AMALIY ISH №12 - Ma’ruza №2 Mavzu. Mahsulotlarning sifat ko‘rsatkichlari

AMALIY ISH №12
MAVZU. MAHSULOT SIFATINI NAZORAT QILISHNING RADIATSION USULI. RADIATSION NAZORAT USULLARINI TAHLIL QILISH. RADIATSION NAZORAT USULI TURLARINI O‘RGANISH.
Mahsulotlarni ekspluatatsiyasi va transportirovkasida, ular mexanik ta’sirlarga ruparo’ keladi: titrash, urilish va chiziqli yuklamalarga, shuningdek tovush bosimiga (akkustik xalaqitlar). Bu maxsus yerda bo’lmagan va transport ob’ektlariga tegishli, shuningdek mahsulot qo’llaniladigan uchish apparatlariga xam tegishli bo’ladi. Titrash darajalari ta’siri 8.1-rasmda tasvirlangan.
Ўта юкланиб кетиш, g
1-rasm. Mahsulotga ta’sir qiladigan titrash ta’sirining darajalari: 1-titrash; 2-to’qnashuv natijasida vujudga keladigan titrash.
Mahsulotga mexanik yuklamalar bo’yicha talablar: statsionar bo’lmagan sharoitda ishlovchi (misol uchun, xarakatlanuvchi ob’ektlarga) mahsulotda yuklama doimo oshib boradi, buni 1 – rasmda ko’rish mumkin.
Titrash – eng xavfli va amaliyotda ko’p uchrovchi mexanik ta’sirlardan biri. Umumiy xolatda titrash so’zi ma’nosi ostida mahsulotning o’zining yoki uning konstruktsiyasining qandaydir qismini titrashi tushuniladi. Titrashlar elektron vositaning konstruktsiyasining buzilishiga, kabelь va o’tkazgichlarning uzilishga, germetiklikning buzilishiga, mexanik kuchlanishga va deformatsiyaga olib keladi. Titrash yuklamasiga ko’pincha samolyot va raketalarga to’g’ri keladi. Titrash uchish apparatining turiga mahsulotni joylashish joyiga, ularning montaj usuliga va maxkamlanishiga bog’liq, dastlabkilar rulning avtotebranishi va eleronlar tufayli vujudga keladi va dvigatelь aylanish tezligining yarmiga qisqarkvchan yuqori chastotasi bilan xarakterlanadi. Ikkinchisi odatda xavo oqimining uzilish soxalarida paydo bo’ladi va uyurmalarni vujudga kelishi bilan namoyon bo’ladi va doimiy bo’lmasligi bilan farqlanadi.
2 - rasm. Titrashlar bo’yicha talablarning o’zgarishi (a), chiziqli va to’qnashuv (b) yuklamalar.
Turli titrash yuklamalari ta’siri vaqtida va ta’siridan so’ng mahsulotni normal ishlashi uchun kerak bo’lgan mexanik mustaxkamlik loyixalash etapida asos qilib olinishi kerak. Buning mahsulot mexanik sistema sifatida tadqiq qilinadi va uning mexanik xarakteristikalarini xisoblashda analitik usullar qo’llaniladi.
Endi bunga doir oddiy misolni ko’rib o’tamiz: mahsulot bitta erkin darajali mexanik tebranish sistemasi ko’rinishida taqdim etilgan (2 –rasm). Sistema m massali yukdan, S kattalikli prujinadan η demferlash koeffitsientli sust ishqalanish demferidan tashkil topgan. m massaning xarakati Fosn qo’zg’atish kuchining ta’siri ostidagi faqat bitta x koordinataning o’zgarishi bilan aniqlanadi. Sistemaning xarakat tenglamasini Dalamber printsipi asosida olinishi mumkun, unga binoan sistemaga ta’sir qilayotgan kuch vaqtning xar qanday momentida muvozanatlashgan bo’ladi, agar ularning ichiga inertsiya kuchi ta’sir qilsin. Umumiy xolatda xar qanday tebranuvchi mexanik sistemaning xarakati differentsial tenglamasini umumlashgan kooordinalardagi Lagranj tenglamasi asosida tuzish mumkin. 8.2-rasmda tasvirlangan sistemaga qo’zg’atuvchi kuch ta’sir qiladi.
Faso = A sinωt (1)
Ushbu kuch tayanch asosini ω chastota va A amplituda bilan tebradadi. m inertsiya kuchi ( - tezlanish); sust demferlash kuchi η ( - tezlik); prujinaning qattiqlik kuchi Sx (x - yuk massasining markaz koordinatasi).
m massaning statik barqarorlik xolatiga nisbatan tenglamasi quyidagi ko’rinishga ega:
(2)
(2) tenglamaning o’ng va chap qismini m ga bo’lib, qayta ishlab quyidagini xosil qilamiz
(3)
bu yerda δ0 =η/ - denterlash koeffitsientiga proportsional bo’lgan parametr; - sistemaning demferlanmagan tebranishlarning burchak chatotasi; Xst =A/S – prujinaning cho’zilishi.
(3)tenglamani yechimi yerkin va majburiy tebranishlarni summasi ko’rinishida taqdim etilishi mumkin:
(4)
bu yerda φ0 va φ – boshlang’ich faza
dinamiklik koeffitsienti; ν=ω/ω0 – kuchni qo’zg’alish chatotasiga proportsional bo’lgan o’lchamsiz parametr.
3-rasm. Erkinlik darajasi bitta bo’lgan mexanik sistemaning rezonans xarakteristikasi.
2-rasm. CHiziqli ostsillyator sxemasi: 1-prujina; 2-yuk; 3-dempfer; 4-vibrostend stoli.
(4) tenglama yig’indisidan ko’rinib turibdiki, δ0 ni kichik qiymatida ham ko’paytiruvchi t vaqt o’tishi bilan nolga intiladi, demak erkin tebranishlar so’na boshlaydi.
O’rnatilgan majburiy tebranishlar ikkinchi yig’inda (4) bilan aniqlanadi. Ushbu tebranishlarning xususiyati quyidagicha: ularning amplitudasida sistema va qo’zg’atuvchi kuchning parametrlariga va ω chastotaga bog’liq. da dinamiklik koeffitsienti maksimal.
(6)
bu yerda Q=1/(2δ0) – titarsh vaqtida energiya miqdoriga bog’liq bo’lgan mexanik tebranish sistemasining ko’ngilchanligi.
Ko’ngilchanlik qancha yuqori bo’lsa, tebranishlar so’nishi kamroq va rezonans qing’ir chizig’ining cho’qqisi o’tkirroq bo’ladi. Agar qo’zg’atuvchi kuchning ω chastotasi xususiy ω0 chastota bilan bir xil bo’lib qolsa, (δ0=0, ν=1), rezonans tebranishi ro’y beradi. Ushub xolatda mahsulotga tushayotgan yuk bir necha barobar ortib ketadi, dastlabki 0 xolatda (8.4) tenglama ko’rib o’tilayotgan sistemaning rezonans xolati uchun quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
(7)
(7) formuladan ko’rinib turibdiki, rezonans tebranishlar amplitudasi xususiy tebranishlarni ω0 chastotasi va t vaqtgiga chiziqli bog’liq. Mexanik sistemada ishqalanish mavjud bo’lsa, rezonans cho’qqisi yuqoriroq bo’ladi.
Real mahsulotlarni o’rnatilgan real rezonans tebranishlar amplitudasini erishish vaqti sekundlarda o’lchanadi. Rezonans chatotalar yo’lakchasining 2f kengligi f va f (f >f ) chastotalar ayrimasi bilan aniqlanadi, bunda tebranishlarning A amplitudasi o’z qiymatining 1/ 0,2 gacha kamayadi (3-rasm). CHunki f = f 0[1-1/(2Q)], f = f 0[1+1/(2Q)], bu yerda f 0 – rezonans chastota, u xolatda
(8)
bundan
Q=f0/(2f) (9)
3-rasmda keltirilgan mexanik model mahsulotlarning barcha turlari uchun xarakteristikalarini tadqiq qilish uchun ma’qul emas, chunki ularning katta qismi murakab mexanik sistema sifatida namoyon bo’ladi. Ushbu sistemalarning konstruktsiyalarini rezonansi – mahsulotlarning ishlash qobiliyati ishlash nuqtai nazaridan doimo yomon xodisa bo’lib xizmat qiladi. SHu vaqtning o’zida mahsulot konstruktsiyasining aloxida elementining rezonansi, uning butun konstruktsiyasiga bog’liq bo’lmagan xolda mahsulotni ishlash qobiliyatini buzishi mumkin. Murakkab sistema konstruktsiyasi elementlarini rezonana chastotalarini xisoblash uchun oxirgilarini izolyatsiyalangan elementlar yig’indisi sifatida tasvirlash maqsadga muvofiqdir, ular orasidagi aloqani esa ma’lum shartlar bilan belgilanadi.
Zarba. Mahsulot qo’llaniladigan ob’ektni xarakat yo’nalishi yoki tezligining to’satdan o’zgarishida xosil bo’ladigan tezlanish, elektron vositaga zarba ko’rinishidagi mexanik ta’sirni xosil qiladi. Zarba natijasida mahsulot elementlari konstruktsiyasini deformatsiyalovchi va ularda mexanik kuchlanganlikni xosil qiluvchi kuchlarni paydo bo’lishiga olib keladi. Oxirgilari mahsulotlarni buzilib ketishiga sabab bo’lishi mumkin. Tabiiyki zarba natijasida so’nuvchi tebranishlar xosil bo’lishi bilan kechadi. Agar zarba natijasida konstruktsiya elementlari qo’zg’alish chastotalari bilan rezonanslashsa, vayron qiluvchi kuchlar kuchlanishi ortib boradi. Agar mahsulotga impulьs ko’rinishidagi zarbalar seriyasi ta’sir qilsa, xosil bo’ladigan titrashlar zirqirash deb nomlanadi.
Akustik xalaqitlar. Aloxida e’tiborga ballastik to’lqinlar deb nomlanuvchi xalaqitlar qiziqish uyg’otadi, ushbu to’lqinlar artileriya yoki reaktiv snaryadlar, shuningdek ko’rib o’tilayotgan muxit ustidan tovush tezligidan yuqori tezlikda uchub o’tuvchi samolyotlar tomonidan xosil qilinadi. Titrashlarning ayrim turlari tovush chastotasi energiyasini ajralishi bilan kechadi. Ushbu xodisani akustik xalaqit yoki akustik titrash deb nomlash to’g’ri keladi.
Tovush chastotasi tebranishlarini energiya ajralishi bilan kechadigan xavo muxiti zarrachalarining mexanik tebranishi atmosfera bosimiga nisbatan bosimni o’zgarishiga olib keladi. Statik bosim va tovush maydonining berilgan nuqtasidagi bosimlar orasidagi ayrima tovush bosimi deb nomlanadi. Tovush to’lqinlari ko’rib o’tilayotganda muxit zarrachalarining tebranma xarakati muvozanat xolatiga nisbatan tebranma siljishi bilan xarakterlanadi. Xavodagi tovush to’lqinlarining tarqalish tezligi asosan muxit xaroratiga bog’liq va S=331 qonuniyat bilan aniqlanadi. Normal atmosfera bosimida R=101300 Pa va T =273K (00S) da tovush tezligi 331 m/s ni tashkil qiladi. Xarorat 290 k gacha oshishi bilan tezlik 340 m/s gacha oshadi.
Mahsulot o’rnatilish joyiga qarab ta’sir qiluvchi faktorlarning umumlashtirilgan qiymatlari.
1-jadval
Ta’sir qiluvchi faktor
|
Elektron vosita
|
Er ustki
|
Kema
|
Samolyot
|
Titrash:
CHastota, Gts
Tezlanish, g
|
1070
14
|
0120
1,52
|
52000
20 gacha
|
Ko’pmarotabali zarba:
Tezlanish, g
Davomiylik, ms
|
1015
510
|
15
510
|
612
15 gacha
|
Yaxlit zarba:
Tezlanish, g
Davomiylik, ms
|
501000
0,510
|
1000 gacha
0,52
|
-
-
|
Maksimal temp., K
Ishchi
CHegaraviy
|
323
333
|
303333
338
|
333473
353523
|
Minimal temp., K
Ishchi
CHegaraviy
|
233
223
|
233
223
|
213
213
|
Nisbiy namlik, %
|
8093
|
98100
|
93100
|
Temperatura, K
|
213
|
308323
|
320330
|
Akustik xalaqit:
Satx, dB
CHastota, Gts
|
85125
501000
|
75140
501000
|
130150
501000
|
CHiziqli tezlanish, g
Sekinlashtirilgan
Markazga intilgan
|
24
25
|
-
-
|
46
410
|
SHamol yuklamasi, m/s
Ishchi,
CHegaraviy
|
50 gacha
70 gacha
|
50 gacha
70 gacha
|
-
-
|
Atmosferada tovush to’lqinlarining tarqalishiga uning bir jinsli emasligi katta ta’sir ko’rsatadi. SHu vaqtning o’zida tovush tezligi nafaqat xavo xaroratiga bog’liq emas, balki uning namligi, shuningdek shamol yo’nalishi va kuchiga bog’liq bo’ladi.
Akustik xalaqit - mahsulot turli konstruktiv elementlarni mexanik qo’zg’alishiga olib keladi. Ular esa o’z navbatida xalaqit spektrining tovush quvvatiga turlicha munosabatlashadi. Tovush chastotasi tebranish energiyasi ta’siri ostida elektron lampalarda mikrofon effekti xosil bo’ladi; relelar, aloxida kichik gabaritli komlekt elementlar, xajmiy o’zgartirgichlar titray boshlaydi.
O’rnatilish joyiga qarab mahsulotlar Yer usti, kema va samolyotda o’rnatiladiganlarga ajratiladi. Ularga ta’sir qilayotgan faktorlarning umumlashtirilgan qiymatlari va ularni o’zgarish chegaralari 6-jadvqalda berilgan va mahsulot konstruktsiyalarini tekshirish uchun kriteriya sifatida xizmat qiladi.
Materiallarga konstruktiv elementlarga va tayyor mahsulotlarga distablizatsiyalovchi faktorlarning ta’sirlari 2-jadvalda ko’rsatilgan.
Materiallarga, konstruktiv elementlarga va tayyor mahsulotlarga distabillizatsiyalovchi faktorlarning ta’siri
2-jadval
Ta’sir qiluvchi faktorlar
|
Asosiy xosil qilinuvchi yoki tezlanuvchi jarayonlar
|
Jarayonlarni vujudga kelish xarakterlari
|
Titrash
|
Mexanik kuchlanganlik
Elektr kontaktlarni buzilishi;
CHarchoq o’zgarishlari;
|
Mexanik mustaxkamlikni yo’qolishi;
Funktsional parametrlarni buzilishi;
Emirilishni tezlanishi: konstruktiv elementlarni buzilishi;
|
Zarba, chiziqli tezlanish
|
Mexanik kuchlanganlik;
|
Konstruktiv elementlarning buzilishi;
|
Yuqori temperatura
|
Kimyoviy reaktsiyalar;
|
Elektr xususiyatlarni o’zgarishi;
|
Past temperatura
|
Muz xosil bo’lishi;
Mortlikni xosil bo’lishi;
CHiziqli ezilish.
|
Elektr xususiyatlarni o’zgarishi.
Mexanik mustaxkamlikni yo’qolishi, yorug’likni rivojlanishi.
Konstruktsiyalarni buzilishi, ishchi qismlarni tezkor yemirilishi.
|
Termozarba
|
Mexanik kuchlanganlik;
|
Konstruktiv elementlarning buzilishi, germetiklkni yo’qolishi.
|
Yuqori nisbiy namlik
|
Namlikni yutilishi
Korroziya
Elektroliz
|
Korpus buzilishi, elektr mustaxkamlikni susayishi, izolyatsiyalarni buzilishi.
Mexanik mustkaxkamlikni kamayishi, funktsional parmetrlarni buzilishi.
Elektr xususiyatlarni yomonlashishi, izolyatsiya o’tkazuvlanligini oshishi.
|
Past bosim
|
Mahsulotni gabarit o’lchamlarini oshishi;
Gazsizlashtirish (gazlarning ajralishi);
Xavoning elektr muskamligini kamayishi;
|
Korpusni yorilishi, portlash buzilishi.
Elektr xususiyatlarning o’zgarishi, mexanik mustaxkamlikni kamayishi.
Izolyatsiyani proboyi va yoyni xosil bo’lishi, tojsimon razryadni xosil bo’lishi va xavoni izolyatsiyalashuvi (azon xosil bo’lishi).
|
Quyosh radiatsiyasi
|
Fotokimyoviy va fizik –kimyoviy reaktsiyalar.
|
Yuzani buzilishi, elektr xususiyatlarni bo’zgarishi, azon xosil bo’lishi;
|
Qum va chang
|
Emirilish
Ifloslanish;
|
Emirilishni tezlashuvi, funktsional parametrlarni buzilishi.
Elektr xususiyatlarni o’zgarishi;
|
Tuzli tuman
|
Korroziya;
Elektroliz
|
Emirilishni tezlashuvi, mexanik mustaxkamlikni yo’qolishi, elektr xususiyatlarni o’zgarishi, parametrlarni chetga chiqishi.
Yuzani buzilishi, o’tkazuvchanlikni oshib ketishi.
|
Energiya satxi yuqori bo’lgan zarrachalar ta’siri
|
Isish;
Yadroli o’zgarish va ionizatsiya;
|
Materiallarni eskirishi;
Kimyoviy, fizik va elektr xususiyatlarni o’zgarishi, gaz va ikilamchi zarrachalarni xosil bo’lishi.
|
Vaznsizlik
|
Konvektsion so’vitishni yo’qolishi
|
Yuqori temperaturalarda kuzatiladigan xodisalarning kechishini kuzatilishi.
|
Agressiv muxit
|
Kimyoviy reaktsiyalar
Darz ketish; mo’rtlikni paydo bo’lishi;
Xavoning elektr mustaxkamligini pasayishi
|
Elektr xususiyatlarni o’zgarishi, funktsional parametrlarni nostabilligi.
Mexanik mustaxkamlikni yo’qolishi;
Izolyatsiyani buzilishi va yoyni xosil bo’lishi.
|
Nazorat savollari:
Qanday xollarda mexanik ta’sirga to’g’ri kelishi mumkin?
Titrash darajalari qanday bo’lishi mumkin?
Titrash mahsulotga qanday ta’sir ko’rsatishi mumkin?
Titrash yuklamalari qanday bo’lishi mumkin?
Ko’ngilchanglik deganda nimani tushinasiz?
Rezonans xodisasi kelib chiqadigan xolatlar.
Zarba qanday bo’lishi mumkin?
Zirqirash nima?
|