В статье рассмотрена разработка компании «Совтест АТЕ»: вибростенд для имитации механических нагрузок, возникающих при транспортировке оборудования. Приведены основные характеристики вибростендов. Рассмотрена система управления со встроенным контуром обратной связи.
ООО «Совтест АТЕ», г. Курск
В процессе разработки и производства оборудования проводится целый ряд испытаний для проверки его эксплуатационных характеристик. При этом важно не забыть о факторах, которые способны повлиять на работоспособность изделия вне среды его эксплуатации. К ним относятся нагрузки, возникающие в процессе транспортировки, – с учетом размеров нашей страны это немаловажный фактор. Перевозки могут осуществляться с использованием разных видов транспорта: авиационного, железнодорожного, морского, автомобильного (включая их подвиды и конфигурации). И для каждого из них характерны свои вариации нагрузок.
Испытания, имитирующие нагрузки в процессе транспортирования проводятся с целью проверки способности изделия и его упаковки противостоять воздействию механических фактов и сохранять работоспособностью после. На сегодня существует много стандартов, регулирующих подходы и параметры испытаний для имитации транспортирования, как отраслевых, так и действующих в рамках контроля качества у крупных международных корпораций. В России требования для имитации транспортной тряски определены в ГОСТ 20.57.406-81 с отсылкой на ГОСТ 23088.
Современная методология допускает, как натурные, так и стендовые испытания, которые проводятся на специализированном испытательном оборудовании, обеспечивающим ускоренный (по сравнению с натурным тестированием) процесс имитации нагрузок. Наиболее распространены испытания на воздействие синусоидальной вибрации с постоянным ускорением и частотой. Хотя данный тип воздействия не обеспечивает формирования полной палитры механических воздействий, возникающих при естественном транспортировании, однако, в качестве ускоренного воздействия может быть полезен для определения вибрационных сдвигов и поиска резонансов.
В ГОСТ 23088 определены диапазоны частот ускорения, соответствующие различным видам транспорта:
- морской и речной – 1…60 Гц, 2 g;
- железнодорожный – 1…60 Гц, 2 g;
- автомобильный – 1…80 Гц, 5 g.
ООО «Совтест АТЕ» в рамках программы импортозамещения разработало линейку специальных электромеханических вибростендов серии СВЭМ с полезной нагрузкой 50, 100, 150 и 300 кг, позволяющих проводить испытания на транспортирование. Опережая дальнейшие, и по части объективные вопросы, мы не заявляем, что данный вид оборудования обеспечивает все виды и диапазоны воздействий, тем не менее, применение данных вибрационным стендов позволяет закрывать большую часть диапазонов нагрузки при синусоидальной вибрации в формате постоянной частоты, качающейся частоты и ступенчатой частоты.
Основные преимущества электромеханических вибрационных стендов серии СВЭМ:
- рабочий частотный диапазон от 10 до 100 Гц;
- виброускорение до 12 g;
- виброперемещение до 3,2 мм (ПК-ПК).
Рис. 1. Вибростенды серии СВЭМ: внешний вид
Наиболее значимым отличием стендов серии СВЭМ является система управления со встроенным контуром обратной связи на основе средств измерений, внесенных в Государственный реестр средств измерений РФ, и единого блока управления (ПЛК с тачскрин-монитором). Контур обратной связи — это система, которая постоянно измеряет реальные колебания, сравнивает их с заданными параметрами и автоматически корректирует вибрацию. То есть это «замкнутый круг» управления, в котором стенд сам проверяет, как его рабочий стол вибрирует, и подстраивается под нужные значения.
В процессе разработки конструкторы пришли к выводу, что внешние средства измерения являются архаичным способом контроля фактических вибрационных параметров на рабочем столе стенда. Внедрение в систему управления встроенного контура обратной связи позволило избавиться возможного расхождения между фактически воспроизводимыми и заданными частотами при максимальных углах разворота эксцентриситетов. Чем больше угол разворота эксцентриситетов, тем больше электроэнергии нужно электродвигателю для достижения заданных параметров испытаний, что в свою очередь приводит к снижению воспроизводимой частоты на рабочем столе. В условиях, когда обратная связь отсутствует, система управления не в состоянии автоматически регулировать данный недостаток.
В октябре компания представила электромеханический вибростенд СВЭМ-100 на международной выставке испытательного и контрольно-измерительного оборудования Testing&Control 2025. Сегодня на вибростенды серии СВЭМ получено подтверждение Минпромторга о производстве промышленной продукции на территории Российской Федерации. Соответствующие реестровые записи размещены в Государственной информационной системе промышленности.
Р. В. Климов, коммерческий директор
И. С. Мишута, инженер-конструктор,
ООО «Совтест АТЕ», г. Курск,
тел.: +7 (4712) 54-5417, 8 (800) 200-5417,
e-mail: info@sovtest-ate.ru,
сайт: sovtest-ate.ru