СПОСОБ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ПРУЖИННЫМ ПРИВОДОМ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF CLIMATIC TESTS OF SWITCHES WITH SPRING DRIVE AND TEST BENCH

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытаниям военной техники, а конкретно к ПРО и ПВО.
Известно, что любое техническое изделие после его изготовления вступает в период эксплуатации. Под условиями эксплуатации понимают совокупность внешних факторов, которые могут оказывать влияние на работоспособность технического изделия. К этим факторам относятся климатические и прочие воздействия. Для того чтобы изделие работало безотказно, оно должно выдерживать без повреждений и необратимых изменений воздействие разнообразных внешних факторов, характеризующих условия его эксплуатации. Воздействию различных внешних факторов изделие подвергается при натурных или стендовых испытаниях. В стендовых условиях для испытаний изделий очень широко используются камеры тепла и холода. Воспроизводимые на них условия имитируют климатические факторы.
Известен способ проведения климатических испытаний башенной пулеметной установки и дальнейший анализ ее работоспособности, включающий проверку работоспособности в термобарокамере при повышенной и пониженной температуре в автоматическом режиме, описанный в патенте РФ №2488763, F41А 31/00; F41А 19/08, заявка №2011148417 от 29.11.2011 г. и выбранный за прототип.
Недостатки известного способа заключаются в следующем:
- невозможность одновременного испытания нескольких одинаковых узлов;
- невозможность испытания отдельных узлов до их установки в изделие;
- невозможность проверки работоспособности каждого узла на температурном режиме, соответствующем критической работе узла;
- невозможность проверки работоспособности нескольких узлов в разных климатических условиях при их одновременном испытании.
Кроме этого известен также способ и устройство стенда для проведения климатических испытаний на работоспособность башенной пулеметной установки в термобарокамере, блок задачи режимов испытаний, блоки замеров и анализа нормируемых параметров, описанные в патенте РФ №2488763, F41А 31/00; F41А 19/08.
Недостатки известного способа и устройства заключаются в следующем:
- отсутствие возможности проверки в термобарокамере нескольких одинаковых узлов;
- невозможность проверки срабатывания узлов на разных климатических режимах при одной установки в барокамеру:
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение выше перечисленных недостатков за счет того, что в заявленном способе выключатели испытывают до их установки в изделие комплексно, в термобарокамере, на температурных режимах, соответствующих критической работе узлов в изделии, в пакете, кратном установке их в этих узлах, а далее выключатели устанавливают в изделие и проводят испытания в обычных климатических условиях совместно с изделием. Поставленная задача решается также за счет того, что каждая пара выключателей установлена по горизонтальной оси напротив друг друга в подвижные каретки с возможностью перемещения вдоль оси, кроме этого между ними установлен соединенный с электромагнитом сменный упор с возможностью выхода из контакта. Ширина упора по горизонтальной оси больше суммы ходов срабатывания контактов парных выключателей, причем контакты и электромагниты подключены к входу блока замеров и анализа нормируемых параметров, а электромагниты еще и к выходу блока задачи режимов испытаний. Каждая каретка соединена с двигателем, подключенным к выходу блока задачи режимов испытаний. В блоке задачи режимов испытаний устанавливают программу смены климатических режимов, время и количество срабатываний каждого выключателя, далее проводят испытания в автоматическом режиме, при этом блок замеров и анализа нормируемых параметров сообщает о работоспособности каждого выключателя.
Это позволяет проводить испытания нескольких одинаковых узлов одновременно, а также испытывать отдельные узлы до их установки в изделие.
Проверять работоспособность каждого узла на температурном режиме, соответствующем критической работе узла;
- проверять работоспособность нескольких узлов в разных климатических условиях при их одновременном испытании;
- проверять срабатывание узлов на разных климатических режимах при одной установке в термобарокамеру.
Предлагаемым способом был испытан автомобильный ракетный комплекс «Панцирь C1», что позволяет устранить скрытые дефекты, в частности несрабатывание пружинного привода выключателей на морозе.
Стенд для климатических испытаний выключателей с пружинным приводом поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена блок-схема стенда. Условно показано испытание двух выключателей, стрелками показаны перемещения узлов, на фиг. 2 изображено конкретное выполнение стенда, показано испытание шести выключателей, один из которых условно разрезан. Выключатели находятся в положении «выключено».
Стенд для климатических испытаний выключателей с пружинным приводом включает в себя термобарокамеру 1, установленную на горизонтальной плоскости, в которой, в каретках 2, напротив друг друга, установлены попарно выключатели 3 так, что пружинные контакты 4 находятся в положении «выключено» и упираются в сменный упор 5, соединенный с электромагнитом 6. Ширина упора выполнена больше ходов контактов 4 выключателей 3 и может изменяться в зависимости от величины хода контактов. Каретки 2 установлены на направляющие 7. Каждая каретка соединена с двигателем 8.
В термобарокамере 1 установлены также датчики температуры 9, давления 10 и влажности 11. Блок задачи режимов испытаний 12 выходом присоединен к электромагнитам 6, двигателям 8, а входом к блоку питания 14. Блок замеров и анализа нормируемых параметров 13 входом присоединен к выключателям 3, электромагнитам 6, двигателям 8, а входом к блоку питания 14. Блок замеров и анализа нормируемых параметров 13 входом присоединен к выключателям 3, электромагнитам 6, датчикам температуры 9, давления 10 и влажности 11 и блоку питания 14, а выходом к печатающему устройству 15. Количество испытываемых выключателей 3, а соответственно и электромагнитов 6 с электродвигателями 8, зависит от необходимого количества установки выключателей, как минимум, в одно изделие. При нечетном количестве испытываемых выключателей, или при испытании нечетного количества в разных климатических условиях вместо парного выключателя 3 устанавливается подставной, без соединения с блоком замеров и анализа нормируемых параметров 13.
В блок задачи режимов испытаний 12 заносится программа испытаний:
- количество включений каждого выключателя 3 и условия при их срабатывании;
- время выдержки до срабатывания, температура, давление, влажность.
В блок замеров и анализа нормируемых параметров 13 устанавливается нормируемое время срабатывания выключателей 3 и климатические условия при срабатывании.
Стенд работает следующим образом. Блок питания 14 включает блок задачи режимов испытаний 12, который управляет в термобарокамере 1 температурой, влажностью и давлением в соответствии с программой испытаний. Кроме этого блок задачи режимов испытаний включает каждый электромагнит 6 при фиксированных климатических параметрах. Электромагнит отводит сменный упор 5, давая сработать двум парным пружинным контактам 4 выключателей 3, одновременно подавая сигнал в блок замеров и анализа нормируемых параметров. При срабатывании каждый выключатель подает электрический сигнал в блок замеров и анализа нормируемых параметров 13, который фиксирует время срабатывания, равное разности времени включения электромагнита 6 с фиксированной задержкой (время выхода сменного упора 5 из контакта с выключателем 3) и времени полного выхода пружинного контакта 4. При полном выходе пружинный контакт замыкает электрическую цепь (положение «включено»). Блок замеров и анализа нормируемых параметров 13 сравнивает время срабатывания с нормируемым показателем и выдает заключение о годности выключателей 3. В предложенной таблице показаны заданные условия срабатывания выключателей 3.
Блок задачи режимов испытаний 12 включает те электродвигатели 8, где сработали выключатели 3. Электродвигатели отводят каретки 2 по направляющим 7 вместе со сработавшими выключателями. Далее блок задачи режимов испытаний 12 включает электромагнит 6, который подводит сменный упор 5. Затем блок задачи режимов испытаний включает двигатели 8, которые в это время подводят каретки 2 с выключателями 3 к сменному упору 5 до деформации пружинных контактов 4, равному первоначальному состоянию «включено». Одновременно блок задачи режимов испытаний 12 изменяет давление, температуру и влажность в соответствии с заложенной в него программой испытаний, а блок замеров и анализа нормируемых параметров 13, через датчики температуры 9, давления 10 и влажности 11 фиксирует и сравнивает их с параметрами программы. Циклы повторяются до заданного количества включений, после этого печатающее устройство 15 выводит на бумажный носитель результаты испытаний. Испытания выключателей 3 без двигателей 8 возможны, но требуют перед каждым включением электромагнитов 6 разгерметизации термобарокамеры 1 и перемещения кареток 2 вручную.
Термобарокамера марки STBV-800, двигатели - синхронные электродвигатели СД 2. Блок задачи режимов испытаний выполнен на базе реле времени ЭРВМ, блок замеров и анализа нормируемых параметров выполнен на базе реле вольтметра, времени ЭРВМ, порогового блока (операционный усилитель 140 УД) и микропроцессора. Блок питания выполнен на базе источника питания ВАКС -1 -30. Электромагнит серии 3МИС. Датчик давления - марки ПДТВХ, датчик температуры марки ТПК, датчик влажности марки RHP-W. Печатающее устройство - принтер.