老化測試是可靠性測試的一種,許多裝備在交付前,有時在維修期間要進行環境應力篩選( ESS) 、老化或其他產品驗收試驗。振動可能導致裝備及其內部結構的動態位移。這些動態位移和相應的速度、加速度可能引起或加劇結構疲勞,結構、組件和零件的機械磨損。另外,動態位移還能導致元器件的碰撞或功能的損壞。振動老化測試是環境應力篩選的一種,其目的是剔除早期失效,使產品盡快進入穩定工作期。另外,還有一種所謂的加速老化試驗,其目的是評價產品耗損壽命或性能的時間穩定性。杰克龍閥門本文以船用閥門為例探討振動老化試驗的方法。
振動老化試驗
振動老化試驗在電磁振動臺上進行,其配置的測試儀表有電荷放大器、電荷式加速度傳感器及數據采集儀等。振動試驗中分別在振動臺臺面、被測試閥門重心處和頂部各安裝一個加速度計,以測定這些部位的加速度響應,閥體通過剛性安裝支架與電磁振動臺緊固連接。
1、試驗目的
閥門振動老化分析,用于模擬分析閥門壽命內的環境振動,目的是使閥門在設計基準事件試驗之前經歷適當的振動老化,并驗證其在長期的振動環境下的結構完整性和可運行性。
2、振動暴露量級
船的振動是自然環境激勵(海浪、風等) 、強迫激勵(螺旋漿軸轉速、往復機械和其他裝備的運行等) 、艦船結構和裝備安裝結構等的復雜函數。應根據實測數據確定其振動暴露條件。如沒有實測數據時,可以用船上裝備鑒定試驗要求的方法確定試驗條件(圖1) 。
2.3、振動暴露持續時間
根據制造和維修過程確定振動暴露時間。若不同批次的裝備中振動程序時間有差別,則選用最長的振動暴露時間。
2.4、試驗方法
(1) 試驗前目視檢查閥門結構的完整性,并對閥門進行開關動作,確認其結構完整且開關功能完好后,通過安裝支架將其固定在振動臺上。
(2) 依據確定的振動暴露級及振動暴露持續時間,動力驅動閥門分別在閥門的三個正交軸向施加幅值為0. 75 g 的正弦掃描激振信號,掃描頻率范圍從5Hz 到100Hz 再到5Hz,掃描速度為2 倍頻程/min,每個方向施加振動時間90min,完成閥門的功能試驗和耐久試驗。功能試驗代表環境壽命周期最惡劣的振動工況,耐久試驗代表整個壽命周期的加速疲勞試驗。
3、檢查
試驗后對閥門進行結構完整性檢查,并進行開關試驗、密封性能試驗和外密封試驗。密封性能試驗和外密封試驗均由試驗件提供方完成,待壓力加至試驗壓力且穩定后再進行滲漏量的檢查和計量。
4、驗收
根據目視檢查結果和各項測量數據,判斷閥門是否合格。①耐久試驗過程中,閥門能夠動作。②試驗中及試驗后閥門應結構完整。③閥門開關功能及時間滿足技術要求。④閥門閥座泄漏率符合標準規定。⑤閥門外密封無可視滲漏。