Методическое пособие 736

Примечания: Б - беспилотный корабль; П - пилотируемый корабль; 0 - незначительный или отсутствующий параметр; 1- может потребовать обычных усилий при проектировании; 2 - может потребовать специальных усилий; 3 - может быть критичным параметром.

Различают три основных способа проведения лабораторных испытаний: последовательный, параллельный и комбинированный.

Последовательный способ предполагает поочередное раздельное

71

воздействие различных внешних факторов на испытываемые РЭА и наблюдение за их состоянием. Важным условием проведения последовательных испытаний является соблюдение определенного порядка воздействия внешних факторов. Рекомендуется начинать испытания с воздействий на РЭА наименее жестких внешних факторов, при которых будет наименьшая опасность отказов. Возникающие при этом внезапные отказы не приводят обычно к большим задержкам во времени для их устранения, а также к росту расходов на испытания. Воздействие определенного внешнего фактора на работу РЭА при данном методе испытаний позволяет более точно определить причины наблюдаемых отказов.

Важную роль играет последовательность проведения испытаний. Установление единой последовательности проведения испытаний для различной РЭА и ее элементов вряд ли оправдано. Оптимальная последовательность проведения испытаний зависит от назначения РЭА, места его установки и предполагаемых условий эксплуатации. Поэтому последовательность проведения испытаний для конкретных изделий указывается в ТУ или программе испытаний. Рекомендуется климатические испытания РЭА и ее элементов проводить после радиотехнических, электрических и механических испытаний.

Недостатком способа является зависимость результатов испытаний от воздействия только одного внешнего фактора, что затрудняет возможность разработки выводов по поведению РЭА в реальных условиях эксплуатации. Кроме того, данный способ испытаний весьма продолжителен и при его осуществлении имеет место большой износ РЭА.

Параллельный способ испытаний характеризуется тем, что воздействию различных факторов подвергаются одновременно (параллельно) несколько одинаковых РЭА. Данный способ позволяет получить максимальное количество данных о состоянии РЭА за кратчайший промежуток времени при минимальном износе испытываемых образцов.

Комбинированный способ испытаний характеризуется одновременным воздействием ряда различных факторов на испытываемые РЭА. Он позволяет определить реакцию РЭА на одновременное воздействие нескольких внешних факторов, что максимально приближает испытания к реальным условиям

72

эксплуатации. Кроме того, реализация данного способа позволяет экономить время испытаний. Комбинированный способ испытаний выявляет такие отказы, которые при последовательном способе могли бы и не возникнуть. Однако в данном случае определить причину отказа бывает затруднительно, что приводит к необходимости исследования возникшего отказа путем проведения последовательных испытаний.

Выбор сочетаний совместных воздействий различных факторов на испытываемые РЭА и элементы может производиться в соответствии с табл. 5.

Таблица 5

73

Продолжение табл. 5

Примечания: 1 - сопровождается механическим износом; 2 - сопровождается ухудшением работоспособности; 3 - механический износ и ухудшение работоспособности; 4 - взаимосвязанные факторы; 5 - один фактор влияет на другой; 6 - взаимно ослабляющие факторы; 7 - несовместимые факторы. Х - сочетание факторов не рассматривается. Знак минус после числа 1, 2, 3 означает, что совместное действие факторов уменьшает их влияние.

Следует иметь в виду, что не всегда испытания комбинированным способом приводят к ужесточению условий. Например, низкие температуры препятствуют, росту плесени и коррозии в морских условиях. Часто комбинированные испытания осуществляют из-за невозможности разделения одновременного воздействия нескольких внешних факторов, а также оценки эффекта от их влияния на РЭА: например одновременное воздействие повышенной влаги и температуры. Недостатком комбинированного способа является необходимость создания и использования дорогого

исложного оборудования для испытаний и контроля.

Вряде случаев рекомендуется для ускорения проведения испытаний осуществлять их параллельно-последовательным способом. При этом отобранное количество испытываемых РЭА разбивается на несколько групп, которые испытываются параллельно. В каждой из групп испытания проводят последовательным способом. В данном случае все виды испытаний целесообразно разбить на четыре группы с таким расчетом, чтобы, с одной стороны,

74

продолжительность испытаний во всех группах была примерно одинаковой, а с другой - чтобы объединенные в одну группу виды испытаний были близки к реальным условиям.

Так, например, испытания на грибоустойчивость, на длительное воздействие тепла и морского тумана, на воздействие солнечной радиации рекомендуется проводить на РЭА, не подвергающихся другим видам механических и климатических воздействий. Возможная разбивка видов испытаний па группы и последовательность их проведения приведены в табл. 6.

Таблица 6

Если РЭА и ее элементы предназначены для эксплуатации в условиях тропического климата, рекомендуется испытывать их в следующей последовательности: 1) теплоустойчивость; 2) влагоустойчивость; 3) холодоустойчивость; 4) пониженное атмосферное давление; 5) солнечная радиация; 6) пылеустойчивость; 7) грибоустойчивость; 8) морской туман.

75

Разработка методики испытаний на воздействие внешних факторов состоит из следующих основных этапов.

На первом этапе на основании технических условий (ТУ) и программы испытаний (ПИ), а также теории и данных экспериментов, полученных в процессе разработки конкретной РЭА с учетом действующих требований, норм и методов механических и климатических испытаний необходимо определить:

1)каким способом будут осуществляться испытания (последовательным, параллельным или комбинированным) и в какой степени выбранный способ испытаний позволит быстро и однозначно определить характер отказов;

2)с помощью каких технических средств будут воспроизводиться внешние воздействия;

3)как будет осуществляться контроль реакции РЭА на внешние воздействия и насколько точно будут контролироваться имитируемые условия окружающей среды;

4)какими способами будут осуществляться закрепление и монтаж испытываемой РЭА на специальных стендах и в камерах.

Важным вопросом является установление интенсивности (жесткости) воздействий, которая зависит от выбора метода испытаний (моделирование реальных условий, ускоренный или граничный методы).

Если установлены корреляционные связи между реальными и ускоренными испытаниями, то целесообразно проводить последние. При ускоренных испытаниях РЭА подвергается интенсивному воздействию в течение короткого промежутка времени. Разрабатывая методику ускоренных или граничных испытаний, необходимо обратить внимание на возможность их повторения с минимальными отклонениями параметров.

При разработке методики граничных испытаний и испытаний на повреждающую нагрузку необходимо предусмотреть возможность определения коэффициента запаса между способностью изделия работать при перегрузках и работой в реальных условиях эксплуатации.

При установлении интенсивности воздействий различных факторов на РЭА следует решить, рассматривать ли только экстремальные значения параметров, характеризующих внешние воздействия, или же весь спектр возможных значений. Как

76

показывает практика, воздействие экстремальных значений не эквивалентно воздействию спектра. Так, например, при рассмотрении воздействия тепла представляет интерес оценить эффект, создаваемый быстрыми изменениями температуры (тепловой удар).

При рассмотрении воздействия вибрации необходимо оценить эффект, создаваемый вибрацией на одной частоте или спектром частот.

Для установления единства требований, предъявляемых к климатическим и механическим испытаниям элементов радиоэлектронной аппаратуры, Международной электротехнической комиссией (МЭК) разработаны рекомендации (Публикация 68-1, 1960 г.) по методикам проведения испытаний.

В заключение первого этапа, на основании действующей технической документации и рассмотренных выше мероприятий разрабатывают проект методики испытаний.

На втором этапе, пользуясь проектом методики, производят предварительные испытания, в ходе которых проверяется соответствие всего технического и контрольно-измерительного оборудования предъявляемым к нему требованиям. На основании полученных в процессе предварительных испытаний данных уточняется методика испытаний, а также режимы всего испытательного оборудования.

На третьем этапе производят полные испытания РЭА в соответствии с разработанной методикой.

На четвертом этапе обрабатывают и анализируют полученные данные, а также вносят необходимые коррективы в методику испытаний.

Для лучшей и более быстрой обработки данных испытаний можно рекомендовать специальные карточки сбора информации (табл. 7), лицевая сторона которых заполняется лицами, проводившими испытания, а оборотная сторона (табл. 8) - лицами, проводившими ремонт и последующий контроль.

77

Таблица 7

Карта сбора информации

Дата———————— №—————————————————

о —————————————————————испытаниях

(климатических, механических или космических)

Испытания проводил————————————

(подпись, дата)

Карточку заполнил————————————

(подпись, дата)

78

Ремонт проводил—————————————

(подпись, дата)

Изделие проверил—————————————

(подпись работника ОТК, дата)

Место печати ОТК

Основными пунктами методики испытаний на любой вид воздействия являются:

I. Цель испытаний.

II. Применяемое испытательное и контрольно-измерительное оборудование.

III. Процесс проведения испытаний.

IV. Заключение о состоянии испытываемого изделия.

В процесс проведения испытаний входят следующие основные операции:

Первая операция - предварительная выдержка, обеспечивает достижение изделием (РЭА или его элементами) определенного состояния за счет хранения в определенных климатических условиях при заданных механических воздействиях. Обычно РЭА выдерживают без упаковки в нормальных климатических условиях в течение времени, предусмотренном в ТУ или ПИ.

79

атмосферным давлением 720 -780 мм рт. ст.

Вторая операция - предварительные измерения, устанавливают работоспособность изделия.

Третья операция - установка изделия в камеру.

Четвертая операция - первоначальные измерения параметров, определяют

состояние изделия до испытаний.

Пятая операция - выдержка изделия при воздействии на него определенных климатических или механических факторов, или тех и других совместно, для определения их влияния.

Продолжительность испытаний изделий отсчитывается с

состояния изделия в процессе испытаний (иногда не производится). Седьмая операция - заключительные измерения

(восстановление), проводят по окончании испытаний (в камере или после изъятия из нее) с целью установления, какое влияние на изделие оказали проведенные испытания. Оценка влияния производится путем сравнения результатов заключительных измерений с результатами первоначальных. В ТУ, ПИ или в какомлибо другом руководящем материале должны быть сформулированы указания о мероприятиях в случае возникновения отказа.

Оборудование для климатических и механических испытаний должно обеспечивать проведение испытаний в соответствии с требованиями ТУ, ПИ или методики. В нем должна быть предусмотрена возможность установления заданных режимов, их регулирование и поддержание. Желательно, чтобы оборудование позволяло вести автоматическую запись и программное управление режимами испытаний. Для контроля времени наработки необходимо снабжать оборудование специальными счетчиками. Оборудование должно иметь электровводы, обеспечивающие подачу питающих напряжений и испытательных сигналов на проверяемые изделия, а также измерение электрических параметров. При необходимости должна быть предусмотрена возможность дистанционного измерения как электрических параметров, так и показателей режимов оборудования.

80