Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 2.26. Схема установки для испытания реальной вибрацией: / - магнитофон; 2 Л корректирующее устройство; 3 - усилитель мощности; 4 - вибровозбудитель; 5 - испытуемое изделие; 6 - виброизмерительный преобразователь; 7 - анализирующее и регистрирующее устройство
Способы воспроизведения широкополосной случайной вибрации в данном случае оказываются неприемлемыми.
Анализируя методы испытания случайной и реальной вибрацией, применяемые при наземной отработке ЛА, можно сформулировать рекомендации по их выбору:
1. Если испытуемые конструкции являются простейшими колебательными системами с одной степенью свободы или вынуждающие воздействия в натурных условиях являются узкополосным случайным процессом со значительной мощностью, сосредоточенной в окрестности некоторой центральной частоты, то достоточно провести испытания на узкополосную случайную вибрацию.
92
2. При широкополосном возбуждении сложных механических конструкций с большим числом степеней свободы необходимо проводить испытание широкополосной случайной вибрацией. Если в данной конструкции возможны сложные пространственные движения, то для наилучшего приближения условий эксперимента к натурным следует воспроизводить многомерные (векторные) вибрации.
3. Если сложные многорезонансные объекты необходимо испытать в короткий отрезок времени, в течение которого невозможно определить, является вибрация стационарным или нестационарным процессом, следует применять испытание реальной вибрацией.
Средства проведения наземных вибрационных испытаний
Вибрационные испытания ЛА и их элементов осуществляются с помощью специального оборудования. В состав этого оборудования входят:
— стенды, имитирующие механические воздействия;
— приспособления для крепления ЛА или его элементов к испытательным установкам;
— приборы для измерения параметров вибрации.
Современные вибрационные установки дают возможность изменять амплитуды колебаний в процессе испытаний, управлять установкой автоматически, проводить испытания различными методами. В настоящее время ведутся разработки оборудования, которое позволит проводить испытания изделий на воздействие не только гармонических, но и полигармонических колебаний в условиях, близких к реальным.
Можно отметить следующие тенденции совершенствования вибростендов:
— расширение рабочих диапазонов частот и толкающих усилий;
— снижение уровня внешних полей, магнитного и вибрационного шума;
— автоматизация процессов испытания и измерения параметров вибраций;
— создание оборудования для испытаний изделий на вибрационные воздействия совместно с влияющими факторами (тепло, холод, вакуум, давление, влажность, нормальные ускорения);
— создание образцовых вибрационных установок, предназначенных для проверки и градуировки виброизмерительных приборов.
Вибростенды для испытаний ЛА и их элементов можно классифицировать по назначению, исполнению, типу и направлению создаваемых колебаний, числу компонент и форме колебаний, принципу рабо-
93
ты возбудителя, динамической схеме и принципу возбуждения переменной силы в возбудителе колебаний.
1. По назначению:
— вибростенды для испытаний на вибропрочность и вибронадежность;
— вибростенды для испытаний на усталость и выносливость образцов материалов, деталей и агрегатов;
— вибростенды для градуировки, калибровки и проверки виброизмерительной аппаратуры.
2. По исполнению:
— переносные вибростенды для нормальных и специфических условий эксплуатации;
— стационарные вибростенды с одним или несколькими возбудителями колебаний.
3. По типу создаваемых механических колебаний:
— вибростенды прямолинейных колебаний;
— вибростенды крутильных колебаний.
4. По направлению действия механических колебаний:
— вибростенды, создающие колебания вдоль или вокруг вертикальной оси;
— вибростенды с переменным углом установки направления создаваемых колебаний по отношению к горизонтальной плоскости.
5. По числу компонент механических колебаний:
— вибростенды однокомпонентные для создания прямолинейных и крутильных колебаний;
— вибростенды многокомпонентные для создания плоскостных и объемных колебаний.
6. По форме создаваемых механических колебаний:
— вибростенды для создания гармонических или квазигармонических колебаний;
— вибростенды для создания полигармонических колебаний;
— вибростенды для создания колебаний широкого спектра частот.
7. По принципу работы возбудителя механических колебаний:
— нерезонансные вибростенды;
— резонансные вибростенды с внешним возбуждением и с автоколебанием.
8. По динамической схеме:
— вибростенды с кинематическим ограничением смещения стола;
— вибростенды с кинематически неограниченным прямым возбуждением колебательного смещения стола;
— вибростенды с кинематически неограниченным косвенным возбуждением колебательного смещения стола.
9. По принципу возбуждения переменной силы в возбудителе колебаний (по виду энергетического привода):
94
— механические;
—¦ электрогидравлические;
— пьезоэлектрические;
— электромагнитные;
— резонансные;
— пневматические;
— магнитострикционные;
