allgosts.ru45. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ТЕХНИКА45.060. Подвижной состав железных дорог

ГОСТ 33787-2016 Оборудование железнодорожного подвижного состава. Испытания на удар и вибрацию

Обозначение:
ГОСТ 33787-2016
Наименование:
Оборудование железнодорожного подвижного состава. Испытания на удар и вибрацию
Статус:
Действует
Дата введения:
03/01/2017
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
45.060

Текст ГОСТ 33787-2016 Оборудование железнодорожного подвижного состава. Испытания на удар и вибрацию



МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

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

Стандартииформ

2016

ГОСТ 33787—2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан* дартизации установлены ГОСТ 1.0—92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные по* ложения» и ГОСТ 1.2—2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосудар* ственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены*»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский на* учно*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 «Железно* дорожный транспорт*»

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

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ISO 3100)004-97

Код страны по МК (ISO 3100) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартны*ции

Армения

ДМ

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргыэсгандарт

Россия

RU

Россгандарт

Таджикистан

TJ

Таджихсгандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2016 г. N» 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)'

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Приказом Федерального агентства по тех>мче«ому 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.

И

ГОСТ 33787—2016

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодном (по состоянию на 1 янеаря текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — а 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 ()

© Стандартинформ, 2016

8 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

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

Приложение А (справочное) Дополнительные сведения по измерениям в эксплуатации.

точкам измерения, методам регистрации эксплуатационных данных и методу получения испытательных уровней вибрации при испытаниях на воздействие

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

«V

ГОСТ 33787—2016 (EN 61373:1999)

СТАНДАРТ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ОБОРУДОВАНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Испытания на удар и вибрацию Roling 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

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 20.57.406—81 Комплексная система контроля качества. Изделия зпектронной 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 трвтьоктавные. 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)

ГОСТ 28213—89 (МЭК 68-2-27—87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Еа и руководство: Одиночный удар

ГОСТ 28215—89 (МЭК 68-2-29—87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание ЕЬ и руководство: Многократные удары

Издание официальное

1

ГОСТ 33787—2016

ГОСТ 28231—89 (МЭК 68-2-47—82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Крепление злвментов. аппаратуры и других изделий в процессе динамических испытаний, включая удар (Еа). многократные удары (ЕЬ). вибрацию (Fc и Fd). линейное ускорение (Ga) и руководство

ГОСТ 30630.0.0—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 (МОК 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 е сети Интернет или по ежегодному информационному указателю кНациональные 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 времен* ной 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, ГОСТ30630.7.9.

Испытания при воздействии синусоидальной вибрации и ударов проводят по настоящему стан-дарту методами, соответствующими методу временного сжатия, в соответствии с ГОСТ 20.57.406. ГОСТ 16962.2. ГОСТ28203. ГОСТ28215. ГОСТ 28231. ГОСТ 30630.0.0. ГОСТ30630.1.1. ГОСТ30630.1.2 и других нормативных документов, действующих на территории государства, принявшего стан-дарт1*.

При наличии эксплуатационных данных соответствие требованиям настоящего стандарта в чести 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.

1> 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*.

3

ГОСТ 33787—2016

Соответствие категорий испытаний и групп механического исполнения оборудования при• ведвно в таблице 2.

Таблица 2 — Соответствие категорий оборудования и групп механического исполнения оборудования

Категория

испытаний

Группа

исжа* t/чесхого исполнения

Область распространения групп механического исполнения

1

М25

В кузовах (на кузовах) и под кузовами локомотивов. МВЛС. 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 нвпод-рассоренного 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 (ис~ пытаний на стойкость к механическим ВВФ) — одна единица оборудования, если иное не установле-но 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) — ГОСТ 20.57.406. ГОСТ 76962.2;

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

6    Порядок проведения испытаний

6.1    Порядок проведения испытаний должен соответствовать требованиям:

•    электротехнического оборудования (машин электрических вращающихся тяговых, аппаратов электрических тяговых, преобразователей) — ГОСТ 20.57.406. ГОСТ 76962.2;

•    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 виброиэопяторах.

Допускается выбирать контрольную точку на платформе стенда, если средства крепления обеспечивают передачу механических воздействий от платформы стенда к крепежному приспособлению с минимальными искажениями, при зтом отклонение ускорения на крепежном приспособлении в месте его крепления не должно превышать ±25% ускорения е 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 вибропреоброзователей (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 злектрических вращающихся тяговых машин массой свыше 500 кг (генераторов и агрегатов тяговых, тяговых электродвигателей. вспомогательных злектрических 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, связашюм 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 еиброустойчиеость:

•    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 изопяции 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

ГОСТ 33787—2016

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 е части стойко-сти 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 вибролрочность:

•    испытания на удар.

Испытания на виброустойчиеость 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 виброустойчиеость при воздействии случайной вибрации не предназначены для всесторонней оценки характеристик оборудования в условиях, соответствующих эксплуатационным.

Испытания на вибропрочносгь 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 вибролрочность 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 дейстеия) 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 виброустойчиеость 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 а 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

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 е отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

7.3.2 Проверочная и контрольная точки

Условия испытаний контролируют путем измерения вибрации в контрольной точке. В определен* ных случаях условия испытаний контролируют в проверочных точках, соотнесенных с точками 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 лючки указывают в соответствующем НД. если они не расположены вблизи точек крепления испытуемого оборудования.

При испытании нескольких единиц испытуемого оборудования, установленных на одном крепеж-ном приспособлении, проверочную(ые) и/или контрольную точки соотносят с крепежным приспособлением. а не с точками 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 контролы ного 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 часлюта 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 wa, м/с2, в контрольной точке w, вычисляют по формуле:

где w, — СКЗ сигнала в i проверочной точке, м/с2: пе — 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.

(D

7

ГОСТ 33787—2016

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 предваригв/ьного соглашения об их проведении между изготовителем и заказчиком.

2    Изменения е 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 2СЛМ) 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 случав если в спектральный состав входят низкие частоты и трудно получить допуск 1 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

спи

(логарифм *«сшя шиита)

При насев S 500 ы: /, » S Гц. /2« 150 Гц

При насев > 500 «г S 1250 кг. f. - 1250 2 Гц. и. *250 еО Гц

■ дессь    2 млосл

При насев > 1250 кг. Г, « 2 Гц. /2 * 60 Гц

Показатель вибрации

Направление воздействия вибрации

вертикальное

Поперечное

Продольное

Испытания на виброустойчивость

Уровень СПМ. (м/с^/Гц

0,0164

0,0041

0,0073

Значение С КЗ. м/с2 {на частотах 5—150 Гц)

0,75

0.37

0.50

Испытания на вибропронность

Уровень СПМ, (м/с^/Гц

1,034

0.250

0,452

Значение СКЗ. м/с2 {на частотах 5—150 Гц)

5.9

2.9

3.9

Примечания

1    У оборудования с частотой испытаний менее 5 Гц С КЗ будут больше вышеуказанных.

2    У оборудования с частотой испытаний менее 150 ГцСКЗ будут ниже вышеуказанных.

3    Могут быть включены частоты, превышающие /2, если известно, что они существуют, при этом уровень устанавливают путем продления наклонной линии на б дБ на октаву до пересечения с требуемой максимальной частотой. В таких случаях С КЗ возрастут.

Рисунок 1 — График СПМ при испытаниях оборудования категории 1. класса А. устанавливаемого в кузове, при воздействии случайной вибрации

9

ГОСТ 33787—2016

САМ

(поп^нфаиваш* цинга)

При массе S 500 кг: /, » 6 Ги. /2 ■ t SO Гц

При массе > S00 хг S 1250 ы: /, - 1250 •> Гц; 4 - ,2S0 *ьг..

1 маесл    * мисса

При массе > 1250 »: /, ■ 2 Гц. (2 я 50 Гц

Показатель вибрации

Направление воздействия вибрации

Вертикальное

Поперечное

Продольное

Испытания на виброустойчивость Уровень СПМ. {м/с2)г/Гц

0.0298

0.0060

0.0144

Значение СКЗ. м/с2 (на частотах 5—150 Гц)

1.00

0.45

0.70

Испытания на еибропрочность Уровень СПМ, (м/с^/Гц

1.857

0.366

0.901

Значение СКЗ. м/с2 (на частотах 5—150 Гц)

7.9

3.5

5.5

Примечания

1    У оборудования с частотой испытаний менее 5 Гц С КЗ будут больше вышеуказанных.

2    У оборудования с частотой испытаний менее 150 Гц СКЗ будут ниже вышеуказанных.

3    Могут быть включены частоты, превышающие /2. если известно, что они существуют, при этом уровень устанавливают путем продления наклонной линии на 6 дБ на октаву до пересечения с требуемой максимальной частотой. В таких случаях СКЗ возрастут.

Рисунок 2 — График СПМ при испытаниях оборудования категории 1. класса Б. устанавливаемого в кузове, лри воздействуй случайной вибрации

10

ГОСТ 33787—2016

спи

(логарифм *«сшя шиита)

При насев S 100 ы: /, » S Гц. /г» 250 Гц

250    250

При насев > ТОО кг S 250 кг. А -    2 Гц; 14 »    100 Гц

' илссл    * «мве*

При насев > 2S0 м: Г, » 2 Гц. /2 ■ 100 Гц

Показатель вибрации

Направление воздействия вибрации

вертикальное

Поперечное

Продольное

Испытания на виброустоочивость

Уровень СПМ. (м/с^/Гц

0,190

0,144

0.0414

Значение СКЗ. м/с2 {на частотах 5—250 Гц)

5.4

4.7

2.5

Испытания на вибролрочность

Уровень СПМ. (м/с^/Гц

11,83

8.96

2.62

Значение СКЗ. м/с2 {на частотах 5—250 Гц)

42.5

37,0

20.00

Примечания

1    У оборудования с частотой испытаний менее 5 Гц С КЗ будут больше вышеуказанных.

2    У оборудования с частотой испытаний менее 250 Гц СКЗ будут ниже вышеуказанных.

3    Могут быть включены частоты, превышающие /2, если известно, что они существуют, при этом уровень устанавливают путем продления наклонной линии на б дБ на октаву до пересечения с требуемой максимальной частотой. В таких случаях СКЗ возрастут.

Рисунок Э — График СПМ при испытаниях оборудования категории 2, устанавливаемого на тележке (для подрессоренного оборудования), при воздействии случайной вибрации

11

ГОСТ 33787—2016

САМ

(лотщцфавюаши шита)

При массе S S0 кг: /г * 500 Гц

При массе > SO «г S 125 ы: U - _1£1_200 Гц

‘ IMuXil

При массе 125 кг: /г» 200 Гц

Показатель вибрации

Направление воздействия вибрации

Вертикальное

Поперечное

Продольное

Испытания на виброустойчивость Уровень СПМ. (м/с^/Гц Значение СКЗ. м/с(на частотах 5—500 Гц)

8.74

38

7.0

34

1.751

17

Испытания на вибропрочмос/пь Уровень СПМ. (м/с^/Гц Уровень СКЗ. м/с(на частотах 5—500 Гц)

545.2

300

441.2

270

110.3

135

Примечания

1    У оборудования с частотой испытаний менее 500 Гц СКЗ будут больше вышеуказанных.

2    Могут быть включены частоты, превышающие /2. если известно, что они существуют, при этом уровень устанавливают путем продления наклонной линии на 6 дБ на октаву до пересечения с требуемой максимальной частотой. В таких случаях СКЗ возрастут.

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

12

ГОСТ 33787—2016

Рисунок 5 — Поля допуска для интегральной плотности распределения вероятности

FtfSor)

Fi-УП

13

ГОСТ 33787—2016

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 виброусхорений 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 вибро устойчивость при воздействии случайной вибрации

Категория

оборудования

Направление вибрации

скэ

виброусхореиий. м/с2

Диалами 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 тйпяжгя

Вертикальное

5.4

(для подрессоренного оборудования)

Поперечное

Продольное

4.7

2.5

3

14

ГОСТ 33787—2016

Окончание таблицы 3

Категория

оборудования

Направление вибрации

скз

аиброусхорекнн. м/с3

Диапазон частот (см. рисунок)

Э

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 еобро-ускорений. применяемыми к испытуемому оборудованию. Если при наличии фактических данных измерений условия испытаний на виброустойчиеостъ 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

аиброускореиий. 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 налравле* ний. 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 продопжигегъность 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 фактическое условия испытаний.

7.7 Условия испытаний при воздействии ударов одиночноао 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 номи* нальному импульсу, приведенному на рисунке 6.

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

Категория

Направление

Пиковое ударной

Номинальная длительность

оборудования

ускорение А. м/с2

О. 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 нелод-

Поперечное

1000

18

рвссоренного

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.

16

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

Полусинусоидальный импульс

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. и)сг

Номинальная длительность 0. мс

1

Вертикальное

30

30

Классы А и Б

Поперечное

30

30

В кузове

Продольное

50

30

2

Ыя ГАПАМПГО

Вертикальное

300

18

(для подрессоренного оборудования)

Поперечное

Продольное

300

500

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) е 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 из-готовитепя 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

ГОСТ 33787—2016

7.9 Использование оборудования после испытаний

Оборудование после выполненных испытаний не подлежит дальнейшей эксплуатации.

Допускается по согласованию между изготовителем и заказчиком эксплуатировать оборудование. прошедшее испытания и отвечающее принятым критериям, после заводского ремонта у изготовителя. При этом на изготовителя возлагают ответственность за четкую идентификацию и обслуживание оборудования, прошедшего испытания.

8 Испытания на воздействие синусоидальной вибрации и удара

8.1    Общие положения

Общие положения испытаний — по ГОСТ20.57.406 (пункты 1.1—1.7. 1.54. 1.61): ГОСТ 16962.2 (пункты 1.4.1.5. 1.7); ГОСТ30630.0.0 (пункты 4.1. 4.3—4.6. 4.10).

8.2    Общие требования к испытаниям на воздействие механических внешних

воздействующих факторов

8.2.1    Общие требования к испытаниям на воздействие механических ВВФ — по настоящему стандарту. ГОСТ20.57.406 (пункты 1.4.1.51—1.53. подпункт 2.4.4.7): ГОСТ 16962.2 (подпункт 1.7.1.1) и ГОСТ 30630.0.0 (пункты 5.1. 5.3. 5.7—5.9).

8.2.2    Оборудование, расположенное в кузове (на кузове) и под кузовом (группа механического исполнения М25поГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631). испытывают при воздействии вибрации в вертикальном направлении и при воздействии ударов одиночного действия в одном горизонтальном направлении. соответствующем направлению движения подвижного состава, если иное не установлено в стандартах и ТУ на него и ПИ.

Оборудование, расположенное на тележках (подрессоренное оборудование) (группа механического исполнения М26 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631). испытывают при воздействии вибрации в вертикальном направлении, если иное не установлено в стандартах и ТУ на него и ПИ.

Оборудование, расположенное на оси колесной пары или на тележках (неподрессорвнное оборудование) (группа механического исполнения М27 ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631). испытывают при воздействии вибрации в вертикальном направлении и воздействии ударов многократного и одиночного действия в вертикальном направлении, если иное не установлено в стандартах и ТУ на него и ПИ.

8.2.3    При испытаниях оборудование устанавливают и закрепляют на испытательных слюн-дах в штатном положении, аналогичном эксплуатационным условиям.

Тяговые электродвигатели с опорно-осевой подвеской испытывают в составе КМБ. включающего тяговый зубчатый редуктор и колесную пару (ось колесной пары) с приводом. КМБ устанавливают и закрепляют аналогично его положению и закреплению на раме тележки в эксплуатационных условиях.

8.3    Требования к испытаниям отдельных видов на воздействие механических внешних

воздействующих факторов

Требования к испытаниям отдельных видов—по настоящему стандарту. ГОСТ 20.57.406 (пункты 1.8-1.12. 1.15. 1.46. 1.62. 1.63. 2.4.5А). ГОСТ 16962.2 (пункты 1.9—1.13. 1.16) и ГОСТ 30630.0.0 (пункты 4.7. 6.1—6.4. 6.6. 6.7. 6.9. 6.10).

Испытание на вибропрочность электрических машин проводят при их работе на режимах, обеспечивающих рабочий нагрев обмоток в соответствии со стандартами и ТУ на электрические машины.

8.4    Методы испытаний

8.4.1    Испытание по определению динамических характеристик конструкции (испытание по определению резонансных частот конструкции) (испытание 100)

8.4.1.1    Оборудование, имеющее собственные виброизоляторы. допускается испытывать с виброизоляторами при применении метода воздействия удара для возбуждения свободных колебаний.

8.4.1.2    Резонансные частоты оборудования определяют в диапазоне частот требований. установленных по группам механического исполнения ГОСТ 2582. ГОСТ 9219, ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631 и в стандартах, и ТУ на него, и ПИ для испытаний данного вида.

18

ГОСТ 33787—2016

8.4.1.3    Испытания проводят одним из следующих методов:

-    100-1 — метод плавного изменения частоты синусоидальных колебаний.

. Ю0-4 — метод ступенчатого изменения частоты синусоидальных колебаний ('метод фиксированных частот):

-    метод ударного возбуждения свободных колебаний оборудования.

8.4.1.4    Метод 100-1 — метод плавного изменения частоты синусоидальных колебаний

Испытание проводят по ГОСТ20.57.406 (пункт 2.1. метод 100-1), ГОСТ30630.1.1 (пункт 4.7.

метод 100-1) со следующими дополнениями.

Резонансные частоты оборудования определяют на основе взаимных показателей вибрации в исследуемой точке изделия и в точке(ах) его крепления, измеренной е этих точках средствами измерения вибрации в установленном диапазоне частот, при плавном изменении частоты синусоидальных колебаний внешнего механического воздействия, приложенного к оборудованию, в установленном диапазоне частот.

Резонансные частоты определяют при воздействии на оборудование внешней синусоидальной вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к оборудованию, если другие требования к выбору направления воздействия вибрации не указаны е стандартах и ТУ на него и ПИ.

При проведении испытаний определяют резонансные частоты всех основных деталей, узлов, сборочных единиц оборудования, у которых возможны резонансы в проверяемом диапазоне частот.

Поиск резонансных частот осуществляют путем плавного изменения частоты при поддер-жании постоянной амплитуды перемещения в контрольной лючке ниже частоты перехода и постоянной амплитуды ускорения выше частоты перехода для соответствующей степени жесткости.

Амплитуду перемещения выбирают из диапазона O.S—1,5 мм. амплитуду ускорения — из диапазона 10—15 м/с? (1.0—1.5 д). При этом частоту перехода fn, Гц. вычисляют по формуле:

где w — амплитуда ускорения, м/с2:

А — амплитуда перемещения, мм.

Допускается увеличивать верхнее значение амплитуды перемещения и/или ускорения.

При испытаниях определяют амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики оборудования, его деталей, узлов, сборочных единиц и точки (точек) крепления оборудования.

Критериями для определения резонансных частот оборудования и его частей являются:

•    увеличение амплитуды вынужденных колебаний оборудования или его частей е два и более раза по сравнению с амплитудой колебаний точки (точек) его крепления:

•    изменение фазы механического колебания на 90' при сравнении фаз колебаний точки крепления оборудования и точки оборудования, в которой определяют резонанс.

Необходимым условием резонанса является первый критерий.

Необходимым и достаточным условием резонанса является одновременное выполнение обоих критериев.

8.4.1.5 Метод 100-4 — метод ступенчатого изменения частоты синусоидальных колебаний ('метод фиксированных часпют).

Испытание проводят по ГОСТ 30630.1.1 (пункт 4.10. метод 100-4) со следующими дополнениями.

Резонансные часпюты оборудования определяют на основе взаимных показателей вибрации в исследуемой точке оборудования и в точке(ах) его крепления, измеренной в этих точках средствами измерения вибрации е установленном диапазоне частот, при ступенчатом изменении частоты синусоидальных колебаний внешнего механического воздействия, приложенного к оборудованию, в заданном диапазоне частот.

Испытания проводят путем ступенчатого изменения частоты колебаний при постоянной амплитуде перемещения ниже частоты перехода и постоянной амплитуде ускорения выше часпюты перехода.

Допускается значения фиксированных частот выбирать из ряда центральных и/или граничных частот третьоктавных поддиапазонов частот по ГОСТ 17168 в установленном диапазоне частот испытаний.

19

ГОСТ 33787—2016

8.4.1.6 Метод ударного возбуждения свободных колебаний

Резонансные частоты оборудования определяют на основе взаимных показателей вибрации в исследуемой точке изделия и в точке(ах) его крепления, измеренной в этих точках средствами из• мерения вибрации, в установленном диапазоне частот при воздействии на оборудование импульсом механического удара.

Испытание проводят при ударном воздействии в трех взаимно перпендикулярных направлени-ях по отношению к оборудованию, если другие требования к выбору направления воздействия удара не указаны в стандартах и ТУ на оборудование и ПИ.

При проведении испытаний определяют резонансные частоты всех основных деталей, узлов, сборочных единиц оборудования, у которых возможны резонансы в проверяемом диапазоне частот.

Испытания проводят в диапазоне частот от 5 Гц до 1.1 fe (fe — верхняя частота диапазона частот). если другой диапазон частот испытаний не указан в стандартах и ТУ на оборудование и ПИ.

При испытании определяют собственные частоты оборудования и его деталей, узлов, сборочных единиц при нанесении неповреждающих ударов в установленных направлениях в следующих точках:

•    по крепежному приспособлению в зонах крепления испытуемого оборудования:

•    е зоне центра масс испытуемого оборудования:

•    в зонах крепления (в доступных местах) деталей, узлов, сборочных единиц к корпусу (конструктиву) оборудования:

•    непосредственно по деталям, узлам, сборочным единицам в зоне центра масс.

Собственные частоты оборудования и его частей определяют путем возбуждения и регистрации затухающих свободных колебаний при ударном воздействии на оборудование.

Для регистрации колебаний на оборудование в зонв(ах) крепления и на корпусе, а также на исследуемые детали, узлы, оборонные единицы устанавливают вибропреобраэователи с ориентацией в установленных направлениях.

Выполняют не менее 10 ударов в каждом направлении с одновременной регистрацией свободных затухающих колебаний в зоне(ах) крепления оборудования и в исследуемых лючках. Интервал времени между ударами должен быть достаточным для затухания свободных колебаний.

Значения собственных частот и собственные формы колебаний определяют мелюдами спектрального анализа зарегистрированных колебаний в установленном диапазоне частот.

При испытании определяют спектры собственных частот оборудования в его рассматриваемых точках.

Оценку собственных частот как резонансных проводят мелюдами спектрального анализа взаимных показателей собственных колебаний в исследуемой лючке и в точке крепления оборудования:

- вычисляют козффициенты усиления КД (козффициенты динамичности) при собственных частотах в спектрах свободных колебаний по формуле:

К.

Ml

SK(f)'

(3)

где SJf) — измеренный в установленном часлютном диапазоне амплитудный спектр мощности в данной точке оборудования:

SJf) — измеренный в установленном часлютном диапазоне амплитудный спектр мощности в месте крепления оборудования:

•    определяют угол сдвига фаз свободных колебаний на данной частоте в данной лючке оборудования и в месте его крепления:

-    определяют функцию когерентности свободных колебаний на данной часпюте в данной течке оборудования и в месте его крепления.

Крипюриями для определения резонансных частот оборудования и его частей по зтому методу являются:

•    коэффициент усиления — не менее двух:

-    угол сдвига фазы механического колебания в данной точке оборудования и в лючке его крепления — 90'.

•    функция когерентности уг — не менее 0.8.

Оборудование, имеющее собственные виброизолялюры. допускается испытывать с виброизо-лялюрами.

20

ГОСТ 33787—2016

8.4.1.7 При определении резонансных колебаний деталей, узлое. сборочных единиц оборудования показатели для данной части оборудования определяют не относительно места закрепления оборудования, а относительно моста закрепления рассматриваемой детали, узла, сборочной единицы на корпусе оборудования.

8.4.2    Испытание на отсутствие резонансных частот конструкции в установленном диапазоне частот (испытание 101)

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (пункт 2.2. метод 101-1). ГОСТ 30630.1.1 (раздел 5. метод 101-4): по методу ударного возбуждения собственных колебаний со следующим дополнением.

Испытание проводят е диапазоне частот от 10 Гц до 1.1 f„ (fe — верхняя частота диапазона частот), указанного е технических требованиях на оборудование в соответствии с ГОСТ 2582. ГОСТ 9219. ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631. если другой диапазон не указан в стандартах. ТУ и ПИ.

8.4.3    Испытание на виброустойчивость (испытание 102)

8.4.3.1    Испытания проводят одним из следующих методов:

102-1 — испытание на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации методом качающейся частоты;

102-3 — испытание на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации методом фиксированных частот во всем диапазоне часпют требований.

8.4.3.2    Метод 102-1 — испытание на еиброустойчиеость при воздействии синусоидальной вибрации методом качающейся частоты

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (пункт 2.3.3. метод 102-1): ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.1.3. метод 102-1): ГОСТ 30630.1.2 (пункт 4.3, метод 102-1) со следующими дополнениями.

Положение и закрепление оборудования при испытаниях должны соответствовать зксплуата-ционным условиям.

Оборудование, имеющее собственные виброизоляторы, испытывают на виброизопяторах.

Если в стандартах и ТУ на оборудование предусмотрены различные способы его крепления при зксплуатации. то его испытывают при одном способе крепления, указанном в конструкторской документации на изделие (где применяется оборудование).

Для испытания оборудования железнодорожного подвижного состава, в том числе для электротехнического оборудования, при воздействии синусоидальной вибрации устанавливают следующие степени жесткости, если иное не установлено стандартами на конкретные виды подвижного состава или оборудование:

-    106 — для оборудования, устанавливаемого в кузовах (на кузовах) и под кузовами локомотивов. МВПС. СПС. в грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги (включая промышленный транспорт). в том числе для оборудования по группе механического исполнения М25 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631;

•    10.1 — для электрических вращающихся машин, устанавливаемых в кузовах и под кузовами локомотивов. МВПС. СПС. в грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги (включая промышленный транспорт):

•    10.2 — для электрических тяговых аппаратов по ГОСТ 9219. устанавливаемых в кузовах (на кузовах) и под кузовами локомотивов. МВПС. СПС:

-    12 — для оборудования, устанавливаемого на тележках локомотивов. МВПС. СПС. грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги ('включая промышленный транспорт), для подрессоренного оборудования, в том числе для оборудования по группе механического исполнения М26 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631:

•    12а — для электрических вращающихся тяговых машин, устанавливаемых на тележках локомотивов. МВПС. СПС. для подрессоренного оборудования, в том числе для тяговых электродвигателей при опорно-рамном подвешивании:

•    13 — для оборудования, устанавливаемого на оси колесной пары или на тележках для нелод-рассоренного оборудования локомотивов. МВПС. СПС. грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги (включая промышленный транспорт), в том числе для оборудования по группе механического исполнения М27 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631:

•    13.1 — для тяговых электродвигателей при опорно-осевом подвешивании.

Для оборудования, применяемого на железнодорожном подвижном составе, в том числе для злектротехничвского оборудования, диапазон частот, амплитуда перемещения, частота перехода и амплитуда ускорения при испытании на еиброустойчиеость приведены в таблице 6 в зависимости от степени жесткости.

21

ГОСТ 33787—2016

Испытание проводят при воздействии вибрации в вертикальном направлении — основном и наиболее опасном виде воздействия для подвижного состава железных дорог.

Таблица 6 — Условия испытаний на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации

Степень

жесткости

Диапазон частот. Гы

Аиппитуде перемещения, мм

Частота парохода. Гц

Амплитуда ускорения, м/с2 <д)

106

10—100

0.5

22

10 (1.0)

12

10—100

0.5

39

30 (3.0)

13

10—100

1.5

50

150(15)

Испытание проводят при воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к оборудованию, если это указано в стандартах. ТУ и ПИ.

8.4.3.3 Метод 102-3 — испытание на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации методом фиксированных частот во всем диапазоне частот требований

Испытание проводят по ГОСТ 16962.2 ( пункт 2.1. метод 102-3): ГОСТ 30630.1.2 (пункт 4.5. метод 102-3) со следующим дополнением.

Для оборудования, применяемого на железнодорожном подвижном составе, в том числе для электротехнических изделий, диапазон часпют. амплитуда перемещения, частота перехода и амплитуда ускорения при испытании на виброустойчивость приведены в таблице 6 в зависимости от степени жесткости.

8.4.4 Испытание на вибропрочность (испытание 103)

8.4.4.1 Испытание проводят одним из следующих методов:

-    103-1 — испытание методом качающейся частоты, в том числе;

1)    103-1.1 -— испытание методом качающейся частоты во всем диапазоне частот требований; данный метод применяют для изделий, у которых резонансные частоты распределены по всему диапазону частот испытаний или не установлены:

2)    103-1.2 — испытание методом качающейся частоты при повышенных значениях амплитуды ускорения: испытания данным методом проводят во всех случаях, когда есть необходимость сокращения времени испытаний при сохранении диапазона частот испытаний:

3)    103-1.6 — испытание на одной фиксированной частоте изделий, у которых низшая резонансная частота более чем в 1.5 раза превышает верхнюю частоту диапазона частот требований:

• 103-2 — испытание методом фиксированных частот, в том числе:

1)    103-2.1 — испытание методом фиксированных частот во всем диапазоне частот требований: данный метод применяют по согласованию с заказчиком, если невозможно применение других методов, установленных настоящим стандартом:

2)    103-2.3 — испытание методом фиксированных частот при повышенных значениях амплитуды ускорений: данный метод применяют по согласованию с заказчиком взамен метода 103-1.2. если применение последнего невозможно:

-    модифицированный метод испытаний на одной фиксированной частоте оборудования, у которого резонансные частоты находятся в диапазоне частот требований: данный метод применяют по согласованию с заказчиком, если невозможно применение других методов, установленных настоящим стандартом:

■ метод испытаний на одной фиксированной частоте из диапазона частот требований: данный метод применяют по согласованию с заказчиком, если невозможно применение других методов, установленных настоящим стандартом.

Выбор метода испытаний — в зависимости от значений резонансных частот конструкции.

8.4A.2 Метод 103-1.1 — испытание методом качающейся частоты во всем диапазоне частот требований

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (подпункт 2.4.4. метод 103-1.1): ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.4. метод 103-1.1): ГОСТ30630.1.2 (пункт 5.4. метод 103-1.1) со следующими дополнениями.

При проведении испытаний электрических вращающихся тяговых машин частота вращения и нагрев обмоток машин должны быть близкими к параметрам номинального режима. Допускается обеспечивать рабочий нагрев обмоток машин за счет изменения аэродинамического сопротивления

22

ГОСТ 33787—2016

воздуху на входе в вентиляционные отверстия и люки, что отражают в отчете (протоколе испытаний).

Испытание включает в себя следующие действия, проводимые последовательно (последовательность испытаний):

-    установку оборудования на вибрационный стенд с использованием крепежного приспособления или непосредственно на виброплатформу стенда в положении и закреплении, соответствую-щем эксплуатационному:

-    начальные проверки и начальные измерения:

• отработку режима(ов) вибрационного нагружения, определение форм колебаний оборудования. установленного на крепежном приспособлении на виброплатформе стенда:

-    выдержку на установленном режиме вибрационного нагружения по принятому методу испьь таний:

-    промежуточные проверки и промежуточные измерения в процессе испытаний с периодичностью. установленной в ПИ.

В процессе начальных, промежуточных и заключительных проверок и измерений проводят визуальный осмотр оборудования в доступных для осмотра местах и измерение параметров, указанных в стандартах. ТУ и ПИ для данного вида испытаний.

Для злвктротехнического оборудования для железнодорожного подвижного состава (зпектри-ческих вращающихся тяговых машин, силовых преобразователей, электрических тяговых аппаратов) на всех этапах проверок проверяют соответствие электрического сопротивления изоляции обмоток и цепей относительно корпуса оборудования требованиям ТУ на оборудование, что отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

Для оборудования подвижного состава на всех этапах проверок проверяют стабильность и соответствие усилий затяжки болтовых (резьбовых) соединений закрепления блоков, узлов, сборочных единиц оборудования требованиям стандартов. ТУ.

Испытания электрических вращающихся тяговых машин проводят при электрической нагрузке с частотой вращения, близкой к номинальной1, в режиме работы без нагрузки, если иное не установлено в стандартах. ТУ и ПИ на данный вид испытания.

Испытания тяговых электродвигателей с опорно-осевой подвеской проводят в составе КМБ при номинальных электрической нагрузке и частоте вращения. Номинальный режим работы испытуемого электродвигателя обеспечивают путем его соединения с нагрузочным двигателем такого же типа, работающим в режиме генератора, и реализации режима работы с взаимной нагрузкой обоих электродвигателей или с нагрузкой нагрузочного двигателя на балластное сопротивление. Тяговый режим работы испытуемого электродвигателя при испытаниях обеспечивает реализацию режима зубцового возбуждения вибрации со стороны зубчатых зацеплений тягового редуктора.

Испытание проводят путем воздействия синусоидальной вибрации при непрерывном измене* нии частоты во всем диапазоне частот от нижнего значения до верхнего и обратно (цикл качания).

Зависимость времени половины цикла качания t. мин (в установленном диапазоне частот), от частоты вычисляют по формуле:

где Кы — коэффициент, равный 1.4427 мин:

(    — верхняя часпюта диапазона. Гц.

fQ — нижняя часпюта диапазона. Гц.

Полученное по формуле (4) значение продолжительности изменения частоты округляют до ближайшего значения, обеспечиваемого системой управления вибрационным стендом.

В диапазоне частот от 10 Гц до частоты перехода поддерживают постоянную амплитуду перемещения, а начиная с этой частоты до верхней частоты установленного диапазона поддержи* вают постоянную амплитуду ускорения, соответствующую установленной степени жесткости.

Диапазон частот вибрации, амплитуда перемещения, частота перехода, амплитуда ускорения. расчетное число циклов качания и общая продолжительность воздействия вибрации приведены в таблице 7 в зависимости от степени жесткости испытаний.

Допускается другая закономерность изменения ускорения в зависимости от частоты при испытании.

(4)

23

ГОСТ 33787—2016

Таблица 7 — Условия испытаний на еибропрснность при воздействии синусоидальной вибрации

Степень

жесткости

Диапазон частот. Ги

Амплитуде перемете-ним. мм

Частота

парохода.

Гц

Амплитуда

ускорения,

и/с*(д)

Расчетное ерем я цикла качания, мин

Общая продолжительность воздействия вибрации

Время, ч

Расчетное

число

циклоа

качения

106

10—100

0.5

28

15(1.5)

7

80

687

10.1ч

10—100

0.5

39

30(3.0)

7

126

1082

10.2

10—100

0.5

22

10(1.0)

7

80

687

12

10—100

0.5

39

30(3.0)

7

180

1542

12а1*

10—100

0.5

50

30(3.0)

7

260

2229

13

10—100

1.5

50

150(15)

7

354

3033

13.12>

5—7003>

1.5

45

120(12)

9

460

3067

Продолжительность испытания соответствует 25 или циклов вибрационного нагружения. % Продолжительность испытания соответствует 50 млн циклов вибрационного нагружения. У Диапазон частот нагружения 5—100 Гц.

Продолжительность испытания определяют общим временем воздействия или расчетным числом циклов качания часлюты.

Для электрических вращающихся тяговых машин, предназначенных или используемых на железнодорожном подвижном составе, продолжительность испытания определена по числу циклов вибрационного нагружения, которое составляет:

• 25 млн циклов — для электрических машин (кроме тяговых электродвигателей), расположенных в кузове и под кузовом:

- 50 млн циклов — для тяговых электродвигателей при всех типах подвешивания.

При испытании допускаются перерывы, но при этом общая продолжительность воздействия вибрации должна сохраняться.

После окончания испытаний на вибропрочность проводят испытание на виброустойчивость (для изделий, проверяемых на еиброустойчивость) в том же диапазоне частот, если это предусмотрено в стандартах. ТУ и ПИ.

Испытание проводят при воздействии вибрации в вертикальном направлении при общей продолжительности воздействия вибрации.

Испытание проводят при воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к изделию, если это указано в стандартах. ТУ и ПИ.

8.4.4.3 Метод 103-1.2— испытание методом качающейся частоты при повышенных значениях амплитуды ускорения

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (подпункт 2.4.5. метод 103-1.2): ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.5. метод 103-1.2): ГОСТ 30630.1.2 (пункт 5.5. метод 103-1.2).

в.4.4.4 Метод 103-1.6 — испытание на одной фиксированной частоте для изделий, низшая резонансная частота которых более чем в 1.5 раза превышает верхнюю частоту диапазона частот требований

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (подпункт 2.4.9. метод 103-1.6): ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.9. метод 103-1.6): ГОСТ30630.1.2 (пункт 5.9. метод 103-1.6).

8.4.4.5    Метод 103-2.1 — испытание методом фиксированных частот во всем диапазоне частот требований

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (подпункт 2.4.10. метод 103-2.1). ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.10. метод 103-2.1): ГОСТ 30630.1.2 (пункт 5.10. метод 103-2.1).

8.4.4.6    Метод 103-2.3 — испытание методом фиксированных частот при повышенных значениях амплитуды ускорения

Испытание проводят по ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.12. метод 103-2.3): ГОСТ 30630.1.2 (пункт 5.12. метод 103-2.3).

24

ГОСТ 33787—2016

8.4.4.7 Модифицированный метод испытаний на одной фиксированной частоте оборудования, у которого резонансные частоты распределены в диапазоне частот требований

Метод предназначен для проведения испытаний оборудования на вибрационных злектромаг-нитных стендах резонансного типа.

Испытание проводят в два зтапа:

1- й зтап — испытание проводят по методу 103-1.6: испытание на одной фиксированной частоте диапазона частот требований при ускорении, соответствующем установленной степени жесткости:

2- й зтап — испытание проводят в третьоктавных поддиапазонах частот, включающих резонансные частоты, по методу 103-2.1.

Общую продолжительность испытания nv. млн циклов вибрационного нагружения, вычисляют по формуле:

П* =лф+1 npi.    {5)

(-1

где Пф — продолжительность испытания на одной фиксированной частоте по методу 103-1.6 в диапазоне частот требований при амплитуде ускорений, соответствующей установленной степени жесткости, ч или млн циклов вибрационного нагружения, вычисляемая по формуле:    „

ПфяПфО~1.Пр<’    №

■-I

где ПфС — установленная продолжительность испытаний на одной фиксированной частоте по ГОСТ 16962.2 (подпункт 2.2.9.2. метод 103-1.6):

Пр- — продолжительность испытания в третьоктавном поддиапазоне частот при применении метода 103-2.1. включающем i резонансную частоту, млн циклов вибрационного нагружения:

п    — число резонансных частот в диапазоне частот требований.

Параметры испытаний на вибропрочность оборудования для железнодорожного подвижного состава модифицированным методом приведены в таблице 8.

Таблица 8 — Параметры испытаний на вибропрочмость модифицированным методом

Степень

жесткости

Диапазон

частот.

Ги

Амппитудо

перемещения.

JWW

Частота перехода. Ги

Амплитуда ускорения, м/с* (9)

Продолжительность испытаний. млн цихлое

"«О

106

10—100

0.5

28

15 (1.5)

10

0.9f

0.3

10.1

10—100

0.5

39

30 (3.0)

25

2.3

078

10.2

10—100

0.5

22

Ю (1.0)

10

0.91

0.3

12

10—100

0.5

39

30 (3.0)

30

2.72

0.91

12а

10—100

0.5

39

50 (5.0)

50

4.5

1.5

13

10—100

1.5

50

150(15)

50

4.5

1.5

13.1

5—700'*

1.5

45

120(12)

50

2.2

0.72

^ Диапазон частот нагружения 5—100 Гц.

Примечание — S числителе — при испытаниях при воздействии вибрации в одном вертикальном

направлении: в знаменателе — при испытаниях при воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к оборудованию.

25

ГОСТ 33787—2016

Вибрационный станд должен обеспечивать получение в контрольной точке синусоидальной вибрации с установленными параметрами для установленной степени жесткости.

в.4.4.8 Метод испытаний на одной фиксированной частоте из диапазона частот требований

Метод предназначен для испытаний злектрических вращающихся тяговых машин, электрических тяговых аппаратов, силовых преобразователей железнодорожного подвижного составе; данный метод применяют по согласованию с заказчиком, если невозможно применение других методов, установленных настоящим стандартом.

Метод предназначен для проведения испытаний оборудования массой свыше 500 кг на вибрационных электромагнитных стендах резонансного типа.

Условия закрепления испытуемого оборудования при испытаниях, последовательность и порядок проведения испытаний — по методу 103-1.1 (см. в.4.4.2).

Испытания на вибропрочность электрических тяговых аппаратов проводят при воздействии вертикальной синусоидальной вибрации с максимальной амплитудой ускорений 10 м/с2 (1.0 д) при одной частоте диапазона от 10 до 100 Гц в объеме 10 млн циклое вибрационного нагружения.

Испытания на вибропрочность силовых преобразователей проводят при воздействии вертикальной синусоидальной вибрации с максимальной амплитудой ускорений 15 м/с2 (1.5 д) при одной частоте диапазона от 10 до 100 Гцв объеме 10 млн циклов вибрационного нагружения.

Испытания на вибропрочность электрических вращающихся тяговых машин, расположенных в кузове и под кузовом железнодорожного подвижного состава, проводят при воздействии вертикальной синусоидальной вибрации с максимальной амплитудой ускорения 30 м/с2 (3.0 д) при суммарном векторе при одной частоте диапазона от 10 до 100 Гцв объеме 25 млн циклов вибрационного нагружения.

Испытания на вибропрочность тяговых электродвигателей с опорно-рамным подвешиванием и электрических вращающихся тяговых машин, устанавливаемых на тележках железнодорожного подвижного состава (для обрессоренного оборудования), проводят при воздействии вертикальной синусоидальной вибрации с максимальной амплитудой ускорений 50 м/с2 (5.0 д) при суммарном векторе при одной частоте диапазона от 10 до 100 Гцв объеме 50 млн циклов вибрационного нагружения.

Испытания на вибропрочность тяговых электродвигателей с опорно-осевым подвешиванием проводят при воздействии вертикальной синусоидальной вибрации с максимальной амплитудой ускорений 120 м/с2 (12.0 д) при суммарном векторе до 155 м/с2 при одной частоте диапазона от 5 до 700 Гцв объеме 50 млн циклов вибрационного нагружения. При этом режим вибрационного нагружения реализуется вибрационным воздействием вибрационного стенда в диапазоне частот до 100 Гц и вибрационным воздействием со стороны тягового редуктора в диапазоне частот свыше 100 Гц. связанным с пересопряжением зубьев зубчатых колес.

8.4.5 Испытание на ударную прочность (испытание 104)

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (пункт 2.5. метод 104-1): ГОСТ 16952.2 (пункт 2.3. метод 104-1) с дополнениями по 8.4.5.1—8.4.5.3 настоящего стандартаЧ

8.4.5.1    На всех этапах проверок оборудования при испытании проверяют допустимое электрическое сопротивление его изоляции относительно корпуса, результаты проверок отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

8.4.5.2    Испытаниям на ударную прочность подвергают тяговые электродвигатели с опорноосевым подвешиванием.

8.4.5.3    Испытание проводят путем воздействия механических ударов многократного действия.

Оборудование подвергают воздействию ударов в вертикальном направлении с пиковым ударным ускорением 220 м/с2 (22 д) длительностью от 2 до 20 мс общим числом 12 000 ударов при испытании не более трех единиц оборудования для установленной выборки и 10 000 ударов при испытании более трех единиц оборудования для установленной выборки.

В Российской Федерации действует также ГОСТ Р 51371—99 ( пункт 4, метод 104-1} «Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов».

26

ГОСТ 33787—2016

8.4.6 Испытание на воздействие одиночных ударов

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406 (пункт 2.7. метод 106-1); ГОСТ 16962.2 (пункт 2.4. метод 106-1) с дополнениями по в.4.6.1—8.4.6.7 настоящего стандартаЧ

8.4.6.1    На всех зтапах проверок оборудования при испытании проверяют допустимое алектри-ческое сопротивление его изоляции относительно корпусе, результаты проверок отражают в отчете об испытаниях (протоколе испытаний).

в.4.6.2 Испытаниям на воздействие одиночных ударов подвергают следующее злектротехни-ческое оборудование для железнодорожного подвижного состава:

. оборудование, устанавливаемое в кузовах (на кузовах) и под кузовами локомотивов. МВПС. СПС. в грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги (включая промышленный транспорт), в том числе по группе механического исполнения М25 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631 — степень жесткости 1 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631:

-    оборудование, устанавливаемое на оси колесной пары или на тележках (для неподрессорен-ного оборудования) локомотивов. МВПС. СПС. в грузовых и пассажирских вагонах локомотивной тяги (включая промышленный транспорт), в том числе изделия по группе механического исполнения М27 по ГОСТ 17516.1. ГОСТ 30631 — степень жесткости устанавливается настоящим стандартом.

8.4.6.3    Испытание проводят путем воздействия механических ударов одиночного действия с полусинусоидальной формой ударного импульса.

Методы измерения параметров удара — по ГОСТ 20.57.406 (приложение 7)2К

8.4.6.4    Параметры режима испытаний на воздействие ударов одиночного действия для степени жесткости 1:

•    значение пикового ударного ускорения — 30 м/с2 (3 д):

•    длительность действия ударного ускорения — от 2 до 20 мс:

-    направление удара — горизонтальное направление, совпадающее с направлением движения подвижной единицы:

•    количество ударов — 3.

8.4.6.5    Параметры режима испытаний на воздействие ударов одиночного действия для оборудования. устанавливаемого на оси колесной пары или на тележках (для неподрессоренного оборудования):

-    значение пикового ударного ускорения — 280 м/с? (28 д):

-    длительность действия ударного ускорения —от 2 до 20 мс;

-    направление удара — вертикальное направление;

•    количество ударов — 1000.

8A.6.6 Испытание оборудования, устанавливаемого на оси колесной пары или на тележках (для неподрессоренного оборудования), на воздействие одиночных ударов проводят с учетом требований национальных стандартов и нормативных документов, действующих на территории государств. принявших стандартЧ

9 Оценка результатов испытаний

9.1    Испытание по определению динамических характеристик конструкции (испытание

по определению резонансных частот конструкции)

За резонансные частоты принимают низшие значения резонансных частот оборудования (деталей. узлов, сборочных единиц) в установленном диапазоне частот, определенных при испытаниях выборки.

В Российской Федерации действует также ГОСТ Р 51371—99 ( пункт 6. метод 106-1) «Методы испытаний на сгомсость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов».

В Российской Федерации действует также ГОСТ Р 51371—99 (Приложение Б) «Методы испытаний настой-кость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 51371—99 (пумст 4.17) «Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие ударов».

27

ГОСТ 33787—2016

Допускается устанавливать диапазон резонансных частот оборудования.

У оборудования без амортизаторов или в отдельных узлах и деталях в составе изделий не рекомендуется допускать наличие механических резонансов конструкции в диапазоне частот от 0.5 Гц до частоты, выбираемой из ряда 20. 40 или 100 Гц.

9.2    Испытание на отсутствие резонансных частот конструкции

в установленном диапазона частот

Оборудование считают выдержавшим испытание, если резонансные частоты его конструкции отсутствуют в установленном диапазоне частот (см. 8.4.1.2).

9.3    Испытание на виброустойчивость при воздействии случайной

и синусоидальной вибрации

Оборудование считают выдержавшим испытание, если в процессе выдержки и при заключительных проверках и измерениях оно удовлетворяет требованиям, установленным в стандартах. ТУ на него и ПИ для данного вида испытания, в том число осла оборудование сохранило работоспособность и отсутствуют самопроизвольные срабатывания (замыкания и размыкания контактов).

9.4    Испытания на вибропрочность при воздействии случайной

и синусоидальной вибрации, ударную прочность и воздействие одиночных ударов

Оборудование считают выдержавшим испытание, если:

•    отсутствуют повреждения, требующие замены сборочных единиц или деталей оборудования. а также ремонта оборудования со снятием с подвижного состава:

-    при заключительных проверках и измерениях оборудование удовлетворяет требованиям, установленным в стандартах. ТУ и ПИ для данного вида испытаний:

-    рабочие характеристики по 7.3.3.3 и показатели функционирования по 7.3.3.2 находятся в установленных продолах.

10 Оформление результатов испытаний

После завершения всех или части выполненных испытаний оборудования по результатам внешнего осмотра, освидетельствования технического состояния, заключительных измерений и проверки функционирования составляют отчет об испытаниях (протокол испытаний).

Протокол испытаний должен содержать ссылку на настоящий апандарт. а также:

•    наименование и обозначение протокола, нумерацию каждого листа и общее количество листов:

•    наименование и адрес испытательной организации или испытательного центра, сведения об его (их) аккредитации:

-    сведения о виде и цели испытаний:

•    наименование, обозначение, заводской номер испытуемого оборудования:

•    сведения о количестве единиц испытуемого оборудования, результатах отбора и идентификации испытуемого оборудования, единиц оборудования:

•    сведения о дате изготовления каждого оборудования и дате получения каждого оборудования на испытания:

•    обозначения нормативных докумвнпюв и номера пунктов, на соответствие которым проводят испытания:

-    сведения о программе испытаний:

-    сведения о методике(ах) испытаний:

•    сведения о сроках проведения испытаний:

•    полученные результаты осмотров и освидетельствований испытуемого оборудования, измерений и контроля, включающие в необходимых случаях таблицы, графики, схемы, фотографии и прочие материалы, касающиеся выполненных действий:

•    сведения о зарегистрированных отказах и повреждениях испытуемого оборудования при проведении испытаний:

•    сведения об используемом собственном и арендуемом испытательном оборудовании и средствах измерений:

28

ГОСТ 33787—2016

. сведения о способе установки испытуемого оборудования на испытатепьном(ых) стенде(ах) и соответствии способа установки установленным требованиям для данного вида испытаний:

-    сведения об использованных методах и порядке проведения испытаний: обосновании метода испытаний на вибропрочность на основе анализа резонансных частот испытуемого оборудования: е отчет об испытаниях (протокол испытаний) могут быть включены схемы расположения всех проверочных. контрольных и измерительных точек:

-    сведения о проведенных проверках функционирования и результатах зтих проверок, полученных до испытаний и после их завершения:

•    результаты измерений показателей режима испытаний в проверочных и контрольной точках вместе с заключением относительно поставленных цепей и принципов оценки результатов испытаний: для испытаний на воздействие случайной вибрации и удара (раздел 7) в протоколе испьь таний должны содержаться построенные по проверочным лючкам графики, рекомендуемая форма которых представлена на рисунках 7—6; также должны быть приведены допустимые отклонения режимов испытаний для установления соответствия выполненных испытаний требованиям на-стоящего стандарта:

-    оценку результатов испытаний, кроме сертификационных:

•    результаты и оценку результатов дополнительных измерений, выполненных в процессе начальных и заключительных проверок и измерений и в процессе выдержки испытаний, кроме сертификационных:

-    рекомендации и предложения, вытекающие из полученных результатов испытаний, для испытаний. кроме сертификационных:

-    наименования и адреса субподрядных испытательных организаций или аккредитованных испытательных центров (лаборалюрий). если предусмотрено их участие в проведении испытаний:

-    подписи и должности ответственных исполнителей, проводивших испытания:

-    подписи и должности лиц (лица), ответственных за подготовку отчета от имени испытательной организации или испытательного центра:

•    дату выпуска отчета об испытаниях (протокола испытаний).

29

ГОСТ 33787—2016

Приложение А

(справочное)

Дополнительные сведения по измерениям а эксплуатации, точкам измерения, методам регистрации эксплуатационных данных и методу получения испытательных уровней вибрации при испытаниях на воздействие случайной вибрации на основании результатов измерений в эксплуатации

Условия стендовых испытаний оборудования, применяемого на подвижном составе, устанавливают на основе данных эксплуатационных измерений и полученных на их основе испытательных уровней вибрации.

Для установления условий испытаний, соответствующих эксплуатационным, используют:

-    измерения в стандартных точках на оси колесной пары (на тележке для неподрессоренного оборудования). тележке (для подрессоренного оборудования) и в кузове (см. А. 1):

-    эхсллуатащюнные данные, полученные от эксплуатирующих организаций и изготовителей оборудования, по форме анхеты. приведенной в А2;

-    обобщенные эксплуатационные данные (см. А.З):

• метод получения испытательных уровней вибрации при испытаниях на воздействие случайной вибрации на основании результатов эксплуатационных измерений (см. А.4):

-    испытательные уровни вибрации, полученные на основании результатов эксплуатационных измерений методом no А.4 (см. А.5).

Примечание — Если имеются эксплуатационные данные по конкретному подвижному составу или железной дороге, испытательные уровни вибрации могут быть получены по методу, приведенному в А.4.

А.1 Стандартные точки измерения на оси колесной пары (на тележке для неподрессоренного оборудования). тележке (для подрессоренного оборудования) и в кузове приведены на рисунке А.1.

А — точки измерения на оси колесной пары (па тележке для неподрессоренного оборудования) а вертикальном, поперечном и продольном направлениях:

Я — точки измерения на раме (тележке для подроеоорвнноао оборудования) а вертикальном, поперечном и продольном направлениях.

в — точки измерения в кузове в вертикальном, поперечном и продольном направлениях

Рисунок А.1

А.2 Эксплуатационные данные, полученные от железных дорог и изготовителей оборудования, заполняют по каждой точке измерения в соответствии с таблицей А.1.

А.З Обобщенные данные, полученные из эксплуатации, приведены в таблице А.2.

30

ГОСТ 33787—2016

Таблица А.1 — Сведения по условиям и результатам испытаний в эксплуатации

Точка измерения

Направление измерения

Показатель изыереиияГусповия испытаний

Пояснение

Общие вопросы

1    Основания для измерения вибрации

2    Железнодорожная сеть

3    Тип подвижного состава

4    Испытания или испытания в штатных условиях эксплуатации

5    Скорость движения подвижного состава

Основные условия испытаний

6    Погодные условия (температура. *С. относительная влажность. %. дождь, снег)

7    Нагрузка на ось

8    Тип рельсов (по классификации МСЖД или по национальной классификации)

9    Основание для рельса (шпалы, балласт)

10    Тип рельсового соединения (сводное, стыковое)

Дополнительные условия испытаний

11    Состояние колеса, профиль, конусность

12    Состояние рельсов (СКЗ неровностей 8 вертикальном направлении)

13    Длина используемого для измерений участка пути

14    Число и радиус кривых

15    Число стрелок по основному пути и на боковой путь

16    Прочив особенности (мосты, туннели)

17    Описание состава и общая масса

1В Тяговое усилие (только для тяговых единиц)

Регистрация данных

19    Способ регистрации данных (частотная модуляция, динамический диапазон, импульсно-кодовая модуляция, динамический перевод адресов)

20    Диапазон частот (нижнее и верхнее значения)

21    Диапазон амплитуд (максимальное и минимальное значения)

Анализ временной области

22    Диапазон рабочих частот для анализа временной области

23    Частота выборки

24    Общее число выборок или общее время всех регистраций

25    Максимальное ускорение (положительное), м/с2

26    Минимальное ускорение (отрицательное), м/с2

27    СКЗ

28    Разрешение по амплитуде

29    СКЗ (м/с2) с учетом распределения вероятности

31

ГОСТ 33787—2016

Окончание таблицы А. 1

Точка измерения

Направление измерения

Поиазатель измереиия/услоеия испы тений

Пояснение

Частотный анализ (рекомендуемая полоса частот: 500 Гц для кузова:

500 Гц для тележки и 500 Гц для оси колесной пары)

30    Диапазон анализа частот, частота среза фильтра для устранения эффектов наложения спектров

31    Частота выборки соответствующей временной регистрации

32    Разрешение по частоте Д/ или число спектральных линий

33    Число выборок при сборе данных (размер блока)

34    Предельное значение нижней частоты

35    Тип временного окна и длина записи при сборе/анализе данных

36    Количество средних значений (временные регистрации)

37    Перекрытие (0 s 0, < 1) и общее число выборок

38    Разрешение СПМ (динамический диапазон)

39    Уровень собственных шумов средств измерения

40    Общее среднее квадратическое ускорение, м/с2, на основании спектральной плотности мощности

Графические данные

41    СПМ для анализа временной области

42    Распределение плотности вероятности для анализа временной области

Таблица А.2 — Сводные данные no С КЗ ускорений, полученных в эксплуатационных условиях

Категория оборудования, направление вибрации

Максимальные СКЗ ускорений. MfC2

Усредненные СКЗ ускорений, м/с2

Стандартное

отклонение

Количество

значений

1 В кузове:

вертикальное

1.24

0,49

0.26

19

поперечное

0.43

0,29

0.08

15

продольное

0.62

0,30

0.20

8

2 На тележке (дпя подрессоренного оборудования):

вертикальное

7,0

3,1

2.3

14

поперечное

7.0

3.0

1.7

10

продольное

4.1

1.2

1.3

9

3 На оси колесной пары (на твпежкв дпя неподрес-сорепного оборудования);

вертикальное

43

24

14

19

поперечное

39

20

14

17

продольное

20

11

6

9

Примечание — Для получения испытательных уровней no А.5 используют метод по А. 4.

32

ГОСТ 33787—2016

А.4 Метод получения испытательных уровней вибрации при испытаниях на воздействие случайной вибрации на основании результатов эксплуатационных измерений

Для сокращения времени испытаний применяют метод усиления. При проведении испытаний на вибропрочность при воздействии случайной вибрации принимают, что накопленные повреждения пропорциональны числу циклов, умноженному на уровень напряжений в степени:

Повреждения = aorn Nf.    (А. 1)

оде a — коэффициент пропорциональности:

<т — уровень напряжений:

т — показатель степени (как правило, т = 3—9):

Nt — число циклов.

Уравнение А.1 для уровней ускорений при допущении, что накопленные повреждения за срок службы и за период испытаний одинаковы, принимает вид:

ГИГ-Г.-А*.

оде 7, —срок службы:

7, — время испытания:

А% — эксплуатационное ускорение:

А| — испытательное ускорение.

Уравнение А.2 представлено в виде отношения ускорений:

А__

Л

(А.2)

(А.З)

Коэффициент ускорения испытаний равен временному коэффициенту, вычисляемому по формуле:

Временной коэффициент =

(А.4)

Продолжительность эксплуатации 7, за период, равный 25 % срока службы 25 лет при 300 рабочих днях в году и при 10 ч работы в день, составляет 18 750 эксплуатаций:

При продолжительности испытаний 7,. равной 5 ч. и показателе степени т. равном 4 (обычный для металлов). коэффициент ускорения испытаний составляет:

Коэффициент ускорения =

^1В750j

V4

*7.83.

Обобщенные эксплуатационные данные приведены в таблице А.2 в виде С КЗ ускорений со стандартными отклонениями:

•    уровни ускорений при испытаниях на виброустойчивость оборудования, установленного в кузове, класса Б категории 1 равны средним эксплуатационным уровням плюс два стандартных отклонения:

•    уровни ускорений прочих категорий оборудования при испытаниях на виброустойчивость равны средним эксплуатационным уровням л/иос одно стандартное отклонение:

•    уровни ускорений при испытаниях на еибролрочность при воздействии случайной вибрации равны уровням ускорений при испытаниях на виброустойчивость, умноженным на коэффициент ускорения испытаний (см. таблицу А.З для расчетных испытательных уровней ускорений).

А.5 Испытательные уровни ускорений, полученные на основании результатов эксплуатационных измерений по методу А.4, приведены в таблице А.З.

Таблица А.Э — Испытательные уровни ускорений, полученные по результатам эксплуатационных измерений по методу А.4

С КЗ ускорений, м/с2

Категория оборудования. мапрашпение вибрации

Испытание на аиброустоичиоость

Испытание не аибропрочность

Класс А

Класс Б

Класс А

Класс Б

1 — в кузове:

Вертикальное

0.75

1.00

5.9

7.9

33

ГОСТ 33787—2016

Окончание таблицы А.З

С КЗ ускорений, м/с2

Категория оборудования, направление вибрации

Испытание на виброустойчиаость

Испытание на вибропрочность

Класс А

Класс Б

Класс А

Класс Б

Поперечное

0.37

0.45

2.9

3.5

Продольное

0.50

0.70

3.9

5.5

2 — на тележке (для подрессоренного оборудования):

вертикальное

5.4

42.5

поперечное

4.7

37.0

продольное

2.5

20.0

3 — на оси колесной пары (на тележке, для неподрессоренного оборудования)

вертикальное

38

300

поперечное

34

270

продольное

17

135

Пример расчета испытательного уровня ускорений методом по А.4

Принятые обозначения для примера расчета:

AS    — усредненный эксплуатационный уровень:

STD    — стандартное отклонение:

RTL — уровень ускорений при испытаниях при воздействии случайной вибрации;

FRTL    — уровень ускорений при испытаниях на виброустойчивость при воздействии случайной вибрации:

SLLRTL — уровень ускорений при испытаниях на вибропрочность: класс А — категория 1. Оборудование, непосредственно устанавливаемое в кузове: класс Б — категория 1. Узлы/детапи. устанавливаемые на оборудовании, непосредственно устанавливаемом в кузове.

Куэов. вертикальное направление:

AS= 0.49 (таблица А.З):

STD= 0.26:

FRTL= AS ♦ STD = 0.75 (класс A):

SLLRTL = FRTL • коэффициент ускорения = 5.90 {класс A).

34

ГОСТ 33787—2016

Приложение В

(справочное)

Определение расчетных уровней вибрации оборудования, соответствующих условиям испытаний при воздействии случайной вибрации

В.1 Общие положения

Расчет механической прочности оборудования для железнодорожного подвижного состава выполняют при вибрационном воздействии, соответствующем условиям эксплуатации, или лри расчетных уровнях вибрационного воздействия, соответствующих условиям вибрационных испытаний.

Расчетные уровни вибрационного возбуждения оборудования определяют точными и приближенными методами по приведенным в данном приложении основным уравнениям, которые представлены в общем виде. Уравнения для приближенных вычислений получены на основании анализа системы с одной степенью свободы. Расчетные уровни вибрационного воздействия касаются воздействия случайной вибрации.

8.2 Предмет расчета

При отсутствии исходных данных для расчета механической прочности оборудования по уровням вибрационных воздействий на оборудование в эксплуатации применяют альтернативные методы расчета воздействующей вибрации, соответствующей требованиям настоящего стандарта.

Методы расчета конструкции при ударных воздействиях не рассматриваются. Рекомендуется учитывать в расчете уровни ударного возбуждения, приведенные в настоящем стандарте.

В.З Термины и определения

В.3.1 пик-фактор: Отношение пикового значения ускорения к среднему квадратическому значению вибрации ао временнбй области.

В.3.2 усталостное повреждение: Накопленный эффект повреждения оборудования/дегалей. вызванный вибрационными воздействиями, действующими в определенных точках.

В.З.Э расчетное значение ускорений. Максимальная допустимая вибрация для оборудования/деташ (например. ее превышение может привести к повреждениям или нарушению нормальной работы).

В.3.4 расчетный удар: Максимально допустимый уровень кратковременного воздействия на оборудование/ деталь (например, его превышение может привести к повреждениям игы нарушению нормальной работы).

В.3.5 система с одной степенью свободы: Одноступенчатая система подрессориеания/демпфирования массы, которая может быть описана одним дифференциальным уравнением второй степени.

В.4 Обозначения

А0(П)

Ad(m9)

С/7М25

С/7М1(М

Cfi

!

Wd

Ч

v

V|

vu

О

Тп

*

амплитуда установившейся синусоидальной вибрации возбуждения в расчетной схеме при резонансе, соответствующая пределу выносливости (при которой за срок службы оборудования не наступает усталостное повреждение/ м/с2:

максимальная амплитуда установившейся синусоидальной вибрации возбуждения в расчетной схеме при резонансе, соответствующая испытательному уровню вибрации, м/с2: спектральная плотность мощности при испытании, выбранная по рисункам 1—4. при 25 % сроке службы. (м/с^/Гц;

расчетная спектральная плотность мощности при 100 % сроке службы, (м/с2)2/!*ц: значение пик-фактора, применяемое при испытании:

резонансная частота оборудования/деталей. рассматриваемых как система с одной степенью свободы. Гц:

расчетное число циклов нагружения для системы с одной степенью свободы, циклы: число цюслов нагружения для системы с одной степенью свободы за срок службы (точка на кривой усталости, которая часто соответствует горизонтальному участку и соответствует пределу выносливости od). цюслы:

отношения максимальмое/СКЗ значений реакции системы с одной степенью свободы: нижняя граница v; верхняя граница v:

1/(2^) — коэффициент усиления при резонансе: продолжительность испытания на воздействие случайной вибрации, с; критическое затухание: предел выносливости. Па.

35

ГОСТ 33787—2016

В.5 Допущения

Уравнения в настоящем приложении составлены при следующих допущениях:

•    амплитуда синусоидальной вибрации возбуждения, соответствующая пределу выносливости. м/с[уравнение (В.8.1)], создает аналогичное воздействие на процесс усталостного повреждения при расчете, что и при соответствующем уровне возбуждения случайными колебаниями при СПМ100, (м/с^/Гц. при возбуждении колебаний оборудования/детали для системы с одной степенью свободы для каждого рассматриваемого резонанса;

-    максимальная амплитуда синусоидальной возбуждающей вибрации. Д)(т9). м/с? {уравнение (В.02)— разброс 3.0 о], воздействует, как и максимальная амплитуда вибрации при каждом рассматриваемом резонансе при испытаниях превышающая в три раза значение СКЗ соответствующих случайных колебаний при лик-факторе до 25.

Примечание — разброс 3.0 о представляет собой предельные уровни ускорений при случайной вибрации при значении лик-фактора до 3.0. См. также уравнение В.6.

•    динамические характеристики оборудования'двталей являются практически линейными:

•    отношение масс оборудования и его опорной конструкции столь мало, что влиянием их динамического взаимодействия можно пренебречь:

-    существуют одна или несколько преобладающих резонансных частот оборудования/деталей:

-    процесс усталостного разрушения основан на модели разрушения Майнера:

•    накопление усталостных повреждений за цикл нагружения пропорционально 4-й степени (ш = 4) амплитуды колебаний системы с одной степенью свободы;

-    существует предел выносливости Па. конструкции при Nt циклах нагружения.

•    влияние пик-фактора на процесс усталостного повреждения не учитывают в расчете, что ведет к некоторому занижению результатов расчета (менее 5 % при значениях пик-факторов, установленных в настоящем стандарте):

-    принимается, что амплитуды колебаний системы с одной степенью свободы при случайной вибрации имеют распределение Рэлея.

В.6 Методы расчета

Методы расчета основаны на соответствующей динамической модели, определяемой пользователем, в которой параметры возбуждающей вибрации приняты из соответствующего графика СПМ для испытаний на вибро-прочность (5 ч. 25 % срока службы) и которые, в свою очередь, получены на основании эксплуатационных данных в соответствии с приложением А.

Рекомендуется выполнять расчеты ударных воздействий с учетом спектральной плотности их амплитуд в соответствии с ГОСТ 28213 (приложение В) на основе исходных данных по ударному возбуждению (см. 7.7).

В.6.1 Расчетные вибрационные нагрузки

При расчете механической прочности оборудования расчетные вибрационные нагрузки принимают в соответствии с условиями вибрационного нагружения при испытаниях.

Процесс накопления усталостного повреждения рассматривают при уровнях вибрационного возбуждения, принятых для соответствующих испытаний по графику СПМ для испытаний на вибропрочность по настоящему стандарту (с уровнем, соответствующим 100 % сроку службы), которые оценивают по критериям усталостного повреждения.

Расчетные уровни вибрации определяют огносигвгъно максимальных испытательных уровней амплитуд вибрации. Расчеты должны охватывать возможное ужесточение условий испытаний вследствие повышения амплитуды случайной вибрации при испытаниях при сокращении времени испытаний. Такой уровень возбуждения необязательно отражает реальные условия эксплуатации.

При испытании уровень возбуждающей случайной вибрации определяют на основании СКЗ ускорений и фактического пик-фактора (значение которого должно быть не менее 2.5). полученных на испытательном стенде.

При значениях лик-фактора, значительно превышающих 2.5. соответственно изменяется расчетный уровень вибрации возбуждения при расчете для обеспечения требований. Значения пик-фактора вибрации при расчете по данному приложению [сы. В.5 и уравнение (В.8.2)) превышают значения пик-фактора при испытаниях (уравнение (В. 10.2)).

Примечание — Если известно, что лик-фактор возбуждения при испытаниях составляет 2.5. то в соответствии с данным приложением расчетное синусоидальное возбуждение должно быть е три раза выше СКЗ испытательного возбуждения.

В условиях эксплуатации железнодорожного транспорта при различных сочетаниях вибрации, толчков и ударов пик-фактор может быть значительно выше 2.5 и расчетный уровень вибрации в эксплуатации определить

В.7 Точный метод расчета вибрационного возбуждения по настоящему стандарту

При выполнении точного метода расчета вибрационного возбуждения используют испытательные уровни случайного возбуждения, преобразуемые в расчетные уровни случайного возбуждения.

36

ГОСТ 33787—2016

В.7.1 Расчет иа усталость при применении возбуждения случайной вибрацией

Уровни СЛМ25, которые соответствуют уровням вибрации при испытаниях на вибропрочность, выбирают из соответствуккцих рисунков 1—4. Расчетные уровни СЛМ. (м/с^/Гц. соответствующие пределу выносливости. вычисляют по формуле:

СЛМ100 = 2СПМ.    (В.7.1)

|де 2 — корректирующий множитель, учитывающий при расчете увеличение повреждаемости при переходе с 25 % срока службы при испытании до 100 % (СЛМ100 = СЛМ2$^4).

В.7.2 Расчет максимальных амплитуд при возбуждении случайной вибрацией

Уровни вибрации для расчетов механических напряжений, усилий и ускорений в конструкции принимают по СПМ25. (м/с^/Гц.

В.8 Приближенные методы расчета вибрационного возбуждения

С учетом допущений, приведенных е В.5. приближенные расчетные амплитуды синусоид агьного возбуждения можно использовать в качестве альтернативы случайному возбуждению.

В.8.1 Расчет иа усталость при возбуждении синусоидальной вибрацией

Приближенные значения амплитуды синусоидального возбуждения колебаний, соответствующей периоду выносливости. А^й). м/с2, вычисляют по формуле:

= 17 -[fxl2)/(СПМ100/О)][т-п/(Л^//)^1'4).    (В.8.1)

8.8.2 Расчеты максимальных амплитуд при возбуждении синусоидальной вибрацией

Приближенные значения максимальной амплитуды синусоидального возбуждения колебаний А^т9>. м/с2, вычисляют по формуле (разброс 3.0 а):

Лцтд) =3.0-[^(г/2К(СЛМ25 /0)j.    (В.8.2)

В.9 Пример расчета

Расчет выполнен для оборудования, установленного в секции, которая смонтирована непосредственно в нижней части основной конструкции кузова вагона и на которую воздействуют вибрационные нагрузки. Следует определить соответствующие расчетные амплитуды ускорения возбуждающей вибрации в вертикальном направлении.

В.9.1 Точный метод

По рисуису 2 выбирают данные для испытаний на воздействие случайной вибрации: категория 1 — класс Б — установленное в кузове оборудование (вертикальное направление); уровень СПМ (далее — нормальный уровень). Расчетный уровень СПМ, соответствующий пределу выносливости, вычисляют по уравнению В.7.1:

СПМ, и, = 2- 1.9 = 3.8 (м/е^/Гц.

(Соответствующее общему усталостному расчету СКЗ ускорений составляет 7,9т/2 =11.2 м/с2).

Выбранные значения непосредственно используют для расчетов при максимагъной амплитуде вибрации в соответствии с В.7.2:

СПМ25= 1.9 (м/с^/Гц.

В.9.2 Приближенный метод

Параметры испытаний на воздействие случайной вибрации: категория 1 — Класс Б — установленное в кузове оборудование (вертикальное направление), выбирают по рисунку 2 (нормальный уровень). Значение СЛМ, получено в В.9.1. исходные данные для расчета:

Г„ = 5 ч = 18000 с: W,, = 107; 0= 10;/= 20 Гц.

Расчетную синусоидальную амплитуду, соответствующую пределу выносливости. А^, вибрации вычисляют по формуле (В.8.1):

A(j(flj = t7[^(.т / 2)20(38 /10)j■ [б(3600/(107 /20)J1 М^ = 2,6 мс2.

Расчетную максимальную синусоидальную ампгытуду для расчетов вычисляют по формуле (8.8.2):

Лцтд) = З.о[^(л/2)20(19/10)] = 7.33 мс2.

37

ГОСТ 33787—2016

Определяют отношение максимальной амплитуды, соответствующей ислытагегъному уровню, к амплитуде, соответствующей пределу выносливости:

Акта'Акп)-”»'2.5в« гее.

Вывод: для моделирования усталостного процесса принимают, что оборудование в секции под вагоном подвергается длительному вибрационному воздействию при уровне синусоидальных колебаний с амплитудой 2.6 м/с2. При этом максимальный уровень возбуждения при испытаниях моделируют с использованием синусоидальной амплитуды возбуждения 7,33 м/с2, который в этом случав 8 2,86 раза выше (см. таблицу В.1).

В таблице В.1 приведены расчетные уровни возбуждения вибрации в рассматриваемом примере.

Таблица В.1 — Расчетные уровни возбуждения вибрации

Категория 1. класс Б. куэоа {{ ■ 0.05: О ■ 10) Расчетные уровни возбуждения

Час

тота

/.Гц

Случайная вибрация [формула {В.7.1)) СЛМдо. (м/е^/Гц

Случайная вибрация (формула В.7.2)|

слмй.

(м/с2)2/Гц

Синусоидальная вибрация (формула 0,8,1)

Л0(в)- м,°2'

N^ • 107 циклов

Синусоидальная вибрация [формула в.8.2]

З.О-о

борти*

Коль

цов

Поло*

речное

Про*

дольное

Верти*

гель*

мое

Попе*

речное

Про*

дольное

верти*

гель*

мое

Попе*

речное

Про*

дольное

верти*

«ель*

мое

Попе

речное

Про*

дольное

20

3.8

0.74

1.8

1.9

0.3

0.90

2.56

1.13

1.76

7.33

3.23

5.04

В.10 Общая форма уравнений для получения приближенного значения расчетного возбуждения Упрощенные формы уравнений для приближенных значений расчетного возбуждения приведены в пункте

В.8.

В.10.1 Расчеты на усталость

Приближенные значения амплитуды возбуждения синусоидальных колебаний, соответствующей пределу выносливости м/с2, вычисляют по формуле:

= [^*/2}'(СЛМ,/О)][ V4/'r/m,[jv7 Vм. - ф^т>].    (В.10.1)

Первый член уравнения Б.10.1 представляет С КЗ. м/с2, для системы с одной степенью свободы, деленное на Q. при возбуждении входным сигналом широкополосной случайной вибрации по настоящему стандарту (с уровнем. обеспечивающим 100 % едок службы) из плоской части соответствующего графика СПМ для испытаний на вибропрочность.

Второй член — параметр, соответствующий различию в продолжительности испытания при воздействии случайной вибрации. 7"rt. с. и расчетного времени достижения Л/ц циклов при частоте /, Гц.

Третий член — параметр, пропорциональный интегральному вкладу всех циклов, участвующих 8 процессе усталостного повреждения, при распределении Рэлея амплитуд колебаний системы с одной степенью свободы.

Коэффициент т — показатель степени, зависящий от наклоне кривой усталости (см. приложение А). В настоящем разделе стандарта принято m ■ 4.

В.10.2 Расчет максимальной амплитуды

Приближенное значение максимальной амплитуды возбуждения синусоидальных колебаний м/с2, вычисляют по формуле:

Лцшд) = (СА +0.б)[^(*/2)/(СТ7М25 /Q)].    (В.10.2)

Первый член уравнения (В.10.2) представляет собой пик-фактор при испытании (с учетом ограничений по условиям стенде) плюс 0,5 для компенсации тенденции увеличения пик-факгорое системы с одной степенью свободы в сравнении с пик-факторами возбуждения.

Второй член представляет собой СКЗ ускорении, м/с2, системы с одной степенью свободы, деленное на О. при возбуждении входным сигналом широкополосной случайной вибрации, принятой из плоской части соответствующего графика СПМ при испытаниях на вибропрочность.

38

ГОСТ 33787—2016

Приложение С

(справочное)

Общее расположение оборудования на железнодорожном подвижном составе и соответствующие категории при испытаниях

Категория

Место

ряэиещекия

Описание места размещения оборудования

1

Класс А

М N О 1 и J

Оборудование, размещаемое непосредственно в кузове (на кузове) или под кузовом

1

Класс Б

О

Оборудование, размещаемое в секциях на раме, закрепленных в кузове

1

Класс Б

КиЕ

Оборудование, размещаемое в больших внутренних секциях, закрепленных в кузове

1

Класс Б

F

Оборудование в составе сборочных узлов, монтируемых в секции, закрепленной в кузове

2

G

Секции, сборочные узлы, оборудование и детали, которые монтируют на тележке железнодорожного транспортного средства (для подрессоренного оборудования)

3

Н

Сборочные узлы, оборудование и детали или агрегаты, которые монтируют на собранной оси колесной пары железнодорожного транспортного средства (на тележке для не подрессорен кого оборудования)

Примечание — Данные категории не распространяется на подвижной состав, имеющий только одну ступень подвешивания.

Рисунок С. 1 — Общее расположение оборудования на железнодорожном подвижном составе

39

ГОСТ 33787—2016

Приложение ДА

(обязательное)

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем европейского регионального стандарта ЕН 61373:1999

Таблица ДА.1

Структура настоящего стандарта

Структура международного стандарта (европейского регионального стандарта ЕН 61373:1999)

Разделы

Подразделы

Пункты

Подпункты

Разделы

Подразделы

Пункты

Подпункты

4

1

2

2

3

3

7.1

4

7.2

5

7.3

7.3.1

6

6.1

7.3.2

7.3.2.1

6.2

6.2.1

7.3.2.2

6.2.2

7.3.2.3

6.2.3

7.3.2.4

6.2.4

7.3.3

7.3.3.1

6.3

6.3.1

7.3.3.2

6.3.2

7.3.3.3

6.3.3

7.3.4

7.3.4.1

7.3.4.2

6.4

6.4.1

7.3.4.5

6.4.4

7.3.5

6.5

7.3.6

6.6

7.4

7

7.5

7.5.1

8.1

7.5.2

8.2

7.5.3

8.3

7.6

7.6.1

9

9.1

7.6.2

9.2

7.7

7.7.1

10

10.1

7.7.2

10.2

7.7.3

10.3

7.7.4

10.4

40

ГОСТ 33787—2016

Окончание таблицы ДА. 1

Структура настоящего стандарта

Структура международного стандарта (европейскою региональною стандарта ЕН 61373:1999)

Разделы

Подразделы

Пункты

Подпункты

Разделы

Подразделы

Пункты

Подпункты

7.7.5

10.5

7.7.6

10.6

7.7.7

10.7

11

7.8

12

9.4

13

10

14

15

16

Приложение А

Приложение А

Приложение В

Приложение В

Приложение С

Приложение С

Приложение D

Приложение ZA

Приложение ДА

Приложение ДБ

41

ГОСТ 33787—2016

Приложение ДБ

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном европейском стандарте

Таблица ДБ.1

Обозначение ссипочмого меж сосуда ре? мм кого стандарта

Степень

соответствия

Обозначение и наименование ссылочною международного стандарта

ГОСТ 2582—2013

NEQ

IEC 60349-1(2010) «Электротяга. Вращающиеся электрические машины для рельсового и безрельсового транспорта. Часть 1. Машины. кроме двигателей переменного тока с гмтанием от электронных преобразователей ».

IEC 60349-2(2010) «Электротяга. Машины, вращающиеся электрические для рельсового и безрельсового транспорта. Часть 2. Двигатели переменного тока с питанием от электронных преобразователей»

ГОСТ 28203—89 (МЭК 68-2-8—82)

MOD

IEC 60068-2-6:1982 «Испытания на воздействие виеш них факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc. Вибрация (синусоидальная)»

ГОСТ 28213—89 (МЭК 68-2-27—87)

MOD

IEC 60068-2-27:1987 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Часть 2. Испытания. Испытание Еа и руководство. Удар»

ГОСТ 28215—89 (МЭК 68-2-29—87)

MOD

IEC 60068-2-29:1987 «Испытания на воздействие внешних факторов. Честь 2. Испытания. Испытание ЕЬ и руководство. Ударная тряска»

ГОСТ 28231—89 (МЭК 68-2-47—82)

MOD

IEC 60068-2-47:1982 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-47. Методы испытаний. Крепление элементов, аппаратуры и других изделий для испытаний на вибрацию, удар и для подобных динамических испытаний»

ГОСТ 30630.0.0—99

NEO

IEC 60068-1:1988 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 1. Обшив положения и руководство»

ГОСТ 30630.1.1—99

NEO

IEC 60068-2-6:1982 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc. Вибрация (синусоидальная)» IEC 60068-2-64:1993 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fh. Широкополосная случайная вибрация (цифровое управление) и руководство»

ГОСТ 30630.1.2—99

NEO

IEC 60068-2-6:1982 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc. Вибрация (синусоидальная)» IEC 60068-2-64:1993 «Испытания на воздействие внешних факторе». Часть 2. Испытания. Испытание Fh. Широкополосная случайная вибрация (цифровое управление) и руководство»

ISO 10055:1996 «Вибрация механическая. Требования к испытаниям по вибрации судового оборудования и деталей машин и механизмов»

ГОСТ 30630.1.9—2002 (МЭК 60068-2-64:1993)

MOD

IEC 60068-2-64:1993 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fh. Широкополосная случайная вибрация (цифровое управление испытаниями)»

ГОСТ 30631—99

NEO

IEC 60721-3-3(1994) «Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и их степеней жесткости. Раздел 3. Эксплуатация в стационарных условиях в местах, защищенных от непогоды»

42

ГОСТ 33787—2016

Окончание таблицы ДБ. 1

Обозначение ссылочного нежгосуд арст веиног о стенде рта

Степень

соответствия

Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта

IEC 60721-3-4(1995) «Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и их степеней жесткости. Раздел 4. Эксплуатация в стационарных условиях в местах, не защищенных от непогоды»

1ЕС 60721-3-5(1985) «Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и их степеней жестхости. Раздел 5. Размещение на наземных транспортных средствах»

IEC 60721-3-6(1987) «Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и их степеней жесткости. Воздействующие факторы на судах»

IEC 60721-3-7(1995) «Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и их степеней жесткости. Раздел 7. Переносной и нестационарный режим эксплуатации»

Примечание — В настоящей таблице испогъзованы следующие обозначения степени соответствия стандартов:

MOD — модифицированные стандарты:

NEQ — неэквивалентные стандарты.

43

ГОСТ 33787—2016

УДК 629.4.015:006.354    МКС 45.060    MOD

Ключевые слова: вибропрочность, виброустойчивость, методы испытаний, оборудование, синусоидальная вибрация, случайная вибрация, удар

Редактор В.А. Сиволапов Корректор Е.Р. Ароян Компьютерная верстка Ю.В. Поповой

Сдано в набор 15.07.2016.    Подписано о печать 22.08.2016

Уел. леч. л. 5.58.

Формат 60 * 84 Vg.

Гарнитура Ариал.

Набрано в ИД «Юриспруденция». 115418, Москва. ул. Орджоникидзе, 11. www.|unsiedat.iu

Издано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 123885. Москва. Гранатный пер.. 4.