Приложение А (обязательное). Оборудование для проведения испытаний

Приложение А
(обязательное)

Оборудование для проведения испытаний

А.1 Устройство для сдвига оплетки веревки

А.1.1 Устройство должно представлять собой каркас, изготовленный из четырех стальных неподвижных пластин толщиной по 10 мм, расположенных на равном расстоянии друг от друга с помощью распорных пластин. Распорные пластины должны иметь прямоугольные пазы, в которых три вставленные стальные пластины могут смещаться вдоль заданного вектора. Распорные пластины следует устанавливать таким образом, чтобы оси подвижных пластин располагались в одной плоскости друг к другу под углом 60° (см. рисунок А.1).

1 - подвижные пластины; 2 - проставка; 3 - фиксированные пластины

Рисунок А.1 - Устройство для определения сдвига оплетки

А.1.2 Каждая из семи пластин должна иметь отверстие диаметром 12⁺¹ мм. Внутренние поверхности должны быть полутороидальными и иметь радиус скругления (5  0,1) мм.

А.1.3 Полутороидальные поверхности должны быть отполированы и иметь следующие показатели:

- среднеарифметическое отклонение профиля Ra = 0,4 мкм;

- наибольшая высота профиля Rz = 4 мкм (см. рисунок А.2).

Рисунок А.2 - Пластина в разрезе

А.1.4 Подвижные пластины должны иметь функцию блокировки, при использовании которой отверстия всех пластин находятся на одной линии вдоль центральной оси. Каждая из подвижных пластин должна создавать нагрузку в своем направлении (50  5) Н на испытуемый образец согласно рисунку А.1. Устройство для сдвига оплетки фиксируется горизонтально, при этом испытуемый образец должен лежать в одной плоскости с центральной осью устройства.

А.2 Стенд для динамических испытаний

А.2.1 Общие требования

Стенд для проведения динамических испытаний должен соответствовать требованиям, указанным на рисунках А.3-А.7. Стенд представляет собой комбинацию устройств и конструкций для проведения динамических испытаний с фиксацией результатов, включающий в себя: зажимы для концов веревки, с последовательно установленным стержнем; пластину с отверстием; вертикально падающий по направляющим груз; датчик для измерения максимальной нагрузки при рывке; средства измерения пикового удлинения образца при испытании. Должны быть предусмотрены средства измерения для определения скорости падения груза для калибровки системы рельсовых направляющих, которые не должны препятствовать свободному падению груза. Стенд должен обладать пространственной жесткостью, чтобы обеспечить требуемую точность и воспроизводимость, не допускающей деформации конструкций, превышающие 1 мм при приложении нагрузки, равной (16  0,5) кН.

Рисунок А.3 - Схема закрепления веревки для проведения динамических испытаний

Рисунок А.4 - Пластина с полутороидальным отверстием

Рисунок А.5 - Схема закрепления сдвоенной веревки для проведения динамических испытаний

1 - верхняя точка взаимодействия груза с направляющими рельсами;
2 - нижняя точка взаимодействия груза с направляющими рельсами;
А  2/3В; В  1,1С; С - минимальное расстояние между точками взаимодействия груза с направляющими рельсами

Рисунок А.6 - Геометрические параметры испытательного груза

1 - испытательный груз

Рисунок А.7 - Варианты присоединительных отверстий испытательного груза

А.2.2 Метод крепления образца веревки и конструкция зажима

А.2.2.1 Стержень должен быть изготовлен из металла диаметром (30  1) мм и иметь показатели шероховатости поверхности:

- среднеарифметическое отклонение профиля Ra = 0,8 мкм;

- наибольшая высота профиля Rz = 6,3 мкм.

А.2.2.2 Стержень должен быть жестко закреплен без возможности вращения. Для обеспечения жесткости конструкции стержень проектируется максимально коротким, чтобы была возможность трижды обмотать его одинарной или сдвоенной веревкой. Стенд должен иметь зажим для концевой части веревки с двумя фиксаторами, жестко закрепленный по отношению к стержню. Способы закрепления образца (веревки) см. на рисунках А.3, А.5, А.8.

Рисунок А.8 - Схема узла "восьмерка"

А.2.3 Испытательная пластина с отверстием

А.2.3.1 Пластина с отверстием должна быть изготовлена из металла твердостью не менее 52 HRC. Отверстие должно быть цилиндрическим и иметь полутороидальную форму в соответствии с рисунком А.4. Пластину на стенде устанавливают вертикально и жестко закрепляют по отношению к стержню с зажимом в соответствии с размерами, указанными на рисунке А.3.

А.2.3.2 Под пластиной не должно быть никаких конструкций, с которыми образец может взаимодействовать при проведении испытаний. После установки пластины нижняя кромка отверстия должна иметь внутренний радиус закругления не менее 5 мм и соответствовать размерам, представленным на рисунке А.4. Полутороидальная поверхность отверстия должна соответствовать показателям шероховатости:

- среднеарифметическое отклонение профиля Ra = 0,2 мкм;

- наибольшая высота профиля Rz = 2 мкм.

А.2.3.3 Поверхность нижней грани пластины (см. рисунок А.4) должна соответствовать показателям шероховатости:

- среднеарифметическое отклонение профиля Ra = 0,4 мкм;

- наибольшая высота профиля Rz = 4 мкм.

А.2.4 Испытательный груз и направляющие рельсы

А.2.4.1 Испытательный груз должен быть изготовлен из металла и его падение должно происходить строго вдоль направляющих рельсов. Система груза и направляющих рельс должны иметь общую плоскость симметрии посередине между направляющими рельсами. Поверхность пластины с полутороидальным отверстием должна находиться под прямым углом к плоскости симметрии испытательного груза и направляющих рельс, а центральная ось отверстия должна находиться в пределах  2 мм от плоскости симметрии. Горизонтальное расстояние между осью пластины с полутороидальным отверстием и осью места крепления образца к испытательному грузу должно составлять (80  10) мм по всему расстоянию падения груза (см. рисунок А.3).

А.2.4.2 Размеры падающего груза и направляющих рельс не определены, но существуют ограничения на некоторые размеры, конструкцию и форму испытательного груза:

а) испытательный груз с поверхностью направляющих рельс должен иметь минимальный контакт при падении. Для уменьшения трения груз может оснащаться шариковыми, роликовыми или плоскими подшипниками с низким коэффициентом трения. Должен быть обеспечен свободный зазор между испытательным грузом и направляющими рельсами не более 8 мм как в плоскости направляющих рельс, так и в плоскости, перпендикулярной к ней. Минимальное вертикальное расстояние между точками испытательного груза, которые могут соприкасаться с направляющими рельсами, определяется как расстояние В. Конструкция испытательного груза должна быть: В  1,1С, где С - минимальное расстояние между контактирующими точками испытательного груза с направляющими рельсами (см. рисунок А.6);

б) испытательный груз должен быть снабжен приспособлением для прикрепления образца в виде рым-болта или U-образного соединения. Соединение фиксируют к стальной пластине толщиной (15  0,1) мм, при этом пластину жестко крепят к испытательному грузу. Внутренний диаметр проушины и верхний край пластины должны иметь радиус скругления (7,5  0,05) мм.

Сечение в верхней грани проушины должно быть диаметром (15  0,1) мм, примеры средств крепления см. на рисунке А.7.

При подвешивании испытательного груза за место крепления образца груз должен находиться в пределах 0,5° от нормальной ориентации, измеренной в любой вертикальной плоскости.

Центр тяжести испытательного груза должен находиться на расстоянии А или не менее 2/3 по вертикали от расстояния В (см. рисунок А.6);

в) масса испытательного груза, включая точки крепления, подшипники и другие конструкционные элементы, должна быть равной:

(80 0,1) кг - для одинарных веревок;

(55 0,1) кг - для двойных веревок;

(80 0,1) кг - для сдвоенных веревок.

А.2.5 Устройство для измерения максимального усилия первого рывка

А.2.5.1 Полученные измерения должны быть эквивалентны силе, передаваемой от образца к испытательному грузу.

А.2.5.2 Устройство для измерения нагрузки должно быть рассчитано на измерение силы от 2,0 до 20,0 кН с погрешностью не более  5 %, иметь ширину полосы пропускания 1000 Гц и включать в себя низкочастотный фильтр с неравномерностью 0,5-1,0 дБ в полосе пропускания и 3 дБ - при ширине полосы пропускания 60 Гц. Подавление за полосой пропускания должно быть не менее 12 дБ на октаву.

А.2.5.3 Если применяют промежуточный усилитель, то его нелинейность должна быть не более  0,1 % рабочего диапазона.

А.2.5.4 Если применяют самописец, регистрирующий силу в зависимости от времени, то он должен иметь погрешность не более  2,0 %.

А.2.5.5 Подавление синфазной помехи промышленной частоты должно быть не менее 60 дБ.

А.2.5.6 Настоящие требования допускают применение серийных усилителя и самописца в оборудовании для измерения нагрузки, если их общая погрешность не превышает  2 %.

А.2.6 Устройство для измерения пиковых линейных значений

Полученные измерения должны быть эквивалентны максимальному перемещению груза вниз, измеряемые от исходной точки отсчета.

А.2.7 Устройство для измерения скорости падения испытательного груза

Должно быть предусмотрено средство измерения времени прохождения испытательным грузом нижней и верхней точек отсчета. Положение верхней точки отсчета должно соответствовать положению груза после падения на (3000  2) мм от первоначального положения перед падением. Положение нижней точки отсчета должно соответствовать (1000  2) мм ниже верхней точки отсчета. Временной интервал прохождения груза между точками отсчета должен иметь точность измерения  0,25 мс.

А.2.8 Прочность динамического стенда

Пластина с полутороидальным отверстием, стержнем и зажимом для веревки должны составлять жесткую конструкцию по отношению друг к другу. Для проверки пропускают веревку через отверстие в пластине, оборачивают стержень три раза и закрепляют зажимом для концевой заделки веревки. Прикладывают статическую нагрузку (16  0,5) кН к свободному концу веревки вертикально вниз не менее чем на 1 мин. Смещение любой части стенда не должно превышать 1 мм в каждом из направлений X, Y, Z.

А.2.9 Проверка и калибровка стенда

Проверку и калибровку оборудования и конструкций стенда необходимо проводить не реже, чем один раз в 12 мес.

А.2.9.1 Проверка скорости падения груза

Закрепляют груз на высоте (4500  2) мм, точка закрепления также является верхней точкой отсчета времени. Нижняя точка отсчета времени должна находиться на высоте (1000  2) мм. Выпускают испытательный груз из верхнего положения без прикрепления веревки. Временной интервал падающего груза, проходящий от верхней временной точки до нижней временной точки, должен находиться в пределах 100,8-102,4 мс.

А.2.9.2 При испытании по А.2.8 к свободному концу веревки прикладывают испытательную нагрузку вертикально вниз с погрешностью в пределах 2° по вертикали. Циклически изменяют прикладываемую нагрузку в диапазоне от 2 до 13 кН, используют эту нагрузку для калибровки стенда.

Увеличивают нагрузку и проверяют наличие у стенда пространственной жесткости, указанной в А.2.8.