Приложение А
(обязательное)
(обязательное)
Метод воздействия акселерограммы землетрясения
А.1 Испытание проводят с учетом требований 4.7-4.9, 4.15, 4.17, 4.18.
А.2 Визуальный осмотр и измерения параметров изделий проводят в соответствии с 4.10. Начальную стабилизацию не проводят.
А.3 Испытание проводят под механической и (или) электрической нагрузкой, характер, параметры и метод контроля которой должны быть установлены в стандартах и ТУ на изделия и ПИ.
А.4 Крепление изделий выполняют в соответствии с 4.16, 4.17.
А.5 Испытание проводят путем воздействия на изделия колебаний вибростенда, генерируемых испытательным сигналом, соответствующим синтезированной расчетной акселерограмме землетрясения.
В качестве расчетной акселерограммы принимают широкополосные случайные колебания в диапазоне частот 1-30 Гц, длительностью 60 с (с длительностью жесткой части не менее 10 с), со спектром ответа по рисунку 2 ГОСТ 30546.1 для относительного демпфирования 5 %, с коэффициентами поправок, установленными ГОСТ 30546.1, в том числе поправок на интенсивность землетрясения, уровень установки над нулевой отметкой. Если изделие разрабатывается для конкретного объекта в соответствии с 4.9 и 4.10 ГОСТ 30546.1, то вместо спектра ответа по рисунку 2 используют спектр ответа с относительным демпфированием 5 %, определенный для указанного конкретного объекта.
В качестве частотной характеристики расчетной акселерограммы рекомендуется применять частотную характеристику одной из расчетных акселерограмм по [8]. Если изделие разрабатывается для конкретного объекта в соответствии с 4.9 и 4.10 ГОСТ 30546.1, допускается применять частотную характеристику одной из расчетных акселерограмм, определенной для месторасположения конкретного объекта. При выборе частотной характеристики руководствуются следующим:
а) Параметры каждой расчетной акселерограммы представляют в виде графика зависимости между приведенным значением спектральной плотности ускорения и частотой в диапазоне частот 1-30 Гц. Приведение осуществляют по отношению к максимальному значению спектральной плотности ускорения колебаний для данной акселерограммы;
б) АЧХ подлежащего испытанию изделия представляют в виде графика зависимости между приведенным значением коэффициента усиления колебаний (коэффициента динамичности) и частотой в диапазоне 1-30 Гц в том же масштабе, что и в перечислении а). Приведение осуществляют по отношению к максимальному значению коэффициента усиления колебаний (коэффициента динамичности) по данному АЧХ;
в) Совмещают графики по перечислениям а) и б) и подсчитывают величину относительного перекрытия по площади, ограниченной осями координат и соответствующим графиком;
г) В качестве испытательной выбирают акселерограмму, для которой значение относительного перекрытия по площади оказалось наибольшим.
Акселерограммы задают в виде числовых массивов ускорений с постоянным шагом по времени. В процессе испытаний контролируют верность воспроизведения заданной акселерограммы. При искажении акселерограммы исходный сигнал корректируют с учетом передаточной функции вибростенда. На испытуемое изделие подают непосредственно один за другим два импульса длительностью 30 с каждый, представляющие собой расчетные акселерограммы, усеченные по оси времени по обе стороны от жесткой части. Значения параметров расчетных акселерограмм приведены в настоящем пункте.
А.6 Проводят визуальный осмотр изделий и измерения их параметров в соответствии с 4.10. Конечную стабилизацию не проводят.
А.7 Оценка результатов - в соответствии с 4.14.
Приложение Б
(информационное)
(информационное)
Сравнительная характеристика МЭК 60068-3-3:1991 и его соответствие ГОСТ 30546.1-98 и настоящему стандарту
Б.1 МЭК 60068-3-3 [1] содержит конкретные испытательные нормы для разных методов испытаний и различных вариантов требований по сейсмостойкости. Распространяется на оборудование, которое целиком может быть испытано на вибростенде. Не содержит расчетно-экспериментальных методов и методов поузловой оценки.
Фактически стандарт содержит не только методы испытаний, но и требования по сейсмостойкости для разных способов использования изделий, однако градации интенсивности землетрясений и рекомендации по условиям размещения оборудования менее удачны, чем в ГОСТ 30546.1.
Согласно МЭК 60068-3-3 возможно изготовление оборудования общего сейсмического класса ОСК (когда неизвестны сейсмические условия) и специального сейсмического класса ССК (когда предполагаемые сейсмические условия известны). Для ОСК предусмотрены варианты испытаний, когда неизвестны условия размещения изделий (предусмотрены три степени жесткости без каких-либо рекомендаций по их выбору) и когда известны условия размещения. В последнем случае расчет испытательных норм проводят в зависимости от заданной интенсивности землетрясений, что противоречит определению этого сейсмического класса.
Для ССК приведены рекомендации по выбору испытательных норм в зависимости от места размещения оборудования, его механических характеристик и примененного испытательного оборудования (однокомпонентные или многокомпонентные стенды, обеспечивающие воздействия синусоидальной вибрации с фиксированной или качающейся частотой, синусоидальных биений, синтезированных или реальных акселерограмм).
Стандарт не содержит увязки требований и норм по сейсмостойкости с требованиями к оборудованию по механическим воздействиям при эксплуатации и (или) при транспортировании, содержащихся в стандартах МЭК серии 60721.
Б.2 Испытания для общего сейсмического класса
Б.2.1 Применяемые способы испытаний соответствуют таблице Б.1.
Таблица Б.1
Способ испытаний | Вид стенда | |
однокомпонентный | двух- или трехкомпонентный | |
| Качающаяся частота | а | с |
| Синусоидальные биения | а | с |
| Акселерограмма | b | а |
| Фиксированная частота | b | с |
| Примечание - а - рекомендуется; b - допускается; с - обычно не рекомендуется. | ||
Б.2.2 Значения испытательных ускорений для случаев, когда неизвестны предполагаемые условия размещения изделий (испытания со стандартизованной амплитудой ускорений) приведены в таблице Б.2 согласно разделу 7 и таблицам 2, 6 МЭК 60068-3-3.
В таблице Б.2 приведены значения ускорений в горизонтальных направлениях, ускорение в вертикальном направлении согласно МЭК 60068-3-3 принимают равным половине указанной величины.
Таблица Б.2
Характеристический уровень по МЭК 60068-3-3 | Способ испытаний | Испытательное ускорение, м/с2, и соответствующая группа механического исполнения для относительного демпфирования конструкции изделия (для коэффициента "волны") | |||||||||||||||||
Обозначение | Ускорение мест крепления изделий*(1), м/с2 | менее 2 (0,3) | от 2 до 10 (0,55) | св. 10 (0,8) | |||||||||||||||
Ускорение, м/с2 | Группа | Ускорение, м/с2 | Группа | Ускорение, м/с2 | Группа | ||||||||||||||
ГОСТ 17516.1 | МЭК*(3) | ГОСТ 17516.1 | МЭК*(3) | ГОСТ 17516.1 | МЭК*(3) | ||||||||||||||
I II III | 6*(2) 9*(2) 15*(2) | Синусоидальные биения, 5 циклов | Испытательное ускорение - то же, что ускорение места крепления изделия; соответствующую группу установить нельзя | ||||||||||||||||
I | 6*(2) | Синусоидальная вибрация, качающаяся частота, 1 октава/мин, 1 цикл качания | 1,8 | М13 М39 | 3М2 4М2 | 3,3 | М13*(4) М39 | 3М2 4М2 | 4,8 | M1 | 3М2 4М2 | ||||||||
II | 9*(2) | 2,7 | М13 М39 | 3М2 4М2 | 5,0 | M1 | 3М2 4М2 | 7,2 | М6 | 3М4 4М4 | |||||||||
III | 15*(2) | 4,5 | M1 | 3М2 4М2 | 8,0 | М6 | 3М4 4М4 | 12,0 | М6*(4) | 3М6 4М6 | |||||||||
Не установлен | Другие методы (например, расчетные акселерограммы) | Испытательное ускорение - согласно дополнительным расчетам; соответствующую группу установить нельзя | |||||||||||||||||
| Примечание - В графе "Группа" приведены обозначения группы механического исполнения по ГОСТ 30631*(5) или классы механического воздействия по МЭК 60721-3-3 [2]; МЭК 60721-3-4 [3], по требованиям для которой значения вибрационных ускорений равны указанным в таблице значениям испытательных ускорений или превышают их [исключение составляет для МЭК участок частот ниже 9 Гц (см. сноски *(2) и *(3))]. Данные для графы "Группа" в МЭК 60068-3-3 отсутствуют*(1) Или пола конкретного здания.*(2) Частота перехода 1,6 Гц.*(3) Частота перехода 9 Гц.*(4) С дополнительными требованиями согласно 4.5 ГОСТ 30546.1.*(5) Аналогичные данные для групп механического исполнения по ГОСТ 17516.1 | |||||||||||||||||||
В графе "Группа" приведены обозначения группы механического исполнения соответственно по ГОСТ 17516.1* и МЭК 60721-3-3 [2]; МЭК 60721-3-4 [3], значения вибрационных ускорений по требованиям для которой равны указанным в таблице значениям испытательных ускорений или превышают их [исключение составляет для МЭК участок частот ниже 9 Гц, см. сноски (2) и (3)]. Данные для графы "Группа" в МЭК 60068-3-3 отсутствуют.
Соответствующих требований в настоящем стандарте не установлено, так как, согласно ГОСТ 30546.1, в нормативных документах на изделия должны быть приведены данные о соответствующем значении интенсивности землетрясений, которые выдерживает изделие; по этим данным устанавливают испытательное ускорение согласно разделу 6 настоящего стандарта и соответственно ГОСТ 30546.1.
Б.2.3 Значения испытательных ускорений по МЭК 60068-3-3 для случаев, когда известны предполагаемые условия размещения изделий (испытания с расчетными уровнями ускорения) приведены в таблице Б.3. Там же для сравнения приведены значения максимальных ускорений, предъявляемых в качестве требований к изделиям в соответствии с ГОСТ 30546.1.
В таблице Б.3 приведены значения ускорений в горизонтальных направлениях, ускорение в вертикальном направлении принимают равным:
- для данных по МЭК 60068-3-3 - половине указанных в таблице Б.3 значений (только для изделий, для которых определена установочная вертикаль);
- для данных по ГОСТ 30546.1 - 0,7 указанных значений.
В графах "ГОСТ", "МЭК", "Ускорение согласно ГОСТ 30546.1 ..." приведены обозначения группы механического исполнения по ГОСТ 30631*(1) и классы механического воздействия по МЭК 60721-3-3 [2] и МЭК 60721-3-4 [3], значения вибрационных ускорений по требованиям для которой равны указанным в таблице значениям испытательных ускорений или превышают их [исключение составляет для МЭК участок частот ниже 9 Гц, см. сноски (1) и (2)]. Аналогичные данные в МЭК 60068-3-3 отсутствуют.
Б.3 Испытания для специального сейсмического класса
Б.3.1 Основное требование к выбору испытательных норм по МЭК 60068-3-3 состоит в том, что при любом выбранном методе испытаний испытательный спектр ответа должен совпадать со спектром ответа требований к изделиям или превышать последний. Имеется общее замечание о том, что спектр ответа требований определяется для различных значений относительного затухания с учетом географического месторасположения конкретного оборудования и характеристик конкретных опорных конструкций или зданий или же с учетом параметров задаваемых акселерограмм, однако рекомендации по выбору конкретных параметров спектра ответа требований и конкретных испытательных норм для данного класса в МЭК 60068-3-3 не приведены.
Б.3.2 Испытания оборудования данного класса рекомендуется проводить следующими методами:
- методом качающейся частоты при воздействии синусоидальной вибрации (в первую очередь для определения динамических характеристик оборудования) (МЭК 68-2-6) [5];
- методом синусоидальных биений (МЭК 68-2-59) [6];
- методом воздействия акселерограмм (МЭК 68-2-57) [7];
- методом фиксированных частот (МЭК 68-2-6) [5].
Б.3.3 Перед испытаниями на сейсмостойкость определяют динамические характеристики оборудования.
Б.3.4 В МЭК 60068-3-3 приведено описание методов испытаний, которое практически повторяет описание этих методов в [5], [6], [7] и в разделах настоящего стандарта. Даны также несколько конкретных уточнений применительно к испытаниям на сейсмостойкость, приведенных в Б.3.5 - Б.3.8.
Б.3.5 Максимальные ускорения испытательного воздействия должны быть не менее эффективного пикового ускорения (ускорения нулевого периода) спектра ответа землетрясений.
Б.3.6 Рекомендуется, чтобы испытания воспроизводили по крайней мере пять воздействий, соответствующих землетрясению S1 и один или два воздействия, соответствующих землетрясению S2. Длительность каждого воздействия должна соответствовать жесткой части акселерограммы (последняя составляет от 5 до 10 с).
Примечания