ГОСТ Р ИСО 10813-1—2011
тот от fLдо fH с максимальной амплитудой перемещения dmax, скорости vmax или ускорения этах или с
заданной спектральной плотностью ускорения Фа(/)-
Процедура определения характеристик установки, удовлетворяющей заданным требованиям
испытаний, приведена в 6.2.1—6.2.7. Эти характеристики определяют выбор модели вибростенда.
Все расчеты требуют знания числовых параметров, которые должен предоставлять изготови
тель.
6.2.2 Диапазон частот
Рабочий диапазон частот вибрационной установки, который должен превышать диапазон частот
испытаний, зависит от нескольких факторов.
Если вибрационная установкадолжна работатьв диапазоне низких частот, например при испыта
ниях систем виброизоляции, то необходимо учитыватьчастотную характеристикуусилителя мощности
и иногда даже частотную характеристику акселерометра.
Сверху рабочий диапазон частот виброустановки обычно ограничивают значением, приблизи
тельно в 1,1 раз превышающим первую резонансную частоту ее подвижного элемента. Это значение
следует приниматьтолько как общую рекомендацию, поскольку в реальностидинамическое поведение
подвижного элемента вибростенда с установленным на нем испытуемым объектом может приводить к
недопустимо большим вибрациям в направлениях, отличных от основного направления возбуждения. В
связи с этим изготовители указывают верхний предел рабочего диапазона частот как достижимый
дляданной вибрационной установки, оставляя решение о возможности работы вблизи этого предела в
конкретном испытании за пользователем. Вобщем случае верхняя граница рабочего диапазона частот
будет зависеть от динамического поведения стола, системы крепления объекта испытаний и самого
объекта.
6.2.3 Максимальное ускорение
Определенное изготовителем вибростенда максимальное ускорение определяет предел ускоре
ний. при которых работа вибростенда в непрерывном режиме испытаний не приведет к повреждению
подвижного элемента или к его чрезмерной перегрузке. Выполнение требования подопустимым уров
ням ускорения обеспечивает нормальный срок эксплуатации подвижного элемента, который зависит
от общего периода работы вибростенда и уровня воспроизводимых ускорений.
Поскольку ускорение исила, развиваемая вибрационной установкой, пропорциональны выходно
му току усилителя мощности, то конструкция большинства установок предусматривает применение
усилителя мощности минимального размера, необходимого для достижения установленных макси
мальных значений ускорения и силы. Однако возможны ситуации, когда выходной ток усилителя мощ
ности может существенно превышать необходимый для воспроизведения максимального ускорения и
максимальной вынуждающей силы. В этом случае существуетопасность работы в режиме со значени
ями рабочих характеристик вибростенда выше допустимых, что способно существенно сократить срок
его эксплуатации, поэтому таких ситуаций следует избегать.
6.2.4 Вынуждающая сила
Развиваемая вибростендом сила F зависит от заданного условиями испытаний ускорения а и
общей массы тх, которую необходимо привести в движение. тх= те +т,, где тд— масса подвижной
системы вибростенда (см. таблицы 1—3). a ms — масса испытуемого объекта (нагрузки), включая мас су
устройства крепления объекта на столе:
F = mza = (m0 + ms)a.(
1
)
Для режима возбуждения гармонической вибрации максимальную вынуждающую силу Fs опре
деляют по формуле
Fs = (те ♦ ms)amax,(2)
где зтах — максимальное ускорение, заданное в условиях испытаний.
Для режима возбуждения случайной вибрации вынуждающую силу Fr выражают через среднек
вадратичное значение ускорения а, по формуле
F, = (тв+ ms)af .(3)
4
аг=(Фв(/)ДП,/2;( )
где Фg(f) — спектральная плотность мощности ускорения в полосе частот f.
Формула (4) получена в предположении, что в условиях испытаний спектральная плотность мощ
ности ускорения Фа(0 задана в виде равномерного спектра прямоугольной формы в полосе частот Af.
и