Способ испытания однотипных технических объектов

 

Изобретение относится к ускоренных испытаний различных систем, например , аппаратуры, механических устройств и т. д. Цель изобретения - определение остаточной долговечности технических объектов. Способ основан на сочетании повреждающих воздействий (циклических длительных по двум различным программам) на 1-й технический объект в произвольной их последовательности, задании общего времени нагружения в циклах по одной программе и измерении времени до потери работоспособности технического объекта по другой программе. Отличие способа состоит в том, что перед началом циклических воздействий дополнительно воздействуют на 1-й технический объект разовым единичным воздействием и поврежда: ют его, а определяют остаточную долговечность однотипных технических объектов для любого сочетания программ нагружения из соотношений. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794388/23 (22) 22.02.90 (46) 07.02.92, Бюл. N. 9 (72) В. П. Панов и В. И. Власов (53) 629,7.018(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1631345, кл. G 01 N 3/00, 1989. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОДНОТИПНЫХ

ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к технике ускоренных испытаний различных систем, например, аппаратуры, механических устройств и т. д. Цель изобретения — определение остаточной долговечности технwe ских объектов. Способ основан на сочетании повреждающих воздействий

Изобретение относится к области техники, связанной с испытанием технических объектов, а конкретнее к способам их ускоренных испытаний, и может быть использовано, например, при испытаниях механических и других устройств, аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ испытания однотипных технических объектов, заключающийся в том, что на 1-й испытуемый технический объект воздействуют внешним объектом, приводят из нерабочего состояния в рабочий режим и нагружают циклами по двум заданным программам с отличными величинами воздействия и длительностями т1 в течение полного времени

Т и г до разрушения, измеряя при этом

„„. Ж„„1718О07 А1 (циклических длительных по двум различным программам) íà l-й технический объект в произвольной их последовательности, задании общего времени нагружения в циклах по одной программе и измерении времени до потери работоспособности технического объекта по другой программе. Отличие способа состоит в том; что перед началом циклических воздействий дополнительно воздействуют на 1-й технический объект разовым единичным воздействием и поврежда-. ют его, а определяют остаточную долговечность однотипных технических объектов для любого сочетания программ нагружения из соотношений. 1 табл.! а время Ti, затраченное на нагружение циклами г2, и определяют долговечность по расчетным зависимостям.

В реальной эксплуатации технические З объекты имеют достаточно большие разбро- C) сы долговечности, связанные, как правило, с разовыми единичными воздействиями, приводящими к. повреждениям, допустимым sэксплуатации,,но снижающими их долговечность до определенных пределов (например, попадание посторонних предметов в двигатель может приводить к появлению повреждений типа забоин на деталях. газовоздушного тракта, которые снижают долговечность двигателя до определенных пределов).

1718007

Известный способ не позволяет оценивать долговечность технических объектов при ее большом разбросе, связанном„с единичными разовыми воздействиями, приводящими в эксплуатации к повреждениям технических обьектов (остаточную долговечность).

Целью изобретения является определение остаточной долговечности технических объектов.

Цель изобретения достигается тем, что перед началом циклических воздействий на каждый из технических объектов воздействуют дополнительным внешним объектом с одинаковым нормированным уровнем и повреждают каждый, а остаточную долговечность определяют по следующим зависимостям:

N -М--2

2 т =A>b T-t ж, (т ) +рт F;

К(т P ZT.," — ZT., Х,т, т;"

Ф

% (т,") -(K т," }

N >„ т; т;"- т „"Г т;" ((N Z (т,) -(K r,)

Й« (r.,") -gт,)

N+(r, ) - (т., )

)4

;,т т",, Ят -К т,, 5"„(т.") н,, (т., ) - (т ; }

« „"(т., ) Д (т",I -(; т, g т! } к н

А., ч ;(т,P-(т ;) где N — число испытуемых технических объектов;

t- коэффициент Стъюдента для доверительной вероятности а и числа степеней свободы (N -N 2)/2.

Сущность способа заключается в том, что при испытании на технические обьекты воздействуют дополнительным внешним объектом с нормированным уровнем воз5 действия и повреждают их. Затем технический объект, воздействуя внешним обьектом, приводят из нерабочего состояния в рабочий режим, в котором нагружают его в цикле длительностью г, воздействуя

10 на испытуемый технический объект внешним обьектом в циклах по одной из двух заданных программ. После этого возвращают технический объект в исходное нерабочее состояние — прекращают воздействие

15 на него внешним объектом.

Дополнительно к этому нагружают испытуемый технический объект в циклах длительностью т2, воздействуя на него внешним обьектом по другой программе, 20 возвращая технический объект в исходное состояние (прекращая воздействие внешнего объекта) после каждого цикла. Технический объект нагружают в циклах вплоть до разрушения (достижения им предельного

25 состояния, при котором происходят неустранимые в эксплуатации потеря работоспособности или неудовлетворение предъявляемых к техническому объекту требований), Полное время нагружения Т(в

30 циклах длительностью д задают, а время

Tt . затраченное на нагружение в циклах длительностью т2, измеряют. Такие действия производят над каждым испытуемым техническим объектом.

I Il

По полученным значениям Т) Т определяют остаточную долговечность однотипных технических объектов для любой совокупности из двух программ нагружения как нижнюю границу доверительного интер40 вала с вероятностью разрушения а по соотношению (1). . Способ реализуется на примере лопаток компрессора газотурбинного двигателя.

В процессе испытаний каждую лопатку обстреливают из пневмопушки стальными шариками диаметром 2 мм со скоростью соударения 185-195 м/с, чтобы повреждалась входная кромка лопатки на удалении

55 +.2 мм от подошвы ее замка, Затем, воз50 действуя штоком вибростенда и нагревателем íà i-ю лопатку, приводят ее из нерабочего состояния в рабочий режим с уровнем вибронагружения, температурой и длительностью z>, соответствующими одной из двух типовых эксплуатационных программ. По истечении времени r> . возвращают лопатку в исходное состояние, прекращая воздействие штоком вибростенда и нагревателем. Помимо этого, воздейст1718007 вуют на лопатку штоком вибростенда и нагревателем по другой эксплуатационной программе с длительностью тг . Воздействия по обеим программам осуществляют.в циклах при произвольной последовательности циклов с г) и т2 . Общее время наработI ки по первой программе (Т)) задают в количестве циклбв длительностью г) .

Время наработки до появления трещины заданного размера на испытуемой лопатке при испытаниях по другой программе

11 (Т) ) измеряют в количестве циклов длительностью Тг.

Получаемые в результате испытаний во1 II семнадцати лопаток значения T) и Т) представлены в таблице, Произведя вычисления по.соотношениям (1) получают остаточную долговечность лопаток при их эксплуатации по любой совокупности из двух эксплуатационных программ

Т =38,5300-0,9045

Т вЂ” 2,576 0,0346(T))г — 1,2666Т +18,7218 для вероятности разрушения 0,05.

Формула изобретения

Способ испытания однотипных. технических обьектов, заключающийся в том, что на i-й испытуемый технический объект воздействуют внешним объектом, приводят из нерабочего состояния в рабочий режим и нагружают циклами по двум заданным программам с отличными величинами воздействия и длительностями t> в течение полного времени T) и г до разрушения, I измеряя при этом время Т), затраченное на нагружение циклами тг, и определяют долговечность по расчетным зависимостям, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью определения остаточной долговечности техниче. ских объектов, перед началом циклических воздействий на каждый технический обьект воздействуют дополнительным внешним обьектом с одинаковым нормированным уровнем и повреждают каждый, а остаточную долговечность определяют по следую5 щим зависимостям:

К -йт2 т =А.вт-t e,—

2, .(т;),>„Т,.--, ;Т Я T, t.

N Q (r, ) (г(; т, )

Т, т" - т.к

1 1 .. \=1 ) «)

N Z (т ) - (K т,1

И (т.,") -(т")

)1:,Ц(т ) -(>,, ) н

20

Z (т., ) X (т ., ) -(Z r,, т! )

R у

NP(r P-Pт,) 40 где N — число испытуемых технических обьектов;

t коэффициент Стьюдента для довери45 тельной вегооятности Q и числа степеней свободы (N -й-2)/2.

1,718007

Составитель Л,Баркова

Редактор Л.Гратилло Техред M.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 872 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101