«____»_________2010
«____»_________2010
Харьков ХАИ 2010
Технический отчет № 11-15/203 / В.С. Чигрин, Камаха Кену Янник, 17 с, 27 илл.
Приведены методика и результаты вибрационных испытаний трех образцов полого катода электроракетного двигателя. Испытания проводились в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 25.507-85 и по рекомендациям IAC-08-D1.5.7 A SPACE STANDARDS PROPOSAL FOR UNIVERSITYCLASS MICROSATELLITES.
ВИБРОСТЕНД, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВИБРАЦИИ, ГЕНЕРАТОР ВИБРОСИГНАЛОВ, АМПЛИТУДНЫЙ ВИБРОСИГНАЛ, СПЕКТРАЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ВИБРОСИГНАЛА, ТАРИРОВКА
Объектом испытаний является сборная деталь – полый катод электроракетного двигателя. Испытания выполняются на одном натурном образце первого исполнения, одном натурном образце второго исполнения и одном натурном образце третьего исполнения.
Методика испытаний составлена в соответствии с межгосударственным стандартом (ГОСТ 25.507-85, унифицирован со стандартом ГДР ТГЛ 19355, ограничение срока действия снято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по протоколу № 5-94) и по рекомендациям IAC-08-D1.5.7 A SPACE STANDARDS PROPOSAL FOR UNIVERSITYCLASS MICROSATELLITES.
Целью испытаний является:
- получение исходных данных для определения показателей надежности;
- обнаружение слабых мест и выявление зон с пониженным сопротивлением усталости;
- определение долговечности образца.
Испытания проводятся на вибростенде, в состав которого входят генератор звуковых частот, усилитель, блок подмагничивания, измерительный преобразователь вибрации для регистрации уровней вибраций испытываемого образца, устройство регистрации и обработки вибросигналов (ЭВМ и специальная программа регистрации и обработки). Схема вибростенда при формировании моногармонического сигнала генератором приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема вибростенда с выработкой управляющих сигналов генератором
Для возбуждения колебаний используется электровибродинамик ВЭД-200. Основные технические характеристики ВЭД-200:
- максимальная нагрузка на вибростоле динамика – 200 кгс (2000 Н);
- рабочий диапазон частот – от 5 Гц до 5 кГц (с расширением до 20 кГц);
- амплитуда смещения – до ± 12 мм;
- вес испытываемых изделий, закрепляемых на вибростоле (без дополнительной подвески) при виброперегрузке 4 ед. пер. – 45 кг;
- пределы вибрационных ускорений – от 0 до 100 ед. пер.
Блок подмагничивания создает в катушке подмагничивания динамика ВЭД-200 постоянное магнитное поле. При испытаниях с моногармоническим возбуждением генератор вырабатывает переменный сигнал с заданной частотой, который после усиления поступает на рабочую катушку ВЭД-200. Взаимодействие постоянного и переменного магнитных полей вызывает колебания рабочего стола динамика с заданной частотой. Амплитуда колебаний стола регулируется уровнем переменного сигнала настройкой усилителя.
Образец крепится на рабочем столе с помощью специального кронштейна за штатные точки крепления, что соответствует рекомендациям ГОСТ 25.507-85. На кронштейне устанавливается измерительный преобразователь вибрации, который регистрирует вибрации испытываемого образца, преобразовывая их в электрический сигнал, пропорциональный виброускорению. Уровень сигнала вибродатчика в зависимости от уровня виброускорения (виброперегрузки) определен при калибровке датчика и указан в его паспорте.
Сигнал с измерительного преобразователя подается на линейный вход звуковой карты ЭВМ, затем записывается на жесткий диск и обрабатывается. Для определения уровня измеряемого сигнала, регистрируемого программой ЭВМ, выполняется предварительная тарировка звуковой карты и программы обработки. Для этого на линейный вход звуковой карты подается от генератора электрический сигнал частотой 1000 Гц с амплитудой от 0 до 100 мВ, уровень сигнала контролируется осциллографом. Схема установки для тарировки представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема установки для тарировки
При испытаниях с полигармоническим возбуждением в качестве генератора используется специальная программа ЭВМ, формирующая переменный сигнал с несколькими заданными частотами и амплитудами, который после усиления в предусилителе и усилителе поступает на рабочую катушку ВЭД-200. Схема вибростенда при формировании полигармонического сигнала генератором приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема вибростенда с выработкой управляющих сигналов ЭВМ
Испытания образца № 1
Кронштейн крепления первого образца представляет собой пластину, вертикально закрепленную на рабочем столе вибратора.
Собственные частоты кронштейна крепления не должны находиться вблизи от исследуемых частот испытываемого образца. Для расчетного определения собственных частот колебаний кронштейна крепления объекта была создана твердотельная модель (рисунок 4) и выполнен модальный анализ (сетка конечных элементов показана на рисунке 5, первая форма колебаний – на рисунке 6).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
