Вибрационное исследование полого катода электроракетного двигателя, страница 4

Рисунок 16 – Зарегистрированный амплитудный сигнал с датчика АВС при виброперегрузке 7,7 ед. пер., частота 121 Гц, длительность 35 с

Рисунок 17 – Спектрограмма при виброперегрузке 7,7 ед. пер., частота 121 Гц, длительность 35 с (гармоника на частоте 50 Гц – запись велась при включенном сетевом питании компьютера, видна гармоника 50 Гц)

По результатам испытания уровень СКЗ вибропрегрузки в течение 35 с составил 7,7 ед. пер., что несколько выше рекомендованного уровня СКЗ виброперегрузки.

Исследуемый образец выдержал виброиспытание в течение 35 секунд без разрушения.

3. Второе испытание – случайное возбуждение с виброперегрузкой 4,5g (СКЗ), длительность –  14 минут (проведено на резонансной частоте 121 Гц для оценки работоспособности трубочки электрода). При заданном уровне СКЗ 4,5 ед. пер. амплитудное значение регистрируемого вибросигнала должно составлять 6,345 ед.пер., что соответствует уровню амплитуды сигнала датчика АВС-127, равному 26 делений.

Рисунок 18 – Спектрограмма при виброперегрузке 4,5 ед. пер., частота 122 Гц,

длительность 14 минут

Исследуемый образец выдержал виброиспытание в течение 14 минут без разрушения. Длительные испытания образца не проводились.

Испытания образца № 3

Кронштейн крепления второго образца представляет собой виброкубик, вертикально закрепленный на рабочем столе вибратора, как и для образца № 2.

Для контроля уровня вибрации на кронштейне (виброкубике) установлен измерительный преобразователь вибрации (акселерометр) Д14 с уровнем усиления ½ для исключения аппаратного срезания амплитудного сигнала. Тарировочный график – как при испытании образца № 1, но с уменьшенным уровнем записываемого вибросигнала.

Испытания выполняются в несколько этапов:

1. Собственные частоты колебаний оболочки катода выявлялись путем однократного ударного возбуждения образца и анализа спектра затухающих колебаний. Запись вибросигнала приведена на рисунке 19.

Рисунок 19 – Виброграмма затухающих колебаний оболочки катода

Собственная частота колебаний оболочки катода по первой изгибной форме составила 1779 Гц.

В диапазоне до 2000 Гц спектральным разложением выявлен также ряд резонансных частот, в который вошли также собственные частоты колебаний корпуса и трубочки (116 Гц, 147 Гц, 163 Гц, 185 Гц, 233 Гц, 331 Гц, 403 Гц, 422 Гц, 526 Гц, 633 Гц, 1043 Гц, 1241 Гц, 1460 Гц, 1779 Гц, 1885 Гц, 2092 Гц).

2. Первое испытание – случайное возбуждение с виброперегрузкой 6,5g (СКЗ – среднеквадратичное значение), длительность – 35 секунд (проведено при полигармоническом возбуждении с формированием сигнвлв на ЭВМ при основной резонансной частоте 1779 Гц для оценки работоспособности оболочки электрода и керамических элементов). При заданном уровне СКЗ 6,5 ед. пер. амплитудное значение регистрируемого вибросигнала должно составлять 9,165 ед.пер., что соответствует уровню амплитудного сигнала датчика Д14, равному 38 делений шкалы.

Фрагмент амплитудной характеристики виброперегрузки, зарегистрированной датчиком Д14 (усиление – ½, амплитудный уровень должен быть 72 мВ), приведен на рисунке 20, спектральное разложение вибросигнала – на рисунке 21.

Рисунок 20 – Записанный амплитудный сигнал с датчика Д14 при виброперегрузке 6,5 ед. пер.,

частота 1779 Гц, длительность 35 с

Рисунок 21 – Спектрограмма при виброперегрузке 6,5 ед. пер., частота 1779 Гц,

длительность испытания 35 с

Образец № 3 был испытан в течение 35 с на пониженном режиме вибрации по сигналу от генератора ЭВМ. На рисунке 22 приведен фрагмент амплитудного полигармонического сигнала с виброперегрузкой 4,5 ед.пер. с генератора ЭВМ, на рисунке 23 – спектральное разложение этого сигнала.

Рисунок 22 – Записанный амплитудный полигармонический сигнал с датчика АВС-127 при СКЗ виброперегрузки 4,5 ед. пер., длительность испытания 35 с