Приложение В (обязательное). Метод определения ударной прочности сиденья качелей

Приложение В
(обязательное)

Метод определения ударной прочности сиденья качелей

В.1 Общие положения

Сиденья качелей отклоняют от вертикали на определенный угол и отпускают (приводят в состояние качания), для того чтобы нанести удар по неподвижному испытательному грузу. Сигнал, подаваемый акселерометром при каждом ударе, обрабатывается для определения максимального значения ускорения и среднее значение напряжения смятия сиденья.

В.2 Испытательное оборудование

В.2.1 Испытательная установка

Испытательная установка состоит из испытательного груза (см. В.2.2), акселерометра (см. В.2.3), оборудования для измерения удара (см. В.2.4) (см. рисунок В.1).

В.2.2 Испытательный груз

Испытательный груз представляет собой алюминиевый шар или полусферу диаметром (160 5) мм, массой (4,60 0,05) кг, с шероховатостью поверхности Ra менее 25 мкм, изготовленные таким образом, чтобы ударная часть между поверхностью нанесения удара и акселерометром была однородной и без пустот.

1 - измерительное устройство

Рисунок В.1 - Испытательная установка

В.2.3 Акселерометр

Акселерометр, обеспечивающий измерение ускорений по трем осям, устанавливают в центре тяжести испытательного груза (В.2.2). Ось чувствительности акселерометра должна быть расположена с точностью до 2° относительно предполагаемого направления движения испытательной массы во время удара.

В.2.4 Оборудование для измерения удара

В.2.4.1 Цепи

Две цепи калибром 6 мм ¹⁾ равной длины подвешивают на шарнирах на расстоянии 600 мм друг от друга на такой же высоте, как и шарниры системы подвеса качелей. На заданной высоте в двух разнесенных точках крепят к цепям испытательный груз (см. В.2.2). Нижние концы цепей крепят к испытательному грузу в одной точке.

-----------------------------

¹⁾При пользовании настоящим стандартом допускается применение цепей калибром 6,3 мм по ГОСТ 30441.

-----------------------------

В.3 Проведение испытаний

В.3.1 Плоские сиденья качелей

Сиденье подвешивают на цепях калибром 6 мм таким образом, чтобы нижний передний край сиденья находился на расстоянии (2400 10) мм по вертикали ниже точек подвеса качелей.

В.3.2 Сиденье-колыбель

Сиденье-колыбель подвешивают на цепях калибром 6 мм таким образом, чтобы нижний передний край сиденья находился на расстоянии (1800 10) мм по вертикали ниже точек подвеса качелей.

В.3.3 Расположение испытательной установки

Испытательную установку располагают таким образом, чтобы передний край сиденья только касался передней кромки испытательного груза и находился на уровне ее центра тяжести.

В.3.4 Приведение сиденья в рабочее положение для испытания

Сиденье, подвешенное на гибких элементах (канатах, цепях и т.п.), отклоняют от вертикали по траектории движения качелей на угол в 60° (см. рисунок В.1).

Так как сиденье подвешено на гибких элементах (канатах, цепях и т.п.), то в подвесных элементах создается незначительное искривление. Положение сиденья должно быть отрегулировано таким образом, чтобы компенсировать образующееся искривление и обеспечить стабильную траекторию движения.

Необходимо следить, чтобы испытательная установка не была повреждена. Если существует вероятность превышения диапазона измерения акселерометра, следует проводить предварительные испытания при меньших углах отклонения сиденья (например, 10°, 20° и 30°). При необходимости в отношении траектории движения или устойчивости сиденья качелей следует проводить предварительное приведение в движение сиденья без нанесения удара по испытательному грузу.

Нежесткие сиденья необходимо укрепить скобами (распорками), для того чтобы форма сиденья при проведении испытаний оставалась неизменной. Масса креплений (скоб, распорок) не должна превышать 10 % от массы сиденья.

В.3.5 Удержание и отпускание сиденья

Сиденье удерживают в отведенном (поднятом) положении при помощи механизма, который отпускает сиденье без приложения внешних сил, которые могли бы повлиять на траекторию его движения. Обеспечивают неподвижность сиденья и элементов подвеса. Отпускают сиденье таким образом, чтобы движение по дуге было плавным, без видимых колебаний или вращений сиденья, которые будут препятствовать соударению сиденья с испытательным грузом в точке удара.

В.3.6 Сбор данных

После создания условий для испытания и калибровки фиксируют результаты 10 ударов. Измеряют максимальное ускорение при каждом ударе и площадь пятна контакта сиденья с испытательной массой.

В.3.7 Максимальное ускорение

За максимальное ускорение принимают среднее арифметическое значение максимальных ускорений, полученных по результатам 10 ударов.

В.3.8 Напряжение смятия сиденья

За напряжение смятия сиденья принимают среднее арифметическое значение напряжений смятия, вычисленных по результатам 10 ударов.

В.3.9 Среднее значение напряжения смятия сиденья

Измеряют площадь сиденья, которая контактировала с испытательной массой. Среднее напряжение смятия рассчитывают путем деления величины силы удара, прилагаемой сиденьем, на площадь сиденья, которая контактировала с испытательной массой. Значение указывают в ньютонах на квадратный сантиметр, Н/см ².

В.4 Оборудование для измерения величины удара

В.4.1 Оборудование для измерения величины силы удара состоит из системы измерения ускорения (см. В.4.2) и регистрирующего устройства (см. В.4.3).

В.4.2 Система измерения ускорения, измеряющая частоты в диапазоне от 1 до 1000 Гц, обладающая на всех частотах достаточной чувствительностью и погрешностью измерения, не превышающей 5 %, должна измерять, регистрировать и отображать ускорение и длительность каждого полного воздействия.

В.4.3 Регистрирующее устройство должно воспринимать и регистрировать сигналы времени ускорения, возникающие во время удара, с минимальной частотой дискретизации 10 кГц. Преобразование и фильтрация сигнала должны быть совместимы с акселерометром и установленным каналом передачи данных.

Аналоговые фильтры сглаживания (подавления шумов) должны иметь минимальное затухание 30 дБ при половине частоты дискретизации.

В.5 Точность измерений

В.5.1 Испытательное оборудование должно быть оснащено калиброванными или поверенными измерительными приборами. Система измерения величины силы удара, включая устройство для обработки сигнала, должна калиброваться или поверяться не реже одного раза в год аккредитованной лабораторией в соответствии с ГОСТ ISO/IEC 17025.

В.5.2 Акселерометры следует калибрировать для всего диапазона частот. Повторную калибровку следует проводить с запланированными интервалами, как это рекомендуется изготовителем акселерометра, или не реже одного раза в два года.

Погрешность измерения акселерометра должна составлять не более 5 %.

В.5.3 Реакции пусковой системы на испытательный груз ¹⁾ следует проверять посредством серии как минимум трех последовательных испытаний на образце сиденья качелей со стабильными характеристиками. Полученные значения ускорения не должны отклоняться более чем на  5 %.

-----------------------------

¹⁾ В соответствии с В.2.2 это также относится к алюминиевому(ой) шару или полусфере.

-----------------------------

П р и м е ч а н и е - Данные предварительные испытания служат для выявления любых отклонений в работе испытательной установки и не заменяют ни калибровку (или поверку), ни проверку соответствия испытательной установки требованиям настоящего стандарта.

Практика применения показала, что сравнительные испытания на эталонных сиденьях качелей не достаточны и что необходима калибровка или поверка измерительного оборудования в аккредитованной лаборатории.