WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |
..

1 УДК 620.1(075) ББК Ж3-1я73 С325 Р е ц е н з е н т ы:

Начальник отдела АСУ Тамбовского ЦСМ Д.Ю. Крылов Доцент кафедры "Криминалистика и информатизация правовой деятельности" ТГТУ кандидат технических наук А.В. Терехов Серегин, М.Ю.

С325 Организация и технология испытаний : в 2 ч. Ч. 1: Методы и приборы испытаний : учебное пособие / М.Ю. Серегин. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. – 84 с. – 100 экз. – ISBN 5-8265-0546-Х.

Учебное пособие является базовым при изучении дисциплины "Организация и технология испытаний".

Предназначено для студентов 5 курса специальностей 200503 и 220501.

Рекомендуется также студентам и магистрантам для организации самостоятельной работы по изучению методов и процедур проведения испытаний продукции и материалов.

УДК 620.1(075) ББК Ж3-1я73 Серегин М.Ю., 2006 ISBN 5-8265-0546-Х © ГОУ ВПО "Тамбовский государственный © технический университет" (ТГТУ), 2006 Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" М.Ю. СЕРЕГИН ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ Ч а с т ь 1 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ИСПЫТАНИЙ Утверждено Ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов 5 курса специальностей 200503 и 220501 Тамбов Издательство ТГТУ 2006 Учебное издание СЕРЕГИН Михаил Юрьевич ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ Ч а с т ь 1 МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ИСПЫТАНИЙ Учебное пособие Редактор З.Г. Чернова Инженер по компьютерному макетированию М.Н. Рыжкова Подписано в печать 15.12.2006.

Формат 60 84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тimes New Roman.

4,7 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 813 Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14 ВВЕДЕНИЕ Испытания являются одним из важнейших этапов жизненного цикла продукта. Проведение испытаний позволяет определить пригодность применения материалов и сырья для изготовления продукции, проконтролировать качество получаемого материала, а также определить возможность использования технологических приемов и методов при изготовлении изделий.

Испытания проводятся на всех этапах жизненного цикла продукта. Правильная организация испытаний позволяет избежать недостоверных результатов и предотвратить выпуск несоответствующей продукции.

Важнейшей частью организации испытаний является грамотная разработка и утверждение методик проведения испытаний. Правильно составленная методика проведения испытаний позволяет получать результаты с высокой достоверностью даже при работе персонала с низкой квалификацией.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЙ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ НА ИЗДЕЛИЯ И МАТЕРИАЛЫ Воздействия, оказывающие влияния на изделия, материалы и сырье различают по ряду признаков их разделяют на внутренние и внешние воздействия. Внешние воздействия, в свою очередь, можно разделить на: температурные воздействия; воздействия климатических, механических, космических факторов в естественных условиях и в условиях применения на объекте.

Климатические воздействия разделяются на следующие типы:

• температура, влажность, давление, температура повышенная 50…80 °С – для аппаратуры в условиях эксплуатации и условиях хранения – пониженная температура – +5, –40 °С.

• влажность "сухая и мокрая" – пониженная и повышенная; повышенная 98 % и выше; точка росы – точка конденсации пара; наличие дождя.

• гидроустойчивость;

• повышенное и пониженное давление – не разрушение материала;

• совокупное воздействие климатических факторов – воздействие, например, температуры и влажности.

Механические воздействия на аппаратуру, материалы или изделия разделяют на испытания:

• разрушающие и неразрушающие;

• на прочность, разрушение;

• на критическую нагрузку;

• на разрыв;

• на сжатие и изгиб;

• на кручение;

• на излом;

• на сдвиг;

• на удар;

• на воздействие вибрации – гармонической, случайной, стохастической, негармонической;

• на центробежные нагрузки или ускорения;

• испытание на прочность и жесткость.

Биологические воздействия разделяют на:

• механические макроразрушения при контакте:

1) столкновение – олени, лоси, люди, птицы и т.д.;

2) прогрызание – мыши, термиты;

3) уничтожение;

• ухудшение эксплуатационных свойств в результате:

1) биозагрязнения;

2) биозасорения;

3) биообрастание: плесень, мох, деревья, плющ;

• биохимическое разрушение:

1) биологические повреждения в процессе питания – грибы;

2) химическое воздействие выделяющихся веществ Н2, плесень выделяет органическую кислоту;

3) физико-химическая коррозия на границе материала-организма, плесень, грызуны, микроорганизмы, вирусы и бактерии.

Необходимо учитывать хорошую приспособляемость микроорганизмов к изменениям параметров окружающей среды, влияние на их рост температуры, влажности, давления, кислотности и других факторов. Наиболее сильное влияние на рост организмов оказывает температура. Размеры организмов существенно влияют на их активность. Увеличение отношения поверхности к объему у микроорганизмов обусловливает высокую скорость протекания реакций, т.е. интенсивность обмена веществ и роста.

По отношению к использованию воздуха для выработки клеточной энергии различают аэробные (основными являются окислительные реакции, в которых акцептор водорода – кислород) и анаэробные (без свободного кислорода) условия жизни и развития организмов.



Бактерии – самая многочисленная и распространенная группа микроорганизмов, имеющих одноклеточное строение. Большинство видов бактерий существует за счет мертвых органических остатков.

Одной из особенностей микроорганизмов является их способность к спорообразованию. Споры у бактерий образуются при неблагоприятных условиях существования (недостатке питательных веществ, высушивании, изменении рН среды и т.д.), причем из одной клетки формируется только одна спора. Образование спор у бактерий не связано с процессом размножения, а является приспособлением к выживанию в неблагоприятных условиях внешней среды. Размножение бактерий осуществляется путем деления.

Плесневые грибы отличаются от бактерий более сложным строением и более совершенным способом размножения спорами. Клетки грибов (гифы) образуют переплетения и ветвления, называемые мицелием.

Грибы способны вырабатывать клеточную энергию только за счет энергии химических реакций. Мицелий и споры грибов образуют хорошо окрашенные колонии, заметные невооруженным глазом.

При испытаниях материалов, применяемых в производстве изделий, на микологических площадках, расположенных в различных климатических зонах РФ, за три года было выделено 585 штамов плесневых грибов, принадлежащих 166 видам и 52 родам из классов: фикомицетов, аскомицетов, базидиомицетов и несовершенных грибов.

Родовой состав грибов, поражающих полимерные материалы в климатических районах России, приведен в приложении к ГОСТ 9.048–75.

Микроорганизмы обладают богатым ферментативным аппаратом. Они способны в зависимости от условий синтезировать нужный фермент или использовать ферменты другого организма при отсутствии нужного собственного. Вредящая деятельность микроорганизмов в основном связана с выделением экзоферментов и продуктов метаболизма: амино- и органических кислот.

Действие микроорганизмов на материалы и изделия изделий. Наиболее агрессивными метаболитами микроорганизмов являются органические кислоты (известно около 30 органических кислот, синтезирующих плесневыми грибами), окислительно-восстановительные и гидролитические экзоферменты. Благодаря микроскопическим размерам, гифы и споры проникают в углубления и трещины материала, вызывая изменения массы, водопоглощения и степени гидрофобности. Обрастание микроорганизмами зависит от химического состава и строения материала, микрофлоры окружающей среды, наличия загрязнений (органических и неорганических) в воздухе, климатических условий и избирательности действия сообществ организмов.

Поверхностное воздействие плесневых грибов за счет конденсирования влаги и повышения температуры приводит к коротким замыканиям между токоведущими частями плат. Органические кислоты и другие метаболиты обладают высокой проводимостью. В результате снижаются удельные объемное и поверхностное сопротивления, увеличивается tg, уменьшаются пределы механической прочности материалов на растяжение и изгиб. Обрастание сплавов свинца, алюминия и стали ведет к интенсивному растворению зерен металлов (исследование проводилось с применением электронного микроскопа).

Оптические изделия из стекла подвергаются разрушению плесневыми грибами из-за растворения продуктами метаболитов. На совершенно чистой поверхности стекла рост грибов не наблюдается, однако в производстве невозможно достичь высокой чистоты. Рост плесневых грибов лучше идет на нейтральных стеклах (например, кварцевом) и хуже на стеклах с щелочной реакцией. Даже умеренный рост микроорганизмов представляет серьезную проблему, так как снижает контрастность изображения, создает нежелательное рассеивание света. Споры попадают на стекла при сборке оптических приборов. Стекла поражаются Aspergillus, Trichoderma, Penicillium, Mucor, Rhizopus и т.д.

Обработка печатных плат продуктами метаболизма в 10–12 раз снижает тангенс угла диэлектрических потерь. Действие аспергилов и пеницилов увеличивает на несколько порядков переходное сопротивление контактов и на 20… 30 % – контактное сопротивление у кабельных изделий.

Как уже отмечалось, углеродистые стали разрушаются сульфатредуцирующими бактериями. Так же действуют на сталь и тионовые бактерии. Силикатные бактерии разлагают алюмосиликаты: слюду, калиевое стекло, превращая калий в воднорастворимые соединения.

Наибольшее влияние оказывают микроорганизмы на органические субстраты, поскольку используют их в качестве источников углерода. Это могут быть пластмассы, краски, следы смазки, остатки флюсов, растворителей, пота рук, адсорбированные органические частицы из воздуха цеха или склада. Отметим, что в воздухе производственных помещений число колоний микроорганизмов в пять раз меньше, чем при хранении на открытом воздухе, и в три раза меньше, чем на складах. Благоприятное действие оказывает аэрация воздуха производственных помещений Космические воздействия. Наиболее существенными факторами, оказывающими влияние на изделия, являются:

• глубокий космический вакуум;

• корпускулярное излучение (потоки ядер геля);

• метеорные частицы;

• захламленность космоса;

• радиационные пояса земли (воздействия электромагнитных полей высокой мощности);

• перепад температур на солнечной и теневой стороне (–90; +120°) – на орбите.

Космические условия характеризуются совокупностью воздействий космической среды, к которым относятся: глубокий вакуум, невесомость, температура (чаще сверхнизкая), электромагнитные и корпускулярные излучения, наличие метеорных частиц, магнитных и гравитационных полей планет и звезд и т.д.





Воздействие факторов космического пространства на конструкционные материалы и элементы изделий происходит на фоне определяющего фактора – давления глубокого космического вакуума, обусловленного сильной разреженностью среды. Глубокий вакуум характеризуется длиной свободного пробега молекул газа, соизмеримой с характеристическими линейными размерами космического аппарата или испытательной вакуумной камеры.

При изучении параметров космических условий выделяют три среды: межзвездную, межпланетную атмосферу планет и их спутников.

Межзвездная среда состоит из межзвездного газа и мельчайших твердых частиц – пыли, заполняющих пространство между звездами в галактиках. Газ почти равномерно перемешан с пылью.

Межзвездная среда вблизи Солнца переходит в межпланетную среду.

Межпланетная среда заполняет пространство между планетами Солнечной системы. Она состоит из расширяющегося вещества солнечной короны (примерно 90 % составляют ионизированные атомы водорода и около 9 % – атомы гелия), несущего увлекаемое веществом магнитное поле.

Вопросы для самоконтроля 1. Что такое испытание 2. Как классифицируют внешние воздействующие факторы 3. Какие воздействия относятся к климатическим 4. Какие воздействия относятся к космическим 5. Какие воздействия относят к механическим 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ Все применяемые методы испытаний классифицируются на две большие группы: физические испытания реальных изделий или макетов и испытания с использованием моделей.

Физические испытания могут проводиться как при внешних воздействующих факторах, создаваемых искусственным путем с помощью испытательных стендов (стендовые испытания) или специальных методов и средств, применяемых в лабораторных условиях (лабораторные испытания), так и при естественных внешних воздействующих факторов.

Лабораторные и стендовые испытания изделий отличаются от реальной эксплуатации тем, что при их проведении пока еще не представляется возможным моделировать все внешние воздействия одновременно в той случайной совокупности, которая имеет место при реальной эксплуатации. Обычно при лабораторных и стендовых испытаниях аппаратура подвергается воздействию одной или нескольких определенных нагрузок. Это приводит к результатам, несколько отличающимся от полученных при реальной эксплуатации. Поэтому при исследовании влияния внешних воздействующих факторов наряду с лабораторными и стендовыми испытаниями проводятся также испытания изделий в естественных условиях окружающей среды.

В зависимости от условий и места проведения испытаний при воздействии естественных внешних факторов различают полигонные и натурные испытания изделий.

Полигонные испытания объекта проводят на специально оборудованном полигоне. Широко распространены полигонные испытания изделий, проводимые при воздействии внешних климатических факторов. При этом испытания изделий, предназначенной для эксплуатации и хранения только в ограниченных климатических районах, проводят на полигонах, расположенных в пунктах, характеризующих, климатическое воздействие этих районов.

Натурные испытания объекта реализуются при выполнении трех основных условий:

1) испытаниям подвергается непосредственно изготовленное изделие (т.е. объект испытания) без применения моделей или составных частей аппаратуры;

2) испытания проводятся в условиях и при воздействиях на изделия, соответствующих условиям и воздействиям при их использовании по целевому назначению;

3) определяемые характеристики свойств объекта испытаний измеряются непосредственно без использования аналитических зависимостей, отражающих физическую структуру объекта испытаний и его составных частей. При этом допускается применение математического аппарата статистической обработки экспериментальных данных.

К натурным испытаниям относится, в частности, опытная эксплуатация изделий.

Цель полигонных и натурных испытаний – исследование комплексного влияния естественно воздействующих факторов на изменение параметров, свойств и механизмы отказов изделий при их эксплуатации и хранении. Эти испытания обеспечивают получение наиболее полной и достоверной информации о комплексном влиянии факторов окружающей среды на параметры, характеризующие изделий; позволяют исследовать характер реальных физико-химических процессов, протекающих в материалах и комплектующих изделиях при воздействии естественных внешних факторов; дают возможность уточнять данные, полученные при испытании объекта под воздействием внешних факторов, создаваемых искусственным путем, а также нормы на допустимые изменения параметров (критерии годности). По результатам полигонных и натурных испытаний разрабатывают рекомендации по способам защиты изделий от внешних воздействующих факторов.

Однако специфика натурных испытаний заключается в их большой продолжительности, сложности и высокой стоимости. Эти испытания требуют четкой их организации и оптимального планирования. С целью ограничения объема испытаний программа их проведения должна базироваться на анализе результатов эксплуатации, лабораторных и стендовых испытаний, а также требований; предъявляемых к изделиям. Это позволяет проводить испытание объекта только в тех естественных условиях, в которых влияние дестабилизирующих факторов наиболее интенсивно.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.