Практика выбора режимов

Режимы и методы испытаний

Режимом испытаний назовём воздействие на объект следующих факторов определяющих механизм и интенсивность разрушения деталей:

• количество циклов нагружения;
• свойства и количество смазки;
• дисперсности абразивной среды и др.

Режимы и методы взаимосвязаны.

Режим – составная часть метода, метод – способ реализации режима, т.к. от режима зависит характер величина и частота воздействий, которые повреждают объекты испытаний, то измерение режима существенно влияет на длительность испытаний.

За последние 30 лет в технике испытаний произошли существенные изменения, обусловленные созданием оборудовании для исследования нагруженности конструкции в различных условиях которые позволили получить зависимость долговечности детали от условий. Все это отразимо на методах и режимах испытаний, в частности возникла тенденция к уточнению режимов и обоснованию его параметров.

Основной выбора режима испытаний является характеристика работы изделия в эксплуатации. При правильной организации конструкторских работ эти параметры должны входить в ТЗ на проектирование. Эти данные необходимы для выбора схемы конструкции, размеров, в расчетах элементов изделия, при разработке методов испытаний и оценки их результатов, основой всех этапов создания изделия является выбор режимов работы изделия в эксплуатации.

Наиболее распространённый случай эксплуатации

- переменный режим в изменяющихся условиях, характерный для большинства объектов крупносерийного и массового производства. В этом случае возможны следующие

Режимы испытаний:

А) При испытаниях воспроизводят вариант режима эксплуатации без всяких существенных изменений

Б) Воспроизводят вариант учащённого воздействия.

В) Преобразуют режим таким образом, чтобы исключить воздействия, существенно влияющие на износ изделия

Г) Применяют комбинированные режимы (сочетающие в себе несколько характерных для эксплуатации режимов)

Д) Проводят испытания при условном режиме, отличающемся от режима эксплуатации, но эквивалентным ему по разрушающему воздействию

Е) Применяют более тяжелый режим, чем встречается в эксплуатации

Вариант А применяют для изделий с массой наработкой до списания (Например, машина ВСО-25 для механизированной уборки в течение сезона работает всего 9 часов, а весь срок службы = 55 часов и выдерживает всего 50000 включений, для этой машины нет необходимости применять ускоренный режим испытаний).

Преимущество испытаний по варианту A: их результаты непосредственно характеризуют эксплуатационную надёжность, однако длительность испытаний ограничивает их применение.

Ускорение испытаний в данном случае достигается за счет их организации.

В варианте Б режим испытаний отличен от эксплуатационного режима с увеличением частоты эксплуатационных воздействий.

Применяется когда из переменных эксплуатационных нагрузок возможно выделение типичного цикла, часто встречающегося в эксплуатации и оказывающего значительное разрушающее воздействие на изделие.

В варианте В из спектра эксплуатационных нагрузок, положенного в основу программы испытаний, предварительно исключают нагрузки, оказывающие ограниченно повреждающее воздействие. Применительно и автомобильным конструкциям известно, что даже если исключить лишь нагружения, амплитуда которых не превышает 10% от максимальной величины, зарегистрированных в дорожных условиях эксплуатации, то это позволяет сэкономить до 30% времени испытаний.

Операция усечения спектра нагрузок выполняется по-разному в зависимости от особенностей изделия. Так, при испытании автомобилей на усталость, обычно исключают нагрузки, которые вызывают напряжение в элементах на превышающее 0,5-0,7 предела выносливости

Вариант Г позволяет в одном комплексе испытаний Воспроизвести широкий диапазон условий использования изделия. Типичный пример: пробег автомобиля по нескольким трекам полигона каждый из которых соответствует определённому типу дорог. Положительная особенность вариантов Б,В,Г состоит в том, что при обоснованном выборе режима испытаний коэффициент ускорения м.б. с приемлемой точностью определён расчётом по результатам испытаний и сравнительно легко определить эксплуатационный ресурс.

Вариант Д включает многочисленные случаи применения условного или чаще всего схематизированного режима испытаний, например, распространено программирование режима при котором выбранная часть спектра эксплуатационных нагрузок воспроизводится в виде циклов с рядом ступеней нагружения, но эквивалентных по повреждающему воздействию.

В Варианте Е создают условия более тяжелые, чем в любых, даже самых экстремальных условиях эксплуатации. Здесь задача испытателя заключается в определении границ допустимого увеличения нагрузок и ужесточения других параметров режима. При решении этой задачи для конкретных изделий необходимо проведение предварительных специальных исследований. Коэффициенты ускорений испытаний при этом определяются экспериментально, однако вариант Е следует применять с особой осторожностью и с особой тщательностью проводить анализ результатов, т.к. могут появиться отказы изделия нехарактерные для условий эксплуатации. Испытания по варианту Е рекомендуется проводить для сравнительной оценки конструкции.

Пример: сравнительные испытания шин в барабанном стенде проводят в значительно более тяжелых условиях, чем эксплуатационные.

Например: отсутствие охлаждения при движении автомобиля повышенное давление воздухи, приводящее к уменьшению поверхности контакта шины с опорной поверхностью, высокие скорости и режим: 140 км/ч – 10 мин;

150 км/ч – 10 мин; 160 км/ч -10 мин; 170 км/ч – 20 мин; 180 -10 мин;

190 -10 мин; 200 км/ч до разрушения шины.

Для ускорения испытаний прибегают к различным приёмам: применение низкосортных масел, вместо предусмотренных по инструкции, введение абразива в зону трения. Методика, применяемая на ГАЗ для испытания карбюраторных двигателей позволяет за 100 часов получить износ деталей двигателя как после 70-80 тыс. км пробега. Однако, если улучшить герметизацию двигателя, то характер износа и его интенсивность изменяются. И этот метод испытаний будет уже не приемлем. Исходя из многообразия повреждающих факторов, следует, что для ускорения испытаний следует группировать факторы и для каждого фактора выбирать свой режим испытаний.

Для машин, эксплуатируемых в различных условиях необходимо выяснять условия, характерные для большинства машин парка и наиболее тяжелые условия обязательно должны присутствовать в условиях.

Необходимо принимать во внимание то, что со временем режимы испытаний должны пересматриваться, т.к. изменяется сеть автодорог, увеличивается интенсивность движения, парк тракторов пополняется мощными колесными тракторами, на смену похоти приходит лущение полей - т.е. меняются условия.

Дата добавления: 2014-01-05