ГОСТ 28221-89 (СТ МЭК 68-2-35-73) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fdа: Широкополосная случайная вибрация. Высокая воспроизводимость стр. 3

Распределение мгновенных значений ускорения в контрольной точке должно быть нормальным в пределах диапазона допусков, указанных на рис.3. Если используется воображаемая точка, то указанное распределение относится к измерительной точке.

Зона допусков для распределения мгновенных значений ускорения

250 × 299 пикс.     Открыть в новом окне

 - кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения

Рис.3

Примечание. Для большинства испытаний на воздействие случайной вибрации распределение попадает в диапазон допусков, поэтому подтверждение необходимо только в исключительных случаях. Тем не менее там, где это возможно, рекомендуется визуально наблюдать форму волны ускорения для того, чтобы быть уверенным, что пики по крайней мере в 2,5 раза превышают средние квадратические значения сигнала случайной вибрации.

5.3.Требования к спектру СПУ и кумулятивному среднему квадратическому значению ускорения

Уровень СПУ и частотный диапазон устанавливаются в соответствующей НТД. Спектр СПУ должен быть таким, как указано на рис.4. Все эти значения в совокупности определяют номинальное кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения, приведенное в табл.3а и 3б.

Спектр СПУ и диапазон допусков

300 × 198 пикс.     Открыть в новом окне

 - верхняя граница диапазона допусков, высокая воспроизводимость;

 - нижняя граница диапазона допусков, высокая воспроизводимость;

 - заданная СПУ (номинальный спектр)

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 на СПУ.

Таблица 2

Диапазон допусков, дБ
Истинное значение СПУ			Истинное кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения (от   до  ) в основном направлении
в основном направлении		в поперечном направлении
Контрольная точка	Измерительная точка	Измерительная точка (точки)	Контрольная точка
±3,0	±5,0	td>	±1,0

Спектр СПУ выше верхнего предела частоты   до 2  должен быть ниже наклона 6 дБ на октаву, как показано на рис.4. Кроме того, среднее квадратическое значение ускорения в полосе частот от   до 10  или 10 кГц (берется меньшее значение) не должно превышать 25% (-12 дБ) кумулятивного среднего квадратического значения ускорения, необходимого в заданном диапазоне частот.

Измерения ускорения для подтверждения требований к вибрационному движению необходимо проводить в основном направлении во всех измерительных и контрольной точках. Измерение ускорения должно также проводиться в двух перпендикулярных поперечных направлениях в измерительной точке, наиболее отстоящей от центра плоскости крепления. Для больших изделий рекомендуется измерять ускорение в поперечном направлении в нескольких измерительных точках.

Подтверждение допусков СПУ может проводиться любым методом, соответствующим данным допускам. Поскольку подтверждение допусков СПУ вызывает значительные технические трудности, рекомендуется, чтобы выбор метода подтверждения осуществлялся в соответствии с методами, приведенными в приложениях А-С. Руководство по выбору метода подтверждения по 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% 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 квадратичсские 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·с ) /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, 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 кумулятивные 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. В случае необходимости подключают фильтр 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 изделия;

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, приведенные 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 приведен в приложении А, но 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 приведенный в приложении В, может быть использован, если ширина полосы частот фильтра мала и в момент 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, кроме того, необходима магнитная запись.