Разработка требований к автоматизации процесса испытаний устройства числового программного управления (стр. 3 из 4)
При проведении испытания на электрическую прочность изоляции повышенным напряжением промышленной частоты 50 Гц для определения качества монтажа и отсутствия повреждений изоляции установленных комплектующих УЧПУ, является контролируемое напряжение, которое определяется на выходе. При проведении испытания на воздействие изменения температуры среды и повышенной влажности воздуха (кратковременное) контролируется работоспособность УЧПУ, проверяемая при помощи тестов.
При выборе способа проведения испытаний необходимо проанализировать сами испытания, методы их проведения, и на основе проведенного анализ сделать вывод. Для испытания устройства числового программного управления металлообрабатывающим оборудованием выбираем последовательный способ проведения испытаний.
При последовательном способе один и тот же объект испытания последовательно подвергается всем предусмотренным программой видам испытаний. Эти испытания, как правило, проводятся на различных выборках. Последовательность испытаний предусматривает обычно первоочередное выявление наиболее грубых дефектов аппаратуры, таких как ошибки маркировки, наличие обрывов при проведении, например, приемосдаточных испытаний.
Испытания проводятся в следующей последовательности:
- Испытание на воздействие изменение температуры среды;
- Испытание на воздействие повышенной влажности воздуха (кратковременное);
- Испытание на электрическую прочность изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
1.3 Характеристики условий испытаний
Испытания проводятся в лабораторных условиях. Нормальные условия испытаний, при которых будут произведены измерения, сопровождающие процесс испытаний приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Условия испытаний
| №/№ | Влияющая величина | Номинальные значения | Единица измерения |
| 1 | Температура | 20 | ºС |
| 2 | Давление окружающего воздуха | 90 | кПа |
| 3 | Относительная влажность воздуха Для испытаний №1 и №2 Для испытания №3 | 73-77 90 | % |
| 4 | Плотность воздуха | 1,2 | кг/м3 |
| 5 | Ускорение свободного падения | 9,8 | м/с2 |
| 6 | Магнитная индукция для измерений параметров движения магнитных и электрических величин | 0 | Тл |
| 7 | Напряженность электростатического поля | 0 | В/м |
| 8 | Среднеквадратическое значение напряжения питающей сети переменного тока | 220±10% | В |
| 9 | Частота питающей сети | 50±1% | Гц |
1.4 Факторы, влияющие на контролируемые параметры
числовой программный управление температура надежность
Контролируемые параметры приведены в таблице 4.
Таблица - 4 Контролируемые параметры
| Номер испытания | Вид испытания | Наименование внешнего фактора |
| 1 | Испытание на воздействие изменения температуры среды | Температура среды |
| 2 | Испытание на воздействие повышенной влажности воздуха (кратковременное) | Влажность воздуха |
| 3 | Испытание на электрическую прочность изоляции повышенным напряжением промышленной частоты | Напряжение промышленной частоты |
2 Анализ нормативной документации по контролю заданных параметров объекта
При разработке программы испытаний были использованы следующие нормативно-технические документы:
1) ГОСТ 20.57.406-81 "Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний". Настоящий стандарт распространяется на изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические и устанавливает методы испытаний на воздействие механических, климатических, биологических внешних воздействующих факторов и специальных сред и методы оценки соответствия конструктивным требованиям.
2) ГОСТ 21021-2000 "Устройства числового программного управления. Общие технические требования". Настоящий стандарт распространяется на программируемые устройства числового программного управления (далее - УЧПУ) для металлообрабатывающего, деревообрабатывающего, литейного оборудования (далее - станки) и на устройства программного управления (УПУ) промышленными роботами.
3) ГОСТ Р 51838-2001 "Безопасность машин. Электрооборудование производственных машин. Методы испытаний". Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний (далее — испытаний) и методы оценки электрооборудования производственных машин (далее — машин), на соответствие их требованиям безопасности.
4) Руководство по эксплуатации устройство числового программного управления nc-202. Настоящее руководство по эксплуатации содержит сведения о конструкции, составе и технических характеристиках устройства числового программного управления NC-202 и его составных частей. РЭ предназначено обслуживающему персоналу для изучения состава и функционирования УЧПУ, а также для его правильной и безопасной эксплуатации в течение всего срока службы.
3 Определение требований к точности измерений и испытаний
При проведении испытаний на воздействие повышенной температуры и влажности рекомендуется использовать камеру тепла и влаги типа КТВ-150. Камера предназначена для проведения испытаний материалов и изделий на термоустойчивость и влагоустойчивость.
Камера климатическая КТВ-150 предназначена для проведения климатических испытаний и других лабораторных исследований, обеспечивает поддержание в замкнутом объёме заданной температуры или температуры и влажности (в соответствии с приведенными ниже техническими характеристиками). Камера климатическая КТВ-150 оборудована блоком отбора проб, что позволяет использовать ее при проведении испытаний на выделение вредных летучих веществ образцами по ГОСТ 30255-95, МУ 2.1.2.1829-04 и других аналогичных испытаниях.
Таблица 5. Технические характеристики КТВ-150
| Диапазон поддержания температуры , °С в режиме "температура" в режиме "влажность" | -25...+100 +20...+60 |
| Точность поддержания температуры, °С | ±2 |
| Дискретность установки температуры, °С | 1 |
| Диапазон поддержания относительной влажности , % | 30...98 |
| Точность поддержания влажности, % | ±5 |
| Дискретность установки влажности, % | 1 |
| Размер рабочей камеры (Ш*В*Г), мм | 500*500*600 |
| Объём рабочей камеры, л | 150 |
| Время выхода на режим не более, ч | 2 |
| Режим работы | долговременный |
| Нормальные условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С относительная влажность воздуха, % атмосферное давление, кПа | +20±5 30-80 84-106 |
| Напряжение питающей сети, В | 380±38 |
| Частота питающей сети, Гц | 50±0.5 |
| Потребляемая мощность не более, Вт | 2000 |
| Контроллер температуры и влажности | МПР-51-Щ4.01 |
| Датчики температуры и влажности | ТСП094/50П/В |
| Охлаждение холодильной машины | воздушное |
| Хладагент контура охлаждения/осушения | R507/R23 |
| Масса прибора не более, кг | 200 |
| Полный средний срок службы не менее, лет | 10 |
Рисунок 2 – КТВ-150
Для проведения испытания электрооборудования УЧПУ повышенным напряжением промышленной частоты бригада, производящая испытания, должна иметь следующее оборудование:
- испытательную установку, например ПУС-3;
- вольтметр переменного тока до 380 В по ГОСТ 8711, класс 0, 5;
- амперметр переменного тока до 25 А по ГОСТ 8711, класс 0, 5;
- магазин сопротивлений до 0,1 Ом, по ГОСТ 7165, класс 0, 2;
- перчатки диэлектрические, три пары;
- ковры диэлектрические, 7 шт.
Основные технические данные установки ПУС-3:
1) Напряжение питающей сети, В 220 ± 10 %
2) Частота питающей сети, Гц 50 ± 0,5
3) Мощность, потребляемая от сети, Вт 500
4) Испытательное регулируемое напряжение, В 50 ... 3000
5) Класс точности 1, 5
6) Максимальный ток нагрузки, при котором отключается высокое напряжение, мА 125
7) Амплитудное значение пульсации относительно установленного выходного напряжения на холостом ходу, % Не более 5
8) Время отключения выходного напряжения при пробое и токе утечки выше 125 мА, с Не более 0,1
9) Атмосферные условия в помещении, в которомпроводят испытание:
- температура, ºС 10 ... 40
- относительная влажность при 20 ºС, % До 90
10) Габаритные размеры, мм 590´345´357
11) Масса, кг 34
4 Выбор и обоснование автоматизированных средств испытания
Автоматизация испытаний предусматривает: минимальное участие человека-оператора в процесс испытаний, уменьшение трудоемкости, повышение объективности получаемых результатов, исключение погрешности, вносимых оператором; управление в соответствии с заданной программой процессами испытаний в одной или одновременно в нескольких испытательных установках; регистрацию, обработку данных испытательных режимов и представление их в удобной форме. В современные испытательные установки встраиваются специальные мини-ЭВМ, в результате чего повышается точность и достоверность измерений значений параметров испытательных режимов. Поэтому проведения испытаний на воздействие повышенной температуры и влажности рекомендуется использовать камеру тепла и влаги типа КТВ-150, которая оборудована встроенным средством управления с цифровым индикатором.