На всех стадиях изготовления изделий различные виды испытаний входят как составные части программ их обработки, оценки качества и надежности. Вид испытания часто определяется местом его проведения, масштабом интервала времени, а также воздействием соответствующих факторов, проверяемыми параметрами.
Испытания, характеризуемые местом проведения
Лабораторные испытания — испытания объекта, осуществляемые в лабораторных условиях.
Стендовые испытания — испытания объекта, выполняемые на испытательном оборудовании.
Полигонные испытания — испытания объекта, проводимые на испытательном полигоне.
Натурные испытания — испытания объекта в условиях соответствующих условиям его использования по прямому назначению с непосредственным оцениванием или контролем определяемых характеристик свойств объекта.
Испытания, характеризуемые масштабом времени
Нормальные испытания — испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимого объем информации о характеристиках свойств объекта в такой же интервал времени, как и в предусмотренных условиях эксплуатации.
Ускоренные испытания — испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимой информации о характеристиках свойств объекта в более короткий срок, чем при нормальных испытаниях.
Испытания, характеризуемые воздействующими факторами
Механические испытания — испытания на воздействие механических факторов.
Климатические испытания — испытания на воздействие климатических факторов.
Термические испытания — испытания на воздействие термических факторов.
Радиационные испытания — испытания на воздействие радиационных факторов.
Электромагнитные испытания — испытания на воздействие электромагнитных полей.
Электрические испытания — испытания на воздействие электрического напряжения, тока или поля.
Магнитные испытания — испытания на воздействие магнитного поля.
Химические испытания — испытания на воздействие специальных сред.
Биологические испытания — испытания на воздействие биологических факторов.
Неразрушающие испытания — испытания с применением неразрушающих методов контроля.
Разрушающие испытания — испытания с применением разрушающих методов контроля.
Испытания, характеризуемые проверяемыми параметрами
Испытания на устойчивость — испытания, проводимые для контроля способности изделия выполнять свои функции и сохранять значения параметров в пределах установленных норм во время действия на него определенных факторов.
Испытания на прочность — испытания, проводимые для определения значений воздействующих факторов, вызывающих выход значений характеристик свойств объекта за установленные пределы или его разрушение.
Испытания на прочность занимают важное место в системе испытания изделий. По характеру прилагаемых нагрузок они могут быть статическими и динамическими.
Испытания на статическую прочность могут быть гидравлическими или пневматическими (для баков, трубопроводов и других сборочных единиц с замкнутым объемом, работающих под избыточным давлением), а также статическими, при которых нагрузки создаются специальными силовозбудителями (для любых несущих конструкций) .
Динамические испытания в зависимости от характера и вида силового воздействия подразделяются на вибрационные, ударные и др.
Возможны также испытания на прочность с приложением различных комбинаций указанных нагрузок, а также с дополнительным воздействием как повышенных, так и пониженных температур.
Испытания на статическую прочность опрессовкой — один из основных видов испытания изделий, работающих под избыточным давлением. Они во всех случаях входят в программу приемо-сдаточных испытаний баков, трубопроводов, шаробаллонов и других сборочных единиц. Испытания на статическую прочность (опрессовка) предшествуют, как правило, испытаниям на герметичность. Давление испытания Р исп = (1,15... 1,25) Рраб, где Рраб — максимальное давление в испытываемом объеме в процессе эксплуатации.
Испытания проводят жидкостью (гидроиспытания) или газом (пневмоиспытания). В качестве жидкости используют дистиллированную воду (или конденсат) с добавлением 0,1...0,2% двухромокислого калия (К2Сr2О7), в качестве газа — воздух или азот.
При гидроиспытании объект предварительно осматривают на правильность монтажа испытательных заглушек и отсутствие повреждений, затем устанавливают на специальный стенд в рабочем положении и заполняют жидкостью. Для лучшего удаления газовых пузырьков во время заполнения объект обстукивают снаружи резиновым молотком. Заполнение продолжают до момента перелива жидкости через штуцер, расположенный в самой верхней точке объекта. Перед подачей испытательного давления производят предварительную опрессовку объекта давлением (Pпредв =(0,1...0,2) Рисп (но не более 3 МПа) в течение 2...3 мин для проверки плотностей соединений. При отсутствии утечек давление доводят до Рисп, выдерживают объект под этим давлением в течение 10...15 мин, затем понижают давление до Рраб и производят осмотр. Объект испытания признается годным, если отсутствует видимое проникновение жидкости через его стенки и соединения или регистрируемое изменение объема сверх допустимого по техническим условиям. Испытания завершаются сливом жидкости и сушкой объекта.
Если по конструктивным соображениям или по ряду других причин гидравлическое внутреннее воздействие на объект испытания нежелательно, опрессовку делают газом. Испытания на статическую прочность газом производят в специальных боксах, способных погасить в случае разрушения объекта высвобождаемую энергию (МДж), равную произведению его внутреннего объема (м3) на давление испытания (МПа).
При испытании крупногабаритных емкостей для уменьшения внутреннего объема, занимаемого газом, используют различного рода заполнители (пенопластовые элементы, емкости с водой и т. д.), устанавливаемые в испытываемую полость объекта.
Учитывая малую плотность воздуха, требование установки изделия в рабочем положении не обязательно (т. е. топливные баки могут испытываться в горизонтальном положении, что недопустимо при гидроиспытании). Соотношения Рисп, Рраб и Рпредв такие же, как и при испытании жидкостью.
В процессе работы изделия и при гидроиспытании топливных баков их нижние днища нагружены больше, чем верхние, на величины давлений соответствующих гидростатических столбов жидкости.
При испытании на прочность газом необходимо обеспечить такое же соотношение нагрузок. Для этого в полость бака подастся давление газа, равное аналогичному давлению жидкости у нижнего днища, а верхнее днище при помощи технологической емкости — заглушки — разгружается противодавлением газа, величина которого равна гидростатическому давлению соответствующего столба жидкости. В остальном порядок пневмоиспытания аналогичен гидроиспытанию.
Емкости считаются годными, если отсутствует падение давления, контролируемое манометром, в течение 5 мин (при отключенной системе наддува), очаги негерметичности, определяемые по звуку истекающей струи газа, и регистрируемое изменение объема сверх допустимого по техническим условиям.
Если технически обеспечены безопасные условия труда, прочностные испытания воздухом предпочтительнее гидравлических.
Испытания на герметичность входят почти во все программы испытаний. Так как они связаны с созданием избыточных давлений и глубокого вакуума внутри или снаружи испытываемых объектов, то им предшествуют испытания на статическую прочность. По виду воздействующего фактора испытания на герметичность можно отнести к статическим. В главе 5 приведены основные методы испытаний на суммарную и локальную негерметичность.
Испытания на статическую прочность с воздействием температурных факторов проводятся, когда необходимо создать близкое к эксплуатационному температурное поле в элементах конструкции. Эти испытания выполняются в специальных бронекамерах, оснащенных средствами нагрева, охлаждения. Например, шаробаллоны, работающие на жидком кислороде, испытываются при криогенных температурах на всех этапах, включая приемо-сдаточные испытания. В ходе испытаний шаробаллон заполняют жидким азотом, помещают в броневанну с жидким азотом. Требуемое давление создают газообразным азотом или гелием. Испытания проводятся в бронекамере.
Испытания на прочность силов збудителями проводятся в специально оборудованных лабораториях, помещения которых имеют силовой пол и силовые стены, через которые замыкается силовой поток от нагрузок, приложенных к испытываемому объекту. Эти испытания позволяют определить фактические деформации и напряжения в элементах и узлах объекта при воздействии на него заданных нагрузок.
Испытанию могут подвергаться все нагруженные элементы изделия: баки, переходные отсеки, узлы крепления двигателей, ферменные конструкции и др. Такого рода проверка производится при отработке конструкции изделия, испытании установочных партий его сборочных единиц и при контрольно-выборочных испытаниях.
Испытания на разрушение проводятся в период отработки конструкции изделия, постановки его на производство и при контрольно-выборочных испытаниях в целях определения реального запаса прочности.
Для сборочных единиц, имеющих замкнутые объемы и работающих под избыточным давлением, разрушение производится либо только гидравлическим давлением, либо в сочетании с нагружением силовозбудителями, как это делается при контрольно-выборочных испытаниях топливных баков несущей конструкции. Испытания проводятся в бронекамерах или в специальных боксах, дополнительно оборудованных системой силовозбудителей.
Изделия с разомкнутым объемом нагружаются силовозбудителями в специальных лабораториях.
Вибрационные испытания являются одним из самых распространенных видов динамических испытаний. Для емкостей эти испытания являются обязательными на всех стадиях испытаний, кроме приемо-сдаточных. Важность этих испытаний определяется тем, что на всех стадиях эксплуатации подвергаются вибрационному воздействию в широком спектре частот.
Целью виброиспытаний является проверка вибропрочности — сохранения работоспособности изделия после воздействия заданных вибраций в течение определенного времени — и виброустойчивости — правильного функционирования отдельных устройств и элементов изделий в условиях действующих вибраций. После виброиспытаний должны проводиться испытания на прочность и герметичность.
Ударные испытания являются одним из видов динамических испытаний и проводятся на некоторых этапах, кроме приемосдаточных испытаний, при отработке конструкции ряда сборочных единиц, например емкостей. Они выполняются на специальных стендах или сбросом с заданной высоты на поверхность, характеризующуюся заданными упругими характеристиками.
Заключительные испытания. Процесс изготовления изделий заканчивается стендовыми горизонтальными электрическими испытаниями, имитирующими полет ракеты.
Ступени и космический аппарат в несостыкованном состоянии устанавливают в бандажах на монтажно-стыковочные тележки. Удаляют технологические заглушки с электрических колодок ступеней и космического аппарата. К штепсельным разъемам ракеты подсоединяют технологические кабели, которые соединены с пультом управления испытаниями. После этого производится электрическая стыковка ступеней и аппарата.
В ЭВМ пульта управления вводят программу полета ракеты и выхода на орбиту космического аппарата. Программа полета ракеты, имитируя процессы, происходящие на борту ракеты во время полета и тестовые внешние возмущения ведет диалог с электрической системой ракеты во времени и проверяет работу автоматики, органов управления и целостность электрических цепей.
На органы управления первой ступени с пульта подается команда предварительного наддува. Проверяется срабатывание электропневмоклапанов системы предварительного наддува во времени и целостность основных и дублирующих электрических цепей.
При условном пуске ракеты срабатывают системы включения двигательной установки и основного наддува.
Проверяется время условного выхода двигательной установки в режим и отрыва от пускового наддува.
В конце работы первой ступени подается команда выключения системы основного наддува. По истечении определенного времени выключается двигательная установка первой ступени, срабатывают цепи подрыва разрывных болтов, соединяющих ступени, включается система отвода первой ступени. Включается двигательная установка и система наддува второй ступени.
Аналогично проверяется работоспособность электрических цепей и органов управления второй ступени и вывода космического аппарата на орбиту.
Пульт управления испытаниями выдает характеристики работоспособности электрических цепей ракеты во времени, нарушения времени прохождения команд и срабатывания автоматики на борту ракеты, если таковые имеются.
При обнаружении нарушений производится дефектация этих узлов и электрических цепей, устранение нарушений и повторные испытания в полном объеме.
При отсутствии нарушений от борта ракеты отстыковываются технологические кабели. Штепсельные разъемы на ракете закрываются технологическими заглушками. Заглушки пломбируются. Оформляется сопроводительная документация, подтверждающая работоспособность ракеты. Ракета подается на погрузку.
Используемая литература: "Технология производства космических ракет" 1992 г.
Е.А. Джур, С.И. Вдовин, Л.Д. Кучма, В.А.Найденов, Е.Ю. Николенко, Е.И. Ухов.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com