如何根据GJB150A标准选择试验设备 — 加速度试验

DATE: 2025-09-25 VIEW COUNT: 783

MIL-STD-810H& GJB150A

MIL-STD-810H和GJB150A都是针对设备环境适应性和耐久性测试的标准。MIL-STD-810H是美国军事标准,主要用于测试设备在各种极端环境下的可靠性和适应性,包括高温、低温、湿度、振动、冲击等多种环境条件。它广泛应用于美国军方的各类设备,如通信设备、车辆、武器等。

GJB150A是中国的军用设备环境测试标准,与MIL-STD-810H类似,主要用于军事装备的环境适应性测试。它覆盖的测试项目也包括温湿度、振动、沙尘、腐蚀等环境条件,确保装备能够在复杂的环境中正常运行。

加速度试验主要是在MIL-STD-810H Method 513.8和GJB150A.15A中。

试验目的和应用

本试验的目的在于验证:

a)     装备在结构上能够承受使用环境中由平台加、减速和机动引起的稳态惯性载荷的能力,以及在这些载荷作用期间和作用后其性能不会降低;

b)    装备承受坠撞惯性过载之后不会发生危险。

本试验适用于安装在飞机、直升机、载人航天器、飞机外挂物和地面发射导弹上的装备。

试验方法

离心机是通过绕固定轴旋转而产生加速度载荷的,所以加速度方向总是沿径向指向离心机的旋转轴心,而由加速度所产生的载荷方向总是从旋转轴心沿径向向外。

当试件直接安装在离心机试验臂上时,则试件同时承受了旋转和平移两种运动。对于给定转速,试件所受的加速度及加速度引起的载荷方向是恒定的,但转臂每转一圈,试件要转动 360°。有的离心机在转臂上装有抗旋转夹具,以修正试件的这种转动。有了这种装置,试件在空间的方位就保持不变,但转臂每转一圈,加速度和加速度引起的载荷的方向就围绕试件转动 360°。

离心机的另一特性是加速度引起的载荷与试件距旋转轴心的距离成正比。为使试件最靠近和最远离旋转轴心的部分所承受的加速度载荷分别不小于规定试验值的90%和不大于规定试验值的110%,应选择合适尺寸的离心机。

试件所有点上的加速度值允差是规定值的±10%。

在离心机上安装的步骤如下:

a)     在离心机臂上能提供试验规定的加速度量值的位置上安装试件,并使试件的几何中心正好位于该位置。试验量值按公式计算:

NT=krn2

式中:

NT —— 试验过载系数(过载系数垂直于离心机旋转面)

K —— 1.118x10-3

R —— 从旋转中心到离心机臂上试件安装位置的径向距离,m

N —— 离心机臂每分钟转数,r/min

b)    试件在离心机上的六个试验力向约定如下:

1)    向前:试件的前部或前端朝向离心机中心

2)    向后:前向的位置翻转180°

3)    向上:试件的顶面朝向离心机中心

4)    向下:向上的位置翻转180°

5)    向左:试件左侧朝向离心机中心

6)    向右:试件右侧朝向离心机中心

c)     试件正确定向并安装在离心机上之后,应进行测量和计算,确保试件最靠近离心机中心一端承受的加速度值不小于试验规定值的90%。若算得的加速度值小于试验规定值的90%,则试件应在离心机转臂上向外安装一些,并相应地调整转速,或者使用较大尺寸的离心机,以使试件最靠近离心机中心一端至少承受 90%的规定加速度值,而另一端(最远离离心机中心的一端)承受的加速度值不应超过110%的规定加速度值。对于大型试件,鉴于目前国内试验部门大型离心机的现状,载荷梯度的要求可以放松。

表1 结构试验推荐g值

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表2 性能试验推荐g值

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表3 坠撞安全试验推荐g值

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推荐设备

KRD31离心式恒加速度试验机(臂式)

KRD31 系列转臂式恒加速度离心试验用于确定电子元器件、小型设备和其他电工电子产品经受恒加速度(恒加速度)环境所产生的力(重力除外)作用下,如运行的车辆、空中运载工具、旋转机械和抛射体所产生的作用下,结构的适应性和性能是否良好,以及评定一些元器件的结构完好性。

本设备主要由导电滑环装置、转臂组件、传动系统、箱体及底座、交流测控系统、监视系统、门控安全系统等组成。三相交流电动机通过弹性柱销联轴器,带动一对弧齿锥齿轮进行减速,大锥齿轮安装在旋转主轴上,工作转臂也固连在旋转主轴上,从而带动工作转臂绕主轴旋转。试品安装在距旋转主轴一定半径的转臂安装平面上,转臂绕主轴作等速回转时,转臂上的试品就受到一个离心恒加速度的作用。改变试品的安装半径和转臂的回转速度,就可获得所需的加速度值。本转臂式恒加速度离心试验机实物图片见图1,工作原理图见图2,主要结构见图 3。

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图1转臂式恒加速度离心试验机实物参考图片

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图2转臂式恒加速度离心试验机传动原理图

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图3转臂式恒加速度离心试验机结构原理图

转臂离心机安全问题极为重要,因此设备安装时,应将离心机安装在试验地坑中。

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指标

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