МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

33787—

2016

(EN

61373:1999)

ОБОРУДОВАНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Испытания на удар и вибрацию

(EN 61373:1999,

Railway applications — Rolling stock equipment — Shock and vibration tests,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) и Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (ОАО «ВНИКТИ»)

2    ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 «Железнодорожный транспорт»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 апреля 2016 г. № 87-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004—97 Код страны по МК (ISO 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Казахстан KZ Госстандарт Республики Казахстан Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2016 г. № 836-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33787-2016 (EN 61373:1999) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к европейскому региональному стандарту EN 61373:1999 «Железнодорожный транспорт. Оборудование подвижного состава. Испытания на удар и вибрацию» («Railway applications — Rolling stock equipment — Shock and vibration tests», MOD) путем изменения его структуры и отдельных фраз (слов, значений показателей), которые выделены в тексте курсивом, введения дополнительных разделов и приложения.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного европейского стандарта приведено в дополнительном приложении ДА.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского регионального стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном европейском стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ.

6    Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 54434-2011 (ЕН 61373:1999)¹

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 33787-2016

Если не оговорено иное, испытание оборудования проводят в его штатном рабочем положении без специальных мер защиты от воздействия магнитного поля, нагрева или иных факторов, влияющих на его функционирование и эксплуатационные показатели.

Крепежное приспособление не должно создавать резонансных колебаний оборудования в рабочем диапазоне частот испытаний. При наличии резонансных колебаний их показатели определяют и отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

7.3.2 Проверочная и контрольная точки

Условия испытаний контролируют путем измерения вибрации в контрольной точке. В определенных случаях условия испытаний контролируют в проверочных точках, соотнесенных сточками крепления испытуемого оборудования.

При испытании используют одну или несколько проверочных точек. Если имеются не более четырех точек крепления, то каждая точка крепления может быть использована как проверочная. Если число точек крепления более четырех, наиболее характерные из них четыре точки должны быть указаны в НД, и они могут быть использованы как проверочные точки.

Проверочные точки указывают в соответствующем НД, если они не расположены вблизи точек крепления испытуемого оборудования.

При испытании нескольких единиц испытуемого оборудования, установленных на одном крепежном приспособлении, проверочную(ые) и/или контрольную точки соотносят с крепежным приспособлением, а не сточками крепления испытуемого оборудования, при условии, что самые низшие резонансные частоты испытуемого оборудования, установленного на крепежном приспособлении, расположены выше верхней частоты испытаний.

При испытании оборудования, имеющего несколько точек крепления, для получения контрольного сигнала может быть выбрана одна проверочная точка, являющаяся контрольной, которую соотносят с крепежным приспособлением, а не с точками крепления испытуемого оборудования, при условии, что низшая резонансная частота испытуемого оборудования расположена выше верхней частоты испытаний.

7.3.2.1    Точка крепления

Точка крепления при испытаниях является частью испытуемого оборудования в зоне контакта с крепежным приспособлением или поверхностью вибростола, которую используют для штатного крепления оборудования в эксплуатации. Если для закрепления используют часть сборочной конструкции, за точки крепления принимают точки сборочной конструкции, а не испытуемого оборудования.

7.3.2.2    Проверочная точка

Проверочная точка, как правило, представляет собой точку крепления. Она должна быть расположена как можно ближе к точке крепления и жестко связана с ней. При наличии не более четырех точек крепления каждая из них является проверочной. Вибрация в этих точках должна быть не ниже установленных минимальных предельных значений. В отчете об испытаниях (протоколе испытаний) указывают количество использованных проверочных точек и их расположение.

7.3.2.3    Контрольная точка

Контрольная точка — это одна точка, сигнал от которой используют для управления режимом испытаний в соответствии с условиями испытаний. Контрольную точку используют для представления колебаний испытуемого оборудования. Она может быть проверочной или фиктивной, создаваемой при ручной или автоматической обработке сигналов от проверочных точек.

Для случайной вибрации при использовании фиктивной точки спектр рабочего сигнала определяют как среднее арифметическое значений СПМ ускорений при каждой частоте сигналов от всех проверочных точек. Общее СКЗ измеряемой величины w_a, м/с², в контрольной точке w₍ вычисляют по фор-

(1)

где Wj — СКЗ сигнала в / проверочной точке, м/с²; п_с — число проверочных точек.

Примечание — Для контроля общего СКЗ ускорения при расчете фиктивной точки допускается автоматическая обработка сигналов от проверочных точек методом последовательного опроса. Это не допускается для контроля уровня СПМ без корректировки на такие источники погрешностей, как АЧХ анализатора, интервал выборки и прочее.

7.3.2.4 Измерительная точка

Определяемая перед началом испытаний по 7.4 измерительная точка — это место на испытуемом оборудовании, в котором получают данные для исследования его вибрационных характеристик при испытаниях.

7.3.3 Техническое состояние и функционирование оборудования во время испытаний

7.3.3.1    При наличии более одного режима работы, в котором испытуемое оборудование может работать длительный период времени, для испытания выбирают два технических состояния, из которых одно должно быть функционально наиболее опасным (например, техническое состояние контактора, при котором допускается наименьшее давление нажатия).

Испытуемое оборудование должно находиться одинаковое время в этих состояниях при проведении испытаний на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации и ударов, режимы которых установлены в 7.5 и 7.7 настоящего стандарта соответственно.

7.3.3.2    Проверка функционирования

При необходимости состав и содержание проверок оборудования определяет изготовитель по согласованию с заказчиком. Проверку функционирования проводят при вибрационных испытаниях на испытательных уровнях (СКЗ виброускорений и диапазон частот), установленных в 7.5.

Примечания

1    Проверку функционирования при воздействии ударов не проводят без предварительного соглашения об их проведении между изготовителем и заказчиком.

2    Изменения в порядке проведения проверки функционирования отражают в отчете (протоколе испытаний).

7.3.3.3    Рабочие характеристики оборудования проверяют в соответствии с ТУ перед началом и после окончания всех испытаний на воздействие случайной вибрации и удара.

7.3.4 Воспроизводимость испытаний на воздействие случайной вибрации

7.3.4.1    Допуски показателей сигналов случайной вибрации для воспроизводимости условий испытаний при их повторении другой испытательной лабораторией (центром) или на другом испытательном оборудовании приведены в 7.3.4.2, 7.3.4.3.

Границы допусков включают погрешности приборов и исключают другие погрешности, в частности случайные (статистические) и систематические погрешности. Измерения проводят в контрольных или проверочных точках.

7.3.4.2    Спектральная плотность мощности

СПМ должна быть в пределах ± 3 дБ (диапазон от 0,5СПМ до 2СПМ) от установленных уровней СПМ в соответствии с рисунками 1—4. Наклоны начальной и конечной ветвей должны быть не менее установленных на рисунках 1—4.

7.3.4.3    Среднее квадратическое значение

СКЗ ускорения в контрольной точке в установленном диапазоне частот должно соответствовать установленному на рисунках 1—4 значению при допуске ±10 %.

Примечание — В случае если в спектральный состав входят низкие частоты и трудно получить допуск ± 3 дБ, в отчете указывают полученное при испытании значение.

7.3.4.4    Плотность распределения вероятности

Для каждой измерительной точки изменение во времени измеряемого(ых) ускорения(ий) должно иметь распределение вероятности, близкое к гауссову, и пик-фактор (отношение пикового значения амплитуды к СКЗ) не менее 2,5.

Примечание — На рисунке 5 показаны поля допусков интегральной плотности распределения вероятности.

7.3.4.5    Продолжительность воздействия

Общая продолжительность воздействия случайной вибрации по каждому направлению должна быть не менее установленной.

8

ГОСТ 33787-2016

При массе < 50 кг: f₂ = 500 Гц

125 При массе > 50 кг s 125 кг: f0 =-200    Гц z масса При массе 125 кг: f2 = 200 Гц

Показатель вибрации Направление воздействия вибрации Вертикальное Поперечное Продольное Испытания на виброустойчивость Уровень СПМ, (м/с2)2/Гц 8,74 7,0 1,751 Значение СКЗ, м/с2 (на частотах 5—500 Гц) 38 34 17 Испытания на вибропрочность Уровень СПМ, (м/с2)2/Гц 545,2 441,2 110,3 Уровень СКЗ, м/с2 (на частотах 5—500 Гц) 300 270 135

Рисунок 4 — График СПМ при испытаниях оборудования категории 3, устанавливаемого на оси колесной пары (на тележке для неподрессоренного оборудования), при воздействии случайной вибрации

12

7.3.5    Погрешность измерения

Погрешность измерения вибрации должна соответствовать ГОСТ 30630.1.9, подраздел 7.3.

7.3.6    Воспроизведение начальных условий испытания

Перед измерениями на заключительном этапе испытаний испытуемое оборудование следует выдерживать некоторое время для достижения им исходного состояния, которое было на начальном этапе испытаний, для воспроизведения одинаковых условий.

7.4    Начальный этап измерений и подготовка к испытаниям

Перед началом испытаний определяют рабочие характеристики оборудования в соответствии с ТУ. При невозможности проведения этих проверок испытательной лабораторией (центром) их проводит изготовитель и представляет заключение о соответствии требованиям рабочих характеристик оборудования перед началом испытаний на вибрацию и удар, установленных в данном разделе.

Изготовитель определяет положения измерительных точек, которые отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний). На основании случайных сигналов, полученных в контрольной и измерительных точках, определенных изготовителем, рассчитывают передаточные функции. Блоки, извлеченные для проверки или ремонта, при проведении испытаний заменяют.

Передаточные функции определяют для условий проведения испытаний, которые установлены в

7.5 для оборудования категорий 2 и 3 и в 7.6 — для оборудования категории 1.

Когерентность измерения должна составлять менее 0,9. Если это не обеспечивается, при обработке данных принимают не менее 120 спектральных линий (или 240 статистических степеней свободы для линейного усреднения) с перекрытием 0 %.

7.5    Условия проведения испытаний на виброустойчивость при воздействии

случайной вибрации

7.5.1    Оборудование испытывают при соответствующем СКЗ виброускорений в диапазоне частот, приведенном в таблице 3. Если не определено или неизвестно рабочее положение оборудования, испытания проводят при воздействии вибрации в трех направлениях при СКЗ виброускорений, установленных для вертикального направления.

7.5.2    Продолжительность испытаний на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации должна быть не менее 10 мин. и достаточна для проверки функционирования испытуемого оборудования.

7.5.3    При испытаниях на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации проводят согласованную с заказчиком проверку функционирования в соответствии с 7.3.3.2.

7.6    Условия испытаний на вибропрочность при повышенных уровнях случайной

вибрации

7.6.1 Если не определено рабочее положение оборудования, испытания проводят при испытательных уровнях виброускорений, установленных для вертикального направления в соответствии с таблицей 4, при воздействии вибрации во всех трех направлениях.

Таблица 3 — Жесткость условий испытаний и диапазон частот испытаний на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации

Категория оборудования Направление вибрации СКЗ виброускорений, м/с2 Диапазон частот (см. рисунок) 1 Вертикальное 0,75 Класс А Поперечное 0,37 1 В кузове Продольное 0,50 1 Вертикальное 1,00 Класс Б Поперечное 0,45 2 В кузове Продольное 0,70 2 На тележке (для подрессоренного оборудования) Вертикальное Поперечное Продольное 5.4 4,7 2.5 3

Окончание таблицы 3

Категория оборудования Направление вибрации СКЗ виброускорений, м/с2 Диапазон частот (см. рисунок) 3 На оси колесной пары Вертикальное 38 (на тележке Поперечное 34 4 для неподрессоренного Продольное 17 оборудования) Примечание — Приведенные испытательные уровни виброускорений представляют собой типовые эксплуатационные значения (см. приложение А) и являются минимальными испытательными уровнями виброускорений, применяемыми к испытуемому оборудованию. Если при наличии фактических данных измерений условия испытаний на виброустойчивость являются более низкими, испытательные уровни могут быть повышены методом, указанным в приложении А. При этом установленные в таблице испытательные уровни являют- ся минимальными для испытаний оборудования.

Таблица 4 — Жесткость условий испытаний и диапазон частот испытаний на вибропрочность при воздействии случайной вибрации

Категория оборудования Направление вибрации СКЗ виброускорений, м/с2, при испытании продолжительностью 5 ч Диапазон частот (см. рисунок) 1 Вертикальное 5,90 Класс А Поперечное 2,90 1 В кузове Продольное 3,90 1 Вертикальное 7,90 Класс Б Поперечное 3,50 2 В кузове Продольное 5,50 2 На тележке (для подрессоренного оборудования) Вертикальное Поперечное Продольное 42,5 37.0 20.0 3 3 На оси колесной пары Вертикальное 300 (на тележке Поперечное 270 4 для неподрессоренного Продольное 135 оборудования)

7.6.2 Все категории оборудования подвергают ускоренным испытаниям на воздействие вибрации общей продолжительностью 15 ч, в течение 5 ч в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений. Если в ходе испытания возникает перегрев оборудования (например, вибрация деталей из резины и т. д.), допускается приостанавливать испытания для восстановления исходного состояния оборудования.

При этом соблюдают общую 5-часовую продолжительность воздействия вибрации. Факт приостановки испытания отражают в отчете об испытании (протоколе испытаний).

Примечания

1    Функционирование оборудования при проведении этого испытания необязательно.

2    Допускается по предварительному соглашению между заказчиком и исполнителем уменьшать амплитуду колебаний. При этом продолжительность испытания увеличивают методом, приведенным в приложении А. Его применение распространяется на оборудование категории 3, установленное на оси колесной пары (на тележке для неподрессоренного оборудования). При применении такого метода в отчете об испытаниях (протоколе испытаний) указывают фактические условия испытаний.

7.7 Условия испытаний при воздействии ударов одиночного действия

7.7.1 Форма и допуск импульса

Испытуемое оборудование подвергают воздействию последовательности единичных полусинусо-идальных импульсов номинальной длительностью D и с номинальным пиковым ударным ускорением А в соответствии с ГОСТ 28213 (см. рисунок 6).

15

ГОСТ 33787-2016

Поперечное ускорение не должно превышать 30 % пикового ускорения номинального импульса в установленном направлении в соответствии с ГОСТ 28213.

На рисунке 6 приведены форма импульса и установленные допуски.

7.7.2 Изменение скорости

Фактическое изменение скорости должно составлять ± 15 % величины, соответствующей номинальному импульсу, приведенному на рисунке 6.

Если изменение скорости определяют интегрированием фактического импульса, интегрирование выполняют за интервал времени, приведенный на рисунке 6.

Категория оборудования Направление Пиковое ударное ускорение А, м/с2 Номинальная длительность D, мс 1 Вертикальное 30 30 Классы А и Б Поперечное 30 30 В кузове Продольное 50 30 2 На тележке (для подрессоренного оборудования) Вертикальное Поперечное Продольное 300 300 300 18 18 18 3 На оси колесной пары Вертикальное 1000 18 (на тележке для непод- Поперечное 1000 18 рессоренного оборудования) Продольное 1000 18 Примечание — Для некоторых видов оборудования специального назначения категории 1 может потребоваться проведение дополнительных испытаний на воздействие ударов одиночного действия при максимальном ускорении А, равном 30 м/с2, и продолжительности D = 100 мс. В этих случаях испытательные уровни должны быть заявлены и согласованы до начала испытания.

Рисунок 6 — Поля допуска при испытании на воздействие ударов одиночного действия. Полусинусоидальный импульс

ГОСТ 33787-2016

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 33787-2016

7.7.3    Установка испытуемого оборудования

Испытуемое оборудование устанавливают на испытательный стенд в соответствии с 7.3.1.

7.7.4    Частота следования импульсов

После приложения ударного воздействия должно быть достаточно времени для восстановления испытуемого оборудования от резонансных эффектов.

7.7.5    Жесткость условий проведения испытаний, форма и направление удара

Значения данных параметров приведены в таблице 5.

Таблица 5 — Жесткость условий испытаний на воздействие ударов одиночного действия, форма и направление ударов

Категория оборудования Направление Пиковое ударное ускорение А, м/с2 Номинальная длительность D, мс 1 Классы А и Б В кузове Вертикальное Поперечное Продольное 30 30 50 30 30 30 2 На тележке (для подрессоренного оборудования) Вертикальное Поперечное Продольное 300 300 500 18 18 18 3 На оси колесной пары (на тележке для неподрес-соренного оборудования) Вертикальное Поперечное Продольное 1000 1000 1000 6 6 6 Примечание — Форма импульса приведена на рисунке 6.

Воздействие ударов осуществляют в каждом направлении по трем взаимно перпендикулярным осям испытуемого оборудования, если в соответствующем НД не оговорены направления воздействия ударов.

В соответствующем НД может быть указано другое число направлений воздействия ударов (вследствие симметрии испытуемого оборудования, если точно известны направления воздействия ударов или основное направление воздействия ударов).

7.7.6    Количество ударов

Для каждого технического состояния по 7.3.3.1 воздействуют 18 ударами (по три положительных и три отрицательных в каждой из трех ортогональных плоскостей) в соответствии с ГОСТ 28213, если в соответствующем НД количество ударов не оговорено.

7.7.7    Функционирование во время испытаний

При проведении испытаний оборудование может не работать. Некоторые виды оборудования должны полностью сохранять свои рабочие характеристики; проверка их характеристик по заявке изготовителя или заказчика должна быть определена программой испытаний, если иное не оговорено в соответствующем стандарте на оборудование.

7.8 Измерения на заключительном этапе испытаний

После окончания испытаний определяют рабочие характеристики оборудования в соответствии с ТУ и рассчитывают передаточные функции на основании случайных сигналов, полученных в контрольной и измерительных точках. Блоки, извлеченные для проверки или ремонта, при проведении испытаний заменяют.

Передаточные функции определяют для условий испытаний, установленных в 7.5 для оборудования категорий 2 и 3 и в 7.6 — для оборудования категории 1.

Когерентность измерения должна составлять не менее 0,9. Если это не обеспечивается, при обработке данных принимают не менее 120 спектральных линий (или 240 статистических степеней свободы для линейного усреднения) с перекрытием 0 %.

Все изменения передаточных функций или результатов иных измерений должны быть рассмотрены и отражены в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

17

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины, определения и сокращения....................................................2

4    Общие положения....................................................................2

5    Подготовка к испытаниям..............................................................4

6    Порядок проведения испытаний.........................................................4

7    Испытания на воздействие случайной вибрации и удара....................................5

8    Испытания на воздействие синусоидальной вибрации    и удара..............................18

9    Оценка результатов испытаний........................................................27

10    Оформление результатов испытаний..................................................28

случайной вибрации на основании результатов измерений в эксплуатации.......30

Приложение В (справочное) Определение расчетных уровней вибрации оборудования,

соответствующих условиям испытаний при воздействии случайной вибрации .... 35 Приложение С (справочное) Общее расположение оборудования на железнодорожном

подвижном составе и соответствующие категории при испытаниях...............39

Приложение ДА (обязательное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой

примененного в нем европейского регионального стандарта ЕН 61373:1999 ...... 40

Приложение ДБ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном европейском стандарте...........................42

IV

ГОСТ 33787-2016 (EN 61373:1999)

СТАНДАРТ

ОБОРУДОВАНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Испытания на удар и вибрацию

Rolling stock equipment. Shock and vibration tests

Дата введения — 2017—03—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на оборудование всех видов, в том числе механическое, пневматическое, электрическое и электронное, применяемое на железнодорожном подвижном составе (далее — оборудование).

Стандарт устанавливает методы испытаний на воздействие вибрации и удара [испытания на стойкость (устойчивость и/или прочность) к механическим внешним воздействующим факторам (далее — механические ВВФ)].

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 20.57.406-81 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний

ГОСТ 2582-2013 Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия ГОСТ 9219-88 Аппараты электрические тяговые. Общие технические требования ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения

ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения ГОСТ 28203-89 (МЭК 68-2-6—82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc и руководство: Вибрация (синусоидальная)

ГОСТ28213—89 (МЭК 68-2-27—87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Еа и руководство: Одиночный удар

ГОСТ28215—89 (МЭК 68-2-29—87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание ЕЬ и руководство: Многократные удары

Издание официальное

ГОСТ28231—89 (МЭК 68-2-47—82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Крепление элементов, аппаратуры и других изделий в процессе динамических испытаний, включая удар (Еа), многократные удары (ЕЬ), вибрацию (Fc и Fd), линейное ускорение (Ga) и руководство

ГОСТ30630.0.0—99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

ГОСТ 30630.1.1-99 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Определение динамических характеристик конструкции

ГОСТ 30630.1.2-99 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие вибрации ГОСТ 30630.1.9-2002 (МЭК 60068-2-64:1993) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие случайной широкополосной вибрации с использованием цифровой системы управления испытаниями

ГОСТ 30631-99 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины, определения и сокращения

3.1    В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 16504, ГОСТ 24346, ГОСТ 26883.

3.2    В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВВФ — внешние воздействующие факторы;

ТУ — технические условия;

ПИ — программа испытаний;

НД — нормативный документ;

СПМ — спектральная плотность мощности;

СКЗ — среднее квадратическое значение;

АЧХ — амплитудно-частотная характеристика;

КМБ — колесно-моторный блок;

МВПС — моторвагонный подвижной состав;

СПС — специальный подвижной состав;

МСЖД — международный союз железных дорог.

4    Общие положения

4.1 Оборудование железнодорожного подвижного состава для проверки соответствия требованиям по стойкости (устойчивости и/или прочности) к механическим ВВФ подвергают испытаниям установленной продолжительности, моделирующим условия эксплуатации за весь предполагаемый срок службы (испытания на вибропрочность).

Испытания на вибропрочность, моделирующие срок службы, проводят следующими методами:

-    усиления: увеличение уровней вибрации и уменьшение временной базы;

-    временного сжатия: сохранение развития уровней вибрации во времени и уменьшение временной базы;

-    прореживания: удаление периодов времени при уровнях вибрации ниже установленного порогового значения.

Примечание — В настоящем стандарте данный метод не рассматривается.

2

ГОСТ 33787-2016

Испытания при воздействии случайной вибрации и удара проводят по настоящему стандарту методом усиления в соответствии с ГОСТ 28213, ГОСТ 28231, ГОСТ 30630.1.9.

Испытания при воздействии синусоидальной вибрации и ударов проводят по настоящему стандарту методами, соответствующими методу временного сжатия, в соответствии с ГОСТ 20.57.406, ГОСТ 16962.2, ГОСТ28203, ГОСТ28215, ГОСТ28231, ГОСТ30630.0.0, ГОСТ30630.1.1, ГОСТ30630.1.2 и других нормативных документов, действующих на территории государства, принявшего стандартЧ

При наличии эксплуатационных данных соответствие требованиям настоящего стандарта в части воздействия случайной вибрации проверяют в соответствии с приложением А.

Методы определения расчетных уровней вибрации при проектировании оборудования, соответствующего требованиям настоящего стандарта, приведены в приложении В.

Испытания проводят:

-    при воздействии случайной вибрации по одной координатной оси (испытания при многокоординатном воздействии случайной вибрации выходят за область применения настоящего стандарта);

-    при одновременном или последовательном воздействии синусоидальной вибрации по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

При наличии требований по прочности и/или устойчивости к воздействию случайной вибрации оборудование, имеющее не менее четырех резонансов в рабочем диапазоне частот, испытывают на воздействие случайной вибрации; оборудование, имеющее менее четырех резонансов в рабочем диапазоне частот, испытывают на воздействие синусоидальной вибрации.

Испытания оборудования при воздействии случайной вибрации разделяют на категории в зависимости от размещения оборудования на железнодорожном подвижном составе. Категории испытаний оборудования на воздействие случайной вибрации в зависимости от размещения на железнодорожном подвижном составе приведены в таблице 1 и представлены в приложении С.

Таблица 1 — Категории испытаний оборудования на железнодорожном подвижном составе

Категория испытаний Область распространения категорий испытаний Категория 1 Оборудование, установленное в кузове Класс А Ящики (шкафы), сборочные узлы, оборудование и элементы, устанавливаемые непосредственно в кузове (на кузове) или под кузовом Класс Б Прочее оборудование, устанавливаемое внутри монтажного ящика (шкафа), который, в свою очередь, непосредственно установлен в кузове (на кузове) или под кузовом Категория 2 Оборудование, установленное на тележке: ящики, сборочные узлы, оборудование и элементы Категория 3 Оборудование, установленное на оси колесной пары: сборочные узлы, оборудование и элементы, которые устанавливают на собранной колесной паре Примечания 1    Класс Б применяют тогда, когда размещение оборудования не определено. 2    На подвижном составе с одной ступенью подвешивания, например грузовой вагон, устанавливаемое на оси колесной пары оборудование испытывают по категории 3, а все остальное оборудование — по категории 2, если не оговорено иное.

^ В Российской Федерации действует также ГОСТ Р 51371-99 «Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов».

Соответствие категорий испытаний и групп механического исполнения оборудования приведено в таблице 2.

Таблица 2 — Соответствие категорий оборудования и групп механического исполнения оборудования

Категория испытаний Гоуппа механического исполнения Область распространения групп механического исполнения 1 М25 В кузовах (на кузовах) и под кузовами локомотивов, МВПС, СПС, вагонов грузовых и пассажирских локомотивной тяги (в том числе промышленного транспорта) 2 М26 На тележках локомотивов, МВПС, СПС, вагонов грузовых и пассажирских локомотивной тяги (в том числе промышленного транспорта) для подрессоренного оборудования 3 М27 На тележках локомотивов, МВПС, СПС, вагонов грузовых и пассажирских локомотивной тяги (в том числе промышленного транспорта) для непод-рессоренного оборудования

4.2    По заявке заказчика проводят дополнительные или специальные вибрационные испытания оборудования на воздействие случайной вибрации, в том числе:

-    оборудования, устанавливаемого или соединяемого с оборудованием, которое создает возбуждение с фиксированной частотой;

-    тяговых электродвигателей, пантографов, тормозных колодок, элементов подвески и механических узлов, предназначенных для передачи усилий и/или крутящего момента, на которые распространяются специальные требования на их применение на железнодорожном подвижном составе;

-    оборудования, предназначенного для использования в специальных рабочих условиях, устанавливаемых заказчиком.

4.3    Число единиц оборудования в выборке для испытаний на воздействие вибрации и удара (испытаний на стойкость к механическим ВВФ) — одна единица оборудования, если иное не установлено в стандартах и ТУ на оборудование.

5    Подготовка к испытаниям

Процедура подготовки к испытаниям оборудования, применяемого на железнодорожном подвижном составе, и последовательность проведения испытаний должны соответствовать требованиям:

-    электротехническое оборудование (машины электрические вращающиеся тяговые, аппараты электрические тяговые, преобразователи) — ГОСТ20.57.406, ГОСТ 16962.2;

-    прочие машины, приборы и другие технические изделия — ГОСТ 30630.0.0.

6    Порядок проведения испытаний

б. 1 Порядок проведения испытаний должен соответствовать требованиям:

-    электротехнического оборудования (машин электрических вращающихся тяговых, аппаратов электрических тяговых, преобразователей) — ГОСТ 20.57.406, ГОСТ 16962.2;

-    прочих машин, приборов и других технических изделий — ГОСТ 30630.0.0.

6.2    Испытания включают в себя мероприятия, проводимые последовательно:

-    начальные проверки и начальные измерения;

-    выдержку;

-    заключительные проверки и заключительные измерения.

6.3    Оборудование испытывают при воздействии механических ВВФ одновременно или последовательно по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

6.4    Параметры испытательного режима при испытаниях на воздействие механических ВВФ устанавливают по показаниям рабочих средств измерений в контрольной точке.

При испытаниях контрольную точку выбирают в одном из следующих мест:

-    на платформе стенда рядом с одной из точек крепления оборудования, если испытуемое оборудование закреплено непосредственно на платформе;

4

ГОСТ 33787-2016

-    на крепежном приспособлении, если испытуемое оборудование закреплено на приспособлении;

-    рядом с точкой крепления виброизолятора, если испытуемое оборудование закреплено на виброизоляторах.

Допускается выбирать контрольную точку на платформе стенда, если средства крепления обеспечивают передачу механических воздействий от платформы стенда к крепежному приспособлению с минимальными искажениями, при этом отклонение ускорения на крепежном приспособлении в месте его крепления не должно превышать ±25% ускорения в контрольной точке. Также допускается по согласованию с заказчиком выбирать контрольную точку непосредственно на оборудовании при условии, что масса оборудования не менее чем в 10 раз превышает массу измерительного преобразователя и жесткость оборудования обеспечивает контроль с установленной точностью параметров воздействия.

При испытаниях на воздействие вибрации крупногабаритного оборудования (любой из габаритных размеров не менее 300 мм) рекомендуется за ускорение в контрольной точке принимать среднее арифметическое значение показаний нескольких измерительных вибропреобразователей (вибродатчиков), установленных на виброплатформе стенда или на приспособлении рядом с точками крепления оборудования (проверочные точки).

Расположение контрольной точки указывают в стандартах и ТУ на оборудование, ПИ и НД на крепежное приспособление.

6.5    При испытаниях электрических вращающихся тяговых машин массой свыше 500 кг (генераторов и агрегатов тяговых, тяговых электродвигателей, вспомогательных электрических машин) допускается выбирать контрольную точку непосредственно на электрической тяговой машине над осью вращения в срединной плоскости, учитывая конечную жесткость крепежного приспособления и наличие резонансных частот в частотном диапазоне испытаний, связанном с конструкцией крепежного приспособления.

6.6    Испытания оборудования на воздействие вибрации и удара проводят в следующей последовательности:

-    испытуемое оборудование устанавливают и закрепляют на испытательном стенде аналогично схеме его установки и закрепления в эксплуатации;

-    устанавливают вибропреобразователи (вибродатчики) на испытуемое оборудование с учетом возможных собственных и вынужденных форм колебаний оборудования при внешнем механическом воздействии;

-    определяют собственную вибрацию электрических вращающихся тяговых машин без подачи внешней вибрации;

-    настраивают испытательное оборудование на требуемый режим(ы) вибрационного нагружения и определяют формы колебаний и частотный спектр вибрации испытуемого оборудования, закрепленного на крепежном приспособлении на виброплатформе вибрационного стенда;

-    определяют резонансные частоты оборудования и его составных частей, узлов, деталей;

-    проводят испытание на виброустойчивость;

-    проводят испытание на вибропрочность при нормативном режиме вибрационного нагружения;

-    проводят испытание на ударную прочность;

-    проводят испытание на воздействие одиночных ударов;

-    выполняют заключительные проверки и измерения для испытуемого оборудования, включая проверку сопротивления изоляции электрооборудования и проверку собственной вибрации электрических вращающихся тяговых машин.

7 Испытания на воздействие случайной вибрации и удара

7.1 Общие положения

Настоящие испытания предназначены для выявления конструктивных и технологических недостатков оборудования, которые могут привести к повреждениям при воздействии вибрации и ударов в эксплуатации на железнодорожном подвижном составе.

Настоящие испытания не распространяются на электрические вращающиеся тяговые машины железнодорожного подвижного состава.

5

Испытания не предназначены для определения срока службы (ресурса) оборудования. Тем не менее условия проведения испытаний являются достаточными для обеспечения приемлемой степени достоверности того, что оборудование отработает установленный срок службы в условиях эксплуатации.

Оборудование считают соответствующим требованиям настоящего стандарта в части стойкости к воздействию случайной вибрации и удара, если в результате испытаний не возникает механических повреждений или ухудшения рабочих характеристик.

Условия испытаний на воздействие случайной вибрации, установленные в данном разделе стандарта, разработаны на основании опытных данных (см. приложение А) по уровням вибрации, полученным в эксплуатационных условиях.

Испытания на воздействие случайной вибрации и удара включают в себя:

-    испытания на виброустойчивость;

-    испытания на вибропрочность;

-    испытания на удар.

Испытания на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации проводят для подтверждения способности испытуемого оборудования функционировать в условиях, соответствующих условиям эксплуатации на железнодорожном подвижном составе. Объем функционирования оборудования согласовывают между изготовителем и конечным потребителем перед началом испытаний (см. 7.3.3.2). Условия испытаний на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации — в соответствии с 7.5. Испытания на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации не предназначены для всесторонней оценки характеристик оборудования в условиях, соответствующих эксплуатационным.

Испытания на вибропрочность при воздействии случайной вибрации проводят для определения механической прочности оборудования при повышенных относительно эксплуатационных уровнях вибрационных нагрузок. При этом функционирование оборудования не проверяют. Условия испытаний на вибропрочность при воздействии случайной вибрации — в соответствии с 7.6.

Испытания на удар (испытания на воздействие ударов одиночного действия) проводят для воспроизведения редких эксплуатационных нагрузок. При этом функционирование оборудования не проверяют. После испытаний на удар (на воздействие ударов одиночного действия) проверяют надежность фиксации подвижных элементов испытуемого оборудования, отсутствие ложных самопроизвольных срабатываний автоматических устройств и другие изменения технического состояния испытуемого оборудования, а также отсутствие механических перемещений или повреждений его конструкции, и отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

7.2    Последовательность проведения испытаний

Устанавливают следующую последовательность проведения испытаний:

-    испытания на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации в вертикальном, поперечном и продольном направлениях;

-    испытания на вибропрочность при повышенных уровнях случайной вибрации в вертикальном, поперечном и продольном направлениях;

-    испытания на воздействие ударов в вертикальном, поперечном и продольном направлениях.

Последовательность проведения испытаний может быть изменена с целью сведения к минимуму числа переустановок оборудования на стендах.

Проверку рабочих показателей оборудования проводят до и после испытаний на вибропрочность.

Последовательность проведения испытаний, положение оборудования при испытании и направление воздействия вибрации отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

7.3    Порядок проведения испытаний

7.3.1 Установка испытуемого оборудования на стенде и положение

оборудования при испытаниях

Общие положения по установке испытуемого оборудования на испытательных стендах — по ГОСТ 28231.

Испытуемое оборудование устанавливают на стенде непосредственно на виброплатформе или на крепежном приспособлении в эксплуатационном (рабочем) положении и механически закрепляют на стенде штатным способом крепления, включая упругое крепление.

Способ установки и закрепления испытуемого оборудования на стенде приводят в отчете об испытании (протоколе испытаний).

6

1

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2016 г. № 836-ст национальный стандарт ГОСТ Р 54434-2011 (ЕН 61373:1999) отменен с 1 марта 2017 г.