Klimato bandymų atlikimas, GOST: veiksniai ir metodai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Klimato bandymai yra vienas iš gaminių atsparumo išorės veiksniams tyrimo metodų. Nepalankios aplinkos sąlygos gali lemti įrangos gedimą, kritinę konstrukcijų būklę ir jų griūties riziką, pažeisti apsauginių dangų vientisumą, prarasti išvaizdą ir suintensyvėti korozijos procesai. Tokie bandymai gali būti atliekami specialiose uždarose kamerose arba bandymų vietose, naudojant kelis metodus.

Bendra koncepcija

Atviroje atmosferoje veikiančius techninius gaminius veikia įvairūs klimato veiksniai, kurie blogina jų veikimą: didelė drėgmė, saulės spinduliuotė, žema ir aukšta temperatūra. Į juos atsižvelgiama kuriant gaminius. Taigi, atsižvelgiant į zonos, kurioje bus eksploatuojama įranga, vietą, nustatomas klimato dizainas ir parenkamos atitinkamos medžiagos, kurios atitinkatechniniai reikalavimai.

Klimato testai naudojami funkcinėms savybėms (patikimumui, atsparumui ardymui ir įtempimui, sandarumui) ir išvaizdai nustatytomis eksploatavimo sąlygomis įvertinti. Kaip rodo tyrimai, pavojingiausi veiksniai, kurių įtakoje vyksta neigiami fiziniai ir cheminiai procesai medžiagose, yra žema temperatūra (didėja trapumas), didelė drėgmė (korozijos procesų pagreitėjimas) ir staigūs temperatūros pokyčiai.

Klimato testo rezultatus galima įvertinti tiek kokybiškai, tiek kiekybiškai. Paprastai jie atliekami kūrimo darbų stadijoje, taip pat masinėje gamyboje kaip kritinių konstrukcijų atmetimas (technologiniai bandymai reguliariai) ir kokybės stabilumo patikrinimas (periodinė kontrolė).

Metodika

Klimato bandymo metodas pagal GOST 24813-81 priklauso nuo techninių reikalavimų, kuriuos vartotojas kelia gaminiams, dizaino ypatybėms, gamybos ir montavimo procesui, taip pat nuo eksploatavimo sąlygų. Jie nustatyti pagal atitinkamus pramonės standartus ir projektavimo dokumentus.

Bandai atliekami 3 etapais:

1. Preliminarus sendinimas nurodytomis klimato sąlygomis. Tai reikalinga norint pašalinti ankstesnių sąlygų (drėgmės, temperatūros, slėgio) įtaką. Šio etapo trukmė nustatoma pagal terminui reikalingą laikąpusiausvyra. Tuo pačiu metu atliekami pirminiai matavimai ir vizualinė objekto apžiūra.
2. Perėjimo parametrai į darbo režimą, užrakto greitis, ištraukimas iš fotoaparato (iš bandymo vietos), išorinių sąlygų stabilizavimas tolesniam objekto įvertinimui. Bandymo režimas gali būti trumpas, ilgas arba ciklinis.
3. Pamatyti ir matuoti pokyčius, daryti išvadas. Eksploatacinių charakteristikų pokyčių nuspėjamojo pobūdžio plėtra.

Jei objektas susideda iš kelių elementų, tuomet, susitarus su užsakovu, šie darbai gali būti atliekami kaip viso gaminio dalis.

Parengiamasis etapas. Bandymo technologijos dizainas

Pasirengimas klimato bandymui apima šias procedūras:

• Matematinio objekto modelio kūrimas.
• Informacijos rinkimas apie galimus gaminio funkcinių ar išorinių savybių pasikeitimus dėl klimato veiksnių.
• Tikrinimo ir matavimo priemonių pasirinkimas, darbų apimties ir sekos nustatymas, grafiko sudarymas, metodikos kūrimas.
• Planavimo medžiaga, techninė ir metrologinė pagalba.
• Apibrėžkite ataskaitų formas.
• Aptarnaujančio personalo nurodymas.
• Debug testavimo įrankiai.
• Gauto duomenų apdorojimo priemonių pasirinkimas.

Klasifikacija

Klimato testai klasifikuojami pagal 3 kriterijus: pagal atlikimo būdą, poveikio metodą ir klimato tipąfaktorius.

Pirmuoju atveju yra 3 tokio darbo rūšys:

1. Pavieniai bandymai. Produktą veikia tik vienas iš klimato veiksnių. Vieno bandymo metu jie gali keistis nuosekliai, tačiau jų poveikis objektui yra nepriklausomas. Šio klimato bandymo metodo pranašumas yra įrangos paprastumas. Trūkumai – nepilnas atitikimas realioms eksploatavimo sąlygoms.
2. Sudėtiniai testai. Objektą taip pat veikia tik vienas vienintelis veiksnys, tačiau jį sustiprina ankstesnio veiksnio įtaka. Pavyzdys galėtų būti produkto pastatymas į didelės drėgmės aplinką ir tada temperatūros sumažinimas.
3. Sudėtingi testai. Objektą vienu metu veikia klimato veiksnių kompleksas. Šis tipas yra patikimiausias, nes jis yra kuo artimesnis eksploatavimo sąlygoms. Jo trūkumas yra sudėtingų bandymo sąrankų poreikis.

Lauko ir pagreitinti bandymai

Pagal smūgio į objektą metodą išskiriami pilno masto ir pagreitinti klimato testai. Pastarasis tipas dažnai naudojamas apsauginėms dangoms ir plastikams. Kadangi jų sunaikinimas vyksta ilgą laiką, siekiant sutrumpinti rezultato gavimo laiką, gaminius veikia ciklai, imituojantys kelių mėnesių ar metų sąlygų pokyčius (temperatūros ir drėgmės pokyčius, saulės spinduliuotę). Poveikis nustatomas pagal vieną ar daugiau rodiklių.

Pagreitinto dažų dangų ir polimerų bandymo metodika pateikta Vieningos apsaugos nuo korozijos ir senėjimo sistemos (ESZKS) standartuose.

Klimato veiksniai

Klimato bandymų klasifikacija taip pat atliekama pagal įtakos veiksnio tipą:

• Aukštas arba žemas atmosferos slėgis.
• Krituliai (lietus, sniegas, šerkšnas, ledas).
• Didelė arba žema drėgmė.
• Jūros rūkas, prisotintas druskų.
• Aukšta arba žema temperatūra.
• Vėjo apkrova.
• Atmosfera, drėgmė ar dirvožemis, prisotintas ėsdinančių medžiagų.
• Staigūs temperatūros pokyčiai.
• Padidėjusi saulės insoliacija.
• Dulkių ir smėlio poveikis.

Testavimo įrankiai

Dažniausiai gaminiai testuojami specialiose kamerose (dirbtinėse oro kamerose), kur dirbtinai sukuriamos atitinkamos klimato sąlygos. Objektas sumontuotas taip, kad būtų užtikrintas didžiausias stabilumas ir laisva oro cirkuliacija tarp jo ir instaliacijos sienų. Klimato kamerų įranga bandymams gali būti skirtinga ir priklauso nuo darbui keliamų reikalavimų. Yra šie tokių įrenginių tipai:

• šiluma-š alta-drėgmė;
• šiluma ir gilus užšalimas;
• druskos purškalas;
• su vėjo tuneliais (vėjo bandymams);
• lengvas senėjimas;
• terminis šokas (jose susidaro lašastemperatūra);
• lietus;
• saulės spinduliuotė su infraraudonosios ir ultravioletinės spinduliuotės š altiniais;
• terminės vakuuminės kameros ir kt.

Žema temperatūra pasiekiama naudojant š altnešius (skystą azotą, anglies dioksidą, amoniaką) arba suspaudimo garinimo įrenginius.

Visos aplinkos bandymo įrangos veikimas turi būti periodiškai tikrinamas ir turi būti įrenginiai, kurie apsaugotų nuo gedimų dėl žmogaus klaidų ir išorinių veiksnių.

Didelių elementų testavimas

Techninių priemonių ar didelių konstrukcinių elementų galimybių tyrimai atliekami poligonuose (klimato stotyse). Rusijoje vienintelis mokslinis klimato tyrimų centras yra Gelendžike (GTsKI VIAM). Nuo 1925 m. ji tiria medžiagas aviacijos pramonei ir kuria apsaugos nuo korozijos, senėjimo ir biologinės žalos sistemas.

Taip pat yra didelės klimato tyrimų kameros (klimato kambariai, Walk-In) su atskiru įėjimu. Jie naudojami sudėtingam temperatūros ir drėgmės poveikiui.

Reikalavimai bandomiesiems elementams

Klimato bandymai leidžiami gaminiams, kurie buvo baigti surinkti ir atitinka norminių ir techninių dokumentų reikalavimus pagal išvaizdą ir eksploatacinius parametrus esant 1 atm slėgiui. ir 20 °C temperatūra.

Jei nėra bendrų bandymo kamerų, leidžiama atlikti smūgį į objekto dalis. Jei konstrukciniai elementai realiomis eksploatavimo sąlygomis yra skirtingomis sąlygomis, galimi 3 bandymo variantai:

• už kiekvieną dalį atskirai (jei tai nepažeidžia atlikimo);
• kaip visuma visam produktui esant nepalankiausioms klimato sąlygoms;
• išplanavimo, visiškai konstruktyvus ir technologiškai tinkamas objektui.

Atsparumo korozijai bandymų naudojant chemiškai agresyvias medžiagas ypatybės

Bandymai naudojant ėsdinančias medžiagas atliekami specialiose kamerose. Pagal agresyvios aplinkos tipą išskiriami 3 darbo tipai:

• atmosferoje (atsižvelgiant į chloridų, sieros dioksido, azoto oksidų, vandenilio nitrito ir kitų junginių kiekį);
• vandenyje, kurio rūgštingumas, druskingumas, ištirpęs anglies dioksidas, vandenilio sulfidas, deguonis, kalcis, magnis ir kiti cheminiai elementai;
• dirvožemyje, kurio pagrindinės savybės yra drėgmė, druskingumas, agregacijos būsena, chloridų, nitratų, sulfatų, karbonatų ir kitų ėsdinančių medžiagų koncentracija.

Rezultatų analizė

Pabaigę bandymą, užrašykite išmatuotų parametrų reikšmes ir kokybinius duomenis. Ataskaitoje pateikiama ši informacija:

• darbo tikslas;
• vieta ir taikoma techninėlėšos;
• leistini nukrypimai nuo norminės dokumentacijos ir jų priėmimo priežastys;
• aptikti defektai;
• matavimo rezultatai;
• Rekomendacijos užbaigti projektą arba atlikti papildomą bandymą.

Dangų klimato bandymai

Apsauginių dangų tarnavimo laikas labai priklauso nuo klimato sąlygų ir gali labai skirtis. Didžiausią įtaką turi šie veiksniai:

• Šviesa ir šiluma. Daugiausia tai taikoma ultravioletinei saulės spinduliuotės zonai, nes trumpųjų bangų spinduliai sunaikina rišiklio komponentus dažų ir lako dangų sudėtyje. Dėl to padidėja jų trapumas, prarandamas blizgesys ir ryškumas.
• Temperatūros svyravimai. Natūraliomis sąlygomis jie gali pasiekti 20 ° C per 1 valandą. Aukšta temperatūra pagreitina fotochemines reakcijas plėvelės formuotoje, žema temperatūra lemia dangos trapumą, o jų skirtumas sukelia įtrūkimus dėl vidinių įtempių pokyčių.
• Drėgmė apsauginėms plėvelėms suminkštinti ir išpūsti.
• Kituliai ir rūkas.
• Abrazyvinių dalelių ir vėjo buvimas.

Kadangi dangos yra natūraliai veikiamos daugelio veiksnių vienu metu, standartiniai kameros bandymo metodai negali atkurti šio poveikio.

Dangų klimato bandymai sąvartynuose atliekami pagal GOST 6992-98. Mėginiai dedami ant stovų (atviroje žemės plote arba ant pastato stogo), 45° kampu įhorizontas, nukreiptas į pietus. Šis išdėstymas leidžia paspartinti bandymus esant oro sąlygoms. Vertikali padėtis geriau atitinka realias sąlygas, tačiau tam reikia ilgesnio bandymo.

Prieš įrengiant sąvartynuose atliekamas išankstinis vieno iš klimato veiksnių poveikis kamerose. Norėdami tai padaryti, pasirinkite agresyvaus poveikio tipą, kuris šiomis eksploatavimo sąlygomis turi didžiausią poveikį dangai. Savybių saugos vertinimas atliekamas pagal GOST 9.407-2015.