способ испытаний на вибропрочность и долговечность объектов авиационного ракетного вооружения

Формула изобретения

Способ испытаний на вибропрочность и долговечность объектов авиационного ракетного вооружения, по которому партию элементов испытуемого объекта подвергают одновременному воздействию асимметричного статического и случайного вибрационного нагружения, имитирующего эксплуатационные нагружения, регистрирующие динамические параметры и время наработки до разрушения элементов, по которым судят о вибропрочности и долговечности объектов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, после разрушения элементов испытуемой партии испытаниям подвергают новую партию элементов, а в качестве испытательных нагрузок задают только случайное вибрационное воздействие, ступенчато повышая его уровень до достижения времени наработки до разрушения элементов партий, равного соответствующему значению времени при одновременном воздействии случайного вибрационного и статического нагружения, измеряют при этом максимальное превышение уровня случайного вибрационного нагружения по сравнению с заданным уровнем эксплуатационного нагружения, затем, используя величину соотношения уровней случайного вибрационного нагружения при имевших место испытаниях обеих партий элементов объекта, находят режим испытаний объекта авиационного ракетного вооружения в сборе на воздействие случайной вибрации, после чего объект в сборе подвергают испытаниям на найденный режим случайной вибрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике прочностных испытаний, а именно к способам испытаний на вибропрочность и долговечность объектов авиационного ракетного вооружения, и может быть использовано также для испытаний различных машин и оборудования, подвергающихся при эксплуатации комплексному воздействию статической и вибрационной нагрузок.

Известны способы определения прочностных характеристик летательных аппаратов и их вооружения, основанные на натурных испытаниях объектов [1], [2].

Недостатком этих способов является их неэкономичность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения долговечности элементов объектов авиационного вооружения, по которому партию элементов объекта подвергают одновременному воздействию асимметричного статического и случайного вибрационного нагружений, имитирующих эксплуатационные нагружения, регистрируют динамические параметры (вибронапряжения и виброускорения) и время наработки до разрушения элементов, по которым судят о долговечности объектов [3].

Недостатком этого способа является невысокая точность, обусловленная отсутствием достоверной связи между прочностными характеристиками отдельных элементов объекта и объекта в сборе. Проведение же испытания объекта в сборе на комплексное воздействие статической и случайной вибрационной нагрузок зачастую невозможно из-за отсутствия соответствующего оборудования, обеспечивающего моделирование эксплуатационного нагружения объекта.

Целью изобретения является повышение точности испытаний на вибропрочность и долговечность объектов авиационного ракетного вооружения. Задача изобретения заключается в замене комплексного нагружения объекта эквивалентным случайным вибрационным нагружением.

Это достигается тем, что в способе испытаний на вибропрочность и долговечность объектов авиационного вооружения, по которому партию элементов испытаемого объекта подвергают одновременному воздействию асимметричного статического и случайного вибрационного нагружений, имитирующих эксплуатационные нагружения, регистрируют динамические параметры и время наработки до разрушения элементов, по которым судят о вибропрочности и долговечности объектов, испытаниям подвергают новую партию элементов, а в качестве испытательных нагрузок задают только случайное вибрационное воздействие, ступенчато повышая его уровень до достижения времени наработки до разрушения элементов партии, равного соответствующему значению времени при одновременном воздействии случайного вибрационного и статического нагружений, измеряют при этом превышение уровня случайного вибрационного нагружения по сравнению с заданным уровнем эксплуатационного нагружения, затем, используя величину соотношения уровней случайного вибрационного нагружения при имевших место испытаниях обеих партий элементов объекта, находят режим испытаний объекта авиационного ракетного вооружения в сборе на воздействие случайной вибрации, после чего объект в сборе подвергают испытаниям на найденный режим случайной вибрации.

Способ осуществляют следующим образом (на примере испытания авиационной управляемой ракеты класса "воздух - воздух").

На первом этапе испытаниям подвергают партию элементов конструкции ракеты, которые закрепляют на установке для комплексного нагружения, включающей вибростенд и устройство статического нагружения. На каждый элемент устанавливают тензодатчик, электрически связанный со счетчиком времени. При испытаниях на указанной установке элементы подвергают асимметричному статическому и случайному вибрационному нагружениям, соответствующим эксплуатационным нагрузкам в условиях совместного полета ракеты с самолетом-носителем. Испытания проводят до разрушения элементов. Время наработки определяют с помощью счетчика времени путем фиксации момента разрыва электрической цепи при разрушении. В процессе испытания измеряют уровни воздействующих на элементы нагрузок и возникающих в них напряжений.

На втором этапе партию аналогичных элементов испытывают на воздействие только случайной вибрационной нагрузки, причем уровень нагрузки ступенчато повышают от элемента к элементу до тех пор, пока время наработки до разрушения не будет равным соответствующему времени наработки до разрушения, определенному на первом этапе испытаний (т.е. при комплексном нагружении). Как и на первом этапе, измеряют уровни воздействующих на элементы вибрационных нагрузок и возникающих в них напряжений. По результатам испытания определяют максимальный уровень вибрационной нагрузки, эквивалентный уровню вибрационной нагрузки при комплексном нагружении, и строят кривые усталости элементов конструкции при вибрационном нагружении.

Затем по кривым усталости определяют величину K = n_вибр/n_экспл,

где n_вибр - максимальный уровень вибрационной нагрузки;

n_экспл - уровень вибрационной нагрузки при комплексном нагружении, имитирующем эсплуатационное.

На третьем этапе испытуемый объект в сборе устанавливают с помощью соответствующих приспособлений на электродинамических вибростендах и подвергают его испытанию на случайную вибрацию. Режим эквивалентного вибрационного нагружения при этом испытании задают в соответствии с определенной ранее величиной K.

Благодаря такому способу определения режима эквивалентного вибрационного нагружения объекта в сборе обеспечивается точное определение его вибропрочности и долговечности и исключается необходимость его испытания на комплексное воздействие статической и вибрационной нагрузок.