ГОСТ 17516.1-90

 

ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ В ЧАСТИ СТОЙКОСТИ
К МЕХАНИЧЕСКИМ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ
ФАКТОРАМ

 

 

Москва
Стандартинформ
2007

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения

для вновь разрабатываемых и модернизируемых электротехнических изделий	01.01.91
для разработанных до 01.01.91 электротехнических изделий*	01.01.93

 

^* Порядок введения стандарта в действие приведен в приложении 1.

 

Настоящий стандарт распространяется на электротехнические изделия (далее - изделия) народнохозяйственного назначения и для экспорта, перечень которых приведен в приложении 2, и устанавливает общие технические требования по стойкости изделий к воздействию механических внешних воздействующих факторов (далее - механических ВВФ), в обобщенном виде отражающие условия эксплуатации.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 3.

1. Изделия должны сохранять свои параметры в пределах норм, установленных в технических заданиях, стандартах и технических условиях на конкретные серии или типы изделий (далее - ТЗ, стандартах и ТУ на изделия), в процессе и (или) после воздействия механических ВВФ, виды, значения и сочетания которых установлены настоящим стандартом.

Механические ВВФ считают приложенным к изделию в местах его крепления, если в пунктах настоящего стандарта нет иных требований.

2. Изделия разрабатывают по унифицированным или видовым группам исполнения изделий по воздействию механических ВВФ (далее - группы механического исполнения).

По унифицированным группам исполнения разрабатывают изделия, предназначенные для применения в различных видах техники. По видовым группам исполнения могут разрабатываться изделия, для которых реализация полного объема требований унифицированных групп исполнения техническим и (или) экономическим нецелесообразна, либо изделия, предназначенные для определенного вида техники.

Группы механического исполнения и номинальные значения механических ВВФ устанавливают по табл. 1.

Для не указанных в табл. 1 областей применения изделий требования по воздействию механических ВВФ устанавливают по аналогии с приведенными в табл. 1. Изделия, удовлетворяющие требованиям какой-либо из групп, допускается применять в местах, указанных для других групп, если изделия удовлетворяют требованиям, приведенным для этих групп.

В табл. 1 не установлены требования для изделий, предназначенных для эксплуатации в летательных аппаратах.

3. Выбор унифицированных и видовых групп механического исполнения в зависимости от места установки и области применения изделий приведен в приложении 5.

Таблица 1

^* Для изделий для лифтов при технико-экономическом обосновании по согласованию с заказчиком устанавливают удары одиночного (вместо многократного) действия с тем же ускорением.

^** Удовлетворяет требованиям по эксплуатации при 40 м · с^-2 (4g).

^*** При технико-экономическом обосновании в стандартах на изделия могут быть установлены другие требования по данному воздействию

^*4 Если в наземных стационарных комплектных изделиях не имеется узлов или деталей с резонансными частотами в диапазоне (0,5 - 100) Гц, изделия изготавливают соответственно по группе М6 или М7.

^*5 Для применения в местах установки электродвигателей по приложению 5 (табл. 6) допускается степень жесткости 11а.

^*6 Для применения на станках и в местах установки электродвигателей согласно приложению 5 (табл. 6) допускается степень жесткости 10.

^*7 Требования только по устойчивости, требование по прочности - максимальное ускорение 10 м · с^-2 (1g), степень жесткости 2.

^*8 Требование только по прочности.

^*9 Требование только по устойчивости.

^*10 Изделия удовлетворяют требованиям по эксплуатации при ускорении 200 м · с^-2 (20g).

^*11 Только в одном горизонтальном направлении.

^*12 Только в вертикальном и одном горизонтальном направлениях.

^*13 Только в вертикальном направлении.

^*14 При технико-экономическом обосновании в стандартах и ТУ на эти изделия допускается устанавливать требования, отличающиеся от установленных для данной группы.

^*15 Для изделий, предназначенных для установок, имеющих ограничения по скорости перевозки не более 5 км · ч^-1, верхнюю частоту диапазона частот устанавливают 50 Гц.

^*16 Удовлетворяют требованиям по эксплуатации при ускорении 60 м · с^-2 (6g).

Примечания:

1. Диапазон частот может быть ограничен 200 Гц, если изделие монтируется на конструктивных частях подвижного объекта, имеющих высокий уровень внутреннего демпфирования (для групп М18 - М20, М23, М24, М30, М33, М34, М37, М44).

2. При наличии специального технического обоснования к изделиям отдельных групп исполнения могут быть предъявлены требования по устойчивости при воздействии предельных рабочих значений в соответствии с приложением 4.

4. В ТЗ, стандартах и ТУ на изделия в зависимости от конструктивных особенностей и предъявленных требований к конкретным изделиям приводят дополнительное ограничение количества используемых групп механического исполнения.

5. Требования в части сейсмостойкости изложены в приложении 6.

6. Группы механического исполнения изделий по настоящему стандарту, а также критерии отказа изделий устанавливают в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия.

Примечание. Допустимые отклонения параметров изделия или временная потеря работоспособности и время этой потери работоспособности или отклонения параметров при воздействии одиночных ударных нагрузок по согласованию с заказчиком оговаривают в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия.

7. Если изделие (или группу изделий) разрабатывают только для конкретного объекта или группы объектов, где к изделиям предъявляют требования, специфические только для определенного назначения (например, для прецизионного станкостроения), и если по выполняемым функциям и характеристикам изделия пригодны только для данного объекта (группы объектов), то по согласованию с заказчиком требования, предъявляемые к изделию, могут отличаться от указанных в табл. 1, и должны устанавливаться исходя из условий работы изделия на указанном объекте (группе объектов).

8. При технико-экономическом обосновании по согласованию между заказчиком и разработчиком в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия могут устанавливаться более высокие требования по стойкости к отдельным видам механических ВВФ, а также требования, не указанные в настоящем стандарте.

9. Изделия, разработка которых по указанным в табл. 1 требованиям по одному или нескольким механическим ВВФ по техническим причинам невозможна или нецелесообразна, могут по согласованию с заказчиком разрабатываться по менее жестким требованиям с учетом возможных мер индивидуальной или общей защиты в составе комплектного изделия или объекта: амортизация, специальная подвеска и т.п. При этом меры защиты должны обеспечивать возможность применения изделия, разработанного по пониженным требованиям (в частности, по группе исполнения, рассчитанной для менее жестких условий), в условиях, соответствующих заданной группе механического исполнения.

10. Величины механических ВВФ при изменении требований по пп. 7 и 8 выбирают по табл. 2 и 3, а для стационарных изделий, к которым предъявлено требование по сейсмостойкости, - по приложению 6.

Таблица 2

^* Изделия удовлетворяют требованиям по эксплуатации при частоте 60 Гц.

^** Изделия удовлетворяют требованиям по эксплуатации при частоте 60 мс^-2 (6g).

^*** В новых разработках не применять.

Примечание. При необходимости установления разных продолжительностей воздействия данного уровня механических ВВФ (разных продолжительностей испытаний) к обозначению степени жесткости может быть добавлена строчная буква русского алфавита (например, 6а).

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 1).

11. У изделий без амортизаторов или в их отдельных узлах и деталях в составе изделий не рекомендуется допускать наличие механических резонансов конструкции в диапазоне частот от 0,5 Гц до частоты, выбираемой из ряда 20, 40 или 100 Гц. Указанное требование не распространяется на кабели, провода и шнуры.

12. Значения амплитуды перемещения не должны превышать значений, указанных в табл. 3а, и значения, соответствующего заданной амплитуде ускорения, если в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия не установлены другие условия, вызванные спецификой эксплуатации изделий.

Таблица 3а

(Измененная редакция, Изм. № 1).

13. Изделия всех групп исполнения должны быть устойчивыми и (или) прочными к механическим ВВФ любого пространственного направления, если это указано в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия и если иное не указано в табл. 1. В других случаях изделия видового исполнения по согласованию с заказчиком допускается разрабатывать устойчивыми и (или) прочными к одному или двум пространственным направлениям, о чем должно быть указано в ТЗ, стандартах и ТУ на изделия.

14. К изделиям, предназначенным для эксплуатации на морских судах, предъявляют требования по стойкости к крену судна на 15° и дифференту 5°, а также к бортовой качке до +22,5° с периодом 7 - 9 с и килевой - до +10° с периодом 5 - 7 с. Изделия, предназначенные для аварийного оборудования, должны быть стойкими к длительному крену до 22,5° и дифференту 10°.

Изделия должны выдерживать одновременно крен и дифферент в указанных выше пределах.

15. Изделия групп механического исполнения, для которых верхняя частота диапазона синусоидальных вибраций установлена 55 Гц, могут эксплуатироваться при верхней частоте диапазона синусоидальных вибраций 60 Гц.

16. В пределах указанных в стандарте диапазонов механических ВВФ может быть установлено несколько значений одного и того же ВВФ при установлении требований в отношении отдельных технических характеристик (например, различные значения ускорения вибрационных или ударных нагрузок при установлении требований по прочности или устойчивости.

17. В отдельных случаях для групп механического исполнения изделий, имеющих при синусоидальной вибрации верхнее значение диапазона 500 Гц и выше, допускается устанавливать закономерность изменения ускорения в зависимости от частоты.

18. Изделия, являющиеся передвижными установками для постоянного или периодического перемещения по суше (например, передвижные электростанции, электротранспорт), должны выдерживать механические воздействия при передвижении изделий по предназначенным для него путям.

19. Формулировки требований по механическим ВВФ в нормативных документах на изделия приведены в приложении 9.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ПОРЯДОК ВВЕДЕНИЯ СТАНДАРТА В ДЕЙСТВИЕ

1. Для вновь разрабатываемых стандартов и изделий (а также модернизируемых изделий) срок введения стандарта установлен с 1 января 1991 г.

2. Для разработанных до 1 января 1991 г. стандартов и изделий введение стандартов осуществлялось в период до 1 января 1993 г. при пересмотре стандартов и ТУ на изделия.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ПЕРЕЧЕНЬ ИЗДЕЛИЙ, НА КОТОРЫЕ РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ НАСТОЯЩИЙ СТАНДАРТ

Электрические машины (электродвигатели, компенсаторы, генераторы, преобразователи, усилители, сельсины, вращающиеся трансформаторы, фазовращатели и фазорегуляторы индукционные, датчики индукционные, тахогенераторы, преобразователи «угол-код», электромагнитные муфты и др.).

Трансформаторы и реакторы с частотой до 400 Гц включ., кроме предназначенных для электронной аппаратуры трансформаторов питания на напряжение до 1000 В малой мощности (до 1000 Вт), трансформаторов питания на напряжение до 20 кВ, высокопотенциальных, импульсных, согласующих, запоминающих трансформаторов.

Электрические аппараты, в том числе: коммутационные аппараты распределения энергии, защиты и управления приемниками энергии переменного напряжения с частотой до 400 Гц включ. и постоянного напряжения до 1000 и св. 1000 В, электромагниты, электросварочные аппараты (в том числе электросварочные контактные машины).

Электротермическое оборудование, в том числе электронагреватели и нагревательные электробытовые приборы.

Электроустановочные и присоединительные изделия и арматура для переменного с частотой до 400 Гц включ. и постоянного напряжения, в том числе соединители, ответвительные устройства, монтажные планки, держатели предохранителей, клеммы, патроны и ламповые панели, арматура для кабельных и воздушных линий электропередач, контактных сетей, светотехническая арматура.

Светотехнические изделия, в том числе светотехнические приборы, комплекты, комплексы.

Электрические источники света (кроме ламп накачки ОКГ).

Электрокерамические изделия, в том числе изоляторы и системы изоляторов.

Химические источники тока.

Физические источники тока.

Топливные элементы.

Хемотронные приборы.

Силовые конденсаторы (в том числе пускорегулирующие, фазосдвигающие на промышленную частоту).

Силовые полупроводниковые приборы.

Силовые полупроводниковые преобразователи электроэнергии.

Силовые бесконтактные средства управления.

Высокочастотное электрооборудование.

Кабели, провода, шнуры.

Электроугольные изделия.

Бытовые электромеханические приборы и бытовые комбинированные электроприборы (в том числе стиральные машины).

Комплектные электротехнические изделия: комплектные распределительные устройства на напряжение св. 1000 В, трансформаторные подстанции, конденсаторные установки, низковольтные комплектные устройства (НКУ), комплектные электроприводы, электроагрегаты и электростанции питания с двигателями внутреннего сгорания и передвижные электростанции других типов, комплектные системы электропитания.

Агрегаты и электромеханизмы.

Электротранспорт (комплектные изделия в целом), кроме магистральных электровозов, городского и пригородного электротранспорта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

^* По стандартам МЭК - до 250 м · с^-2 (25g).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

ПРЕДЕЛЬНЫЕ РАБОЧИЕ ЗНАЧЕНИЯ

Предельные рабочие значения механических ВВФ для ряда групп механического исполнения приведены в табл. 4.

Таблица 4

^* Только для судов.

^** Только в одном горизонтальном направлении.

^*** Только в вертикальном направлении.

^*4 Только в вертикальном и одном горизонтальном направлении.

^*5 Требования также по прочности, степень жесткости 20; при этом степень жесткости 21 по табл. 1 не применяют.

^*6 Требования только по прочности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Обязательное

ВЫБОР ГРУПП МЕХАНИЧЕСКОГО ИСПОЛНЕНИЯ

Выбор унифицированных и видовых групп механического исполнения в зависимости от места установки и области применения изделий проводят по табл. 5 - 9.

Таблица 5

Выбор унифицированных групп механического исполнения в зависимости от места установки стационарных изделий

^* В том числе: в помещениях центральных (главных) щитов управления, релейных, блочных, групповых щитов электростанций и подстанций; в местах установки щитов, пультов и шкафов управления и контроля металлургического производства.

^** При отсутствии резонансов в нормируемых для группы механического исполнения диапазонах частот в месте установки встроенных элементов.

Таблица 6

Выбор видовых групп механического исполнения электродвигателей для установки на оборудовании химического, нефтехимического, нефтеперерабатывающего производств и горных работ

^* В других отраслях техники.

^** Все требуемые электротехнические изделия.

^*** Блоки и станции управления.

^*4 В любых отраслях.

Примечание. Буквы означают: X - химическое, нефтехимическое, нефтеперерабатывающее производства; Ш - горные работы, в том числе в угольных и сланцевых шахтах.

Таблица 7

Выбор видовых групп механического исполнения для комплектных изделий некоторых видов производств

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 8

Выбор групп механического исполнения для передвижных изделий

^* Кроме изделий, относящихся к группам M1, М3, М4, М17.

^** Кроме изделий, относящихся к группам М24, М28, М44, М45.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Таблица 9

Выбор групп механического исполнения для перемещаемых (переносных, перевозимых) нестационарных изделий

^* При возможности экстремально высоких собственных вибраций комплектных изделий и (или) частых пусков-остановок.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Обязательное

ТРЕБОВАНИЯ В ЧАСТИ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ

1. Общие положения

1.1. При предъявлении к изделиям требований по стойкости к воздействию землетрясений (сейсмостойкости) исходят из интенсивности землетрясения и уровня установки изделий над нулевой отметкой (уровня установки). Эти требования соответствуют требованиям по стойкости (устойчивости и (или) прочности) к синусоидальной вибрации в течение 1 мин. В этом случае группы механического исполнения стационарных изделий должны соответствовать указанным в табл. 10 и 11.

1.2. Группы механического исполнения изделий, не соответствующие табл. 10, устанавливают в том случае, если к изделиям предъявлены более жесткие требования в соответствии с настоящим стандартом.

Таблица 10

^*а - для изделий систем управления технологическими процессами атомных станций.

^**б - для изделий, кроме указанных в а.

^*** - только в горизонтальных направлениях.

^*4 - только в диапазоне 10 - 15 Гц.

^*5 - кроме диапазона 10 - 15 Гц для а.

^*6 - а также для изделий, размещаемых на промежуточных конструкциях (например, арматуре, трубопроводах).

^*7 - установленных в местах по табл. 5, пункт 1

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 11

Примечания:

1. Учитывая нормируемую продолжительность воздействия землетрясения 1 мин, соответствие этим требованиям подтверждают испытаниями на виброустойчивость по ГОСТ 16962.2 или в соответствии с разд. 2 настоящего приложения.

2. В табл. 10 выражение «(М6 или М7, М43) + ДТ 1,2» (пример) означает, что в указанных в табл. 11 диапазонах частот заменяется значение амплитуды ускорения синусоидальной вибрации, установленное для групп М6, М7, М43 в табл. 1, на значение амплитуды ускорения, установленное в табл. 11. Для приведенного выше примера максимальную амплитуду ускорения синусоидальной вибрации для требований по виброустойчивости определяют следующим образом:

Диапазон частот, Гц:                      0,5 - 2                              2 - 10                          10 - 15            15 - 100

Максимальная амплитуда              10 (1,0)                         25 (2,5)                        20 (2,0)          10 (1,0)

ускорения, м · с^-2 (g)                (по табл. 1 и п. 12)      (по табл. 11 и п. 12)      (по табл. 11)  (по табл. 1)

3. В табл. 10 выражение «(см. ^*)» означает, что группу механического исполнения и дополнительные требования, указанные в данной клетке таблицы, применяют только для случая, оговоренного сноской ^*.

1.3. Для стационарных изделий, устанавливаемых в местах по табл. 5, пункт 1, и выполненных в соответствии с п. 7 настоящего стандарта, допускается требования по максимальным амплитудам ускорений и соответствующим частотам (спектру) синусоидальной вибрации устанавливать по требованиям пп. 1.3.1 - 1.3.2.

1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3.1. Для стационарных изделий, выполненных в соответствии с п. 7 настоящего стандарта, требования по максимальным амплитудам ускорений в горизонтальных направлениях и соответствующим частотам (спектру) синусоидальной вибрации устанавливают по черт. 1, полученному на основе обобщенного спектра ответа (черт. 2). Требования по максимальным амплитудам ускорений в вертикальном направлении устанавливают равным 0,7 значений для горизонтальных направлений.

Указанные на черт. 1 значения ускорений соответствуют уровню установки 0 и интенсивности землетрясений 9 баллов. Значения ускорений для других интенсивностей и уровней установки определяют путем умножения ускорений, полученных по черт. 1, на коэффициент по табл. 12.

Требования для изделий, устанавливаемых на уровнях установки, промежуточных между указанными в табл. 12, допускается определять методом линейной интерполяции.

Примечание. Вопросы, связанные с вероятностью появления значений ускорений, установленных на черт. 1 и 2, приведены в приложении 7.

Таблица 12

а - для изделий систем управления технологическими процессами атомных станций; б - для изделий, кроме указанных в а

Черт. 1

а - для изделий систем управления технологическими процессами атомных станций; б - для изделий, кроме указанных в а

Черт. 2

1.3.2. Если в результате специальных изысканий и исследований проектировщиком установлено, что для конкретного объекта максимальные значения ускорений в спектре ответа превышают указанные на черт. 2, разрабатывают дополнительные мероприятия по обеспечению сейсмостойкости стационарных изделий. Эти мероприятия согласовывают с соответствующими разработчиками (или изготовителями) изделий и заказчиком объекта (для атомных электростанций - Минатомэнергопромом).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.4. В зависимости от амплитудно-частотной характеристики стационарных комплектных изделий (например, шкафов, щитов, панелей, пультов) в местах крепления встроенных элементов (или промежуточных конструкций в местах крепления изделий) к последним могут быть предъявлены дополнительные требования по увеличенным максимальным амплитудам ускорения в диапазоне резонансных частот комплектных изделий или промежуточных конструкций по результатам испытаний этих изделий, конструкций или их макетов.

Примечание. В настоящем приложении под термином «резонансная частота» понимают также «собственная частота».

1.5. При отсутствии в диапазоне 1 - 30 Гц резонансов комплектных изделий в местах установки встроенных элементов группы механического исполнения для встроенных элементов должны соответствовать табл. 10; если требования по максимальной амплитуде ускорения для стационарных комплектных изделий (или для промежуточных конструкций в местах их расположения) устанавливают по п. 1.3 настоящего приложения, то в диапазонах частот, где резонансы отсутствуют в местах крепления встроенных элементов (или изделий на промежуточных конструкциях), к последним предъявляют требования по удвоенной максимальной амплитуде ускорений по сравнению с указанной в п. 1.3.1; допускается предъявлять требования менее удвоенной амплитуды по данным, полученным по п. 1.4 настоящего приложения.

Примечание. Промежуточные конструкции - по табл. 5, пункт 2.

1.4, 1.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. Требования к расчетно-экспериментальной оценке изделий на соответствие требованиям по сейсмостойкости

2.1. Расчетно-экспериментальную оценку соответствия требованиям по сейсмостойкости допускается применять в случаях, указанных в пп. 2.1.1 - 2.1.4.

2.1.1. При отсутствии испытательного оборудования соответствующей грузоподъемности или невозможности проведения испытаний по техническим причинам (например, из-за усложненности конструкции);

2.1.2. Для оценки ранее испытанного изделия на соответствие новым, более жестким требованиям;

2.1.3. Для оценки изделия, аналогичного ранее испытанному, но содержащему изменения, влияющие на его динамические характеристики;

2.1.4. Для оценки изделий, не имеющих резонансных частот в диапазоне 1 - 30 Гц.

2.2. Для электродвигателей, генераторов, трансформаторов и других изделий, не содержащих измерительных приборов и контактных электрических аппаратов и удовлетворяющих требованиям п. 2.1 настоящего приложения, вместо испытаний на виброустойчивость допускается проводить расчет на прочность.

2.3. Расчет на прочность основных несущих элементов всех конструкций проводят также на стадии проектирования до проведения вибрационных испытаний.

2.4. Расчету подвергают детали конструкции, испытывающие воздействия непосредственно со стороны основания, к которому крепят изделие или его элементы, и другие ответственные элементы конструкции изделия, повреждения, смещение или деформация которых приведет к разрушению, отказу изделия или к снижению его эксплуатационных качеств.

2.5. При расчете принимают, что на изделие одновременно действуют эквивалентные нагрузки в вертикальном и одном из двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлений (принимают наиболее жесткое для изделия направление), а также учитывают действие рабочих нагрузок.

2.6. Значение расчетного максимального ускорения, действующего на элементы конструкции изделия в горизонтальных направлениях, определяют по черт. 2, исходя из низшей резонансной частоты и относительного демпфирования системы, содержащей указанные элементы конструкции. Для изделий, не имеющих резонансных частот в диапазоне 1 - 30 Гц, вместо значений по черт. 2 принимают значение 10 м · с^-2 (1,0g) для варианта а и 5 м · с^-2 (0,5g) - для варианта б.

2.7. Указанные в п. 2.6 настоящего приложения значения ускорения соответствуют уровню установки 0 м и интенсивности землетрясений 9 баллов. Значения ускорений для других интенсивностей и уровней установки определяют путем умножения ускорений по п. 2.6 на коэффициент по табл. 12. Значения коэффициентов для изделий, устанавливаемых на уровнях установки, промежуточных между указанными в табл. 12, допускается определять методом линейной интерполяции.

2.8. Значение эквивалентного расчетного максимального ускорения, действующего на изделие в вертикальном направлении, принимается равным 0,7 значения для горизонтальных направлений.

2.9. Определяют значение эквивалентной статической силы, равное произведению расчетного максимального ускорения на массу элемента конструкции изделия; при этом принимают, что точка приложения этой силы совпадает с центром масс элемента.

2.10. Для комплектных изделий, содержащих измерительные приборы и контактные электрические аппараты и узлы и удовлетворяющих требованиям пп. 2.1.1 - 2.1.3 настоящего приложения, допускается определение увеличенных максимальных амплитуд ускорения (см. п. 1.4 настоящего приложения) проводить в соответствии с пп. 2.6 - 2.7 настоящего приложения с последующими испытаниями измерительных приборов и контактных электрических аппаратов.

2.11. Динамические характеристики (резонансные или собственные частоты и относительные демпфирования элемента конструкции (см. п. 2.6 настоящего приложения) на стадии проектирования изделия определяют путем расчета или по данным для аналогичных конструкций. После изготовления первого образца изделия эти параметры должны быть проверены экспериментально (например, методом 100-3 по ГОСТ 16962.2). В случае существенного отличия определенных экспериментально параметров от расчетных проводят повторный расчет данного элемента конструкции с использованием экспериментально определенных параметров и, если требуется, усиливают конструкцию данного элемента или проводят повторные испытания изделий по п. 2.10 настоящего приложения. При первоначальных расчетах допускается значения относительного демпфирования принимать по табл. 13.

Таблица 13

2.12. Если изделие (или элемент конструкции) может быть представлено системой нескольких дискретных масс т_K, расположенных в точках K = 1, 2 ... n и имеющих собственные (резонансные) частоты в диапазоне 1 - 30 Гц, расчет проводят по пп. 2.12.1 - 2.12.4 вместо п. 2.9 настоящего приложения.

2.12.1. При расчетах по п. 2.11 настоящего приложения или при испытаниях по определению резонансных (собственных) частот дополнительно определяют формы колебаний системы i = 1, 2, … для каждой собственной (резонансной) частоты.

2.12.2. Определяют эквивалентную статическую силу S_iK, возникающую в рассматриваемой точке K, соответствующую форме колебаний i и совпадающую с направлением рассматриваемой компоненты сейсмического воздействия (отдельно для вертикального и наиболее жесткого для изделия горизонтального направлений) по формуле

S_iK = m_Kр · a_i · η_i · u_iKр,                                                     (1)

где a_i - ускорение, определяемое по черт. 2 для собственной (резонансной) частоты i;

                                                           (2)

u_iK - виброперемещения или ускорения a_i для формы колебаний i в каждой точке K, включая рассматриваемую;

u_iKр - то же в рассматриваемой точке K;

т_Kр - дискретная масса в рассматриваемой точке.

Примечание. Если рассчитывают изделие или элемент конструкции, которые могут быть представлены в виде расположенных по консольной схеме нескольких дискретных масс, значения которых, жесткости связей и расстояния друг от друга и от основания консоли несущественно различаются, допускается не проводить предварительного определения формы колебаний, а в формулах 1 и 2 вместо u_iKр и u_iK подставлять соответственно x_iKр и x_iK, где x_iKр и x_iK - расчетные расстояния от основания консоли до рассматриваемой точки K и других точек K соответственно.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.12.3. Определяют для точки K и формы собственных колебаний механическое напряжение s_iK от каждой силы S_iK.

2.12.4. Определяют общее расчетное механическое напряжение в точке K по формуле

                                                     (3)

где i - число учитываемых в расчете форм колебаний.

2.13. При расчете на прочность по пп. 2.1 - 2.12 настоящего приложения используют статические прочностные характеристики конструкционных материалов.

2.14. Расчет прочности и (или) устойчивости изделий (или элементов конструкции) может проводиться методами динамической теории упругости с использованием расчетных акселерограмм на отметке установки изделий. Выбор расчетных акселерограмм проводят на основе исследований сейсмических колебаний строительных конструкций, в которых устанавливают изделия или применяют синтезированную расчетную акселерограмму. При оценке прочности в этом случае применяют динамические прочностные характеристики конструктивных материалов.

Требования настоящего пункта рекомендуется применять для конкретных типов изделий, содержащих нелинейные динамические системы, оказывающие существенное влияние на устойчивость изделий к механическим ВВФ, при наличии специального технического обоснования. В этом случае рекомендуется также заменять испытания на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации по ГОСТ 16962.2 испытаниями на виброустойчивость при воздействии указанных в настоящем пункте акселерограмм.

2.15. Для стационарных изделий, устанавливаемых на индивидуальных фундаментах, требования табл. 10, 11 и п. 1.3.1 для уровней установки над нулевой отметкой 0 - 10 м применяют при условии, что коэффициент усиления фундаментом спектра действия землетрясения равен или меньше 1. Если это условие не соблюдается, к изделиям предъявляют дополнительные требования по максимальным амплитудам ускорений при соответствующих частотах с учетом амплитудно-частотной характеристики системы «изделие - фундамент» и п. 2.11 настоящего приложения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Справочное

ВОПРОСЫ ВЕРОЯТНОСТИ ПОЯВЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ УСКОРЕНИЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

(по данным FEMA 96/1988 «Рекомендуемые положения по разработке сейсмического регулирования для новых строений Национальной программы уменьшения опасности землетрясения, Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (США), октябрь 1988 г.)

Одной из основных характеристик механических воздействий землетрясений являются эффективное пиковое ускорение (в некоторой нормативно-технической документации - ускорение нулевого периода) (далее ЭПУ) и эффективная пиковая скорость (далее ЭПС). Ряд значений ЭПУ связан со значениями интенсивности землетрясения в баллах. Таким образом, установление для данной сейсмической местности интенсивности возможных землетрясений в баллах одновременно является установлением возможных значений ЭПУ и ЭПС.

ЭПУ есть ускорение, рассчитанное путем спрямления полученного для 5 % относительного демпфирования (далее о. д.) спектра ответа скоростей перемещения земной поверхности при реальных (или обобщенных расчетных) землетрясениях для диапазона частот 2 - 10 Гц, деленное на принятый коэффициент 2,5; значение этого коэффициента получено как обобщение соотношений между ЭПУ и наибольшим ускорением спектра ответа для 5 % о. д.

Вероятность того, что установленные из условий интенсивности землетрясений значения ЭПУ и ЭПС не будут достигнуты в данной местности в течение 50-летнего периода (далее «вероятность недостижения»), составляет 90 %.

При современном уровне знаний эта вероятность не может быть определена как точная. Более того, так как при составлении карт сейсмичности проводят увязку и пригонку различных по полноте данных, эта вероятность не может быть совершенно одинаковой для разных районов. Можно считать, что «вероятность недостижения» находится в диапазоне 80 - 90 %.

Применение интервала 50 лет для характеристики «вероятности недостижения» является в известной степени условным и не означает, что для сооружений и оборудования предполагается срок службы 50 лет.

«Вероятность недостижения» может быть переведена в другие величины, такие как средний интервал повторяемости и средний ежегодный риск. 90 %-ная «вероятность недостижения» на 50-летнем интервале эквивалентна среднему интервалу повторяемости 475 лет или среднему ежегодному риску 0,002 долей в год. Эти величины имеют физический смысл только как среднее за очень большой период времени - десятки тысяч лет. Вообще, средний интервал повторяемости или период повторения 475 лет не означает, что землетрясение произойдет однажды, дважды или вообще произойдет в течение 475 лет. Согласно современному уровню знаний нет практической альтернативы утверждению того, что сильное землетрясение произойдет в данный период времени, и величина, подобная периоду повторяемости, означает только возможность того, что это событие произойдет.

В табл. 14 приведены значения ЭПУ для разных «вероятностей недостижения» и соответственно для различных значений ежегодного риска и повторяемостей. Данные для вероятностей более 98 и менее 60 % получены путем экстраполяции. Вопрос о том, могут ли эти более высокие значения иметь место в каких-либо сейсмически опасных районах, особенно в районах с меньшей сейсмической активностью, является дискутабельным; некоторые эксперты считают, что верхний предел ЭПУ для районов с меньшей сейсмичностью такой же, как и для районов с более высокой сейсмичностью, хотя вероятность того, что столь экстремальные значения ЭПУ возникают, является, конечно, чрезвычайно малой.

Вероятность того, что ордината расчетного спектра ответа не будет достигнута в течение какого-либо периода, приблизительно такая же, как «вероятность недостижения» ЭПУ и ЭПС. Это утверждение верно, так как невозможность достижения в будущих землетрясениях ЭПУ и ЭПС является много большей, чем невозможность достижения спектральных ординат, заданных ЭПУ и ЭПС. Поэтому вероятность того, что ордината спектра ответа не будет достигнута в течение 50 лет, также составляет 90 %, по крайней мере, не выходит из диапазона 80 - 95 %.

Таблица 14

Положения настоящего приложения могут быть отнесены к значениям, установленным по черт. 1 и 2 приложения 6 настоящего стандарта. Можно считать, что полученные по данным черт. 1 и 2 и табл. 12 значения не превышаются в данной местности в течение 50 лет с вероятностью 90 %.

Вопросы применения значений, связанных с отличающимися от указанных «вероятностей недостижения», решаются в технико-экономически обоснованных конкретных случаях между заказчиками и проектировщиками (изготовителями) изделий с учетом требуемой вероятности безотказной работы изделий и их конструктивных особенностей.

При необходимости определения «вероятности недостижения» для сроков L, отличающихся от 50 лет, используют формулу

где Р₅₀ - «вероятность недостижения» на базе 50 лет (по табл. 14);

P_L - «вероятность недостижения» на базе срока L (при тех же значениях ЭПУ, что и для соответствующей Р₅₀)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Обязательное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ МЕЖДУ СТАНДАРТАМИ МЭК И ГОСТ 17516.1

^* Более жесткие требования по вибрационным нагрузкам.

^** Более жесткие требования по ударным нагрузкам.

^*** Соответствие требований по вибрационным нагрузкам при отсутствии или более низких требованиях по ударным нагрузкам.

^*4 Совпадение требований по вибрационным нагрузкам (с учетом ограничения диапазона частот до 200 Гц для изделий на амортизированных конструкциях) при более низких требованиях по ударным нагрузкам.

^*5 Значения уровней вибрации и диапазонов частот, установленные в таблицах данной публикации, относятся к фундаментам (основаниям) места расположения изделия. Перемещаемые нестационарные изделия обычно не имеют жесткого крепления к этим местам, так что должны учитываться особенности конкретного изделия и места расположения, если указанные значения применяют для разработки режимов испытаний.

Примечание. Соответствие между стандартами МЭК и настоящим стандартом, указанное в настоящем приложении, относится только к предельным уровням ВВФ, так как стандарты МЭК серии 721-3 устанавливают только предельные уровни воздействующих факторов и не устанавливают (ни непосредственно, ни косвенно) никаких данных, связанных с продолжительностью действия различных значений фактора.

Основополагающие межгосударственные стандарты по вопросам ВВФ устанавливают не только предельные уровни ВВФ, но и несколько уровней одного и того же ВВФ, отражающие временной спектр воздействия фактора и (или) вероятность появления тех или иных значений ВВФ, и тем самым содержат данные, увязывающие требования по ВВФ с вопросами долговечности, сохраняемости и безотказности изделий.

В частности, в настоящем стандарте для групп механического исполнения изделий установлены непосредственно рабочие и предельные рабочие значения механических ВВФ и косвенно - через степени жесткости и связанные с ними режимы испытаний по ГОСТ 16962.2 - продолжительности воздействия ВВФ в период эксплуатации.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Обязательное

ФОРМУЛИРОВКИ ТРЕБОВАНИЙ ПО МЕХАНИЧЕСКИМ ВВФ В НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТАХ НА ИЗДЕЛИЯ

В настоящем приложении установлены формулировки записи требований к изделиям в части стойкости к механическим ВВФ в нормативных документах (НД) на изделия. Если в соответствии с конструктивными особенностями изделий возникает необходимость применения формулировки, не указанной в настоящем приложении, эту формулировку следует согласовать с техническим комитетом по стандартизации ТК 341 с целью унифицировать требования к изделиям.

1. Установленные в настоящем приложении формулировки приводят в разделе НД «Технические требования».

2. Требования к изделиям, как правило, записывают в ссылочной форме, т.е. виды и номинальные значения механических ВВФ приводят в стандартах на изделия в виде ссылок на настоящий стандарт без записи значений механических ВВФ. Конкретные значения механических ВВФ приводят только в тех случаях, когда в настоящем стандарте для данной группы механического исполнения приведено несколько возможных значений этих ВВФ или же допускается устанавливать отличающиеся от указанных в настоящем стандарте значения и это допущение реализовано в НД на изделия.

Конкретные редакции формулировок в ссылочной форме приведены в пп. 4 - 10 настоящего приложения.

3. Возможно применение полной записи, при которой в НД на изделия перечисляют все виды и конкретные значения механических ВВФ, воздействие которых нормировано для данного изделия в соответствии с настоящим стандартом.

Полную форму записи допускается применять в тех случаях, когда более 50 % номинальных значений механических ВВФ отличается от нормальных значений, приведенных в настоящем стандарте (табл. 1, 4; п. 14), или в случаях, указанных в п. 9 настоящего приложения.

Полную форму записи применяют также:

в эксплуатационной документации;

в справочниках.

4. В формулировках пп. 5 и 6 настоящего приложения приведена запись о номинальных рабочих значениях. Если в соответствии с настоящим стандартом (примечание 2 к табл. 1 и приложение 4) к изделиям предъявляют требования по предельным рабочим значениям, в формулировках пп. 5 и 6 настоящего приложения вместо слов «номинальные рабочие» применяют слова «номинальные рабочие и предельные рабочие... ».

5. Если изделия не подпадают под действие п. 6 настоящего приложения, в НД на изделия приводят запись по пп. 5.1 или 5.2:

5.1. Если НД на изделия распространяется на группу изделий, которые могут быть изготовлены во всех или многих группах механического исполнения и для которых нельзя определить конкретную группу или группы, в НД на изделия записывают:

«Номинальные значения механических ВВФ - по ГОСТ 17516.1 для группы или групп механического исполнения, устанавливаемых в стандартах и ТУ на изделия».

5.2. Если область распространения НД на изделия позволяет определить одну или несколько групп механического исполнения, в НД на изделия записывают:

«Номинальные рабочие значения механических ВВФ - по ГОСТ 17516.1 для группы механического исполнения __________________________________________________».

^{указывают группу или группы механического исполнения}

6. Если в соответствии с настоящим стандартом изделия предназначены для работы в диапазонах значений ВВФ, отличающихся от нормальных значений, или при более жестких значениях ВВФ по сравнению с указанными для соответствующих групп механического исполнения (в том числе при предъявлении дополнительных требований по сейсмостойкости), то записывают:

«Номинальные рабочие значения механических ВВФ - по ГОСТ 17516.1 для группы механического исполнения ___________________________________________________

^{указывают группу или группы механического исполнения}

но при этом значения следующих ВВФ: _______________________________________».

^{указывают наименование, значение каждого ВВФ и степень жесткости}

Если такой ВВФ один, слова «значения следующих ВВФ» не приводят.

В частности, для отдельных предусмотренных настоящим стандартом случаев, начиная со слов «но при этом …» применяют формулировки, указанные в пп. 6.1 - 6.7:

6.1. Для изделий, подпадающих под действие сноски «^***» к табл. 1 и пп. 8, 9 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом пиковое ударное ускорение ударов многократного действия ________м · с^-2 (______g), степень жесткости _______»

или

«но при этом максимальная амплитуда ускорения синусоидальной вибрации ________м · с^-2 (______g), степень жесткости _______»

6.2. Для изделий, попадающих под действие сноски «^*15» или примечания 1 к табл. 1 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом верхняя частота диапазона синусоидальной вибрации ______ Гц».

6.3. Для изделий, подпадающих под действие сносок «^*5», «^*6» к табл. 1 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом степень жесткости __________________________________________».

^{указывают степень жесткости}

6.4. Для изделий, подпадающих под действие п. 17 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом максимальные амплитуды синусоидальной вибрации при соответствующих частотах определяют следующим образом:» (далее приводят закономерность изменения ускорения в зависимости от частоты).

6.5. Для изделий, подпадающих под действие п. 1 и табл. 10 и 11 приложения 6 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом максимальная амплитуда синусоидальной вибрации в соответствующих диапазонах частот для требований по виброустойчивости должна соответствовать ДТ ______________________________________________________по

^{указывают номер ДТ}

ГОСТ 17516.1, приложение 6».

6.6. Для изделий, подпадающих под действие сноски «^*» к табл. 1 настоящего стандарта, записывают:

«но при этом устанавливают требование по ударам одиночного действия вместо многократного действия, с тем же ускорением».

6.7. Если необходимо установить различные значения ускорения вибрационных или ударных нагрузок для требования по прочности и устойчивости изделий в соответствии с п. 16 настоящего стандарта, кроме указанного в табл. 1, то записывают:

«но при этом требование по максимальной амплитуде синусоидальной вибрации - только по устойчивости, требование по прочности __________________________м · с^-2

^{указывают значение}

(______g), степень жесткости ________________________»;

^{указывают степень жесткости}

«но при этом требование по пиковому ударному ускорению ударов многократного действия - только по устойчивости, требование по прочности ______________________м · с^-2 (____g), степень жесткости _______________________

^{указывают значение                                                                                                                                                  указывают степень жесткости}

Примечание. Значения ускорений и степени жесткости выбирают из числа указанных в табл. 2 и 3 настоящего стандарта и в ГОСТ 16962.2.

6.8. Если к изделию в соответствии с п. 13 настоящего стандарта предъявлено требование по устойчивости или прочности к воздействию механических ВВФ только в одном или двух пространственных направлениях (кроме указанного в табл. 1 настоящего стандарта), то записывают:

«но при этом требование по________________________________________________

^{прочности или устойчивости, или устойчивости и прочности}

только в _______________________________направлении».

В качестве направления указывают:

«в вертикальном» или «вертикальном и одном горизонтальном», или «горизонтальных», или «одном горизонтальном».

При необходимости вместо указанной формулировки записывают:

«но при этом требование по________________________________________________

^{прочности или устойчивости, или устойчивости и прочности}

только в направлении оси X» или «осей X и Y».

При этом в НД приводят схематичное изображение изделия с указанием осей.

7. Если в соответствии с пп. 8 и 14 настоящего стандарта к изделию предъявляют требования по другим механическим ВВФ, помимо указанных в табл. 1, в НД на изделия дополнительно к формулировкам по пп. 5 или 6 настоящего приложения записывают:

«Изделия должны быть также______________________________________________

^{стойкими, устойчивыми или прочными}

к воздействию_________________________________________________________».

^{указывают наименование, значение каждого ВВФ и степень жесткости}

Например, для изделий, предназначенных для аварийного оборудования морских судов с водоизмещением более 1000 т, записывают:

«Номинальные рабочие и предельные рабочие значения механических ВВФ - по ГОСТ 17516.1 для группы механического исполнения М3. Изделия должны быть также стойкими к воздействию бортовой качки до ± 22,5° с периодом до 9 с и килевой качки до +10° с периодом до 7 с, а также к одновременному воздействию крена до 22,5° и дифферента до 10°».

8. Запись по пп. 5 и 6 настоящего приложения может быть дополнена словами «Изделия также пригодны для эксплуатации в условиях, соответствующих группам механического исполнения _________________________________________________

^{указывают группы}

________________________________________________________________________

^{механического исполнения менее жесткие, чем указанные в записи}

______________________».

^{по пп. 5 и 6}

9. Если в соответствии с п. 7 настоящего стандарта изделие разрабатывают только для конкретного объекта или группы объектов, предпочтительно применять формулировки, совмещающие варианты, указанные в п. 6 настоящего приложения, или использовать полную форму записи.

10. Требования по сейсмостойкости записывают отдельным пунктом в соответствии с пп. 10.1 - 10.5:

10.1. Требования по сейсмостойкости записывают в НД на любые стационарные изделия.

10.2. В НД на конкретные изделия записывают формулировки по пп. 10.3 или 10.4.

10.3. Если по конструкции или назначению изделия могут быть установлены как непосредственно на строительных конструкциях (например, на стенах, потолках, фундаментах, перекрытиях, колоннах, фермах), так и на промежуточных конструкциях (например, трубопроводах, арматуре) или в комплектных изделиях в качестве встроенных элементов, то записывают:

«Изделия сейсмостойки:

при установке непосредственно на строительных конструкциях - при воздействии землетрясений интенсивностью _______________________________баллов по MS К-64

^{указать баллы}

при уровне установки над нулевой отметкой _______м;

при установке на промежуточных конструкциях (например, на трубопроводах, арматуре) или в комплектных изделиях в качестве встроенных элементов - при воздействии на комплектные изделия или промежуточную конструкцию землетрясений интенсивностью ________________________баллов по MSK-64 при уровне установки

^{указать баллы}

над нулевой отметкой _______м (при отсутствии в месте установки изделий резонансов в диапазоне 1 - 30 Гц)».

Примечание. Если изделие не может быть установлено на промежуточных конструкциях или же не может быть использовано в качестве встроенного элемента, то во втором абзаце вышеприведенной в данном пункте записи не упоминают о соответствующем варианте.

10.4. Если по конструкции и назначению изделия могут быть установлены либо непосредственно на строительных конструкциях, либо на промежуточных конструкциях, либо использованы только в качестве встроенных элементов, то записывают:

«Изделия сейсмостойки при воздействии землетрясений интенсивностью _________________________баллов по MSK-64 при уровне установки над нулевой

^{указывают баллы}

отметкой до ______м».

Примечание. Значение высоты установки в пп. 10.3 и 10.4 выбирают из ряда: 10, 20, 25, 30, 70 м.

10.5. В НД вида общих технических условий записывают:

«Требования по сейсмостойкости (интенсивность землетрясения в баллах по MSK-64, высота установки над нулевой отметкой в метрах) устанавливают в стандартах и ТУ на конкретные изделия».

11. Для изделий, применяемых в качестве встроенных элементов, в том числе в соответствии с п. 7 настоящего стандарта, для случаев, когда можно пренебречь различием между значениями ВВФ в месте крепления встроенного элемента и месте крепления комплектного изделия, запись по пп. 5.2 и 6 настоящего приложения дополняют записью:

«Изделие также пригодно для эксплуатации в ________________________________,

^{название комплектного изделия}

эксплуатирующегося в условиях механических ВВФ, нормированных для той же группы механического исполнения».

Примечание. В формулировках записи по пп. 7, 8, 10.3, 10.4, 11 настоящего приложения слово «изделия» может быть заменено на наименование конкретных изделий, на которые распространяется НД».

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. (Введено дополнительно, Изм. № 1).

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 23.05.90 № 1265

Изменение № 1 принято Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 12 от 21.11.97)

За принятие изменения проголосовали:

3. Стандарт полностью соответствует международным стандартам МЭК 721-3-3-87, МЭК 721-3-4-87, МЭК 721-3-5-85, МЭК 721-3-6-87, МЭК 721-3-7-87 (приложение 8)

4. ВЗАМЕН ГОСТ 16962-71 и ГОСТ 17516-72 в части требований к электротехническим изделиям народно-хозяйственного назначения по механическим воздействиям

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ИЗДАНИЕ (февраль 2007 г.) с Изменением № 1, принятым в августе 1998 г. (ИУС 12-98)

 

СОДЕРЖАНИЕ