книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов
.pdfс жарким климатом насекомые могут явиться причиной отказов аппаратуры. Поселяясь в разъемах, насекомые нарушают электри ческий контакт. Некоторые виды насекомых (термиты) способны объедать изоляцию проводов и кабелей, выводя этим аппаратуру из строя.
§ 67. Испытания гидроакустической аппаратуры
Как в процессе производства, так и при выходном контроле проводятся тщательные всесторонние испытания гидроакустиче ской аппаратуры и ее узлов (блоков) на воздействие различных ре альных физических нагрузок.
Основной целью испытаний опытных образцов является выяс нение способности аппаратуры и ее узлов (блоков) выдерживать реальные физические нагрузки — климатические, гидравлические, механические. При испытаниях опытных образцов выясняется пра вильность принятых при проектировании конструкторско-техноло- гических решений и расчетов. По результатам испытаний опытного
образца изделия |
(узла, блока) вносятся изменения в конструкцию |
и технологию ее |
изготовления. |
При испытаниях серийных изделий, проводимых в процессе производства и при выходном контроле, выявляются производ ственные дефекты и качество изготовления узлов, блоков, аппара туры. Испытания могут также проводиться с целью определения показателей надежности аппаратуры или ее отдельных узлов и блоков.
Нормы испытательных режимов выбираются в зависимости от
назначения испытаний в |
соответствии с техническими требова |
ниями на аппаратуру. |
|
Испытания гидроакустической аппаратуры в процессе произ |
|
водства на заводе подразделяются на приемо-сдаточные и типовые. |
|
П р и е м о - с д а т о ч н ы м |
и с п ы т а н и я м подвергаются от |
дельные узлы, блоки, приборы и изделия в целом по программе, оговоренной в технической документации. В эти испытания могут входить все виды испытаний: электрические, климатические, меха нические, гидравлические, а также снятие характеристик и опре деление отдельных параметров аппаратуры. Целью приемо-сдаточ ных испытаний является проверка качества изготовления деталей,
узлов, |
блоков и соответствия |
их параметров |
заданным |
требова |
|
ниям. |
Результаты испытаний |
заносятся |
в |
паспорт (формуляр) |
|
узла, блока, прибора, изделия. |
|
|
|
|
|
Т и п о в ы е и с п ы т а н и я |
проводятся |
периодически, |
в сроки, |
установленные техническими условиями. Этому виду испытаний подвергаются образцы изделия или его составные части. Объем типовых испытаний изделия включает в себя полную проверку его по программе приемо-сдаточных испытаний и дополнительную проверку по расширенной программе, куда входят проверка рабо тоспособности изделия в условиях механических, климатических воздействий, расширенный объем гидравлических испытаний и др.
Техническими условиями на изделие устанавливаются объем, ре жимы и методика проведения типовых испытаний.
По результатам типовых испытаний делается заключение о воз можности продолжения серийного изготовления изделия. При вы явлении в результате типовых испытаний несоответствия парамет ров изделия требованиям технических условий серийный выпуск изделия прекращается до устранения выявленных дефектов и про ведения повторных испытаний.
§ 68. Электрические испытания
Испытания электрической прочности и сопротивления изоля ции проводятся постоянным или переменным электрическим на пряжением, в зависимости от указаний в технических условиях на изделие.
При проведении электрических испытаний напряжение подклю чается в точках схемы, обеспечивающих измерение сопротивления изоляции или ее прочности между изолированными друг от друга токоведущими частями или отдельными токоведущими частями и корпусом прибора. Места подключения испытательного напряже ния и его величина оговариваются техническими условиями на из
делие. |
|
|
|
При испытании |
э л е к т р и ч е с к о й |
п р о ч н о с т и |
и з о л я |
ц и и испытательное |
напряжение плавно |
в течение 5—10 |
сек уве |
личивают от нуля или от значения, не превышающего рабочее на пряжение. Под полным испытательным напряжением изоляцию выдерживают в течение 1 мин. При этом не должно происходить пробоев, перекрытий и явлений «короны». Пробойные установки оборудуются звуковой или визуальной индикацией момента про боя или перекрытия изоляции.
Для контроля электрической прочности изоляции могут при меняться стандартные или нестандартные пробойные установки. На рис. 133 изображена принципиальная схема универсальной про бойной установки для испытания электрической прочности изоля
ции переменным или постоянным напряжением. |
|
||
При испытании |
электрической прочности изоляции |
п е р е м е н |
|
н ы м н а п р я ж е н и е м последнее |
снимается непосредственно со |
||
вторичной обмотки |
трансформатора |
Tpl и регулируется |
автотранс |
форматором в его |
первичной цепи. Подключение испытуемой цепи |
производится к клеммам К1 и КЗ. Клемма К1 непосредственно
соединена |
с одним выводом |
высоковольтного трансформатора |
Tpl, |
|
а клемма |
КЗ — со вторым |
выводом через |
последовательно |
вклю |
ченные резисторы R4 и R7. |
С резистора R4 |
снимается напряжение, |
поступающее через переключатель ВкЗ, диод Д2 и резистор R5 на индикатор пробоя, которым в данной схеме служит миллиампер метр. Резистором R7 регулируется пробивная мощность установки. Величина испытательного напряжения контролируется киловольтметром, который включен через кенотроны JI1—Л4. Кенотроны во время работы установки постоянно включены.
При |
испытании электрической прочности |
изоляции |
п о с т о я н |
|
н ы м |
н а п р я ж е н и е м испытуемая цепь |
подключается к клем |
||
мам |
К2 |
и КЗ. Постоянное испытательное |
напряжение |
снимается |
с кенотронного выпрямителя, состоящего из высоковольтного транс форматора Tpl, четырех высоковольтных кенотронов Л J—Л4 и ем костной нагрузки СЗ. Индикатором пробоя служит миллиампер метр, а величина испытательного напряжения измеряется киловольтметром.
Установка оборудования механической блокировкой Бл и за щитным реле Рл, которое закорачивает конденсатор СЗ на рези стор R2 при снятии высокого напряжения. Питание обмотки реле
Рис. 133. Принципиальная электрическая схема универсальной пробойной установки.
Рл производится от собственного выпрямителя, состоящего из
трансформатора Тр2, |
диодов Д1 и фильтра Rl, |
CI, |
С2. |
|
|||
Сигнальная |
лампа |
Л5 (зеленого |
цвета) загорается при |
вклю |
|||
чении установки в сеть, а лампа Л6 |
(красного |
цвета) —при |
нали |
||||
чии высокого напряжения. |
|
|
|
|
|
||
И з м е р е н и е с о п р о т и в л е н и я |
и з о л я ц и и |
производится |
|||||
на собранном |
изделии между соседними |
токоведущими частями |
|||||
и цепями и корпусом |
изделия. Требования |
к уровню |
сопротивления |
изоляции указываются в технической документации. Как правило, величина сопротивления изоляции в нормальных условиях должна
быть |
не менее 100 Мом на каждые полные и неполные 500 в рабо |
чего |
напряжения. |
В качестве измерителей сопротивления изоляции применяются индикаторные и различные ламповые мегомметры.
§ 69. Механические испытания
Механические испытания подразделяются на испытания на виб ропрочность, ударную прочность, виброустойчивость и транспорти ровочную тряску. Механические испытания проводятся как в про-
цессе изготовления аппаратуры, так и при выходном контроле го товых изделий. Нормы испытательных режимов (частота, ускоре ние, амплитуда и длительность испытаний) устанавливаются тех
ническими |
условиями |
в зависимости |
от группы, к которой отне |
сена аппаратура. |
|
|
|
После |
окончания |
монтажа блоки, |
узлы, приборы, прошедшие |
регулировку и электрические испытания, испытываются на спе циальных установках— вибрационных и ударных стендах, имити рующих вибрацию, ударные нагрузки, транспортировочную тряску
и т. д. Для |
испытаний |
аппаратуры |
||
широкое |
применение |
находят: |
||
1) |
однокомпонентные |
гармониче |
||
ские |
вибростенды, |
создающие пе |
||
риодическую |
вибрацию |
синусои |
||
дальной формы; 2) |
двухкомпонент- |
Рис. |
134. Схема эксцентрикового |
Рис. |
135. |
Эксцентриковый вибро |
||
|
вибростенда. |
стенд |
с разгрузкой |
подшипников. |
||
ные вибростенды, создающие |
круговую вибрацию в двух взаимно |
|||||
перпендикулярных плоскостях; 3) трехкомпонентные |
вибростенды; |
|||||
4) импульсные (ударные) стенды, создающие вибрацию |
в виде от |
|||||
дельных импульсов. |
|
|
|
|
|
|
В |
связи с тем что любое |
периодическое |
колебание, |
вызванное |
механическим воздействием, может быть с достаточной степенью точности представлено суммой ряда синусоидальных колебаний, широкое распространение нашли синусоидальные однокомпонент ные вибростенды.
По виду энергетического привода вибростенды могут быть
оснащены механическим, электродинамическим, |
гидравлическим |
или пневматическим вибратором, вызывающим |
колебания стола |
или платформы, на которых закрепляются испытуемые изделия. Наиболее широкое применение в настоящее время нашли механи ческие и электродинамические вибраторы.
М е х а н и ч е с к и е в и б р а т о р ы |
выполняются, как правило, |
эксцентриковыми или центробежными. |
На рис. 134 приведена схема |
э к с ц е н т р и к о в о г о в и б р о с т е н д а . При вращении эксцент рика 3 с круговой частотой ш возникает центробежная сила F, ко торую можно заменить двумя составляющими S и G, изменяю щимися по синусоидальному закону. Вертикальная составляющая силы S приводит в движение платформу 2, на которой укреплен испытуемый объект 1, а горизонтальная составляющая силы G га сится реакцией опор — подшипников. Простые по конструкции эксцентриковые вибростенды из-за быстрого износа подшипников
применяются |
на частотах не свыше 50—60 гц. |
а) |
6) |
Рис. 136. Схема центробежного вибростенда при горизон тальном (а) и вертикальном (б) положениях неуравнове шенных грузов.
Э к с ц е н т р и к о в ы й в и б р о с т е н д с разгрузкой подшип ников (рис. 135) позволяет повысить частотный диапазон до 200—300 гц. Платформа 2 стенда с испытуемым объектом / жестко связана с двумя пластинчатыми пружинами 3 и 5. Эксцентрик, опирающийся на демпферную спиральную пружину 7, приводит в колебательное движение реактивную массу 6, которая через си стему пружин передает колебания платформе вибростенда. Частота
колебаний |
регулируется |
угловой |
скоростью |
вращения |
эксцент |
||||
рика со, а |
амплитуда регулируется |
изменением расстояния между |
|||||||
опорами пружин с помощью винта 4. Недостатком |
вибростендов |
||||||||
описанных конструкций является их малая грузоподъемность |
(до |
||||||||
25 кг). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Более высокую частоту |
и грузоподъемность обеспечивают |
ц е н |
|||||||
т р о б е ж н ы е в и б р о с т е н д ы |
(рис. 136). Вибрирующая |
(под |
|||||||
рессоренная) |
часть / вибростенда |
опирается |
на |
пружину |
2, |
рас |
|||
положенную по вертикальной оси симметрии стенда, |
и находится |
||||||||
во взвешенном положении относительно станины |
вибростенда. |
||||||||
Источником |
вертикальных |
колебаний являются |
два |
неуравнове- |
шенных груза 3, которые расположены на двух валах вибратора симметрично вертикальной оси, проходящей через центр стола. При вращении грузов вибратора горизонтальные составляющие цент робежных сил взаимно уничтожаются (Яі + #2 = 0), а вертикальные составляющие суммируются (R\ + R2 = R) и создают равнодействую щую силу, направленную по вертикальной оси симметрии стола. Величина вертикальной составляющей центробежных сил от вра-
7
Рис. 137. Устройство электродинамического вибростенда.
щения грузов изменяется по гармоническому закону. Амплитудное значение равнодействующей этих сил зависит от величины стати ческого момента веса грузов относительно осей их валов и угловой скорости вращения.
Величина амплитуды колебаний рабочего стола стенда практи чески зависит от отношения статического момента веса грузов к весу подрессоренной части с полезным грузом и от частоты ви брации. Регулировка амплитуды колебаний стола с полезным гру зом производится во время работы стенда бесступенчато с по мощью ручного привода. Частота колебаний определяется ско ростью вращения грузов, которые приводятся во вращение через клиноременную передачу от электродвигателя постоянного тока.
Электропривод позволяет осуществлять плавную регулировку частоты вибрации во время работы стенда с пульта управления.
рые фиксируют положение системы относительно зазора между сердечником электромагнита и катушкой.
При подаче на вибрирующую катушку переменного напряжения от специального генератора колебательная система приводится в колебательное движение в постоянном магнитном поле электро магнита. Частота и амплитуда колебаний рабочего стола регули руются частотой и силой тока, проходящего через витки колеба тельной катушки.
В пульте управления стендом расположены выпрямитель для питания обмотки магнита возбуждения и гетеродинный генератор
для |
питания |
колебательной |
катушки. |
|
|
|
|
|||||||
Гетеродинный |
генератор |
обеспечивает |
|
|
|
|
||||||||
регулировку частоты колебаний от 10 |
|
|
|
|
||||||||||
до 600 гц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Д в у х к о м п о н е н т н ы й |
в и б р о |
|
|
|
|
|||||||||
с т е н д грузоподъемностью |
до |
1000 кг |
|
|
|
|
||||||||
показан |
на |
рис. |
138. |
Основанием |
|
|
|
|
||||||
стенда |
служит |
сварная |
|
конструк |
|
|
|
|
||||||
ция /, на которой через рессоры 2 |
|
|
|
|
||||||||||
подвешена корзина 3 для установки |
|
|
|
|
||||||||||
испытуемого |
объекта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Эксцентриковый |
вибратор |
укреп |
|
|
|
|
||||||||
лен |
на задней стенке |
корзины. Благо |
Рис. |
139. |
Схема |
ударного |
||||||||
даря |
специальной |
системе |
подвески |
|||||||||||
|
стенда. |
|
||||||||||||
при |
колебаниях |
вибратора |
корзина |
/ — испытуемое |
изделие; |
2 — плат |
||||||||
с испытуемым |
объектом |
|
совершает |
форма; |
3 — амортизаторы; 4—ста |
|||||||||
|
нина; |
5—направляющие; |
6 — экс |
|||||||||||
круговые |
колебания |
в |
двух |
пло |
центрик; 7 — редуктор; |
8 — элект- |
||||||||
скостях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Регулировка |
частоты |
и |
амплитуды |
вибрации |
производится |
плавно с помощью изменения круговой частоты вращения грузов
эксцентрикового |
вибратора |
и их расстояния |
от оси вращения. |
|
На ударную |
прочность |
изделия испытываются на |
у д а р н о м |
|
с т е н д е (рис. 139). Испытуемое изделие / |
закреплено |
на плат |
форме 2, которая жестко связана с направляющими 5, обеспечи вающими ее продольное перемещение. При вращении эксцентрика 6 с круговой частотой w платформа периодически поднимается и падает вниз на амортизаторы 3.
При механических испытаниях крепление испытуемого объекта к платформе стенда должно быть достаточно жестким и надежным. Величины испытательных режимов должны выдерживаться с точ ностью ±(10 — 20)% по амплитуде и ускорению и ±(2 — 5) гц — по частоте.
При испытаниях аппаратура устанавливается на платформе ис пытательного стенда в рабочем положении, соответствующем усло виям эксплуатации. При этом состояние испытуемой аппаратуры (включенное или выключенное) и испытательные режимы опреде ляются требованиями ТУ.
Для выявления частных резонансов узлов и деталей аппара туры в процессе испытания плавно изменяют частоту вибрации.
На резонансных частотах испытуемая аппаратура выдерживается в течение времени, регламентированного нормами ТУ. По оконча нии испытаний производят внешний осмотр аппаратуры для выяв ления механических повреждений и ослабления креплений, а также проверяют основные параметры, предусмотренные ТУ для данного изделия.
§ 70. Климатические испытания
Климатические испытания включают в себя испытания на влагоустойчивость при кратковременном и длительном воздействии влаги, испытания на холодоустойчивость, теплоустойчивость, испы тания гидростатическим давлением, испытания на брызгозащищенность, герметичность и воздействие морского тумана.
Последовательность проведения испытаний имеет большое зна чение для выявления качества аппаратуры. Климатические испы тания проводятся обычно после механических. Появившиеся в ре зультате механических испытаний трещины и поры ухудшают изо
ляцию, особенно после поглощения ею |
влаги и замораживания. |
При проведении климатических испытаний рекомендуется при |
|
держиваться следующих двух вариантов |
последовательности: |
1. Испытания на тепло-, влаго- и холодоустойчивость.
При такой последовательности высушенные в процессе испыта ний на теплоустойчивость изделия лучше впитывают влагу при испытаниях на влагоустойчивость, а при замораживании влаги в ходе испытаний на холодоустойчивость может произойти меха ническое разрушение.
2. Испытания на тепло-, холодо- и влагоустойчивость.
При такой последовательности в результате термических воз действий в материале могут возникнуть трещины, которые способ ствуют лучшему проникновению влаги.
В л а г о у с т о й ч и в о с т ь характеризует свойство аппаратуры сохранять работоспособность в условиях повышенной относитель ной влажности воздуха или после длительного пребывания ее во влажной атмосфере с последующей выдержкой при нормальных условиях.
При и с п ы т а н и и н а в л а г о у с т о й ч и в о с т ь проверяют противокоррозионную стойкость и прочность покрытий деталей и узлов аппаратуры. Методика испытаний на влагоустойчивость оп ределяется техническими условиями на аппаратуру.
Испытания |
на влагоустойчивость |
проводят |
в к а м е р е в л а ж |
н о с т и , схема |
которой приведена на |
рис. 140. |
Камера влажности |
выполнена в виде шкафа 4, состоящего из двух кожухов прямо угольной формы. Пространство между кожухами заполнено тепло изоляционным материалом. Внутри камеры за перегородкой рас положен электронагреватель 5, который служит для создания и поддержания заданного температурного режима. Вверху камеры находится блок термометров, состоящий из «сухого» / и «мокрого» 2 контактных термометров. Блок термометров служит для автомати ческого поддержания режима тепла и влаги.
Осевой вентилятор 3 служит для перемешивания воздуха в объеме камеры. Под испытательной камерой расположен центро бежный вентилятор 9, который обеспечивает циркуляцию воздуха в замкнутой системе: испытательная камера — вентилятор — регу лятор влажности 7— испытательная камера.
На стенке камеры расположены проходные изоляторы (на ри сунке не видны) для подачи напряжения на испытуемые изделия
и для измерения электрических па-
Рис. 140. Схема камеры влаж- |
Рис. 141. Камера влажности, |
ности. |
|
метра устанавливается на заданную температуру, а контакт «мок рого» термометра — на температуру, взятую из психрометрической таблицы. Контакт термометра 6, расположенного в регуляторе влажности, устанавливается на температуру, которая на 3—6° С превышает температуру в камере. После включения нагревателя камеры 5 и нагревателя воды 8 в регуляторе влажности и достиже ния заданной температуры включается электродвигатель центро бежного вентилятора, создающего циркуляцию воздуха в замкну той системе.
В момент достижения заданной относительной влажности воз духа замыкается контакт «мокрого» термометра и срабатывает реле, размыкающее цепь питания электродвигателя центробежного вентилятора. При понижении относительной влажности воздуха
8 А. Г. Рабинович, Л. А. Рубанов |
209 |