RU2007699C1

RU2007699C1 - Method and device for combined testing

Info

Publication number: RU2007699C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Золотов; В.Н. Постнов; А.А. Таранцев; В.Г. Чернов
Original assignee: Золотов Павел Александрович; Постнов Виталий Николаевич; Таранцев Александр Алексеевич; Чернов Владимир Глебович
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: testing practice. SUBSTANCE: test object is subjected in succession to combination of external factors applied at time intervals of a certain duration , said duration exerting no substantial influence on parameters and characteristics of test object. Device for realizing said test method comprises climatic chamber 2 reproducing various temperature-humidity conditions, and adapter 3 for fastening test object 21. Side surfaces of said adapter are connected to lower wall of climatic chamber via rubber diaphragm 11 while its lower surface may be attached alternately to platforms of vibrator and impact stand which reproduce various kinds of mechanical loading of test object. EFFECT: higher efficiency of tests achieved by bringing testing conditions closer to real operation, discovering defects in case of critical combinations of factors, realization of factor experiment plans. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к способам испытания объектов электрорадиоизделий, радиоэлектронной аппаратуры и др. на воздействие внешних факторов (ВФ). The invention relates to methods for testing objects of radio and electronic equipment, electronic equipment, etc. on the impact of external factors (WF).

Известен способ испытаний объектов (1), при котором объекты подвергаются комбинированному воздействию температуры и вибрации. При данном способе реализуется только одна комбинация климатических и механических факторов, в то время как в реальных условиях эксплуатации объекты подвергаются как правило нескольким комбинациям механических и климатических факторов, меняющимся во времени в различных последовательностях. A known method of testing objects (1), in which objects are subjected to the combined effects of temperature and vibration. With this method, only one combination of climatic and mechanical factors is realized, while in real-life conditions, objects are usually subjected to several combinations of mechanical and climatic factors that vary in time in different sequences.

Известная установка (2), на которой реализуются указанные испытания, состоит из климатической камеры (КК) с системой поддержания температурно-влажностного режима, вибратора с системой управления, переходника и системы контроля. The known installation (2), which implements these tests, consists of a climate chamber (CC) with a system for maintaining the temperature and humidity conditions, a vibrator with a control system, an adapter and a control system.

Недостатком такой установки является недостаточная универсальность, т. е. невозможность совмещения КК с другими стендами (ударными, центрифугами), что препятствует проведению полноценных комплексных испытаний и снижает их информативность. The disadvantage of this setup is the lack of versatility, i.e., the impossibility of combining spacecraft with other stands (percussion, centrifuges), which impedes the implementation of comprehensive tests and reduces their information content.

Целью изобретения является повышение эффективности испытаний за счет приближения испытаний к реальным условиям эксплуатации, выявления дефектов при критичных сочетаниях факторов и реализации факторного эксперимента. The aim of the invention is to increase the efficiency of tests by bringing the tests closer to actual operating conditions, identifying defects in critical combinations of factors and implementing a factor experiment.

Для этого дополнительно после воздействия на объект вибрационными нагрузками осуществляют ударное воздействие, при этом одновременно с вибрационным и ударным воздействиями испытываемый объект подвергают температурно-влажностным воздействиям. For this, additionally, after exposure of the object to vibrational loads, a shock action is performed, while simultaneously with vibration and shock impacts, the test object is subjected to temperature and humidity effects.

Устройство, реализующее способ, характеризуется тем, что климатическая камера установлена в корпусе устройства с возможностью вертикального перемещения и фиксаций и снабжена в нижней части узлом крепления к виброударному стенду, выполненным в виде фланца с теплоизоляционной прокладкой и съемными пружинами. Для вертикального перемещения климатической камеры могут использоваться пневмоцилиндры с вертикальными штоками, связанные с источником сжатого газа, или штоки с червячной передачей и приводами. A device that implements the method is characterized in that the climate chamber is installed in the device body with the possibility of vertical movement and fixation and is equipped at the bottom with a mount to the vibration-shock stand, made in the form of a flange with a heat-insulating gasket and removable springs. For vertical movement of the climate chamber can be used pneumatic cylinders with vertical rods associated with a source of compressed gas, or rods with a worm gear and drives.

На фиг. 1 приведена диаграмма воздействия на испытываемый объект нескольких комбинаций механических и климатических факторов в процессе испытаний (в ходе данного испытания температура и влажность, установившиеся в камере, не меняются, хотя при проведении других испытаний они могут изменяться определенным образом); на фиг. 2 - внешний вид установки (КК соединена с вибратором); на фиг. 3 - крепление переходника к корпусу КК при транспортировке; на фиг. 4 - крепление переходника к платформе испытательного стенда; на фиг. 5, 6 - устройства подъема КК; на фиг. 7 - схема расположения испытательных средств в рабочем помещении. In FIG. 1 is a diagram of the effect on the test object of several combinations of mechanical and climatic factors during the test (during this test, the temperature and humidity established in the chamber do not change, although during other tests they can change in a certain way); in FIG. 2 - the appearance of the installation (QC connected to a vibrator); in FIG. 3 - fastening the adapter to the QC case during transportation; in FIG. 4 - mount adapter to the platform of the test bench; in FIG. 5, 6 - KK lifting devices; in FIG. 7 is a layout of test facilities in the workroom.

На фиг. 1 введены следующие обозначения:
a - относительная влажность;
b - относительная влажность окружающей среды (в камере);
с - относительная влажность лаборатории;
d - температура;
e - температура окружающей среды (в камере);
f - температура лаборатории;
g - вибрация;
h - многократные удары;
i - проверка образца в рабочем режиме и/или визуальный осмотр;
τ - первоначальные измерения;
K - выдержка;
L - применение температуры, влажности, вибрации и многократных ударов;
Р - применение температуры, влажности и вибрации;
Q - промежуток времени воздействиями различных комбинаций, ВФ;
R - применение температуры, влажности и многократных ударов;
P + Q + R - длительность испытания;
M - восстановление;
N - заключительные измерения;
-. -. -. -. температура поверхности объекта;
---- - температура окружающей среды (в камере);
* - промежуточные измерения;
t - время.In FIG. 1, the following notation is introduced:
a is the relative humidity;
b - relative humidity of the environment (in the chamber);
C is the relative humidity of the laboratory;
d is the temperature;
e is the ambient temperature (in the chamber);
f is the temperature of the laboratory;
g is the vibration;
h - multiple hits;
i - test sample in operating mode and / or visual inspection;
τ - initial measurements;
K is the shutter speed;
L - application of temperature, humidity, vibration and repeated shocks;
P - application of temperature, humidity and vibration;
Q - the period of time by the effects of various combinations, WF;
R - application of temperature, humidity and repeated shocks;
P + Q + R - test duration;
M - recovery;
N - final measurements;
-. -. -. -. object surface temperature;
---- - ambient temperature (in the chamber);
* - intermediate measurements;
t is time.

Способ заключается в следующем. The method is as follows.

На поверхность переходника при помощи различных приспособлений крепится испытываемый объект при температуре лаборатории. (Переходник находится своей верхней частью внутри КК, в которой можно воспроизводить различные температурно-влажностные режимы испытаний, а нижняя часть переходника может механически крепиться к платформам вибраторов и ударных стендов. Между боковыми поверхностями переходника и нижней стенкой КК находится резиновая диафрагма). The test object is attached to the surface of the adapter using various devices at the laboratory temperature. (The adapter is located with its upper part inside the QC, in which various temperature and humidity test modes can be reproduced, and the lower part of the adapter can be mechanically attached to the platforms of the vibrators and shock stands. There is a rubber diaphragm between the side surfaces of the adapter and the lower wall of the QC).

Если требуется, производят сначала предварительную выдержку и первоначальные измерения объекта. If required, first preliminary exposure and initial measurements of the object are carried out.

Относительную влажность в камере повышают до заданного значения при температуре лаборатории. The relative humidity in the chamber is increased to a predetermined value at a laboratory temperature.

Температуру в камере повышают до заданного для испытания значения и предусматривают время для достижения объектом теплового равновесия. В течение этого времени (и далее - в течение продолжительности испытания) относительная влажность в камере поддерживается в заданных пределах. После достижения объектом теплового равновесия его подвергают воздействию вибрации с заданной амплитудой и длительностью. (После окончания воздействия на объект вибрации переходник отсоединяют от платформы вибратора и вместе с КК транспортируют к ударному стенду. Переходник крепят к платформе ударного стенда. Температурно-влажностной режим внутри КК в течение этого времени должен оставаться неизменным). Через определенное время, необходимое для совмещения КК, переходника и ударного стенда, объект подвергается воздействию многократных ударов с заданной амплитудой и длительностью. После прекращения воздействия многократных ударов температуру и влажность снижают до величин, находящихся в пределах нормальных атмосферных условий испытаний. Если требуется, объект должен быть подвергнут условиям восстановления в КК. The temperature in the chamber is increased to the value specified for the test and time is provided for the object to reach thermal equilibrium. During this time (and further - during the duration of the test), the relative humidity in the chamber is maintained within specified limits. After the object reaches thermal equilibrium, it is exposed to vibration with a given amplitude and duration. (After the end of the impact on the object of vibration, the adapter is disconnected from the vibrator platform and, together with the QC, is transported to the shock stand. The adapter is attached to the platform of the shock stand. The temperature and humidity conditions inside the QC should remain unchanged during this time). After a certain time, necessary for combining the spacecraft, adapter and shock stand, the object is exposed to repeated strokes with a given amplitude and duration. After the cessation of repeated impacts, the temperature and humidity are reduced to values that are within the limits of normal atmospheric test conditions. If required, the facility should be subject to restoration conditions in the QC.

Объект следует визуально осмотреть, измерить его электрические параметры и проверить его механические характеристики в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на объект. Если требуется, то в ходе испытания проводятся промежуточные измерения объекта. The object should be visually inspected, its electrical parameters measured and its mechanical characteristics checked in accordance with the requirements of the normative and technical documentation for the object. If required, then during the test intermediate measurements of the object are carried out.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из корпуса 1, КК 2, системы перемещения КК 2 в корпусе 1, переходника 3, системы управления режимами и регистрации параметров объектов. A device that implements the proposed method consists of a housing 1, KK 2, a moving system KK 2 in the housing 1, an adapter 3, a control system for modes and registration of object parameters.

Корпус 1 выполнен двухсекционным и содержит шасси 4, домкраты 5, систему перемещения КК 2, выполненную как в пневматическом (гидравлическом) варианте (фиг. 5), так и в механическом варианте (фиг. 6), направляющие пазы 6, съемные штанги 7, 8, фиксаторы 9, системы управления режимами и регистрации параметров, а также другие обеспечивающие системы и устройства. The housing 1 is made of two sections and contains a chassis 4, jacks 5, a moving system KK 2, made both in the pneumatic (hydraulic) version (Fig. 5), and in the mechanical version (Fig. 6), guide grooves 6, removable rods 7, 8, latches 9, control systems of modes and registration of parameters, as well as other supporting systems and devices.

КК 2 содержит системы обеспечения температурно-влажностного режима (холодильники, нагреватели и т. п. ), направляющие 10, взаимодействующие с пазами 6 корпуса 1, гибкую кольцевую диафрагму 11 в нижней части, дверцу, приспособления для крепления объектов (в случае использования КК 2 без подключения вибро- или ударных стендов) и штоки 12, взаимодействующие с системой перемещения КК 2 в корпусе 1. В пневматическом варианте системы перемещения КК2 в секциях корпуса 1 размещены пневмоцилиндры 13, взаимодействующие со штоками 12, источник 14 высокого давления, вентиль 15, редукторы 16 и дренажные вентили 17 (фиг. 5). В механическом варианте (фиг. 6) штоки 12 связаны с передачами, например червячными 18, и электродвигателями 19. KK 2 contains systems for ensuring the temperature and humidity conditions (refrigerators, heaters, etc.), guides 10, interacting with the grooves 6 of the housing 1, a flexible annular diaphragm 11 in the lower part, a door, devices for attaching objects (in case of using KK 2 without connecting vibration or shock stands) and rods 12 interacting with the KK 2 moving system in the housing 1. In the pneumatic version of the KK2 moving system in the sections of the housing 1 there are pneumatic cylinders 13 interacting with the rods 12, a high pressure source 14 Ia, the valve 15, reduction gears 16 and drain valves 17 (FIG. 5). In the mechanical embodiment (Fig. 6), the rods 12 are connected with gears, for example worm gears 18, and electric motors 19.

Переходник 3 в верхней части содержит стол 20 для крепления испытуемых объектов 21, слой 22 теплоизоляции в средней части, фланец 23 с теплоизоляционной прокладкой 24 для крепления к вибростенду 25 или ударному стенду 26. Переходник 3 размещен в диафрагме 11 и в транспортном положении связан с нижней частью КК 2 посредством съемных пружин (тросиков) 27. Для обеспечения функционирования систем устройство связано гибкими шлангами с подающей 28 и дренажной 29 гидромагистралями, а также кабелем 30 с электросетью. В исходном положении корпус 1 оперт на домкраты 5 и совмещен со стендом 25 (26), при этом КК 2 укреплена в требуемом положении с помощью фиксаторов 9, переходник 3 фланцем 23 через прокладку 24 связан со столом стенда 25 (26), на стол 20 установлен объект 21 пружины 27 сняты, функционирование систем установки обеспечивается подачей воды с использованием магистралей 28, 29 и подачей электроэнергии по кабелю 30. Испытания объекта 21 осуществляются по заданной программе. The adapter 3 in the upper part contains a table 20 for attaching the test objects 21, a heat insulation layer 22 in the middle part, a flange 23 with a heat-insulating gasket 24 for attaching to the vibration stand 25 or shock stand 26. The adapter 3 is placed in the diaphragm 11 and is connected with the bottom part of KK 2 by means of removable springs (cables) 27. To ensure the functioning of the systems, the device is connected by flexible hoses with a supply 28 and a drain 29 hydraulic lines, as well as a cable 30 to the mains. In the initial position, the housing 1 is supported on jacks 5 and aligned with the stand 25 (26), while the KK 2 is fixed in the required position by means of the clamps 9, the adapter 3 is connected by a flange 23 through the gasket 24 to the stand table 25 (26), on the table 20 the object 21 is installed; the springs 27 are removed; the functioning of the installation systems is ensured by supplying water using highways 28, 29 and supplying electricity through cable 30. Tests of object 21 are carried out according to a given program.

При необходимости проводить испытания с использованием другого стенда 25 (26) переходник 3 отстыковывают от прежнего стенда и крепят к камере 2 пружинами 27 (фиг. 3), саму КК2 поднимают (направляющие 10 движутся в пазах 6) путем сжатого газа из источника 14 в цилиндры 13 (вентили 17, закрыты, вентиль 15 открыт, редукторы 16 нагружаются) или путем включения двигателей 19. При этом фиксаторы 9 сначала ослабляют, а после установки КК2 на требуемой высоте вновь закручивают на штоках 12. Затем убирают домкраты 5 (корпус 1 опускается на колеса 4) и снимают штанги 7, 8. В таком положении установку подводят к требуемому стенду 25 (26). If it is necessary to test using another stand 25 (26), the adapter 3 is undocked from the previous stand and fastened to the chamber 2 by springs 27 (Fig. 3), the KK2 itself is lifted (guides 10 move in grooves 6) by means of compressed gas from the source 14 to the cylinders 13 (valves 17 are closed, valve 15 is open, gears 16 are loaded) or by turning on the motors 19. At the same time, the clamps 9 are first loosened, and after installing KK2 at the required height, they are again screwed on the rods 12. Then the jacks 5 are removed (the housing 1 is lowered onto 4) wheels and remove the rods 7, 8. In ACOM setting position is fed to the desired stand 25 (26).

Далее осуществляется стыковка с этим стендом, для чего корпус 1 устанавливают на домкраты 5, КК 2 опускают (фиксаторы 9 опускаются, редукторы 16 разгружаются и открываются вентили 17 или включаются двигатели 19 (и вновь закрывают фиксаторами 9. Переходник 3 фланцем 23 через прокладку 24 стыкуют к столу нового стенда 25 (26) и снимают пружины 27, корпус 1 укрепляют штангами 7, 8. Затем испытания объекта 21 продолжаются. В ходе испытаний параметры объекта 21 оцениваются, например, с использованием телеметрии. Next, docking with this stand is carried out, for which case 1 is installed on jacks 5, KK 2 is lowered (latches 9 are lowered, gears 16 are unloaded and valves 17 open or motors 19 are turned on (and again closed with latches 9. Adapter 3 is joined by flange 23 through gasket 24 to the table of the new stand 25 (26) and remove the springs 27, the housing 1 is strengthened by the rods 7, 8. Then the tests of the object 21 are continued. During the tests, the parameters of the object 21 are evaluated, for example, using telemetry.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность испытаний за счет такого комплексирования внешних факторов, которое максимально отражает реальные условия эксплуатации или (и) позволяет создать экстремальные испытательные режимы, выявляющие слабые места в конструкции объектов и определяющие конструктивно-технические запасы, а также проводить испытания по определенному плану, позволяющему построить математическую модель реакции параметров испытуемого объекта на воздействие внешних факторов. The use of the invention allows to increase the efficiency of tests due to such a combination of external factors that maximally reflects the actual operating conditions or (and) allows you to create extreme test modes that identify weaknesses in the construction of objects and determine structural and technical reserves, as well as conduct tests according to a specific plan, allowing you to build a mathematical model of the reaction of the parameters of the test object to the influence of external factors.

Конструкция устройства позволяет оперативно обеспечивать требуемое комплексирование факторов при достаточной простоте и минимальных потерях энергии. Внедрение изобретения возможно как на специализированных испытательных центрах, так и в небольших испытательных лабораториях предприятий и организаций. (56) Стандарт МЭК, публ. 68-2-51, 1983. Инструкция по эксплуатации системы комбинированных испытаний на воздействие окружающей среды, Модель СS-713P-2C-210. Фирма Синкен. The design of the device allows you to quickly provide the required combination of factors with sufficient simplicity and minimal energy loss. The implementation of the invention is possible both at specialized testing centers and in small testing laboratories of enterprises and organizations. (56) IEC Standard, publ. 68-2-51, 1983. Operating Instructions for the System of Combined Environmental Testing, Model CS-713P-2C-210. Firm Sinken.

Claims

1. The method of combined tests, which consists in simultaneous exposure to the test object of climatic and vibrational loads in accordance with the test program, characterized in that, in order to increase test efficiency by approximating test conditions to actual operating conditions, identifying defects in critical combinations of factors, implementation the plans of the factor experiment, additionally after impacting the object with vibrational loads, they carry out impact impact, at the same time vibration and shock effects of a test object is subjected to temperature and humidity effects.

2. A device for combined tests, comprising a housing with movement and fixation devices, a climate chamber, an adapter with a device for mounting test objects and highways connected with power supply sources, characterized in that the climate chamber is installed in the device’s body with the possibility of vertical movement and fixation and equipped at the bottom with a knot for attaching to a shock-proof stand, made in the form of a flange with a heat-insulating gasket and removable springs.

3. The device according to claim 2, characterized in that it is equipped with pneumatic cylinders connected to a source of compressed gas with vertical rods connected to the climate chamber.

4. The device according to p. 2, characterized in that it is equipped with worm gear rods and drives connected to the climate chamber.