Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

ТИПОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Типовые испытания гиромоторов проводятся в тех случаях, которые были указаны выше: а) при выпуске нового типа; б) при изменении конструкции, технологического процесса или материала, если в любом из этих случаев изменения влияют на эксплуатацион­ные характеристики гиромотора; в) при освоении изготовления гиромоторов на другом заводе; г) при серийном выпуске гиромото­ров (один раз в годили в другие особо оговоренные ТУ на данный тип сроки).

Типовые испытания в случаях, указанных в п. «б», и «в», могут проводиться не по всем пунктам.

Типовые испытания имеют целью: 1) установить соответствие данного типа гиромотора требованиям технических условий, по которым он изготовлен; 2) выявить характеристики и параметры, имеющие значение с точки зрения их практического применения; 3) контроль за правильностью хода производства; 4) выявить достоинства нового или модернизированного гиромотора по сравне­нию с существующими аналогичными конструкциями.

Для типовых испытаний работниками отдела технического контроля отбираются гиромоторы, выдержавшие контрольные испы­тания. Количество гиромоторов, которое подвергается типовым испытаниям, обычно оговаривается в технических условиях. Для испытания долговечности используются гиромоторы, прошедшие контрольные испытания, но не подвергавшиеся типовым испыта­ниям по каким-либо параметрам.

Типовые испытания проводятся по программе контрольных. Дополнительно гиромоторы испытываются: 1) при повышенной тем­пературе; 2) при пониженной температуре; 3) при вибрации; 4) при повышенной влажности; 5) на величину температуры перегрева; 6) на долговечность.

Результаты типовых испытаний гиромоторов заносятся в про­токол типовых испытаний. Результаты испытаний долговечности оформляются отдельным протоколом.

Результаты типовых испытаний гиромоторов при серийном про­изводстве действительны для гиромоторов, изготовленных с момента окончания данных типовых испытаний до момента окончания сле­дующих.

Если при типовых испытаниях обнаружено, что один или не­сколько гиромоторов не удовлетворяют одному из требований тех­нических условий, предъявляемых при этих испытаниях, типовые испытания этого гиромотора или нескольких гиромоторов должны быть прекращены и гиромоторы должны быть подвергнуты иссле­дованиям с целью выяснения причин, вызвавших ненормальную работу. От партии серийных гиромоторов отбирается удвоенное количество, над которым проводятся повторные типовые испы­тания.

Испытания при повышенной температуре

Для типовых испытаний гиромоторов в среде с температурой выше нормальной применяются термостаты с электрическим подо­гревом, позволяющие доводить температуру испытуемых гиромо­торов до определенной величины и поддерживать ее во время испы­тания.

Один из термостатов изображен на рис. 131. Размеры термостата должны быть такими, чтобы между его стенками и испытуемыми гиромоторами был зазор не менее 50 мм. Термостат оснащают

Термометром или термопарой, погреш­ность которых допускается не выше +0,2°. Пределы измерения температуры должны соответствовать температурам, при которых испытываются гиромоторы соглас­но техническим условиям. Термометр имеет паспорт проверки с таблицей поправок. Испытывая гиромоторы при по­вышенной температуре, к клеммам, к ко­торым подключена статорная обмотка, под­ключают или припаивают выводные концы, которые через отверстия выводят из тер­мостата. Испытуемые гиромоторы устана­вливают внутри термостата на полках. Выводные концы от каждой фазы выводят­ся на пульт, где обеспечивается включе­ние в каждую фазу амперметра соответ­ствующей точности. После пребывания ги­ромоторов в течение 2 час. в термостате с необходимой для данного типа гиромотора температурой на ста­торные обмотки подается рабочее напряжение нормальной частоты. Измеряют в каждой фазе силу потребляемого тока после 4 мин. работы и затем через 10 мин. после включения гиромотора. Изме­рение производят в каждой фазе гиромотора, включая амперметры в соответствующие фазы на пульте. Гиромотор считается выдер­жавшим испытания при повышенной температуре, если токи во всех фазах после 4—10-минутной работы соответствуют ука­занным в технических условиях.

Испытания при пониженной температуре

Для испытания гиромоторов при пониженной температуре при­меняют холодильные установки с испытательными камерами. Прин­ципиальная схема установки изображена на рис. 132.

Установка состоит из камеры, компрессора, конденсатора и тру­бопровода с дроссельным вентилем. Внутреннее пространство испы­туемой камеры защищено от влияния наружной температуры изо­ляцией. Незначительное количество тепла, проникающее через
изоляцию, а также тепло, выделяемое внутри испытательной ка­меры гиромоторами, отводится хладоагентом, испаряющимся в испа­рителе. Низкая температура в испарительной камере достигается с помощью компрессорной холодильной машины, принцип работы которой виден из рисунка. Из конденсатора жидкий хладоагент (обычно в качестве хладоагента применяют фреон № 12) под дав­лением конденсации поступает к регулирующему вентилю, где дросселируется до низкого давления и под влиянием притока тепла превращается в испарителе в пар. Пар непрерывно отсасывается ком­прессором, сжимается и вновь пре­вращается в жидкость в конденса­торе, благодаря отводу тепла водой. Так происходит охлаждение внут­реннего помещения испытательной камеры по круговому процессу хладоагента. Установка оснащается автоматическими приборами, по­средством которых охлаждение ис­пытательной камеры и затем под­держание необходимой температуры для испытания гиромоторов про­изводится автоматически с записью температуры на ленту.

Гиромоторы помещаются в ка­меру; их клеммы присоединяются к проводникам, выходящим через отверстия в стенках камеры. Про­водники присоединяются к клем­мам высокочастотного генератора, находящегося в пульте. Схема пульта такова, что в каждую фазу статорной обмотки любого гиро­мотора может быть включен ам­перметр, измеряющий силу тока в фазе во время испытаний. Когда гиромоторы в камере установлены и подключены к пульту дверь камеры плотно закрывают, включая компрессор установки и понижают температуру в камере до указанной в технических усло­виях для данного типа гиромотора. При этой температуре гиромо­торы выдерживают в течение 2 час.; затем включают статорные об­мотки в сеть высокочастотного генератора, добиваясь необходи­мого напряжения при помощи включенного в схему регулировоч­ного реостата и вольтметра. По истечении 10 мин. после включения и затем после 20 мин. работы гиромоторов измеряют силу тока в каждой фазе гиромотора. При низкой испытательной температуре роторы некоторых гиромоторов начинают вращаться только по истечении 10 мин. после подачи напряжения на статорные обмотки. Гиромоторы при трогании потребляют максимальный ток, по ве­
личине которого и времени разгона судят о качестве смазки шарико­подшипников, величине осевого натяга, правильности и точности сопряжения узлов, наличию перекосов при их сборке.

Для определения времени разгона следует включить секундо­мер в момеит подачи гиромотору, находящемуся в камере, необ­ходимого напряжения от высокочастотного генератора. По про­шествии 10 мин. работы гиромотора необходимо измерить силу тока во всех трех фазах. Затем после 20 мин. работы гиромотора также измеряют силу тока во всех трех фазах. Величина токов, получен­ная при первом измерении, не должна превышать силу токов, по­лученную при втором замере более чем на определенную величину (устанавливаемую для каждого типа гиромотора). Если это не со­блюдено, то считается, что гиромотор не отвечает установленным требованиям. Если токи при трогании или при работе после разгона гиромотора окажутся больше допустимых, указанных в техниче­ских условиях для данного типа, гиромотор считается не выдер­жавшим испытания при пониженной температуре. Дальнейшим испытаниям гиромотор не подвергается. Всесторонне исследуют причины, вызвавшие недопустимую величину тока.

Испытания при вибрации

Механические испытания гиромоторов при вибрации произво­дятся на столе вибрационной установки (рис. 133). Гиромоторы

Устанавливаются в вертикальном положении, в подставках. Испы­тание гиромотора, когда ось его ротора находится в вертикаль­ном положении, является самым тяжелым, так как усилия от веса ротора передаются одному шарикоподшипнику и резьбовым соединениям.

Перед испытанием стол уста­новки предварительно настраи­вается на необходимую ампли­туду и частоту при эквивалент­ном грузе, равном весу испытуе­мого гиромотора. К клеммам ги­ромотора подключаются провод­ники, по которым на обмотки статора и подается напряжение от высокочастотного генератора. После 4-минутной работы гиро­мотора включают электродвига­тель вибрационной установки. Время испытания, амплитуда и ча­стота вибрации указываются в технических условиях.

После истечения установленного времени вибрационная уста­
новка останавливается и статорные обмотки гиромотора отклю­чаются. Когда ротор полностью остановится, гиромотор снимают с приспособления и подвергают проверке по пунктам контрольных испытаний. При внешнем осмотре обращают внимание на качество резьбовых и других соединений, Не должно быть каких-либо по­вреждений их.

Проверив внешний вид, гиромоторы устанавливают в горизон­тальном положении в гнезда испытательного пульта. Статорные обмотки подключают, в соответствии с маркировкой фаз, к клем­мам пульта таким образом, чтобы вращение ротора было по часо­вой стрелке, если смотреть на него со стороны корпуса. На пульте производят проверку (по методике, описанной при рассмотрении предварительных и контрольных испытаний) силы тока в каждой фазе, скорости вращения ротора, времени выбега при нормальной частоте и напряжении. Полученные величины не должны отличаться от результатов контрольных испытаний. Определяя величину не­уравновешенности ротора после испытания на вибрацию, гиромо­тор устанавливают на балансировочную машину и по описанной выше методике при рабочих оборотах определяют величину неурав­новешенности ротора. Величина неуравновешенности со стороны крышки и со стороны корпуса не должна быть больше полученной при контрольных испытаниях.

Испытания при повышенной влажности

Испытания при повышенной влажности производятся в гигро­стате (рис. 134). Гигростат состоит из теплоизолированной камеры, имеющей плотно закрывающиеся дверцы и стекла в боковых стен­ках для наблюдения за происхо­дящим внутри камеры. Объем ка­меры должен не менее чем в два раза превосходить объем всех одно­временно испытуемых гиромоторов. На дно камеры ставится металли­ческий поддон, в который на высо­ту не менее 40 мм наливают прес­ную или подсоленную (морскую) воду. Поверхность водяного зер­кала в гигростате должна быть больше площади горизонтальной проекции всех испытуемых гиромо­торов не менее чем на 20%. Ниж­няя часть гиромоторов должна на­ходиться на расстоянии примерчс 200 мм от поверхности воды.

Влажность измеряется психрометром, установленным внутри гигростата на высоте около 300 мм над уровнем воды. Можно также
измерять влажность двумя термометрами. При этом шарик одного из термометров обертывается марлей, концы которой погружаются в сосуд с водой. В остальном влажность определяется так же, как и при измерении психрометром.

Для получения возможно более равномерной температуры и влажности в гигростате рекомендуется защищать его тепловой изоляцией, а воздух внутри гигростата перемешивать при помощи вентилятора, установленного в верхней стенке камеры.

От каждого гиромотора, установленного в гигростат, выво­дится наружу два провода: провод, имеющий сопротивление изоля­ции не менее 100 мегом, соединяется с одной из фаз гиромотора, а второй — с корпусом.

При укладке гиромоторов на полку провода выводятся через отверстия камеры наружу; затем гигростат закрывается и. установ­ленные в него гиромоторы выдерживаются в течение времени, ука­занного в технических условиях, при относительной влажности 95 ± 3% и температуре +20 +5° С.

После указанного времени, не вынимая гиромоторов из гигро­стата, измеряют сопротивление изоляции токоведущих частей гиромотора относительно корпуса, для чего провода, выходящие из гигростата от одной из фаз, и провода, присоединенные к кор­пусу каждого испытуемого гиромотора, подключают к клеммам меггера, развивающего 100 мегом. Величину сопротивления изоля­ции отсчитывают по шкале мегомметра не менее чем через 3 сек. от начала вращения ручки; величина сопротивления изоляции должна соответствовать указанной в технических условиях.

Проверив сопротивление изоляции, открывают крышку гигро­стата и вынимают из него гиромоторы. Гиромоторы, сопротивление которых выдержало испытания, устанавливают на испытатель­ный пульт и проверяют у них при нормальном напряжении и ча­стоте силу тока в каждой фазе, скорость вращения ротора и время выбега по методике и приборами, описанными при рассмотрении предварительных испытаний. Измеренные величины не должны отличаться от результатов контрольных испытаний.

Определение температуры перегрева

Температуру перегрева обмотки статора гиромотора определяют методом сопротивления, состоящем в определении температуры по изменению омического сопротивления при нагревании. Этот метод дает среднюю температуру обмотки статора, которая, естественно, ниже температуры наиболее нагретой точки обмотки. Средняя тем­пература обмотки, измеренная методом сопротивления, обычно ниже ее наибольшей температуры в среднем на 8—10°. Определяя тем­пературу перегрева обмотки статора, вначале измеряют омическое сопротивление двух фаз обмотки при нормальной температуре. Для этого гиромоторы должны быть не подключенными к сети в те­чение не менее 1 часа при той же температуре, при которой будет измеряться омическое сопротивление, т. е. при нормальной. Изме­рив омическое сопротивление обмотки статора, гиромоторы уста­навливают на испытательный пульт, подключают обмотки статоров к клеммам пульта и дают повышенное напряжение нормальной ча­стоты. В таком режиме гиромоторы должны работать непрерывно в течение 3 час.

По истечении 3-часовой работы гиромоторы по одному выклю­чают и сразу же измеряют омическое сопротивление тех же двух фаз обмотки статора.

Необходимым условием правильного определения температуры перегрева является применение для измерения сопротивления в холодном и горячем состоянии одних и тех же мостиков, с одними и теми же соединительными проводами.

Несоблюдение этого правила может вызвать грубые ошибки в определении температуры перегрева, если даже мостик при вто­ричном измерении был взят более точным.

Величина температуры перегрева определяется по формуле, приведенной при описании предварительных испытаний.

Испытание долговечности гиромотора

Для типовых испытаний долговечности используются гиромо­торы, прошедшие контрольные испытания, из партии гиромоторов, отобранных для типовых испытаний по всем остальным пунктам, Количество гиромоторов, отбираемое для испытания долговечно­сти и продолжительности работы, при испытании для каждого типа гиромотора оговаривается в технических условиях для данного типа.

Целью испытания долговечности гиромотора, как и типовых испытаний по другим пунктам, является выявление соответствия данного типа гиромотора требованиям технических условий, по которым он изготовлен, после работы его в условиях, близких к эксплуатационным.

Основным узлом, определяющим' возможную продолжитель­ность работы гиромотора, является подшипниковый узел и, в част­ности, шарикоподшипники. Вследствие этого условия испытания долговечности гиромоторов всегда стараются приблизить к нор­мальным условиям их работы в соответствующих приборах.

Испытания должны производиться в помещении с нормальной температурой, с приточной вентиляцией, обеспечивающей соответ­ствующую чистоту воздуха. При отсутствии такого помещения испытания производят под стеклянным колпаком, под которым всегда должно быть небольшое избыточное давление, чтобы окру­жающий воздух с пылью не просачивался под колпак.

При испытании долговечности гиромоторы устанавливаются на испытательном пульте в горизонтальном положении на расстоя­нии, обеспечивающем беспрепятственное обдувание каждого из них воздухом. Для возможности измерения скорости вращения и времени выбега смотровые окна закрываются прозрачным мате­риалом.

Обмотки статоров подключаются к соответствующим клеммам пульта и в них подается нормальное напряжение, с нормальной для данного типа гиромотора частотой.

Время запуска гиромоторов и количество проработанных ча­сов записываются в специальный журнал. Гиромоторы должны непрерывно работать не менее 4 час. и не более 23 час. в сутки при круглосуточном испытании.

Так как основными узлами, ограничивающими работоспособ­ность и долговечность гиромотора, служат шарикоподшипники, то в процессе испытания особое внимание обращают на их состояние.

Факторами, отмечаемыми при работе подшипникового узла, являются его температура и характер шума шарикоподшипников. Если в процессе испытания будет установлено, что температура подшипникового узла чрезмерно высока или что при работе шарико­подшипника возникает слишком сильный шум, то это заносится в журнал и за таким гиромотором ведется наблюдение.

Так как любая неисправность работы подшипникового узла вызывает увеличение потребляемого тока, то периодически измеряют токи в каждой фазе. В случае значительного увеличения тока гиромотор останавливают, считают его не выдержавшим типо­вое испытания на долговечность и выясняют причины повышен­ного расхода электрической энергии.

Нагрев подшипникового узла может быть вызван загрязнением шарикоподшипника посторонними частицами," загрязнением смаз­ки, избытком или отсутствием смазки, дефектами установки, чрез­мерным натягом шарикоподшипников, разрушением деталей шари­коподшипников и др.

Ненормальный шум шарикоподшипника может быть вызван его загрязнением, повреждением рабочих поверхностей или задева­нием разрушенного сепаратора за кольца.

После работы гиромоторов в течение необходимого времени их останавливают, дают им возможность остыть до нормальной температуры и проверяют: внешний вид, силу тока в каждой фазе, скорость вращения ротора, время выбега, остаточную неуравно­вешенность, состояние деталей и узлов при разборке.

Проверка гиромоторов по перечисленным пунктам производится инструментом, приборами и по методике, описанной при рассмотре­нии предварительных и контрольных испытаний; результаты должны соответствовать полученным при контрольных испытаниях.

При разборке необходимо обращать внимание на состояние смазки и целостность деталей шарикоподшипников. Результаты испытания долговечности гироскопов оформляются протоколом.

Если при типовых испытаниях обнаруживается, что один или несколько гиромоторов не удовлетворяет какому-либо из требо­ваний технических условий, типовые испытания этого гиромотора или нескольких гиромоторов должны быть прекращены; испытания других гиромоторов должны продолжаться.

Гиромотор, не выдержавший типовых испытаний, должен быть исследован с целью выяснения причин, вызвавших его ненормаль­ную работу.

Результаты исследования записывают в протокол с заключе­нием о причинах, вызвавших нарушение работы гиромотора. Для повторных типовых испытаний берут удвоенное количество гиро­моторов. По согласованию с заказчиком повторные типовые испы­тания могут производиться только по тем пунктам, которые не были выдержаны при первом типовом испытании.