ОБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНОЕ
МЕХАНИЧЕСКОЕ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 28944-91

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.92

Настоящий стандарт распространяется на механическое сварочное оборудование (далее - оборудование) общего применения и устанавливает требования к методам его испытаний для определения основных функциональных характеристик и показателей надежности.

Требования настоящего стандарта относятся ко всем видам контрольных испытаний сварочных вращателей и колонн для сварочных автоматов.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

СОДЕРЖАНИЕ

1. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

1.1. Испытания оборудования должны проводиться при нормальных значениях климатических факторов внешней среды по разд. 3 ГОСТ 15150 и напряжении питания электрооборудования по разд. 4 ГОСТ 27487, если иное не установлено в рабочей методике испытаний.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

2.1. Перед проведением испытаний испытуемое оборудование должно быть расконсервировано, установлено на стенде, фундаменте или испытательной площадке и подключено к системам энергоснабжения.

Условия монтажа и крепления оборудования должны соответствовать требованиям руководства по эксплуатации.

2.2. До испытаний должна быть проведена проверка наличия ограничителей пределов перемещений рабочего органа и других составных частей, соответствия механизмов, электро-, гидро- и пневмооборудования требованиям безопасности.

2.3. Непосредственно перед испытаниями осуществляют прогон рабочего органа по контролируемой степени подвижности в течение не менее одного часа на холостом ходу и под нагрузкой.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Методы испытаний для контроля основных характеристик оборудования должны включать процедуры определения следующих параметров:

кинематических;

размеров технологической зоны;

падения напряжения в системе отвода сварочного тока;

надежности.

3.2. Испытания для контроля кинематических параметров

3.2.1. Контроль кинематических параметров должен включать испытания для проверки:

сварочной скорости линейного перемещения и (или) сварочной частоты вращения рабочего органа (далее - скорость перемещения и (или) частота вращения рабочего органа);

пределов отклонения скорости перемещения и (или) частоты вращения рабочего органа от установленной (далее - пределы отклонения скорости перемещения и (или) частоты вращения рабочего органа).

3.2.2. Кинематические параметры следует проверять непосредственно на рабочем органе или жестко прикрепленном к нему элементе.

Скорость перемещения и (или) частоту вращения допускается проверять на промежуточных элементах кинематической цепи привода рабочего органа с учетом передаточного отношения привода.

3.2.3. Проверку пределов отклонения скорости перемещения и частоты вращения рабочего органа следует проводить при следующих технологических условиях:

загрузка рабочего органа наибольшими возмущающими силовыми факторами (моменты, нагрузки), воспроизводящими характер реального технологического воздействия;

сварочная скорость перемещения (30±10) м/ч;

частота вращения, обеспечивающая сварку со скоростью (30±10) м/ч кольцевого шва, диаметр которого составляет 0,6 наибольшего допустимого.

В обоснованных случаях конкретные модели оборудования допускается испытывать при других технологических условиях, отражающих специфику их эксплуатации, конструктивные или иные особенности.

3.2.4. Проверку скорости перемещения проводят на расстоянии, равном рабочему диапазону перемещения рабочего органа по контролируемой степени подвижности. Для степеней подвижности с ненормированным диапазоном перемещения расстояние принимают равным наибольшему перемещению в конкретных условиях испытания.

3.2.5. Частоту вращения рабочего органа и пределы ее отклонения определяют за интервал, кратный времени полного оборота.

3.2.6. Критерием для назначения периода времени, за который допускается усреднять отклонения скорости перемещения и частоты вращения (Δt), является условие получения качественных сварных швов в конкретных условиях эксплуатации оборудования. Значение Δt включают в технические условия.

3.2.7.При контроле кинематических параметров из данных испытания исключают значения, полученные при перемещениях рабочего органа в режимах «разгон» и «остановка».

3.3. Испытания для контроля размеров технологической зоны

3.3.1. Контроль размеров технологической зоны включает испытания по проверке диапазонов перемещения рабочего органа по каждой степени подвижности.

3.3.2. Предельные значения диапазонов перемещения рабочего органа должны быть обеспечены при любой совокупности параметров режима испытания.

3.3.3. Условием выхода рабочего органа на границу диапазона перемещения по степени подвижности, снабженной электромеханическим приводом, является срабатывание автоматических блокировочных устройств, если иное не оговорено техническими условиями на конкретное оборудование. При этом не допускается контакт перемещающихся частей с предохранительными упорами, ограничивающими перемещение рабочего органа.

3.4. Испытание для контроля падения напряжения в системе отвода сварочного тока

3.4.1. В систему отвода сварочного тока включают все токоведущие части оборудования между местом подключения кабеля источника сварочного тока к системе отвода и точкой подвода его к рабочему органу.

Для оборудования, у которого точка отвода сварочного тока не определена, ее положение должно быть регламентировано рабочей методикой испытаний.

3.4.2. Падение напряжения измеряют при прохождении номинального для испытуемого оборудования сварочного тока.

Условия испытаний (температура токосъемника, режим работы оборудования и т. д.) должны обеспечить определение наибольшего падения напряжения.

3.5. Испытания для контроля надежности

3.5.1. Контроль надежности включает испытания на безотказность и долговечность. Испытания проводят по планам [NMT_Σ] [NMr], [NM(r, T_Σ)] или [NMS] по ГОСТ 27.410.

При планировании испытаний допускается априорное использование диффузионного монотонного распределения наработок между отказами и предельными состояниями.

3.5.2. При жестком ограничении времени испытания проводят одноступенчатым методом; при ограничении числа образцов, представляемых на испытания, - последовательным.

Рекомендуется принимать одинаковые значения риска поставщика α и риска заказчика β, равные 0,2.

3.5.3. Контроль средней наработки на отказ Т_о следует проводить при отношении приемочного уровня Т_α к браковочному Т_β, равному 2, если нормативное значение Т_о < 1000 ч, и равному 3, если Т_о ≥ 1000 ч.

Нижней границей интервала [Т_α, Т_β] служит значение показателя, заданное в технических условиях.

3.5.4. Периодичность проверки работоспособного состояния в процессе испытаний должна быть регламентирована рабочей методикой испытаний. Работоспособным считается состояние, при котором функциональные параметры и параметры, определяющие безопасность труда, соответствуют техническим условиям.

3.5.5. Ускорение испытаний по надежности оборудования осуществляют уплотнением технологических циклов, усечением спектра нагружающих факторов, учащением рабочих циклов и др.

3.5.5.1. Ускорение уплотнением технологических циклов следует осуществлять исключением затрат времени на установку и съем свариваемого изделия, его крепления к рабочему органу, сборку, задание режима сварки и т. д.

3.5.5.2. Коэффициент К₁ ускорения испытаний сварочных вращателей уплотнением технологических циклов принимают в зависимости от отношения времени работы вращателя к времени цикла при испытаниях (λ):

                                                                                     (1)

где t_р - время работы;

t_п- время технологической паузы.

Значения коэффициента К₁ приведены в табл. 1-3.

Таблица 1

Вращатели универсальные

Таблица 2

Вращатели горизонтальные

Таблица 3

Вращатели роликовые

3.5.5.3.Нормальное отношение времени работы привода наклона к времени работы привода вращения планшайбы универсальных сварочных вращателей принимают в пределах 0,2-0,3. При использовании для испытаний других значений этого отношения продолжительность испытания соответствующего привода должна бить скорректирована дополнительной наработкой.

3.5.5.4. Ускорение усечением спектра нагружающих факторов осуществляется использованием при испытаниях нагрузок на рабочий орган и скоростей его перемещения или частот вращения, оказывающих наибольшее повреждающее действие.

3.5.5.5. Коэффициент (К₂) ускорения испытаний использованием усеченного спектра моментов, нагружающих рабочий орган, рассчитывают по формуле

                                                                       (2)

где М_и - момент, используемый для нагружения рабочего органа при испытаниях;

М_макс - предельно допустимое значение момента нагружения рабочего органа.

3.5.5.6. Коэффициент (К₃) ускорения испытаний использованием усеченного спектра скоростей перемещения или частот вращения рабочего органа рассчитывают по формуле

                                                                      (3)

где W_и- скорость или частота вращения рабочего органа, используемая при испытаниях;

W_макс - наибольшее значение диапазона регулирования скорости перемещения или частоты вращения.

3.5.5.7. Коэффициенты К₂ и К₃ рассчитывают отдельно для каждого привода.

3.5.5.8. При расчете коэффициента К₂ для оборудования, у которого момент, нагружающий рабочий орган, изменяется синусоидально, используют амплитудные значения величин М_и и М_макс.

3.5.5.9. Определенные по пп. 3.5.5.5 и 3.5.5.6 коэффициенты являются наименьшими и могут использоваться без дополнительных обоснований. В обоснованных случаях они могут увеличиваться, а также могут вводиться дополнительные коэффициенты ускорения, учитывающее конкретные условия испытания оборудования или его отдельных узлов.

3.6. Рабочие методики испытаний должны содержать перечень требуемых средств измерений, испытательного оборудования и материалов.

3.7. Средства измерения выбирают таким образом, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины находилось в последней трети шкалы.

3.8. Используемые при испытании стандартизованные средства измерения должны быть проверены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.513, нестандартизованные - аттестованы по ГОСТ 8.326.

3.9. Если иное не оговорено в рабочей методике испытаний, то погрешности средств измерений должны быть не более:

линейных размеров до 1 м включ. - ±1 мм;

св. 1 м до 10 м включ. - ± 3 мм;

угловых величин - ± 3°;

массы - ± 2%;

температуры - ± 1,5 К;

электрических характеристик - ±2%;

освещенности - ± 20%;

эргономических показателей - ± 5%.

3.10. Значения предельного отклонения установки средств испытания и измерения устанавливают в рабочей методике испытаний. Правильность установки этих средств допускается оценивать визуально, если заданные предельные отклонения от параллельности или перпендикулярности их фиксации относительно базовых элементов не менее 8·10^-2 рад (80 мм/м). При этом в рабочей методике испытаний предельные отклонения могут отсутствовать.

4. ОЦЕНКА И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Исходными данными для принятия заключения о соответствии или несоответствии испытуемого оборудования установленным требованиям служат:

числовое значение, полученное непосредственным однократным измерением;

статистический массив, полученный непосредственными измерениями;

графическая запись, характеризующая функциональную зависимость двух или более переменных;

непараметрическое значение, констатирующее выполнение заданной функции, наличие определенного состояния и т. д.

4.2. Порядок пересчета и оценки погрешности значений, полученных при испытании, в значения, регламентированные нормативной документацией, должен быть приведен в рабочих методиках с учетом конкретных условий испытаний и использованных технических средств.

Если контролируемый параметр определяют косвенными измерениями, его погрешность находят путем деления суммы квадратов значений погрешностей на число измерений.

4.3. Погрешность параметров, определяемых непараметрическими методами, не подсчитывают.

4.4. Результаты испытания считают положительными, если выполняются условия:

                                                                                (4)

где G_l, G_h - нижняя и верхняя границы допускаемых значений конкретного параметра;

А - значение параметра, полученное при испытаниях;

Δl_p и Δh_p - верхняя и нижняя доверительные границы погрешности определения значения параметра, установленные вероятностью Р.

4.5. Если условия (4) не выполняются, а заключение о соответствии значения параметра нормативным требованиям может быть принято с заданной вероятностью Р₃<Р, то подсчитывают фактическую вероятность (Р_ф) попадания контролируемого параметра в допустимый интервал по формуле

                                       (5)

где Ф (х) - функция Лапласа;

Δl,h_0,95 - стандартная погрешность определения значения контролируемого параметра, полученная с вероятностью 0,95.

При одностороннем ограничении параметра вероятность (Р_ф) подсчитывают по формуле

                                                                      (6)

4.6. Результаты испытаний считают положительными, если выполняется условие Р_ф ≥ Р₃.

4.7. Данные, полученные при контрольных испытаниях, характеристики условий, в которых они были получены, использованные средства испытаний и измерений должны быть представлены в протоколах данных.

Рекомендуемая форма протокола данных приведена в приложении 1.

4.8. Совокупность протоколов данных испытаний конкретного образца оборудования объединяется в журнал испытаний. Титульный лист журнала испытаний должен содержать сведения об испытанном изделии, заводе-изготовителе, месте испытаний и т. д. Рекомендуемая форма титульного листа журнала испытаний приведена в приложении 2.

4.9. Окончательные, итоги контроля всех параметров и заключение о результатах испытаний должны быть представлены в итоговом протоколе контрольных испытаний. Рекомендуемая форма итогового протокола испытаний оборудования приведена в приложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

Таблица 1

Результаты испытания

ПЕРЕЧЕНЬ
используемых средств испытания и измерения

Таблица 2

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ С.Я. Мельниченко (руководитель темы); Д.Е. Бейлин, канд. техн. наук; В.А. Карев

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.03.91 № 336

3. Срок проверки - 1995 г., периодичность - 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ