Испытание на вибрационное воздействие методом фиксированных частот синусоидальных вибраций. Испытание на вибрационное воздействие методом качающейся частоты. Принцип измерения, который является основой работы электродинамических виброустановок

30. Испытание на вибрационное воздействие методом фиксированных частот синусоидальных вибраций: назначение, методика, общая характеристика метода.

Проводят путем установки заданных значений параметров вибрации на фиксированной частоте. Испытания могут осуществляться на одной частоте, на заранее определенной частоте механического резонанса, на ряде заданных частот.

Испытание на одной фиксированной частоте в течении заданного времени с определенной амплитудой ускорения малоэффективна. Данный вид вибраций иногда применяется для выявления некачественных паянных и резьбовых соединений и др.

Испытание методом фиксированных частот на заранее определенных частотах механического резонанса и.и. требует предварительного выявления указанных частот, что для сложных конструкция представляет сложность. Испытуемое изделие(ИИ) последовательно подвергают воздействию вибраций на частотах резонанса, выдерживая его в каждом режиме в течении некоторого времени. Достоинства: проводится на наиболее опасных для ИИ частотах вибрации. Недостатки: сложность автоматизации процесса.

Испытание на ряде заданных рабочем диапазоне частот предназначено для снятия характеристики изделия по точкам при испытаниях на виброустойчивость, когда необходимо при выдержке на заданной частоте измерить значение параметров и.и.

Суть метода: рабочий диапазон частот разбивают на ряд поддиапазонов и для каждого из них в зависимости от степени жесткости устанавливает амплитуды перемещения или ускорения.

Для испытаний МФЧ можно применять  установки с  разомкнутой  или замкнутой  системами управления. При  разомкнутой – не  обеспечивается автоматическая поддержка   перемещения  или  ускорения.

          31. Испытание на вибрационное воздействие методом качающейся частоты: назначение, цель, основные параметры, структурная схема установки и описание ее роботы.

Осуществляется непрерывным изменением частоты сигналов в сторону увеличения потом уменьшения. Основные параметры: изменение частоты в рабочем диапазоне частот в одном направлении и обратно, скорость изменения частот, продолжительность испытания.

Получаемая в режиме качающейся частоты резонансная кривая, называемая динамической и отличается от статической резонансной кривой рядом признаков: максимальная амплитуда колебаний при резонансе в динамическом режиме меньше, чем в статическом; максимум динамической характеристики наблюдается позднее, чем статической; амплитуды колебаний нарастают плавно при подходе к резонансу, а убывают с обострением, что объясняется биениями.

Важным показателем метода, является скорость качания частоты. При выборе большой скорости качания динамическая резонансная кривая в большей отличается от статической – оценка свойств испытуемого изделия будет проводится с большими погрешностями.

Структурная схема состоит из: - контрольный ВИП; - согласующее устройства; - сопровождающий фильтр; - управляемый генератор; -усилитель мощности; - вибростенд.

Достоинства: возможно определения собственных частот и амплитуд перемещения или ускорения при механических резонансах испытуемых изделий в рабочем диапазоне частот. Недостатки: в каждый данный момент времени на изделие воздействуют одночастотные синусоидальные колебания, а не спектр частот, как при реальных условиях эксплуатации.

          32. Принцип измерения, который является основой работы электродинамических виброустановок. Разновидность схем конструкции электродинамических вибростендов и их краткая характеристика.

Электродинамические виброустановки основаны на преобразовании электромагнитной энергии в механическую, осуществляемом с помощью электродинамического вибростенда.

Принцип действия: образование переменной вынуждающей силы, возникающей при взаимодействии переменного электрического тока, протекающего по проводнику с постоянным магнитным потоком, в котором он находится.

Одна из важнейших характеристик электродинамического вибростенда является

его АЧХ. Достоинства: электродинамические вибростенды обеспечивают воспроизведение широкого диапазона рабочих частот вибрация, дают возможность получения большой вынуждающей силы, позволяют воспроизводить не только синусоидальные, но и случайные вибрации. Недостатки: наличие паразитных постоянного и переменного магнитных полей, возможность возникновения поперечных колебаний стола вибростенда и некоторую неравномерность распределения виброускорений на вибростоле.

Для обеспечения работы электродинамического вибростенда необходимо: генератор испытательных сигналов, предназначенный для генерации переменного напряжения в рабочем диапазоне частот, усилитель мощности, обеспечивающий получение заданной силы, блок питания.

          Метод качающей частоты – автоматическая настройка. Метод фиксированных частот – управление генератором вручную.

          Гидравлические виброустановки, основанные на использвании гидравлических вибростендов (вибровозбудители), создающих колебания стола за счет управляемого потока рабочей жидкости. Наиболее широкое применение получили вибровозбудители, основанные на принципе возбуждения исполнительного органа пульсирующем давление, создаваемым рабочей жидкостью. Гидравлические виброустановки позволяют генерировать колебания, форма которых описывается различными функциями времени, соответствующие нагрузки, встречающейся в реальных условиях. Достоинства: возможность получения большой вынуждающей силы и широкого диапазона амплитуд перемещений, малые паразитные электромагнитные излучения. Недостатки: ограниченный диапазон воспроизводимых частот виброускорений в области высших частот, обусловленный сжимаемостью масла, больше нелинейные искажения, худшие энергетические показатели, невозможность применения в режиме случайно вибрации.

Для получения горизонтальных вибраций использую элекродинанические и гидравлические виброростенды, у которых вибростолы при приложении к ним возбуждающей силы скользят по специальным направляющим в виде полированных и смазанных малом поверхностях.

Для приближения к реальным условиям целесообразно осуществлять широкополосную случайную вибрацию ШСВ. Для этого применяются аналоговые, гибридные, цифровые системы управления ШСВ.

Аналоговые замкнутые системы управления автоматически выравнивают частотную характеристику при возбуждении широкополосного спектра. В данной системе спектр генератора шума так же разделяется узкополосными фильтрами на ряд параллельных частотных каналов и в каждом из них осуществляется автоматическая регулировка усиления.

Гибридные цифроаналоговые виброустановки отличаются от аналоговых включением в систему управление цифровой ЭВМ, предназначенной для автоматической коррекции аналоговой системы управления для получения заданного спектра случайной вибрации.

Гибридная система позволяет улучшить перераспределение энергии между каналами системы, формирующими спектр, и приблизить его к заданному.

В виброустановках с цифровой системой управления задача получения заданнгого спектра и обработки информации решается с помощью единой алгоритмической базы, что экономит память ЭВМ и увеличивает быстродействие.

Основным недостатком систем ШСВ является высокая техническая сложность и стоимость, поэтому было предложено производить испытания с помощью систем узкополосной случайной вибрации (УСВ).