Вопросы 1-го уровня, весенний семестр 2017 г.
1. Какой тип испытательного оборудования является наиболее распространенным?
вибростенды
2. Какие физические процессы моделируются на стендах одиночных ударов?
3. Какие физические процессы моделируются на стендах многократных ударов?
4. Какой принцип действия заложен в ударных стендах?
Принцип действия ударного стенда заключается в относительно длительном накоплении необходимой для воспроизведения удара энергии и последующем ее высвобождении в устройстве преобразования энергии в течение короткого времени.
5. В какой период времени были созданы первые ударные стенды?
6. В какой период времени были выполнены первые исследования по моделированию ударных воздействий с анализом спектра вибраций?
7. В какой период времени форма ударного отклика при ударных испытаниях стала эталоном в стандартах РФ?
В 1998-1999 (ГОСТ 30630.1.1-99, ГОСТ Р 51371-99, ГОСТ РВ 20.57.305-98)
8. Какие способы принудительного разгона ударного стола получили распространение в ударных стендах?
различают установки механического, электромеханического, пневматического и гидропневматического типа
9. Какими основными параметрами характиризуются импульсы ускорения, воспроизводимые на ударных стендах?
Основное требование, предъявляемое к испытательным ударным стендам для изделий, сводится к созданию ударных импульсов ускорения заданной формы, амплитуды и длительности. Вторым важнейшим требованием является воспроизводимость ударного импульса.
10. В каком диапазоне лежат типовые требования по длительности импульсов ускорения, воспроизводимых на стендах одиночных ударов?
Типовые требования по длительности нарастания ударного импульса лежат в диапазоне от 5 до 50 мс, а пиковое ударное ускорение — от 100 до 1000 м/c 2
11. В каком диапазоне лежат типовые требования по длительности импульсов ускорения, воспроизводимых на стендах многократных ударов?
При типовых испытаниях ускорение лежит в диапазоне 5...50 g, частота 0,5...2 Гц, а длительность 5...50 мс.
12. Какой тип ударного стенда обеспечивает большую длительность импульсов ускорения?
Одиночные
13. В каком диапазоне лежат типовые требования по амплитуде импульсов ускорения, воспроизводимых на стендах одиночных ударов?
Стенд при этом должен обеспечивать получение механических ударов одиночного действия с амплитудой ускорения, соответствующей заданной степени жесткости испытания. (1-13)
14. В каком диапазоне лежат типовые требования по амплитуде импульсов ускорения, воспроизводимых на стендах многократных ударов?
15. Какой тип ударногог стенда обеспечивает большую амплитуду импульсов ускорения?
Копры свободного падения
16. Что такое форма ударного импульса?
Форма временной характеристики импульса ускорения удара
17. Какие формы ударных импульсов относятся к типовым?
Треугольная, полусинусоидальная, трапецеидальная, возможно прямоугольная
18. Какие формы ударных импульсов воспроизводятся на стендах одиночных ударов?
Треугольная, полусинусоидальная, трапецеидальная
19. Какие формы ударных импульсов воспроизводятся на стендах многократных ударов?
полусинусоидальная
20. Какой тип ударного стенда обеспечивает воспроизведение разных форм ударных импульсов?
Пневматические ударные стенды
21. От каких параметров зависит амплитуда ударного импульса, воспроизводимого на ударном стенде?
Скорость
22. Какую функцию выполняют формирователи ударных импульсов?
23. Какое сочетание амплитуды и длительности обеспечит жесткий формирователь?
24. Какое сочетание амплитуды и длительности обеспечит мягкий формирователь?
25. С какой целью проводят испытания на ударную прочность?
Испытание на ударную прочность проводят с целью проверить способность изделия противостоять разрушающему воздействию механических ударов многократного действия и сохранять после этого воздействия значения параметров в пределах, указанных в стандартах и технических условиях на изделия и программе испытания.
26. Что определяет степень жесткости при испытаниях на ударную прочность?
степень жесткости удара — комбинация пикового ускорения и длительности импульса
27. С какой целью проводятся испытания на ударную устойчивость?
Испытание на ударную устойчивость проводят с целью проверки способности изделия выполнять свои функции в условиях действия механических ударов
28. В чем заключаются испытния на сейсмический удар?
Испытания на сейсмический удар проводят с применением специальной оснастки, которая соответствует по жесткости и по местам крепления к строительной конструкции. Стенд при этом должен обеспечивать получение механических ударов одиночного действия с амплитудой ускорения, соответствующей заданной степени жесткости испытания. Рекомендуемая форма ударного импульса- полусинусоидальная.
29. В чем заключается особенность ударного стенда построенного по принципу копра?
Стенд КСП5 предназначен для механических испытаний объектов на ударную прочность и ударную устойчивость при воздействии ударных импульсов ускорения.
30. Какую функцию в стенде одиночного удара КСП5 выполняет сбрасыватель?
Сбрасыватель стола 7 имеет форму арки. На концах арки находятся пневмозажимы 8, удерживающие стол, и механизмы, блокирующие сброс в нештатных ситуациях. Аппаратура управления пневмозажимами и блокирующими механизмами находится на самом сбрасывателе. Связь сбрасывателя с пультом управления 9 и с компрессором 10 осуществляется по рукаву 11, включающему кабель управления и пневматическую трубку. Сбрасыватель, как и стол, движется по направляющим 3, благодаря встроенным катковым опорам.
Механизмы подъема сбрасывателя включают лебедку 12, канат 13, канатные блоки и датчик натяжения каната 14. Лебедка и канатные блоки смонтированы на несущей конструкции копра. Датчик соединяет канат со сбрасывателем. Сигнал с датчика используется для контроля веса оснастки с изделием и управления лебедкой.
31. Какую функцию в стенде одиночного удара КСП5 выполняет парковочное устройство?
Фиксируя «ударный стол» и «сбрасыватель» после удара, и для уменьшения возмущений от работы ударных стендов. Безопасность
32. Какую функцию в ударных стендах выполняют ударные столы?
«Ударные столы» удерживает изделие и ударяет инерционный блок.
33. Какие требования предъявляются к ударным столам?
Ударный стенд при таких испытаниях должен обеспечивать получение механических ударов многократного действия с амплитудой ускорения, соответствующей заданной степени жесткости испытания согласно.Длительность действия ударного ускорения при испытаниях должна соответствовать стандарты, но не превышать максимальную длительность действия ударного ускорения в соответствии с техническими требованиями на изделие. Значение относительного коэффициента нелинейности механической системы или узла изделия 0,25…0,75 относится к изделиям с узлами, имеющими предварительное натяжение и обладающими кусочно-линейной упругой характеристикой.
34. Почему ударные столы не обеспечивают постоянное ударное ускорение по всему "зеркалу" стола?
Потому что принцип работы «ударные столы» - это свободное падение объекта с определенной высоты.
35. Какую функцию в стенде одиночного удара КСП5 выполняет датчик силы?
Для защиты копра от перегрузок.
36. Какую скорость приобретет ударный стол при свободном падении с высоты 5м?
37. Какие устройства используются для подъема ударных столов в стендах одиночных ударов?
лебедка
38. Каким образом предотвращается повторный удар после отскока в стендах одиночного удара?
С помощью пневматической схемы инерционного блока. Запорный кран 1 позволяет сбросить давление в ударных подушках при выполнении регулировок, краны 5 обеспечивают как совместную, так и раздельную работу ударных и подъемных подушек. Принцип работы инерционного блока 6 заключается в создании оптимального перехода кинетической энергии падающего стола в работу деформации формирователя импульса и потенциальную энергию сжатого воздуха в пневмоподушках при условии создания требуемого для испытаний изделий ударного ускорения.
39. Между какими элементами распределяется кинетическая энергия падающего стола в ударном стенде?
Пневматические подушки
40. Какую функцию в ударных стендах выполняют пневмоподушки?
Падающий стол деформирует формирователь, создавая требуемое для испытания ударное ускорение по критериям амплитуды, формы и длительности. Оставшаяся часть кинетической энергии стола начинает смещать подвижный инерционный блок, увеличивая давление в пневматических подушках; в этой фазе подушки работают как пневматические пружины. Инерционный блок смещается до тех пор, пока кинетическая энергия блока вместе со столом не перейдет в потенциальную энергию сжатого воздуха. В этой фазе работы инерционный блок остановится и начнет движение вверх. При движении вверх давление в подушках начнет падать, и по датчику давления, четыре ударные подушки с помощью клапанов быстрого сброса соединятся с атмосферой.
41. Какие элементы автомобиля уменьшают ударное воздействие на водителя на плохой дороге?
Газогидравлические демпферы. Подвеска (пневматическая, газогидравлическая и пр.) Пневмоподушки различных типов.
42. Какую функцию в ударных стендах выполняют амортизаторы?
Для уменьшения возмущений от работы ударных стендов наковальни копров соединяются с инерционными блоками, которые, в свою очередь, устанавливаются на специальных амортизирующих пневмоподушках. Это позволяет существенно уменьшить массу фундамента и создавать так называемые "бесфундаментные" копры. Амортизаторы используются в копрах в качестве устройств для гашения низкочастотных колебаний инерционных блоков после воспроизведения удара(ов).
43. Какую функцию в ударных стендах выполняет инерционный блок (сейсмическая масса)?
Принцип работы инерционного блока заключается в создании оптимального перехода кинетической энергии падающего стола в работу деформации формирователя импульса и потенциальную энергию сжатого воздуха в пневмоподушках при условии создания требуемого для испытаний изделий ударного ускорения.
44. Какое время срабатывания должны иметь клапана быстрого выхлопа для оптимальной работы пневмоподушек в стенде КСП5?
Падение давления до атмосферного происходит за 25 мс, а срабатывание клапана за несколько миллисекунд.
45. Какую функцию в пневматических ударных стендах выполняют электропневматические преобразователи?
Электропневматические преобразователи широко используются в ударных испытательных стендах. Они преобразуют электрический управляющий сигнал (аналоговый или дискретный) в пропорциональное по величине давление на выходе, обеспечивая высокий уровень линейности, воспроизводимости и чувствительности. Обеспечивают управление давлением, поступающим на распределители и цилиндры от стойки управления стенда. В совокупности с настраиваемыми упорами это позволяет автоматизировать воспроизведение различных программ испытаний.
46. Какую функцию в пневматических ударных стендах выполняют пневмогидравлические преобразователи?
Обеспечивает работу гидравлических тормозов. (Пневмогидравлический редуктор). Устраняют раскачку стенда после падения ударного стола. Преобразуют давление газов в давление жидкости.
47. Почему в ударных стендах многократного действия для регулирования скорости не используются дроссели с обратными клапанами?
Будет маленькая частота
48. Какие параметры определяют основные технические характеристики ударных стендов?
Грузоподъёмность копра, Длительность ударного импульса, Пиковое ударное ускорение, Диапазон задания высоты подъёма, Погрешность задания высоты подъёма стола, Режим работы стенда.
49. Как связаны амплитуда и длительность ударного импульса со скоростью ударного стола перед ударом?
Пиковое значение ускорения при линейной характеристике формирователя определяется, в основном, скоростью стола в момент удара (высотой, с которой падает стол), его массой и жесткостью формирователя. Длительность нарастания импульса практически полностью определяется двумя последними параметрами. Масса инерционного блока мало влияет на параметры импульса, а жесткость подвески практически не влияет вообще.
50. Импульс ускорения какой амплитуды можно получить теоретически при скорости ударного стола 10 м/с и длительности импульса 3,14 мс?
5 g
51. Как связаны амплитуда и длительность ударного импульса в ударных стендах?
52. Почему основной характеристикой ударного стенда является скорость перед ударом, а не амплитуда и длительность импульса?
От скорости зависят ускорение и амплитуда
53. Каких предельных ускорений можно достичь в ударных стендах с ускорителями?
54. В чем заключается принцип действия усилителя ударного ускорения?
55. На каких частотах работают стенды многократных ударов?
0,5 – 2 Гц
56. В чем заключается главное преимущество пневматических ударных стендов многократного действия по отношению к механическим?
??? Высокая надежность и большой ресурс
57. Какие временные составляющие определяют частоту срабатывания пневматического стенда многократных ударов?
Т=tц + tп + tи + 2tр,
tц – время, необходимое пневмоприводу для подъема ударного стола на заданную высоту;
tп– время свободного падения ударного стола с заданной высоты досоударения с формирователем импульса;
tи– длительность действия импульса ударного ускорения, определяемая ТУ на испытываемые изделия;
tр– время срабатывания пневмораспределителей
58. Что описывает рабочая диаграмма ударного стенда?
связь ударного ускорения и длительности его воспроизведения. определяет характерные диапазоны воспроизведения
длительности t и амплитудного значения ударного ускорения a
59. С какой целью выполняется компьютерное моделирование работы пневматических ударных стендов?
Для выбора характеристик стенда, которые бы обеспечили, с одной стороны, необходимую грузоподъемность, а с другой, требуемую частоту и
амплитуду ударных импульсов. также позволяет оптимальным образом подобрать конструктивные параметры стенда, такие как схема привода и типоразмер подъемных цилиндров, коммутирующая и распределительная пневматическая арматура, сечение и оптимальная длина подводных трубопроводов, производительность компрессора и объем ресивера и т. д
60. Какой скорости движения поршня пневматического цилиндра можно достичь в типовых приводах?
61. С какой целью в электромеханическом ударном стенде ВСТС-450 использован механизм параллелограмма?
Отсутствие поступательных направляющих стола и использование вместо них параллелограммного механизма существенно упрощает конструкцию стенда.
62. С какой целью в электромеханическом ударном стенде ВСТС-450 применяется силовое замыкание кинематической цепи привода толкателя?
Замыкание кулачкового механизма выполняется за счет силы тяжести стола и дополнительно за счет пневматической пружины, реализованной с помощью пневматического цилиндра 7. 1 – кулачок; 2 – мотор-редуктор; 3 – кулачковый механизм; 4 – механизм параллелограмма; 5 – стол; 6 – испытуемое изделие; 7 – пневмоцилиндр
63. Что ограничивает малая высота подъема ударного стола в электромеханических ударных стендах?
толкатель
64. Каким элементом задается высота подъема ударного стола в электромеханическом ударном стенде ВСТС-450?
65. Чем ограничивается величина хода толкателя в кулачковых механизмах?
Высота подъёма стола
66. Как определяется угол давления в кулачковых механизмах?
67. Почему ограничивают углы давления в механизмах машин? Сила вызывает перекос толкателя и возникновение сил трения в направляющих толкателя. Если эта сила велика, то может произойти заклинивание и поломка толкателя.Для уменьшения силы выгодно, чтобы угол давления был как можно меньше.Однако, с другой стороны, с уменьшением угла давления возрастают размеры кулачка, что нежелательно.Учитывая вышеизложенное, при проектировании кулачковых механизмов устанавливают максимальное значение угла давления _max, которое не должно быть превзойдено, так как в противном случае возникают большие силы трения, снижается КПД кулачкового механизма и возможны заклинивание и поломка толкателя.На практике значения угла давления _ max принимают равными: 30° – для поступательно движущихся толкателей; 45° – для качающихся толкателей (коромысел).
68. Какие конструктивные решения позволяют существенно увеличить скорость стола в пневматических ударных стендах?
В режиме одиночного удара с ускорителями пневматические стенды приближаются по характеристикам к копрам свободного падения, но имеют худшие параметры по энергии удара.
69. За счет чего в малогабаритном пневматическом ударном стенде SM-110-MP компании Avex Electronics Inc. достигается скорость стола 8 м/c.
В режиме одиночного удара с ускорителями пневматические стенды приближаются по характеристикам к копрам свободного падения, но имеют худшие параметры по энергии удара.
70. На аккумулировании какой энергии как правило работают испытательные автомобильные горизонтальные стенды (катапульты)?
в автомобильных катапультах, как правило, - сжатый воздух.
71. Какой способ торможения используется в горизонтальном стенде компании Seattle Safety?
По требуемому закону посреством гидровлических тормозов
72. В каких единицах исчисляется энергия, запасенная в автомобильных горизонтальных стендах?
может быть вычислена по формуле:
где 
− масса газа, закаченного в баллоны, Кг
R − газовая постоянная, Дж
T − температура в испытательном боксе, К.
73. Какого порядка запасается энергия в баллонах сжатого воздуха в автомобильных катапультах?
С учетом потерь трубопроводах и при отсуствии теплообмена с окружающей средой при расширении воздуха в поршневой полости разгонного цилиндра фактическая энергия, подведенная к ускоряемому объекту, будет существенно ниже.
74. Какое преимущество имеет электромагнитная разгонная катапульта по отношению к пневматической (паровой)?
Обеспечивают большую энергию и скорость разгона и высокую погрешность.
75. Какие физические процессы моделируются при виброиспытаниях?
Испытание на выбропрочность и испытание на выброустойчивость.
76. Какое воздействие оказывает вибрация на резьбовые соединения?
77. Какое воздействие оказывает вибрация на приборы?
78. Какое воздействие оказывает вибрация на здания?
79. Какие элементы автомобиля уменьшают вибрационное воздействие на водителя на плохой дороге?
80. Какими параметрами характеризуется вибрационное воздействие?
81. Какой вид механических испытаний является наиболее тяжелым для большинства изделий?
виброиспытания
82. В чем заключаются испытания на вибропрочногсть?
испытания на вибропрочность проводят для проверки способности объекта противостоять воздействию вибрации заданной степени жесткости и нормально функционировать после прекращения этого воздействия;
83. В чем заключаются испытания на виброустойчивость?
при испытаниях на виброустойчивость проверяется способность объекта выполнять свои функции и сохранять значения параметров в установленных пределах под воздействием вибрации;
84. Какой параметр определяет типоразмер электродинамического вибростенда?
амплитуда силы вибратора F=m*a();
85. Каким образом сила, действующая на вибростол, электродинамического вибратора зависит от индукции магнитного поля катушки подмагничивания?
прямо пропорционально (по формуле F=B*I*L);
86. От каких параметров зависит сила, действующая на вибростол в электродинамическом стенде?
B-индукции магнитного поля в зазоре, I – тока в катушке управления, L – часть длины провода
87. В каком диапазоне частот работают электродинамические вибростенды?
от 0.5 до 15000 Гц (обычно от 2 до 2000 Гц);
88. В каком диапазоне виброускорений работают электродинамические вибростенды?
до 1500 м/с2 (обычно до 200 м/с2 или 20g);
89. Какой тип вибростендов получил наибольшее распространение?
электродинамические вибростенды;
90. За счет чего создается динамическая вынуждающая сила в электродинамических вибростендах?
за счет взаимодействия переменного тока в подвижной катушке, которая служит исполнительным устройством вибростенда, и постоянного магнитного поля;
91. Что из себя представляет простейшая виброопора?
Типовая конструкция эластомерной виброопоры состоит из резиновой прокладки, верхней и нижней стальных плит.Конструкция пружинной виброопоры состоит из нескольких цилиндрических винтовых стальных пружин сжатия, присоединенных к верхней и нижней плитам.
92. Какой физический эффект позволяет уменьшить вибрационное воздействие за счет применения виброизоляции?
Отражение упругих волн в твердом теле от мест нарушения неоднородности. Это определяется разностью импедансов виброизолятора и изолируемой конструкции.
93. Какой элемент конструкции электродинамического вибростенда определяет его габаритный размер?
Магнитопровод
94. Из какого материала следует изготовить магнитопровод электродинамического вибростенда?
Материал магнитопровода должен обладать высокой индукцией насыщения и большой магнитной проницаемостью. Магнитолровод мощных вибростендов изготовляют из магнитномягких электротехнических сталей. В вибростендах малой мощности используют постоянные магниты из магнитнотвердых сплавов.
95. В чем заключается принцип действия механического вибростенда?
Создание динамической вынуждающей силы в результате преобразования механической энергии вращательного движения.
96. За счет чего создается динамическая вынуждающая сила в кинематических вибростендах?
Вынуждающая сила создается путем его отклонения непосредственно управляющим механизмом, например кривошипно-шатунным, кулисным или кулачковым.
97. За счет чего создается динамическая вынуждающая сила в инерционных вибростендах?
Вынуждающая сила создается посредством вращательного (иногда возвратно-поступательного) движения неуравновешенных масс.
98. За счет чего создается динамическая вынуждающая сила в гидравлических вибростендах?
Создает динамическую вынуждающую силу в результате изменения давления жидкости по заданному закону.
99. Какой тип вибростенда обеспечивает максимальную частоту вынуждающей силы?
э лектродинамический
100. Какой тип вибростенда обеспечивает максимальное перемещение вибростола?
гидравлический
101. Конструкция какого вибростенда наименее чувствительна к эксцентриситету нагрузки?
гидравлический
Лектор, доц. А.Н. Попов