,2	5,4	6,3	5,3	6,2	5,1	6,0	9,8	20	32	9,5	20	32
0,5	8,5	9,9	8,4	9,8	8,1	9,5	16	32	50	15	31	50
1,0	12	14	12	14	11	13	22	45	71	21	44	70
2,0	17	20	17	19	16	19	31	63	100	30	63	100
5,0	27	31	26	31	26	30	49	100	158	47	100	157
10,0	38	44	37	44	36	43	69	141	223	67	140	222
Примечание. В таблице приведены кумулятивные средние квадратические значения ускорения в единицах   для спектра прямоугольной формы для каждого частотного диапазона и каждой СПУ.

Таблица 3б. Кумулятивные средние квадратические значения ускорения

Заданная СПУ, (м·c ) /Гц	Заданный диапазон частот от   до  , Гц
	5-150	5-200	10-150	10-200	20-150	20-200	20-500	20-2000	20-50000	50-500	50-2000	50-5000
	Кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения, м·с
0,048	2,65	3,04	2,55	3,04	2,55	2,94	4,81	9,81	15,7	0,46	9,81	15,7
0,096	3,73	4,32	3,62	4,31	3,53	4,22	6,77	13,7	21,6	0,66	13,7	21,6
0,192	5,30	6,20	5,20	6,08	5,00	5,89	9,61	19,6	31,4	0,93	19,6	31,4
0,48	8,33	9,71	8,24	9,61	7,95	9,32	15,7	31,4	49,1	1,47	30,4	49,1
0,96	11,8	13,7	11,8	13,7	10,8	12,8	21,6	44,1	69,7	2,06	43,2	68,7
1,92	16,7	19,6	16,7	18,6	15,7	18,6	30,4	61,8	98,1	2,94	61,8	98,1
4,8	26,5	30,4	25,5	30,4	25,5	29,4	48,1	98,1	157	4,61	98,1	157
9,6	37,3	43,2	36,2	43,1	35,3	42,2	67,7	137	216	6,60	137	216
19,2	53,0	62,0	52,0	60,8	50,0	58,9	96,1	196	314	9,32	196	314
48	83,3	97,1	82,4	96,1	79,5	93,2	157	314	491	14,7	304	491
96	118	137	118	137	108	128	216	441	697	20,6	432	687
192	167	196	167	186	157	186	304	618	981	29,4	618	981
480	265	304	255	304	255	294	481	981	1570	46,1	981	1570
960	373	432	362	431	353	422	677	1370	2160	66,0	1370	2160
Примечание. В таблице приведены общие средние квадратические значения ускорения в единицах м·с  для спектра прямоугольной формы для каждого частотного диапазона и каждой СПУ.

5.5.Ограничение смещений

Все вибраторы имеют ограничения смещений. Может оказаться необходимым подключение фильтра верхних частот на вход усилителя мощности с целью снижения максимальных смещений.

Примечание. Если СПУ должна быть уменьшена в области низких частот с целью ограничения смещений вибратора, то значение уменьшения должно быть зарегистрировано и согласовано между изготовителем и заказчиком.

6.ВЫБОР МЕТОДА ПОДТВЕРЖДЕНИЯ

В качестве рекомендуемых предлагаются три метода подтверждения спектра СПУ, изложенные в приложениях А-С.

6.1.Критерии для выбора

При выборе метода подтверждения необходимо учитывать следующие факторы:

заданный диапазон частот;

специальные требования, указанные в соответствующей НТД;

механические характеристики испытуемого образца;

выталкивающую силу вибратора;

размер, жесткость и массу подвижной системы вибратора;

жесткость и массу крепежного приспособления;

тип применяемого оборудования;

характеристику применяемого оборудования (например, ширину полосы частот фильтра, динамический диапазон, диапазон частот, скорость качания, фон, шум).

6.2.Применимость рекомендуемых методов подтверждения

Рекомендуемые методы подтверждения, указанные в приложениях А-С, применимы при условии, что основные погрешности, возникающие при использовании этих методов, позволяют проводить испытание.

Обычно используют метод подтверждения с помощью перестраиваемого фильтра, который описан в приложении А. Применение этого метода требует много времени по сравнению с другими методами подтверждения. Если диапазон частот большой, а длительность выдержки мала, то для подтверждения спектра СПУ этим методом может потребоваться использование магнитной записи временной функции ускорения во время выдержки и последующий ее анализ.

Метод подтверждения, основанный на применении аппаратуры с фиксированными фильтрами и представленный в приложении В, может быть использован, если ширина полосы частот фильтра мала и в моменты резонанса реакция образца на всю систему незначительна. Для некоторых образцов при отдельных значениях ширины полосы пропускания фильтров этот метод подтверждения оказывается неприемлемым на низких частотах. При этом методе подтверждения может быть также необходимой магнитная запись.

Метод подтверждения, основанный на качании частоты синусоидального сигнала и представленный в приложении С, может иметь преимущество в тех случаях, когда имеется несложное оборудование, а образец очень жесткий или мал по сравнению со всей массой подвижной системы, например, малогабаритные электронные элементы, закрепленные на жестком крепежном приспособлении. Узкополосные выравниватели при этом методе не используются. Методика подтверждения не требует сложной аппаратуры, необходимой для анализа при каждом эксперименте.

6.3.Смешанные методы подтверждения

Рекомендуемые методы подтверждения предназначены для обеспечения одной и той же воспроизводимости. В одних случаях погрешности анализа или остаточная пульсация (см. приложения А и В) могут быть слишком большими на некоторых участках диапазона частот. В других случаях время анализа может оказаться слишком длительным. Это вызывает необходимость применения различных методов подтверждения для разных участков диапазона частот.

Следует обратить внимание на то, что при применении смешанных методов подтверждения испытание следует проводить одновременно по всему диапазону частот. Испытание не должно разделяться даже для спектров с несколькими заданными уровнями СПУ.

7.ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Измеряют электрические параметры образца и проверяют его механические характеристики в соответствии с требованиями соответствующей НТД.

Если в соответствующей НТД предусматривается испытание на обнаружение резонанса до и после выдержки, испытание в полной последовательности, включая обнаружение резонансов, следует провести для одного направления и повторить для других. Методика определения резонансных частот приведена в п.4.3.

8.ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ ПЕРЕД ВЫДЕРЖКОЙ

При применении синусоидальной вибрации для снятия частотной характеристики или обнаружения резонанса время, в течение которого образец подвергается воздействию синусоидальной вибрации, должно быть сведено к минимуму. Амплитуда синусоидального возбуждения указана в п.4.1.

Полный цикл испытания, включая снятие частотной характеристики, любое обнаружение резонанса и выдержку следует проводить, не снимая образец с вибратора. Затем полный цикл испытания повторяют для других направлений.

Перед тем как подвергнуть образец испытанию на воздействие случайной вибрации на заданном уровне, может оказаться необходимым предварительное возбуждение образца сигналом случайной вибрации на более низком уровне для выравнивания частотной характеристики и предварительного анализа, при этом уровень воздействия случайной вибрации и время, в течение которого она приложена, должны быть сведены к минимуму.

При предварительном возбуждении образца сигналом случайной вибрации допускаемое время установки режима регламентируется следующим образом:

при уровне менее 25% заданного - время не ограничивается;

при уровне от 25 до 50% заданного - составляет 1,5 заданного времени испытания;

при уровне от 50 до 100% заданного - составляет 10% заданного времени испытания.