Испытание на комбинированное воздействие повышенной влажности воздуха, пониженной температуры среды при эксплуатации и синусоидальной вибрации

Испытания проводят в соответствии со стандартами: ГОСТ РВ 20.57.416 (пункт 5.55), ГОСТ РВ 20.39.304.

Описание проблемы

Действие влажности на изделия при их эксплуатации и хранении определяется ее действием на металлы и полимерные материалы. Результат действия влажности на металлы определяется в основном необратимыми процессами (коррозия, иногда - электролиз), на полимерные материалы - как обратимыми процессами (например, диффузия), так и необратимыми (старение). При этом в необратимых процессах совместно с температурно-влажностным комплексом участвует агрессивная среда (например, промышленные загрязненные атмосферы).

При низких температурах пластмассы теряют прочность, резиновые изделия становятся хрупкими и растрескиваются, металлы делаются ломкими, нарушается пайка, регулировка зазоров и т. п. При замерзании воды в порах материала объем ее увеличивается, что создает внутренние напряжения, которые все возрастают вследствие сжатия массы самого материала под влиянием охлаждения.

Вода начинает замерзать у поверхности конструкций, а поэтому разрушение их под воздействием отрицательной температуры начинается с поверхности, особенно с углов и ребер. Самым устойчивым к замораживанию является материал с однородными и равномерными порами, наименее устойчивым — с крупными порами, соединенными тонкими капиллярами, так как перераспределение в них влаги затруднено.

Напряжение в конструкциях зависит не только от температуры охлаждения, но и от скорости замерзания и числа переходов через 0 °С; оно тем сильнее, чем быстрее происходит замораживание. Вследствие замерзания или загустения смазочных материалов затрудняется работа переключателей, ручек управления и других элементов.

Негативное влияние вибрации на технику очевидно: вибрация нарушает планируемые конструктором законы движения машин, механизмов и систем управления, порождает неустойчивость процессов и может вызвать отказы и полную расстройку всей системы. Из-за вибрации увеличиваются динамические нагрузки в элементах конструкций, стыках и сопряжениях, снижается несущая способность деталей, инициируются трещины, возникают усталостные разрушения. Действие вибрации может приводить к трансформированию внутренней структуры материалов и поверхностных слоев, изменению условий трения и износа на контактных поверхностях деталей машин, нагреву конструкций.

Проведения испытания

Испытание проводят в камере влаги, в которой должен поддерживаться испытательный режим с отклонениями, не превышающими установленные в ГОСТ РВ 20.57.416 (5.3.3.7 и 5.20.7.1).

Конструкция камеры не должна допускать, чтобы конденсированная вода попадала со стенок и потолка камеры на испытываемые изделия. Испытания проводят с учетом требований, изложенных в ГОСТ РВ 20.57.416 (4.7, 4.9, 4.12—4.15, 4.20, 4.41, 4.47). Изделия испытывают без электрической нагрузки. Изделия, у которых при увлажнении под напряжением может проявляться разрушающее действие электролиза или электрохимической коррозии, испытывают с приложением электрического напряжения в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.416 (5.22.5.4).

Изделия выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний в течение времени, установленного в стандартах, ТУ на изделия и ПИ. Визуальный контроль и измерение параметров — критериев годности проводят в соответствии с 4.10.

Изделия помещают в камеру влаги. Изделия подвергают воздействию десяти непрерывно следующих друг за другом циклов, каждый из которых соответствует представленному на рисунке 1.

На этапе 7 не ранее, чем через 1 ч, но не более, чем через 2 ч после начала этапа, изделия либо переносят из камеры влаги в камеру холода, либо после начала подэтапа 7а понижают температуру до минус (10 ± 2) °С и выдерживают в течение трех часов при неконтролируемой влажности. Если образец переносят из одной камеры в другую, время переноса не должно превышать 5 мин. После подэтапа 7а температуру в камере влаги устанавливают 25 °С при относительной влажности 90—100 % и выдерживают изделия при этих условиях до начала следующего цикла. Остальные четыре из первых девяти циклов проводят без выдержки в условиях холода (без подэтапа 7а).

Через 15 мин после окончания подэтапа 7а в нормальных климатических условиях испытаний изделия в течение 15 мин подвергают воздействию синусоидальной вибрации. Амплитуда перемещения при этом должна составлять 1,0 мм, а частота — изменяться в пределах 10—55 Гц, проходя этот диапазон (от 10 до 55 Гц и обратно) в течение 1 мин (подэтап 76). В циклах, проводимых без подэтапа 7а, изделие не подвергают воздействию подэтапа 76.

Если указано в стандартах, ТУ на изделия и ПИ, то во время выдержки на изделия подают электрическое напряжение в соответствии с требованиями ГОСТ РВ 20.57.416 (5.23.4).

Измерение параметров — критериев годности или другие проверки параметров изделий, установленные для данного испытания, за исключением проверки изоляции повышенным напряжением, следует проводить в последнем цикле, в конце последнего часа выдержки при верх¬нем значении температуры 65 °С без извлечения изделий из камеры. Если это невозможно, допускается производить измерения не позднее, чем через 15 мин после извлечения изделий из камеры, если иное время не указано в стандартах, ТУ на изделия и ПИ.

Не допускается в условиях испытательного режима проводить измерение параметров, вызывающих подсушку изделий, а также проводить измерение параметров при наличии на изделиях конденсированной влаги. Испытание изоляции повышенным напряжением, если это предусмотрено в стандартах, ТУ на изделия и ПИ, проводят в последнем цикле.Для изделий, к которым предъявляются требования по повышенной влажности 100 % с конденсацией влаги и для которых электрическая прочность определяется перекрытием или пробоем по поверхности, проверку изоляции повышенным напряжением следует проводить без извлечения изделий из камеры.

Для изделий, электрическая прочность которых не определяется перекрытием или пробоем по поверхности, а также для изделий, к которым предъявляются требования по повышенной влажности менее 100 % без конденсации влаги, допускается проводить испытание изоляции повышенным напряжением в течение 3 мин после изъятия их из камеры. Если проверка сопротивления изоляции установлена в стандартах, ТУ на изделия и ПИ для данного испытания, то в последнем цикле испытания изделия выдерживают в течение 24 ч при температуре (65 + 2) °С и относительной влажности (93 ± 3) % без конденсации влаги, после чего производят измерение сопротивления изоляции в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.416 (5.23.12 и 5.23.13).

При измерении сопротивления изоляции на поверхности изделия, доступной визуальному контролю, не должно быть конденсированной влаги. Если в последнем цикле испытания предусмотрена проверка изоляции повышенным напряжением при наличии конденсации влаги на изделиях, а измерение сопротивления изоляции предусмотрено без извлечения их из камеры, то это измерение осуществляют в предпоследнем цикле. Если в процессе испытания проводят периодический контроль параметров с целью определения соответствия изделия заданным нормам, то измерение следует проводить в конце периода увлажнения при верхнем значении температуры. Если стойкость изделий к воздействию инея и росы проверяют при испытании на воздействие повышенной влажности, то в последнем цикле в первый час выдержки при верхнем значении температуры на изделия в течение 5 мин подают электрическое напряжение, величину и место приложения которого указывают в стандартах, ТУ на изделия и ПИ.

Изделия извлекают из камеры и выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний. Необходимость и способ удаления влаги, время выдержки в нормальных климатических условиях испытаний устанавливают в стандартах, ТУ на изделия и ПИ. Визуальный контроль и измерение параметров — критериев годности изделий проводят в соответствии с 4.10.

Оценка соответствия

Визуальный контроль и измерение параметров—критериев годности проводят в соответствии с ГОСТ РВ 20.57.416 (пункт 4.16).

Характеристики камеры комплексных воздействий для проведения испытаний в соответствии ГОСТ РВ 20.57.416 (пункт 5.55), ГОСТ РВ 20.39.304 представлены в таблице 1.

Таблица 1- характеристики камеры комплексных воздействий

Таблица 2- характеристики вибростенда

Нормативные документы:
ГОСТ РВ 20.57.416.98 - Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические военного назначения. Методы испытаний
ГОСТ РВ 20.57.305.98 - Комплексная система контроля качества. Аппаратура, приборы, устройства, и оборудование. Методы испытаний на воздействие механических факторов"
ГОСТ РВ 20.57.306.98 - Комплексная система контроля качества. Аппаратура, приборы, устройства, и оборудование военного назначения. Методы испытаний на воздействие климатических факторов
ГОСТ РВ 20.39.304.98 - Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам