Лабораторная работа №7

Тема: Испытания геодезических приборов.

Задача: Определение надежности геодезических приборов.

Порядок выполнения работы:

1. Испытания на брызго- и пылезащищенность.

2. Испытания на влажность.

3. Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления.

4. Испытания на воздействие температуры.

5. Испытания на вибропрочность.

6. Испытания на ударную прочность.

7. Испытания на надежность.

Методические указания:

Испытания на брызго- и пылезащищенность.

Испытания прибора на пылезащищенность проводят в пылевой камере, объем которой в 1000 раз превышает объем пылевой смеси. В состав пылевой смеси входят частицы, размер которых не должен быть более 0,2 мм: 60—70 % песка, 15—20 % мела, 15—20 % каолина. Прибор в укладочном футляре помещают в камеру и обдувают потоком воздуха со скоростью около 15 мс^-1. Продолжительность испытаний согласно ГОСТ 23543—79 выбирают из ряда 0,5; 2; 4 и 8 ч.

Испытания на брызгозащищенность проводят на дождевальной установке, на которой прибор размещают в укладочном футляре. При испытаниях прибор подвергается равномерному действию дождя сверху при угле падения брызг около 45°. Интенсивность дождя составляет (5 ± 2) мм в 1 мин, продолжительность воздействия 0,5-2 ч. Температура воды должна быть (15 ± 10)°С, а температура воздуха равна температуре воды или несколько выше ее.

После испытаний на брызго- и пылезащищенность производят внешний осмотр приборов, извлеченных из футляров. Прибор бракуется, если обнаруживается попадание пыли или влаги, которое затрудняет выполнение измерений или ухудшает качество его работы и надежность.

Испытания на влажность

Испытания геодезических приборов на воздействие повышенной влажности проводят в камере влаги, обеспечивающей режимы относительной влажности 95-100% при температуре (20 ± 3)°С. Приборки составные части комплекта помещают в камеру влаги и выдерживают в течение времени, установленного в НТД на прибор (обычно 6-8 ч).

До начала и после выдержки прибора в камере проверяют характеристики, указанные в документации. Пребывание прибора в камере не должно вызывать нарушения покрытий наружных поверхностей деталей, появления следов коррозии, налетов на оптических деталях, ухудшения плавности работы подвижных частей, приводить к отказам функционирования индикаторных и отсчетных устройств.

7. Испытания на воздействие пониженного атмосферного давления

Проверку работоспособности прибора при пониженном атмосферном давлении выполняют, помещая прибор в барокамеру. При нормальных условиях контролируют его характеристики, а затем, закрыв камеру, снижают давление в ней до 613,3 гПа (460 мм рт. ст.) и выдерживают в этих условиях прибор в течение 2-3 ч. После этого давление в барокамере поднимают до наружного атмосферного и вновь контролируют характеристики по установленной программе, после чего сравнивают их с исходными значениями.

8. Испытания на воздействие температуры

Испытания на воздействие повышенной (пониженной) температуры, соответствующей рабочим условиям применения прибора, проводят следующим образом.

Прибор помещают в камеру тепла (холода), приводят в рабочее состояние и контролируют характеристики, установленные в НТД для данного вида испытаний.

Температуру в камере изменяют до верхнего (нижнего) рабочего значения (для геодезических приборов верхним значением является температура +40 - +50 °С, а нижним -25 - -40°С); допускаемое отклонение от заданного режима — не более ±3°С. Испытуемый прибор выдерживают при заданной температуре не менее 2 ч. После выдержки, не изменяя температуры в камере, приводят прибор в рабочее состояние и вновь проверяют его характеристики по установленной программе. Кроме того, оценивают состояние внешнего вида и работоспособность органов управления и подвижных частей прибора.

Далее температуру в камере понижают (повышают) до нормального значения, выдерживают при этой температуре не менее 1ч, приводят прибор в рабочее состояние и вновь проверяют установленные программой характеристики.

Допускается прибор помещать в камеру с заранее установленным температурным режимом. В этом случае прибор необходимо вносить в камеру в футляре и выносить из камеры также в футляре. Извлечение его из футляра производить же ранее чем через 1 ч.

Испытания на воздействие повышенной (пониженной) температуры, соответствующей условиям транспортирования, также проводят в камере тепла (холода). Предельные значения повышенной (пониженной) температуры транспортирования могут достигать ±60 °С.

До испытаний проверяют соответствие характеристик прибора установленным для данного вида испытаний, после чего прибор и составные части комплекта в упаковке помещают в камеру тепла (холода) и повышают (понижают) температуру до заданного значения с отклонением не более ±3 °С. Далее выдержи­вают прибор в камере при заданной температуре в течение 2-3 ч. Температуру в камере понижают (повышают) до нормального значения, выдерживают не менее 1ч, после чего распаковывают, приводят в рабочее состояние, проводят внешний осмотр и опробование и измеряют характеристики, предусмотренные для данного вида испытаний.

Допускается помещать прибор в упаковке в камеру с заранее установленным режимом и извлекать из камеры без изменения ее режима, что должно быть оговорено в программе испытаний и НТД на прибор.

9. Испытания на вибропрочность

Испытания прибора на вибропрочность проводят на вибростенде, обеспечивающем режимы ускорений в пределах 1-5 м с^-2 в диапазоне частот 1-80 Гц при продолжительности воздействия 1 ч.

До начала испытаний контролируют характеристики, предусмотренные программой и НТД для данного вида испытаний. Затем прибор помещают в укладочный футляр и закрепляют на вибростенде.

После испытаний прибор приводят в рабочее положение, проводят его внешний осмотр и опробование, измеряют характеристики, установленные для данного вида испытаний. Прибор считают выдержавшим испытания на вибростенде, если изменения контролируемых характеристик находятся в допустимых пределах, а внешние повреждения отсутствуют.

10. Испытания на ударную прочность

Испытания прибора на ударную прочность проводят на ударном стенде, обеспечивающем ускорения для многократных ударов 5-25 мс^-2 при частоте ударов 80-100 1/мин и длительности ударного импульса 2-10 мс и для одиночных ударов 20—50 мс^-2 при длительности ударного импульса 2-5 мс.

Методика проведения испытаний на ударную прочность аналогична описанной для испытаний приборов на вибропрочность.

Допускается отдельные виды сложных геодезических приборов испытывать на прочность при воздействии многократных ударов путем перевозки прибора в кузове грузовой автомашины по непрофилированным дорогам 2-й и 3-й категорий на расстояние не менее 150—200 км со средней скоростью 30 кмч^-1.

11. Испытания на надежность

При этих испытаниях определяют установленные для данного вида приборов показатели безотказности.

Нижний предел вероятности безотказной работы вычисляют по формуле

где N_o — число отказов;q — число проверяемых элементов прибора; k — число испытуемых приборов; r₁ — статистический коэффициент.

Если отказы отсутствуют (N_o = 0), для оценки безотказности применяют формулу

где r_o — статистический коэффициент, выбираемый из таблицы при заданной доверительной вероятности р.

При N₀ 0 объем выборки определяют по формуле

qk(5N₀)/r₁

Средняя интенсивность отказов , может быть получена из выражения

где Т — наработка на отказ.

С учетом , средняя наработка на отказ будет

Т_CP = 1/.

Гамма-процентный ресурс (например, при  = 90%) можно найти по формуле

Для некоторых геодезических приборов целесообразно определять комплексный показатель надежности, например коэффициент готовности,

где Г — суммарная наработка прибора за период эксплуатации T₀; T_В— общее время, затраченное на восстановление работы.

Показатель К_Г (Т_О) характеризует не только безотказность прибора, но и его ремонтопригодность.

Объем выборки, критерии отказов, а также условия проведения испытаний на надежность должны устанавливаться в НТД на конкретные приборы. Контрольные испытания на надежность, как правило, совмещаются с периодическими испытаниями.

В обоснованных случаях показатели надежности рассчитывают по материалам активного опроса потребителей на основании данных эксплуатации приборов; при этом используют статистические методы оценки показателей надежности.

Контрольные вопросы:

1. Как проводятся испытания на брызгозащищенность?

2. Как проводятся испытания на пылезащищенность?

3. Как проводятся испытания на влажность?

4. Как проводятся испытания на воздействие пониженного атмосферного давления?

5. Как проводятся испытания на воздействие температуры?

6. Как проводятся испытания на вибропрочность?

7. Как проводятся испытания на ударную прочность?

8. Как проводятся испытания на надежность?