Организация испытаний. Учебное пособие

а) предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;

б) установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление (конечная стабилизация свойств);

в) заключительные измерения параметров и внешний осмотр изделий.

Предварительная выдержка проводится с целью устранения или частичной нейтрализации воздействия на изделия предыдущих условий. Изделия при этом выдерживают, как правило, в нормальных климатических условиях: при температуре воздуха 25±10 °С, относительной влажности 45−75 %, атмосферном давлении (0,86−1,06)·105 Па. Продолжительность предварительной выдержки определяется временем, достаточным для установления теплового равновесия изделий с окружающей средой. Обычно это время не превышает двух часов. По окончании предварительной выдержки изделия подвергают внешнему осмотру. К контролирующему персоналу обычно предъявляют требования остроты зрения 0,8, нормального цветоощущения, освещение рабочего места должно быть 50−100 лк.

Рекомендуется выполнять первоначальные и заключительные измерения параметров изделий при одних и тех же значениях температуры и влажности окружающей среды.

При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Способ установки и положение изделия при испытании играют важную роль для обеспечения воспроизводимости результатов испытания. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жесткость испытания.

Воспроизводимость результатов испытаний в значительной мере зависит от точности поддержания заданных параметров испытательного режима.

Климатические испытания проводят не только на стадии их разработки, но и при освоении изделий в серийном производстве, а также в самом серийном производстве.

Климатические испытания в серийном производстве изделий обычно проводятся периодически (через 1−3 месяца). Они занимают важное место в технологии и системе контроля качества готовых изделий. Объем климатических испытаний составляет до 50 % всего объема проводимых в производстве испытаний.

21

Впрактике также применяют сложные виды испытаний: комбинированные, когда изделие подвергается одновременному воздействию нескольких факторов, и составные, когда они подвергаются воздействию различных климатических факторов в определенной последовательности.

Основными механическими нагрузками, которым могут подвергаться ИЭТ в эксплуатационных условиях, являются ударные, вибрационные и линейные. Наиболее опасна вибрация, которая вызывает механические напряжения и деформации изделий.

Способность ИЭТ выполнять свои функции в условиях механического воздействия называют механической устойчивостью, а после воздействия – механической прочностью изделий. Для определения работоспособности изделий в условиях и (или) после воздействия механических нагрузок проводят механические испытания, во время которых определяют механическую прочность и устойчивость, отсутствие резонансных частот в пределах спектра частот действующей вибрации, проверяют, не образуется ли кратковременных или постоянных коротких замыканий и обрывов в изделии, а также других явлений, которые могут привести к его выходу из строя.

Внормативной документации установлены следующие виды механических испытаний:

а) на обнаружение резонансных частот конструкции и проверку отсутствия их в заданном диапазоне частот;

б) на виброустойчивость и вибропрочность; в) на ударную прочность и ударную устойчивость;

г) на воздействие одиночных ударов, линейного ускорения и акустического шума.

Все механические испытания ИЭТ проводят при нормальных климатических условиях. Виды механических испытаний и их последовательность указаны в программе испытаний и зависят от назначения ИЭТ, условий эксплуатации, типа производства.

Надежность – это свойство изделия сохранять значения установленных параметров функционирования в определенных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания и хранения. Надежность как свойство закладывается в ИЭТ при разработке и изготовлении, а оценивается в процессе испытаний и эксплуатации с помощью показателей надежности. Испытания, в результате которых оценивается надежность, называют

22

испытаниями на надежность. Эти испытания могут быть как определительными, так и контрольными.

Единичным показателем надежности называется такой, который относится к одному из свойств изделий (к безотказности, долговечности, сохраняемости изделия). Комплексным показателем надежности называется такой, который относится к нескольким свойствам, составляющим надежность изделия. Комплексные показатели служат для количественной характеристики в основном только восстанавливаемых изделий, тогда как единичные показатели – для характеристики любых изделий.

Надежность любого изделия характеризуется безотказностью, долговечностью и сохраняемостью.

Под безотказностью понимают свойство изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение заданного времени в определенных режимах и условиях эксплуатации. С течением времени происходят износ и старение, вызывающие отказы.

Долговечность изделия характеризуется его наработкой до отказа, т. е. продолжительностью работы изделия от начала его эксплуатации (испытаний) до возникновения первого отказа.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности и долговечности.

При планировании испытаний на надежность необходимо однозначно определить такие данные, как время испытаний, объем выборки и приемочное число. Совокупность этих данных составляет план контроля, для формирования которого пользуются, как правило, специальными таблицами и графиками.

План контроля должен позволять быстро оценивать с определенным риском заказчика или поставщика надежность принимаемой партии. Время испытаний не должно быть слишком длительным, а стремление достигнуть минимальных рисков не должно приводить к чрезмерному увеличению объема выборки.

23

6 . К О Н Т Р О Л Ь К А Ч Е С Т В А П Р О Д У К Ц И И

Контроль качества является технической системой. Ему присущи определенные признаки, характеризующие его целевую направленность, назначение и содержание.

Система контроля – это совокупность средств контроля, исполнителей и определенных объектов контроля, взаимодействующих по правилам, установленным соответствующей нормативной документацией (ГОСТ 16504).

В систему контроля входят следующие элементы:

1.Объект технического контроля – подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического. обслуживания и ремонта, а также соответствующая документация (ГОСТ16504).

Объектами являются предметы труда (продукция основного и вспомогательного производства в виде изделий, материалов, технической документации), средства труда (оборудование предприятий) и технологические процессы.

2.Средство контроля – техническое устройство, вещество и материал для проведения контроля (ГОСТ 16504). Средства контроля указываются в стандартах на методы контроля. Их часто отождествляют со средствами испытаний.

3.Метод контроля – правила применения определенных принципов и средств контроля.

Метод основывается на различных физических и прочих принципах, используемых при получении первичной информации об объекте контроля.

4.В зависимости от исполнителя различают:

–самоконтроль (рабочим оператором, наладчиком);

–контроль мастером (производственный мастер);

–контроль ОТК (сотрудниками отдела ОТК);

–инспекционный контроль (контроль представителями торговли, заказчиком);

–ведомственный контроль качества продукции (отраслевая инспекция по качеству);

–вневедомственный;

–государственный надзор за качеством продукции (органы госнадзора Росстандарта).

24

Сущность всякого контроля сводится к осуществлению двух основных этапов:

1.Получение информации о фактическом состоянии объекта, о признаках и показателях его свойств. Эту информацию называют первичной.

2.Сопоставление первичной информации с заранее установленными требованиями, нормами, критериями, т. е. обнаружение соответствия или несоответствия фактических данных требуемым. Это вторичная информация.

В ряде случаев граница во времени между первым и вторым этапами контроля неразличима.

Вторичная информация может использоваться для совершенствования разработки, производства и эксплуатации продукции, для повышения ее качества. Контроль всегда активен.

Вид контроля – это классификационная группировка контроля по определенному признаку (ГОСТ 16504).

В зависимости от объекта может быть контроль:

– контроль сырья, материалов;

– комплектующих деталей;

– измерительных инструментов, приборов;

– обрабатывающих инструментов, технологического оборудования.

Кроме названных объектов, контролю подвергаются стадии процесса производства:

– операционный контроль;

– приемочный контроль готовой продукции;

– контроль упаковки, транспортирования;

– контроль хранения.

Контроль объектов или стадий процесса производства может

быть:

– летучим (внезапным);

– периодическим;

– непрерывным.

В зависимости от средств контроля различают:

– визуальный контроль;

– органолептический;

– инструментальный (ручной, автоматизированный, автоматический).

25

7 . О Р Г А Н И З А Ц И О Н Н О Е О Б Е С П Е Ч Е Н И Е И С П Ы Т А Н И Й

7 . 1 . О б щ а я с т р у к т у р а п р о ц е с с а и с п ы т а н и й

Испытания являются сложным процессом получения информации о характеристиках объекта. Эту информацию можно получить разными способами: путем измерений, анализов, органолептическими, экспертными и другими методами. Из них наиболее распространены измерения, которые дают информацию с гарантированной оценкой точности.

Испытания являются более общим понятием по сравнению с измерениями. Измерения являются одним из способов получения информации при испытаниях.

При испытаниях проводят либо оценку, либо контроль. При этом создают определенные внешние условия. При испытаниях используют методы оценки и методы контроля. Полученные при испытаниях данные испытаний необходимо правильно представить и обработать, чтобы получить правильные и достоверные результаты.

Важнейшими характеристиками качества испытаний являются:

–воспроизводимость результатов;

–точность результатов;

–достоверность результатов.

Все эти характеристики качества испытаний можно назвать точностными.

Точность результатов испытаний – свойство испытаний, ха-

рактеризуемое близостью результатов испытаний к действительным значениям характеристик объекта в определенных условиях.

Воспроизводимость результатов испытаний – характеристика результатов испытаний, определяемая близостью результатов повторных испытаний объекта.

Точностные характеристики испытаний определяются в основном методикой испытаний.

Важное значение для правильной оценки результатов испытаний имеют формы представления и обработки данных испытаний и оценка точности результатов.

27

При этом по ГОСТ 16504-81 данные испытаний определяются как регистрируемые при испытаниях значения характеристик свойств объекта и (или) условий испытаний, наработок, а также других параметров, являющихся исходными для последующей обработки.

Результат испытаний определяется как:

–оценка характеристик свойств объекта;

–установление соответствия объекта заданным требованиям;

–результаты анализа качества функционирования объекта в процессе испытаний.

7 . 2 . О с н о в н ы е с о с т а в л я ю щ и е п р о ц е с с а и с п ы т а н и й

Основными методами оценки соответствия являются измерение, испытание и контроль.

Процесс контроля является организованной системой. К испытаниям также можно применить системный подход.

В систему испытаний входят следующие элементы:

–объект (изделие, продукция);

–категория испытаний;

–условия испытаний;

–средства испытаний;

–исполнитель;

–нормативная документация (программа, методика).

1. Объект испытаний – продукция, подвергаемая испытаниям (ГОСТ 16504). Главный признак объекта испытаний – это то, что по результатам испытаний принимается решение именно по этому объекту: о его годности, о его браковке, о возможности предъявления на последующие испытания, о возможности серийного выпуска и т. п.

Характеристики свойств объекта при испытаниях либо оценивают (тогда задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок свойств объекта), либо контролируют (задача испытаний – только в установлении соответствия характеристик объекта заданным требованиям). Тогда испытания сводятся к контролю.

Объектом испытаний может являться:

– единичное изделие или партия изделий, подвергаемая сплошному или выборочному контролю;

28

–отдельный образец или партия продукции, от которой берется

проба;

–макет или модель изделия.

В последнем случае решение по результатам испытаний может относиться непосредственно к макету или модели. Однако если при испытаниях какого-либо изделия некоторые элементы его приходится для испытаний заменить моделями, то объектом испытаний остается само изделие, оценку характеристик которого получают на основе испытаний модели.

Например, большая стоимость проведения сертификационных летных испытаний заставляет искать пути сокращения их объема. Для этого используют моделирование, т. е. испытывают модели самолетов. В этом случае обязательно проверяется адекватность математической модели самолета.

2. Категория испытаний – это вид испытаний, характеризуемый организационным признаком их проведения и принятием решений по результатам оценки объекта в целом (ГОСТ 16504).

Широкий круг видов испытаний, объединяемых в категории испытаний, характеризуется организационными признаками их проведения:

–уровнем (государственные, межведомственные, ведомственные);

–различными видами испытаний готовой продукции (квалификационные, приемо-сдаточные, периодические, типовые);

–этапами разработки (предварительные, приемочные).

По результатам этих испытаний производится оценка объекта в целом и принимается соответствующее решение – о возможности предъявления изделия на приемочные испытания, о постановке изделия на производство, об окончании освоения серийного производства и т. д.

3. Условия испытаний – это совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях.

Условия испытаний могут быть реальными или моделируемыми. Они предусматривают определение характеристик объекта при его функционировании или при отсутствии функционирования, при наличии воздействий или после их приложения.

К условиям испытаний относятся:

– внешние воздействующие факторы как естественные, так и искусственно создаваемые;

29

–внутренние воздействия, вызываемые функционированием объекта (нагрев, вызываемый трением или прохождением электрического тока);

–режимы функционирования объекта;

–способы и место его установки, монтажа, крепления, скорость перемещения и т. п.

При испытаниях важно то, как воздействовать и в какой последовательности. Например, МЭК рекомендует определенную климатическую последовательность: повышение температуры, повышение влажности, понижение температуры, понижение атмосферного давления и вновь повышение влажности.

Очень важно при испытаниях не просто организовать последовательность, но и подумать об интервале между воздействиями.

4. Средства испытаний – технические устройства, вещества и материалы для проведения испытаний.

Этим понятием охватываются любые технические средства, применяемые при испытаниях.

Они включают:

–средства измерений (СИ) – как встроенные в испытательное оборудование, так и применяемые для измерений тех или иных характеристик объекта;

–испытательное оборудование, под которым понимаются средства воспроизведения условий испытаний;

–вспомогательные технические устройства для крепления объекта испытаний, регистрации и обработки результатов;

–основные и вспомогательные вещества и материалы (реактивы), применяемые при испытаниях.

Где используются средства испытаний? В испытательной лаборатории. Один из факторов, который определяет успешность работы лаборатории – это приборное оснащение. Приборное оснащение – это совокупность СИ, испытательного и вспомогательного оборудования.

5. Исполнители испытаний – это персонал, участвующий в процессе испытаний.

К нему предъявляются требования по квалификации, по образованию, по опыту работы и другим критериям.

В основном в аккредитованных лабораториях работают высококвалифицированные специалисты (химики-аналитики), имеющие большой практический опыт работы. Несмотря на это, необходимо постоянное повышение квалификации для создания у них «метроло-

30