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

Приложение А
(обязательное)

Метод
определения ударной прочности сиденья качелей

А.1 Общие положения

Сиденья качелей отклоняют от вертикали на определенный угол и отпускают (приводят в состояние качания) для того, чтобы нанести удар по неподвижной испытательной массе. Сигнал, подаваемый акселерометром при каждом ударе, обрабатывают для определения максимального значения ускорения и напряжения смятия сиденья.

А.2 Испытательное оборудование

А.2.1 Испытательная установка

Испытательная установка состоит из испытательной массы (см. А.2.2), акселерометра (см. А.2.3), оборудования для измерения удара (см. А.2.4) (см. рисунок А.1).

А.2.2 Испытательная масса

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

1 - измерительное устройство

Рисунок А.1 - Испытательная установка

А.2.3 Акселерометр

Акселерометр, обеспечивающий измерение ускорений в трех плоскостях, размещают в центре тяжести испытательной массы (В.2.2). Угол отклонения оси акселерометра от оси перемещения испытательной массы - не более 2°.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "A.2.2"

А.2.4 Оборудование для измерения удара

А.2.4.1 Цепи

Две цепи калибром 6 мм ^* равной длины подвешивают на шарнирах на расстоянии 600 мм друг от друга на такой же высоте, как и шарниры системы подвеса качелей. Нижние концы цепей крепят к испытательной массе в одной точке (см. А.2.2).

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

^*_{При пользовании данным стандартом допускается применение цепей калибром 6,3 мм по ГОСТ 30441-97.}

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

А.3 Проведение испытаний

А.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.

А.3.2 Сиденье-колыбель

Сиденье 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.

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

^*_{При пользовании данным стандартом допускается применение цепей калибром 6,3 мм по ГОСТ 30441-97.}

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

А.3.3 Расположение испытательной установки

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

А.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°.

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 обеспечивать стабильную траекторию движения.

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

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.

А.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 испытательной массой в точке удара.

А.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.

А.3.7 Максимальное ускорение

За максимальное ускорение принимают среднее арифметическое значение ускорения, вычисленное по результатам 10 испытаний.

А.3.8 Напряжение смятия сиденья

За напряжение смятия принимают среднее арифметическое значение напряжения, вычисленное по результатам 10 испытаний.

А.3.9 Среднее значение напряжения смятия сиденья

Измеряют площадь сиденья, которая контактировала с испытательной массой. Среднее напряжение смятия Н/см² рассчитывают путем деления силы удара, прилагаемой сиденьем, на площадь сиденья, которая контактировала с испытательной массой.

А.4 Оборудование для измерения удара

А.4.1 Оборудование для измерения удара состоит из системы измерения ускорения (А.4.2) и регистрирующего устройства (А.4.3).

А.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 % согласно [1], должна измерять, регистрировать и отображать ускорение и длительность каждого полного воздействия.

А.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 и соответствовать требованиям [1].

Согласно [1] аналоговые фильтры сглаживания (подавления шумов) должны иметь минимальное затухание 30 дБ при половине частоты дискретизации.

А.5 Точность измерений

А.5.1 Испытательное оборудование должно быть оснащено калиброванными или поверенными измерительными приборами. Система измерения удара, включая устройство для обработки сигнала, должна калиброваться или поверяться не реже одного раза в год аккредитованной лабораторией в соответствии с [2].

А.5.2 Акселерометры следует калибрировать для всего диапазона частот. Повторную калибровку должны проводить с запланированными интервалами согласно рекомендациям изготовителя акселерометра или не реже одного раза в два года.

Погрешность измерения акселерометра должна составлять не более 5 %.

А.5.3 Реакции пусковой системы на алюминиевый шар или алюминиевую полусферу 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 %.

Примечание - 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 в полной мере достаточны и что необходима калибровка или поверка измерительного оборудования в аккредитованной лаборатории.