Unii europejskiej



Pobieranie 4.67 Mb.
Strona34/39
Data27.10.2017
Rozmiar4.67 Mb.
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   39



5. Badanie wibracyjne

5.1 Cel i zastosowanie


Badanie to ma ustalić funkcjonalne i strukturalne oddziaływanie wibracji, o których mowa w art. 3.01 ust. 10 lit. e). Oddziaływania strukturalne dotyczą zachowania elementów mechanicznych, szczególnie drgania rezonansowe i zmęczenie materiału, które nie muszą być związane z bezpośrednim oddziaływaniem na funkcje i zmianami danych funkcjonalnych.

Oddziaływania funkcjonalne dotyczą bezpośrednio sposobu działania i danych funkcjonalnych próbki. Mogą one być powiązane z oddziaływaniami strukturalnymi.

Poniższe specyfikacje opierają się na publikacji IEC nr 68, cz. 2-6 w połączeniu z art. 3.01 ust. 10lit. e). Wartości odbiegające od wartości wymienionych w wyżej wymienionych przepisach oznaczone są *. Dodatkowe informacje można w razie potrzeby znaleźć w publikacji IEC nr 68, cz. 2-6.

Wymogi badania:

Badanie zostanie przeprowadzone w warunkach wibracji sinusoidalnych w następujących przedziałach częstotliwości i o poniższych amplitudach:





Normalne

Ekstremalne




Badanie środowiskowe

Klasa wibracji V:

Przedział częstotliwości

Amplituda

Przedział częstotliwości

Amplituda przyśpieszenia


2 do 10 Hz

± 1,6 mm


10 do 100 Hz

± 7 m/s2


2 do 13.2 Hz*

± 1,6 mm


13,2 do 100 Hz*

± 11 m/s2



Badanie w ekstremalnych warunkach otoczenia powinno co do zasady zostać przeprowadzona jako pierwsze. Jeśli dane funkcjonalne mieszczą się w przedziałach tolerancji dla normalnych warunków środowiska, można pominąć badanie dla środowiska normalnego.

Próbki przeznaczone do pracy z elementami pochłaniającymi drgania muszą zostać poddane badaniu wraz z tymi elementami. Jeśli w wyjątkowych przypadkach niemożliwe jest przeprowadzenie badań z elementami pochłaniającymi drgania przeznaczonymi do normalnej pracy, urządzenia muszą zostać przebadane bez elementów pochłaniających drgania w warunkach zmienionych w taki sposób, aby odpowiadały przenoszeniu drgań przez elementy pochłaniające.

Badanie bez elementów pochłaniających drgania dopuszczalne jest również dla określenia częstotliwości charakterystycznych.

Badanie wibracji powinno zostać przeprowadzone w trzech wzajemnie prostopadłych podstawowych kierunkach. Dla próbek, które w związku ze swoją konstrukcją mogą podlegać szczególnym oddziaływaniom wibracji pod kątem innym niż prosty w stosunku do głównych kierunków, należy dodatkowo przeprowadzić badanie również w kierunkach specjalnej podatności.


5.2 Przeprowadzenie badania


1) Urządzenie do badań

Badanie prowadzi się przy użyciu urządzenia wibrującego zwanego stołem wibracyjnym, które umożliwia poddanie próbki wibracjom mechanicznym przy zachowaniu następujących warunków:

– Podstawowy ruch powinien być sinusoidalny oraz przebiegać w taki sposób, aby punkty mocowania próbki na stole wibracyjnym poruszały się zasadniczo w jednakowej fazie i po liniach równoległych.

– Maksymalna amplituda wibracji ruchu poprzecznego dowolnego punktu mocowania nie może przekraczać 25% podanej amplitudy ruchu podstawowego.



– Udział wibracji fałszywych, wyrażony wzorem

(w %)

gdzie a1 oznacza wartość skuteczną przyśpieszenia wytwarzanego przez częstotliwość wzbudzającą,

i gdzie atot oznacza wartość skuteczną całkowitego przyspieszenia, łącznie z a1, mierzonego w zakresie częstotliwości < 5 000 Hz,

w punkcie mocowania przyjętym za punkt odniesienia do pomiaru przyspieszenia nie może przekroczyć 25%.

– Amplituda wibracji nie może odbiegać od wartości wymaganej o więcej niż:

± 15% w punkcie mocowania przyjętym za punkt odniesienia oraz

± 25% w dowolnym innym punkcie mocowania.

W celu ustalenia częstotliwości charakterystycznych możliwe musi być ustawianie amplitudy wibracji skokowo w wystarczająco małych przedziałach pomiędzy zerem a wartością wymaganą.

– Częstotliwość wibracji nie może odbiegać od wartości wymaganej o więcej niż





± 0,05 Hz

dla częstotliwości do 0,25 Hz,

± 20 %




dla częstotliwości od 0,25 Hz do 5 Hz,




± 1Hz

dla częstotliwości od 5 Hz do 50 Hz,

± 2 %




dla częstotliwości wyższych niż 50 Hz,

W celu porównania częstotliwości charakterystycznych możliwe musi być ustawianie ich na początku i końcu badania wibracyjnego z odchyleniem nie przekraczającym:




± 0,05 Hz

dla częstotliwości do 0,5 Hz,

± 10 %

± 0,5 Hz

dla częstotliwości do 5 Hz,




± 0,5 Hz

dla częstotliwości od 5 Hz do 100 Hz,

± 0,5 %




dla częstotliwości wyższych niż 100 Hz.

W celu badania poszczególnych przedziałów częstotliwości możliwe musi być zmienianie częstotliwości wibracji wykładniczo i w sposób ciągły w obu kierunkach pomiędzy dolną i górną granicą zakresu częstotliwości określonego w sekcji 5.1 jako wymóg badania, z prędkością 1 oktawy na minutę ± 10%.

W celu ustalenia częstotliwości charakterystycznych możliwe musi być dowolne zmniejszanie prędkości zmiany częstotliwości wibracji.

– Natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez urządzenie wibracyjne w pobliżu próbki nie może przekraczać 20 kA/m. Dla niektórych próbek organ badający może wymagać niższych dopuszczalnych wartości.

2) Badanie wstępne, montaż i uruchomienie

Próbkę poddaje się badaniu wzrokowemu w celu ustalenia, że jej wykonanie jest wolne od zauważalnych wad, zwłaszcza, o ile możliwe jest takie stwierdzenie, że wszystkie części i podzespoły zostały prawidłowo zmontowane pod względem konstrukcyjnym.

Próbkę mocuje się na stole wibracyjnym w sposób przewidziany do zamocowania urządzenia na pokładzie. Próbki, których funkcjonowanie i zachowanie pod wpływem wibracji zależą od ich położenia względem kierunku siły ciężkości muszą zostać poddane testom w normalnym położeniu roboczym. Elementy i rozwiązania użyte do zamocowania nie mogą w sposób istotny zmieniać amplitudy ani kształtu ruchu próbki w zakresie częstotliwości zastosowanym użytym do badania.

Próbkę uruchamia się zgodnie z instrukcją wytwórcy przy napięciu znamionowym sieci pokładowej z tolerancją ± 3%.

Po okresie niezbędnym do osiągnięcia normalnej zdolności użytkowej sprawdzane są poszczególne funkcje, a dane funkcjonalne ważne dla użytkowania na pokładzie są mierzone i zapisywane.

3) Wstępne badanie zachowania w warunkach wibracji

Tę fazę badania należy przeprowadzić na wszystkich próbkach. W przypadku próbek, które mogą przy różnych sposobach użytkowania być poddawane różnym oddziaływaniom wibracyjnym badanie należy przeprowadzić dla większej liczby lub wszystkich tych sposobów użytkowania.

Cykl częstotliwości wzbudzany jest przez stół wibracyjny w taki sposób, aby zakres częstotliwości określony w sekcji 5.1 jako wymogi badania, wraz z odpowiadającymi mu amplitudami, był realizowany od najniższej częstotliwości do najwyższej i odwrotnie, w tempie jednej oktawy na minutę. Próbka poddawana jest w trakcie tego badania dokładnej obserwacji przy zastosowaniu odpowiednich środków pomiaru oraz wzrokowo, a jeśli to konieczne - z zastosowaniem stroboskopu, pod kątem zakłóceń funkcjonalnych, zmiany danych funkcjonalnych oraz zjawisk mechanicznych, jak drgania rezonansowe czy grzechot, występujących przy konkretnych częstotliwościach. Częstotliwości te określa się mianem „charakterystycznych”.

Jeśli konieczne jest ustalenie częstotliwości charakterystycznych oraz wpływu wibracji, można zmniejszyć, zatrzymać lub odwrócić szybkość zmian częstotliwości i zmniejszyć amplitudę drgań. Jeżeli zmiany danych funkcjonalnych zachodzą stopniowo konieczne jest odczekanie do momentu osiągnięcia wartości końcowej przy jednoczesnym utrzymywaniu częstotliwości wibracji na tym samym poziomie, jednak nie dłużej niż przez pięć minut.

Podczas badania poszczególnych przedziałów częstotliwości rejestrowane są przynajmniej częstotliwości i dane funkcjonalne ważne dla użytkowania na pokładzie, a wszystkie częstotliwości charakterystyczne wraz z ich oddziaływaniami są protokołowane dla późniejszego porównania w fazie 7).

Jeśli nie można w sposób odpowiedni ustalić zachowania w warunkach wibracji mechanicznych podczas działania, należy dodatkowo przeprowadzić badanie zachowania próbki pod działaniem wibracji mechanicznych bez uruchamiania próbki.

Podczas badania poszczególnych przedziałów częstotliwości dane funkcjonalne znacząco przekraczają dozwolone tolerancje, funkcjonowanie próbki zostaje w sposób niedopuszczalny zakłócone lub jeśli pojawiają się strukturalne drgania rezonansowe grożące prawdopodobnym zniszczeniem w razie kontynuacji badania wibracyjnego, badanie może zostać przerwane.

4) Badanie funkcji obwodów elektrycznych

Ta faza badania powinna zostać przeprowadzona dla wszystkich próbek, jeśli oddziaływanie wibracji może mieć wpływ na funkcje obwodów, na przykład na funkcje przekaźników.

Próbka poddawana jest wibracjom w zakresach częstotliwości określonych w sekcji 5.1 jako wymogi badania, o częstotliwości zmienianej skokowo zgodnie z szeregiem E-121 oraz o odpowiadających im amplitudach. Na każdym stopniu częstotliwości wszystkie funkcje obwodów, które mogą być podatne na wibracje, w odpowiednich okolicznościach również wraz z funkcją włączania/wyłączania, poddawane są badaniu przynajmniej dwukrotnie.

Funkcje obwodów mogą być również poddawane badaniu w częstotliwościach występujących pomiędzy wartościami szeregu E-12.

5) Przedłużone badanie przy zmiennej częstotliwości

Tę fazę badania należy przeprowadzić na wszystkich próbkach . W przypadku próbek, które mogą przy różnych sposobach użytkowania być poddawane różnym oddziaływaniom wibracyjnym, pierwszą część tej fazy (kiedy próbka jest włączona) należy przeprowadzić dla większej liczby lub wszystkich tych sposobów użytkowania.

Próbka włączona zgodnie z punktem 2) poddawana jest pięciu cyklom, w trakcie których zakres częstotliwości określony w sekcji 5.1 jako wymogi badania, wraz z odpowiadającymi mu amplitudami, zmieniany jest za każdym razem od najniższej częstotliwości do najwyższej i odwrotnie, w tempie jednej oktawy na minutę.

Po piątym cyklu stół wibracyjny zostaje zatrzymany, funkcje są sprawdzane, a istotne dla użytkowania na pokładzie dane funkcjonalne są mierzone i zapisywane.

6) Przedłużone badanie przy stałej częstotliwości

Ta faza badania jest przeprowadzona jeśli przy badaniu zachowania w warunkach wibracji w trakcie fazy 3) , w czasie badania w zakresie częstotliwości powyżej 5 Hz obserwowane są rezonanse mechaniczne, które według wytwórcy lub jego pełnomocnika są dopuszczalne przy długotrwałym użytkowaniu na pokładzie, jednak dla których wytrzymałość danych części nie może zostać przyjęta jako oczywista. W szczególności faza ta dotyczy urządzeń wyposażonych w urządzenia pochłaniające drgania, których częstotliwość rezonansu leży w przedziale częstotliwości określonym w sekcji 5.1 jako wymogi badania oraz przekracza 5 Hz.

Próbka włączona zgodnie z punktem 2) poddawana jest w każdej częstotliwości rezonansu, w każdym kierunku drgań odpowiadającym warunkom praktycznego użytkowania, w których dane części pracowałyby w najtrudniejszych warunkach, przez dwie godziny wibracjom o amplitudzie, której wymaga badanie w środowisku ekstremalnym oraz o odpowiadającej jej częstotliwości zgodnie z sekcją 5.1. W odpowiednich przypadkach częstotliwość wzbudzająca jest regulowana w taki sposób, aby drgania rezonansowe stale utrzymywały się na poziomie nie niższym niż 70% amplitudy maksymalnej, lub aby częstotliwość nieustannie zmieniała się w sposób ciągły w zakresie od 2% poniżej do 2% powyżej początkowo zaobserwowanej częstotliwości rezonansowej, z prędkością wynoszącą przynajmniej 0,1 oktawy na minutę ale nie więcej niż 1 oktawę na minutę. Podczas oddziaływań wibracyjnych, funkcje próbki monitoruje się w taki sposób, aby można było wykryć zakłócenia funkcjonowania, będące wynikiem poluzowania lub przemieszczenia części mechanicznych lub przerwania połączeń elektrycznych bądź zwarcia.

Próbki, dla których bardziej celowe jest przeprowadzenie tej fazy badania w stanie wyłączonym, mogą zostać poddane badaniu w takim stanie, z zastrzeżeniem, że oddziaływanie mechaniczne na odnośne części nie jest mniejsze niż w trakcie normalnego użytkowania.

7) Końcowe badanie zachowania w warunkach wibracji

Faza ta jest przeprowadzana jeżeli zachodzi taka potrzeba.

Badanie zachowania w warunkach wibracji, o którym mowa w fazie 3) powtarza się przy zastosowaniu częstotliwości i amplitud stosowanych w tej fazie. Obserwowane częstotliwości charakterystyczne i obserwowane wpływy oddziaływań wibracyjnych porównywane są z wynikami fazy 3) w celu ustalenia wszelkich zmian, jakie nastąpiły podczas badania wibracyjnego.

8) Zakończenie badania

Po zatrzymaniu stołu wibracyjnego oraz po upływie czasu koniecznego do osiągnięcia stanu roboczego bez oddziaływań wibracyjnych, funkcje są sprawdzane, a ważne dla użytkowania na pokładzie dane funkcjonalne są mierzone i zapisywane.

Na zakończenie próbkę poddaje się inspekcji wzrokowej w celu weryfikacji czy znajduje się ona w stanie nienaruszonym.



5.3 Wymagane wyniki


Próbka i jej elementy oraz grupy komponentów nie mogą wykazywać żadnych mechanicznych drgań rezonansowych w przedziałach częstotliwości określonych w sekcji 5.1 jako wymogi badania. Jeśli drgań rezonansowych tego rodzaju nie da się uniknąć, należy zastosować rozwiązania konstrukcyjne, które zapewnią, że w próbce, jej elementach i podzespołach nie wystąpią żadne uszkodzenia.

W trakcie oraz w następstwie badania wibracyjnego nie może wystąpić żaden widoczny skutek oddziaływań wibracyjnych, w szczególności nie mogą wystąpić żadne różnice pomiędzy częstotliwościami charakterystycznymi obserwowanymi w fazie 7) a wartościami ustalonymi w fazie 3), które dawałyby podstawy do przypuszczania, że przy trwale występujących drganiach mogłyby wystąpić uszkodzenia lub błędy w funkcjonowaniu.

Dane funkcjonalne zarejestrowane w fazach 3) do 8) muszą w przypadku badania w środowisku normalnym utrzymywać się w granicach tolerancji dozwolonych na podstawie niniejszych warunków badania i dopuszczania.

Podczas badań funkcji obwodów w fazie 4), nie może wystąpić żadne zakłócenie ani uszkodzenie tych funkcji.




Pobieranie 4.67 Mb.

Share with your friends:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   39




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna