Испытания геодезических приборов

На работоспособность геодезических инструментов и их узлов влияют различные внешние факторы: температура и влажность воздуха, солнечные лучи, атмосферные осадки, пыль и песок, радиация, микроорганизмы; пары солей и кислот, вибрации и удары, нестабильность напряжения и частоты питающей сети и т. д. Совокупность указанных внешних факторов называют условиями эксплуатации приборов. Учет условий эксплуатации оказывает боль-568 шое влияние на конструкцию и стоимость прибора.

Геодезические инструменты подвергают контролю и испытаниям, Контроль — процесс получения и обработки информации, оценивающей соответствие прибора техническим условиям (ТУ) и государственным стандартам. Такой контроль выполняется обычно в тех же условиях, в которых прибору надлежит работать.

Под испытанием понимают проверку устойчивости работы прибора под действием различных внешних факторов.

Контролю и испытаниям подвергают макеты в процессе разработки геодезических инструментов с целью учета результатов на последующих этапах конструирования; собранные и отрегулированные опытные образцы в процессе предварительной и государственной приемки (ГОСТ 8.001-80), на основании которой принимают решение о целесообразности серийного выпуска.

При серийном производстве выполняют приемо-сдаточный контроль и периодические (типовые) испытания. Приемо-сдаточному контролю, являющемуся составной частью производственного процесса, подвергают все собранные инструменты. Сведения о результатах этого контроля должны содержаться в заключении отдела технического контроля (ОТК). На первом этапе приемо-сдаточного контроля проверяют сопроводительную документацию и производят внешний осмотр. Далее выполняют исследования, в процессе которых проверяют характеристики прибора, установленные ТУ. Если прибор не проходит приемо-сдаточного контроля, то его возвращают в цех для выявления брака и его устранения.

Приборы, соответствующие ТУ, пломбируют и отправляют на упаковку. В сопроводительные документы (паспорт и формуляр) вносят следующие данные: заключение о пригодности к эксплуатации, отметки о результатах приемо-сдаточного контроля, гарантийные сроки эксплуатации, гарантируемые характеристики, допустимые условия эксплуатации.

Периодические (типовые) испытания серийно выпускаемых геодезических инструментов проводят для выборочных партий при модернизации отдельных узлов и конструкций, при изменении технологического и производственного процессов, при передаче производства инструментов на другое предприятие и т. д.

Испытания подразделяют на механические, климатические, электрические и специальные.

Для повышения достоверности результатов обычно испытаниям подвергают не один, а партию из нескольких приборов.

Механические испытания. Все геодезические инструменты в той или иной степени подвергаются механическим воздействиям (при сборке, погрузке, транспортировке, выгрузке, установке, эксплуатации, ремонте и т. д.). Механические воздействия вызывают разрушение креплений, самовывинчивание резьбовых деталей, отслоение и осыпание покрытий, замыкание неизолированных про- 5 G 9

водов, самопроизвольное замыкание и размыкание электрических контактов, смещение оптических деталей и т, д.

Различают три основных вида механических воздействий: вибрации, линейные перегрузки и удары.

Вибрациями называют механические колебания. Возбудители вибраций вызывают колебания системы с частотой, равной частоте следования возбуждающих импульсов (вынужденные колебания). При совпадении частот собственных колебаний с частотами возбуждающих наступает явление резонанса, когда сравнительно небольшие возбуждающие силы могут вызвать колебания с большой амплитудой и создать в колеблющейся системе очень большие напряжения.

При эксплуатации частоты и интенсивность вынужденных колебаний геодезических инструментов в зависимости от условий площадки, где проводятся измерения, могут изменяться в широких диапазонах. При этом колебания отдельных элементов приводят к искажениям их работы.

Различают вибропрочность и виброустойчивость геодезических инструментов. Под вибропрочностью понимают способность инструмента сохранять свою работоспособность после воздействия вибраций в заданных параметрах частот и коэффициентов перегрузки. Проверка на вибропрочность проводится в нерабочем (выключенном) состоянии.

Во время испытаний на вибропрочность выявляют прочность конструкции, дефекты сборки и юстировки, прочность соединений, склеек, паек, надежность контактов и т. д.

Под виброустойчивостью понимают способность геодезических инструментов нормально функционировать во время воздействия вибраций в заданных параметрах частот и коэффициентов перегрузки.

Теоретически рассчитать, как будет вести себя прибор в целом и его отдельные детали и узлы при воздействии вибраций, очень сложно, поэтому поведение приборов при вибрациях оценивают по результатам виброиспытаний на вибростендах. При испытаниях чаще применяют механические и электродинамические вибростенды. Механические вибростенды создают вибрации с частотой до 300 Гц. Они содержат эксцентриковый или центробежный механизм, заставляющий колебаться платформу с закрепленным на ней испытуемым инструментом.

Электродинамические стенды создают колебания в широком диапазоне частот от десятков до несколько тысяч Гц. Принцип работы электродинамических стендов основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и переменного магнитного поля катушки, вследствие чего установленная на пружинах платформа с 570 прибором совершает возвратно-поступательные колебания.

Параметры вибрационных испытаний геодезических инструментов определяют согласно соответствующим техническим условиям, в которых указывают диапазон частот, коэффициент перегрузки и продолжительность вибрационного воздействия. Связь между отдельными параметрами вибраций выражается формулой:

. _ 4л2/25

  • (9.4)
  • 7 9810

где j — коэффициент перегрузки; f — частота колебаний стенда в Гц; s — амплитуда колебаний стола стенда в мм.

Линейные перегрузки геодезических инструментов возникают при их транспортировке во время взлета, посадки и виража самолета, разгоне и торможении автомобилей и т. д. Сила, возникающая при линейных перегрузках, в отличие от вибраций сохраняет свое направление относительно корпуса прибора. Влияние линейных перегрузок определяют на специальных центрифугах согласно техническим условиям.

Ударные нагрузки на геодезические инструменты могут возникнуть при погрузке и разгрузке, при транспортировке по плохим дорогам, при столкновениях транспорта и т. д. Различают ударную прочность и ударную стойкость прибора. Ударная прочность — способность прибора сохранять работоспособность после воздействия удара. Ударная стойкость — способность инструмента сохранять работоспособность во время действия ударов.

Испытания на воздействие ударов проводят на ударных стендах согласно техническим условиям, в которых должны быть указаны количество ударов, коэффициент перегрузки, длительность ударного импульса.

Ударные стенды бывают эксцентрикового и копрового типа. В первых стол с испытываемым инструментом при помощи эксцентрика поднимается на некоторую высоту, а затем совершает свободное падение. В копровых стендах ударное ускорение создается за счет удара маятника. Существуют также стенды, в которых ударное воздействие создается за счет спуска предварительно сжатой пружины.

Переносные геодезические инструменты некоторых типов подвергают ударным испытаниям при падении. При этом оговаривается высота свободного падения и другие параметры.

Испытания геодезических инструментов на транспортные перегрузки можно проводить в лабораториях, на стендах транспортной тряски по ГОСТ 13007-67 и в натурных условиях при транспортировке грузовым автомобилем по грунтовым и булыжным дорогам со скоростью 20 — 40 км/ч на расстояние до 1000 км. Первый способ наиболее простой и дешевый. 571

Климатические испытания. Под влиянием различных климатических факторов (температуры, влажности, давления и т. д.) в геодезических инструментах может произойти расфокусировка, расклейка оптических деталей, коррозия; могут изменяться вязкость масел и смазок, параметры электронных схем и др.

Климатические испытания проводят, как правило, после механических, т. к. появление под действием механических перегрузок трещин, зазоров, отслоений покрытий способствует разрушающему воздействию климатических факторов. Поскольку создать совокупность воздействия всех климатических факторов в лабораторных условиях трудно и по времени долго, то обычно проводят испытания инструментов на раздельное воздействие одного или нескольких факторов.

Стендовые климатические испытания геодезических инструментов проводят в специальных камерах.

Термокамеры и термовлагокамеры предназначены для испытания на воздействие повышенных или пониженных температур и влажности. После выдержки геодезического инструмента в камере проверяют исправность работы механизмов, нарушение клеевых соединений оптических деталей, вытекание смазки и уплотняющей замазки, отпотевание внутренних деталей или образование инея (в зависимости от температуры), нарушение юстировки оптической системы, осыпку лака и др.

Камеры тепла, влаги и грибообразования имитируют воздействие тепла, повышенной влажности и разрушающего действия плесневых грибков. Работа их сходна с работой термовлагокамеры, но для создания благоприятных условий размножения грибков из вводимых в камеру спор обеспечивается малая подвижность воздуха.

Термобарокамеры предназначены для испытаний геодезических инструментов на воздействие пониженного атмосферного давления при пониженных температурах и повышенной влажности.

Камеры солнечной радиации предназначены для испытаний под действием солнечной радиации. Создаваемое в камерах ксеноновыми газоразрядными лампами излучение по своему спектральному составу близко к солнечному свету.

Некоторые геодезические инструменты испытывают на водонепроницаемость в дождевальных камерах.

Камера морского тумана предназначена для испытаний приборов на воздействие соляного тумана, создаваемого распылением форсунками морской воды. Через несколько суток проверяют отсутствие коррозии и повреждения покрытий.

Камеры песка и пыли предназначены для испытаний геодезических инструментов на пылеустойчивость. В них со скоростью до 572 15м/св течение 1 — 2 ч продувают смесь частиц песка, мела и гли ны размером до 50 мкм. После испытаний проверяют сохранность наружных покрытий и отсутствие пыли внутри инструмента.

Последовательность и параметры испытаний в указанных камерах определены в технических условиях.

Геодезические инструменты считаются выдержавшими климатические испытания, если во время или после испытаний их параметры соответствуют техническим условиям и требованиям ГОСТ, а механические повреждения, окисление металлических поверхностей, грибковые образования и т. д. не превышают допустимых значений.

Электрические испытания. Электрическим испытаниям подвергаются электронно-оптические инструменты: светодальноме-ры, радиодальномеры, электронные тахеометры, различные геодезические датчики и т. д. В результате испытаний определяют влияние на работоспособность инструмента колебаний частоты, напряжения питания, электрических приборов и др.

Специальные испытания. Специальные испытания геодезических инструментов и оборудования проводят с учетом специфических особенностей их эксплуатации. К числу таких испытаний относят проверку радиационной стойкости, воздействия сильных магнитных, электрических и СВЧ полей, агрессивных газов и др. Проведение этих испытаний требует применения специального оборудования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >