Введение. Министерство образования Российской Федерации

1 2 3 4 5 6 7

Министерство образования Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА

Филиал «Восток»

Практикум

ПО МЕТОДАМ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебно-методическое пособие

Казань 2003

УДК 621.396.6

ББК 32.844

Практикум по методам испытаний электромеханических систем: Учебно-методическое пособие / Автор-составитель: Долматов О. А.– Казань: Экоцентр, 2003. - 60 с.

Настоящее пособие включает краткий обзор сведений из общей теории испытаний электромеханических систем (ЭМС) на надежность и внешние воздействующие факторы. Приведены описания лабораторных установок для матричных, граничных и выборочных испытаний, справочный материал и методики выполнения работ. Рассмотрены приемы создания программ и методик испытаний ЭМС, приведены их образцы.

Пособие предназначено для использования студентами очной формы обучения по специальности 19100 «Приборостроение» при изучении дисциплины «Методы и устройства испытаний электромеханических систем».

Табл. 9. Илл. 12. Библиогр.: 8 назв.

Рецензенты: Акст Е.Р., кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Машины и технологии литейного производства» (Камский государственный политехнический институт)

Доронин А.Н., кандидат технических наук, директор НТЦ «Восток» (Чистопольский часовой завод «Восток»)

Рекомендовано к изданию Учебно-методической комиссией филиала «Восток»

КГТУ им. А. Н. Туполева

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………..… 4

1. Лабораторная работа №1. ГРАНИЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭМС...………. 8

2. Лабораторная работа №2. МАТРИЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭМС ……….. 16

3. Лабораторная работа №3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ВЫБОРОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭМС …………………………………………………………….. 25

4. Лабораторная работа №4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ И МЕТОДИК ИСПЫТАНИЙ ЭМС …………………………………………………………...... 35

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ………………………………………….. 49

ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………. 50

ВВЕДЕНИЕ

Развитие радиоэлектронного и электронно-вычислительного аппаратостроения, влечет за собой постоянный рост требований, предъявляемых к качеству электромеханических систем (ЭМС), приборов, используемых в технике. Выполнение этих требований затрудняется тем, что сложность аппаратуры непрерывно увеличивается, наблюдается устойчивая тенденция к росту ее интеграции (функциональной и элементной плотности), а условия эксплуатации ужесточаются.

Под качеством ЭМС понимают степень совершенства ЭМС, оцениваемую соответствием требованиям потребителя и возможностям производства. Качество ЭМС складывается из целой системы показателей – критериев качества. К ним относят: электрические и механические параметры, массогабаритные характеристики, надежность, стоимость и др. Их, в свою очередь, определяет совокупность конструктивных, технологических, схемотехнических и эксплуатационных факторов. Большая часть вышеперечисленных критериев качества зависит также от экономических возможностей потребителя (заказчика) и поставщика (производителя).

В компонентах ЭМС, кроме электромеханических процессов, обеспечивающих ее функционирование, протекают процессы, характерные для любых материалов: переноса вещества, химического взаимодействия материалов между собой и с окружающей средой, изменения структуры и т.д. Эти процессы могут быть обратимыми (когда после восстановления условий, влияющих на ЭМС, ее параметры и свойства вновь приобретают свои первоначальные значения) и необратимыми (когда такого восстановления не происходит). Все изменения в структуре компонентов ЭМС и деталях ее конструкции при указанных процессах, зависят от воздействий разной природы; количественными характеристиками этих воздействий являются факторы. Все воздействующие факторы (далее – ВФ) по характеру их происхождения можно подразделить на объективные и субъективные.

К первым относят факторы, характеризующие воздействие на ЭМС внешних условий, т.е. условий, в которых осуществляются хранение ЭМС, транспортировка к месту применения, а также ее эксплуатация. Субъективные факторы обусловлены действием человека на этапах проектирования, производства и эксплуатации ЭМС.

По источникам возникновения, все виды воздействий на ЭМС также можно классифицировать как внешние и внутренние (рис. В.1).

Рис. В.1. Виды воздействий на ЭМС по источникам их возникновения

Воздействие комплекса указанных механических, климатических и других нагрузок затрудняет обеспечение высокого уровня надежности ЭМС. Существенную часть информации о качестве и надежности ЭМС получают, проводя контроль и испытания изделий на всех этапах ее «жизненного» цикла – при проектировании, производстве, хранении, транспортировке и эксплуатации.

Испытания – это экспериментальное определение количественных и/или качественных характеристик свойств объекта, как результата воздействия на него различных факторов, при его функционировании, а также при моделировании объекта и/или воздействий.

Проведение испытаний позволяет выявить: недостатки конструкции ЭМС и технологии ее изготовления; отклонения от конструкции и технологии, допущенные при производстве; скрытые дефекты материалов и элементов конструкции, не обнаруженные при входном контроле качества; резервы повышения качества данного конструкторско-технологического варианта ЭМС.

Испытания принято классифицировать по различным признакам: по методам проведения; назначению; этапам проектирования, изготовления и выпуска; виду испытаний готовой продукции; продолжительности; уровню проведения; виду воздействия; определяемым характеристикам объекта и др. [3, 5, 7].

Методы испытаний подразделяют на две группы: а) физические испытания реальной ЭМС или ее макетов; б) испытания с использованием моделей (рис. В.2).

Данный практикум позволит будущим специалистам в области конструирования и технологий приборостроения познакомиться с основными методиками статистических граничных, матричных и выборочных испытаний на физических моделях ЭМС, получить навыки в планировании и проведении испытаний. В процессе составления программ и методик испытаний реальных ЭМС приобретаются умения и навыки в области стратегии и тактики испытаний ЭМС на воздействие внешних факторов.