Ударные воздействия и виды испытаний. Условия испытаний на воздействие ударов и применяемое оборудование. Средства измерений значений параметров удара, страница 8

Длительность действия ударного ускорения (длительность ударного им пульса может измеряться с помощью простейшей электрической схемы, работающей на замыкание и размыкание, цени. В этом случае длительность

действия ударного ускорения определяется временем нахождения в контакте метал­лических соударяющихся поверхностей стола стенда 3 и наковальни 2. Измерение указан* ного времени осуществляется с помощью осциллографа 5 (рис. 16).

Принцип действия световых {оптических) ИП параметров ударного движения основан на преобразовании механического движения испытуемого изделия в изменение светового потока. Использование световых (оптических) ИП позволяет существенно расширить, динамический и частотный диапазон измерений, а также устранить большинство недостатков, свойственных кон­тактным ИП. Возможны две группы методов -преобразования ударного движения в изменение светового потока:

фотоэлектрические методы измерения параметров ударного движения, основанные на модуляции соответствующего параметра светового потока^ в процессе его распространения воздействием ударного движения;

фотоэлектрические волоконно-оптические методы, основанные на использо­вании волоконных световодов.

В обеих группах методов происходит косвенное преобразование механичес­ких колебаний в электрические с помощью фотопреобразователей.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА УДАРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

В обоснование программы испытаний на ударные воздействия входит выбор: вида испытаний испытательного оборудования, приспособления для крепления изделий, способа крепления на приспособлении и приспособления к столу установки, места расположения контрольной и измерительной точек, измерительного преобразова­теля, средства измерения и регистрации, а также метода измерения параметров.

Выбор вида испытаний на ударные воздействия зависит от характера ударных нагрузок, которым подвергается испытуемое изделие .

К особенностям выбора ИП следует отнести то, что при использовании контактных ИП они, сами, будучи подвержены воздействию ударов с большими ускорениями, оказываются весьма недолговечными, поэтому разработка и вне­дрение бесконтактных ИП являются весьма актуальной задачей.

При необходимости определения основных параметров ударных импульсов, а также спектра импульса наиболее часто используют пьезоэлектрические контактные инерционные ИЦ. В случаях, когда ударные ускорения при воздействии одиночных ударов весьма велики, находят применение механичес­кие контактные инерционные пиковые ИП, позволяющие регистрировать пиковые значения импульсов.

* процесс удара можно условно представить как «воздействие» и «отклик». Воздействие определяется ударной установкой, а отклик зависит от механических свойств изделия. В связи с этим желательно оценить параметры ударов в двух точках, называемых контрольной и измерительной.

Контрольная точка используется для получения контрольного сигнала, характеризующего процесс воздействия, а измерительная—для получения

сигнала,   характеризующего   отклик   изделия   на   воздействие.   Кроме   того, * контрольный  сигнал  может   быть  использован  для  поддержания  заданного испытательного режима на столе установки.  

*При непосредственном креплении изделия на платформе ударного стенда, а также при его креплении на приспособлении или на амортизаторах контрольную точку следует выбирать рядом с одной из точек крепления изделия или амортизатора. Если выбор контрольной точки на приспособлении оказывается затруднительным, а система стол—приспособление—изделие настолько жесткая, что отклонение ускорения в точке крепления приспособления не превышает ±25% ускорения на столе и длительность действия ударного ускорения больше 1 мс, то возможна установка ИП непосредственно на столе установки. В случаях, когда . масса изделия более чем в 10 раз превышает массу, ИП, а его жесткость достаточно велика*, контрольную точку можно выбирать на самом изделии. Недостаточная жесткость крепления ИП, особенно при его значительной массе, может заметно (в 2...3 раза) снизить низшую собственную резонансную частоту /01 системы.

Если при этом ИП крепится на конструктивной детали изделия, собственная резонансная частота /_Ои3д которой близка к/₀₁ и конструктивная связь достаточно велика, то происходит дальнейшее усложнение системы. Удовлетворительная для большинства случаев точность измерения имеет место при условии

где _ф—длительность фронта ударного ускорения. 

В случае, когда подлежащий исследованию кратковременный процесс содержит высокочастотные составляющие, близкие к частоте собственного резонанса ИП, возникают наложенные колебания, которые иногда называют «звоном» (рис, 17). Для ограничения возможности возникновения указанного эффекта необходимо, чтобы собственная резонансная частота f₀ колебаний закреплённого на изделии ИП была равна или превышала значение 10/, где —длительность ударного импульса. В этом случае погрешность измерения амплитуды ударного ускорения не превышает ±5%.

Несмотря на целесообразность измерений параметров удара в контрольной и измерительной точках, параметры испытательных режимов устанавливаются и контролируются только в контрольной точке с помощью контактных ИП.

Качественное воспроизведение всех составляющих спектра измеряемого ударного импульса в широком частотном и динамическом диапазонах существенно зависит от способа закрепления контактного ИП. Находят применение следующие основные способы закрепления ИП: привинчиванием с помощью резьбы на наружной поверхности корпуса; с помощью шпильки, ввернутой в основание корпуса ,ИД; с помощью винтов (болтов) при наличии фланца на корпусе ИП; приклеиванием. ИП с резьбовым креплением должен быть ввернут до упора с моментом затяжки, указанным в НТД, или для резьба с диаметром до 6мм с моментом затяжки 1,5...2Н-м, а для резьбы большего диаметра на каждый миллиметр увеличения диаметра резьбы момент затяжки должен увеличиваться на Г,5...2Н-м.