ГОСТ Р 51368-2011 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на устойчивость к воздействию температуры.
ГОСТ Р 51368-2011
Группа Т51
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий
ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ
Climatic environment endurance test methods for machines, instruments and other industrial products. Tests for stability to influence of temperature
ОКС 19.040
ОКСТУ 0001
Дата введения 2012-07-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2011 г. N 385-ст
4 В настоящем стандарте учтены основные положения следующих международных стандартов:
МЭК 60068-2-1:2007* "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2-1. Испытания. Испытание А. Холод" (IEC 60068-2-1:2007 "Environmental testing - Part 2-1: Tests - Test A: Cold" - NEQ);
МЭК 60068-2-2:2007 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2-2. Испытания. Испытание В. Сухое тепло" (IEC 60068-2-2:2007 "Environmental testing - Part 2-2: Tests - Test В: Dry heat" - NEQ);
МЭК 60068-2-14:2009 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2-14. Испытания. Испытание N. Изменение температуры" (IEC 60068-2-14:2009 "Environmental testing - Part 2-14: Tests - Test N: Change of temperature" - NEQ);
МЭК 60068-3-1:1974 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 3. Основополагающая информация. Глава 1. Испытания на воздействие холода и сухого тепла" (IEC 60068-3-1:1974 "Basic environmental testing procedures - Part 3: Background information. Section one: Cold and dry heat tests" - NEQ)
5 ВЗАМЕН ГОСТ P 51368-99
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Требования настоящего стандарта относятся к вопросам безопасности, обеспечиваемой стойкостью технических изделий к внешним воздействующим факторам при эксплуатации, транспортировании и хранении.
Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов "Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий" (комплекс ГОСТ 30630), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0.0 (приложение Е).
Настоящий стандарт соответствует международным стандартам, указанным в предисловии.
Стандарты МЭК, устанавливающие положения и методы испытаний изделий на стойкость к воздействию внешних факторов (устойчивость, прочность), объединены серией стандартов МЭК 60068 "Испытания на воздействие внешних факторов", состоящей из трех частей:
60068-1 "Общие положения и руководство";
60068-2 "Испытания";
60068-3 "Основополагающая информация".
Стандарты МЭК 60068-2 и МЭК 60068-3 в свою очередь состоят из ряда стандартов, нормирующих конкретные методы испытаний и/или устанавливающих технически отработанные рекомендации по применению методов испытаний на стойкость. Они содержат ряд существенных недостатков, главным из которых, как правило, является отсутствие увязки между методами и режимами испытаний и условиями и сроками эксплуатации, что требует корректировки указанных стандартов.
Эти недостатки являются одной из причин того, что указанные стандарты пока не использованы многими техническими комитетами МЭК для введения в стандарты МЭК на группы изделий (например, серия стандартов МЭК 60068 практически не введена в стандарты МЭК на сильноточные и крупногабаритные изделия).
Таким образом, в настоящее время невозможно полное использование стандартов МЭК по внешним воздействиям в качестве национальных и межгосударственных стандартов.
Настоящий стандарт дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав, увязывая методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий и охватывая всю совокупность технических изделий, что в настоящее время не имеется в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.
По сравнению с заменяемым ГОСТ Р 51368-99 в настоящий стандарт внесены следующие основные изменения:
- уточнено понятие теплового равновесия для изделий, содержащих полимерные жидкости;
- метод 201-2.2 переработан, ввиду трудности выполнения метода в ГОСТ Р 51368-99;
- стандарт дополнен методом 205-1.2 "Испытание в камере с быстрым изменением температуры";
- уточнена методика проведения испытаний по методу 205-4. В наименовании метода слова "комбинированные испытания" были заменены на "составные испытания" в связи с уточнением понятия "комбинированные испытания" в других стандартах комплекса;
- уточнен раздел "Термины и определения", в частности установлены определения новых терминов:
- малая скорость циркуляции воздуха в камере;
- большая скорость циркуляции воздуха в камере;
- последовательные испытания.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний машин, приборов и других технических изделий на устойчивость к воздействию верхнего и нижнего значений, изменения значений температуры среды при эксплуатации, транспортировании и хранении, увязывая методы и режимы испытаний с условиями эксплуатации (видами климатического исполнения по ГОСТ 15150), а также транспортирования и хранения изделий.
Стандарт применяют совместно с ГОСТ 30630.0.0.
Требования разделов 4-8 приложений Б и В настоящего стандарта относятся к требованиям безопасности и являются обязательными.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51369-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие влажности
ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения
ГОСТ Р 54083-2010 (МЭК 60068-3-7) Требования к характеристикам камер для испытаний технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам. Методы аттестации камер (с загрузкой) для испытаний на стойкость к воздействию температуры
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам
ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения
ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями, относящиеся к областям:
- общих понятий внешних воздействующих факторов (далее - ВВФ) - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 26883;
- испытаний на стойкость к ВВФ - по ГОСТ 30630.0.0.
3.1 малая скорость циркуляции воздуха в камере: Скорость циркуляции воздуха в полезном объеме камеры (как правило, не более 0,5 м/с), которая достаточна для достижения образцом установившейся температуры и в то же время мала для того, чтобы температура в каждой точке испытуемого образца различалась не более чем на 5 °С.
3.2 большая скорость циркуляции воздуха в камере: Скорость циркуляции воздуха в полезном объеме камеры, при которой поддерживается установившаяся температура образца, но при этом температура наружных его частей под воздействием циркуляции воздуха снижается так, что разность между температурами различных точек образца становится больше 5 °С.
3.3 последовательные испытания: Испытания, состоящие из нескольких этапов, выполняющихся последовательно, причем каждый этап представляет собой самостоятельный вид испытания на воздействие ВВФ.
4 Испытание на воздействие верхнего значения температуры среды при эксплуатации (испытание 201)
4.1 Испытание проводят с целью проверки способности изделий сохранять внешний вид и значения параметров в пределах, установленных в нормативных документах (далее - НД) на изделия и программах испытаний (далее - ПИ), в условиях и после воздействия верхнего значения температуры среды (далее - верхнее значение температуры при эксплуатации).
4.2 Испытание проводят методами:
201-1 - испытание изделий в камере без нагрузки, в том числе:
201-1.1 -испытание негреющихся изделий;
201-1.2 - испытание греющихся изделий;
201-2 - испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий, в том числе:
201-2.1 - испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий. Испытание при регулировании температуры в камере при помощи регулировочного устройства камеры, при скорости циркуляции воздуха, охлаждающим действием которого можно пренебречь, в том числе:
201-2.1.1 - испытание при подъеме температуры при предварительно нагруженном изделии;
201-2.1.2 - испытание при подъеме температуры при ненагруженном изделии с последующим включением нагрузки;
201-2.2 - последовательное испытание, состоящее из двух следующих друг за другом этапов:
а) по методу 201-2.1 - испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий. Испытание при регулировании температуры в камере при помощи регулировочного устройства камеры, при скорости циркуляции воздуха, охлаждающим действием которого можно пренебречь;
б) по методу 201-3 - испытание вне камеры под нагрузкой греющихся изделий.
Применяется в случае, если испытательное оборудование не позволяет обеспечить условия для проведения испытаний по методу 201-2.1, в частности, если мощность камеры недостаточна для компенсации мощности тепловыделения испытуемого образца;
201-2.3 - испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий. Испытание при регулировании температуры в камере при помощи регулировочного устройства камеры, если для изделия задано охлаждение с помощью принудительной циркуляции воздуха:
201-2.3.1 - испытание изделий, охлаждаемых путем внешнего обдува;
201-2.3.2 - испытание изделий, охлаждаемых путем самовентиляции;
201-3 - испытание вне камеры под нагрузкой греющихся изделий.
4.3 При проведении испытания следует руководствоваться общими требованиями согласно 4.3.1-4.3.7.
4.3.1 Испытание проводят в камере тепла, которая должна обеспечивать испытательный режим с отклонениями, не превышающими указанные в ГОСТ 30630.0.0. Влажность воздуха в камере контролируют только в том случае, когда влажность воздуха в окружающем камеру пространстве превышает влажность воздуха при нормальных климатических условиях испытаний по ГОСТ 15150. В этом случае значение абсолютной влажности воздуха в камере не должно превышать наибольших значений, соответствующих нормальным климатическим условиям испытаний по ГОСТ 15150, причем влажность воздуха в камере может быть определена расчетным методом, исходя из влажности воздуха в окружающем камеру пространстве.
4.3.2 Испытание проводят с учетом требований ГОСТ 30630.0.0.
4.3.3 В конце выдержки изделий при заданной температуре проводят проверку параметров, указанных в НД на изделия и ПИ. Если изделия испытывают под нагрузкой и перед измерением параметров с них необходимо снять нагрузку, то порядок снятия нагрузки должен быть указан в НД на изделия и ПИ.
Если измерение параметров без извлечения изделий из камеры технически невозможно, допускается измерять параметры вне камеры в течение продолжительности времени, установленного в НД на изделия и ПИ.
В необходимых случаях в НД на изделия и ПИ можно указывать не продолжительность времени, в течение которого проводят испытания, а температуру изделий, при которой должны быть проведены измерения.
Допускается также измерять параметры после извлечения изделий из камеры в тех случаях, когда метод измерения позволяет определить значения параметров при температуре испытания.
4.3.4 По окончании выдержки изделия извлекают из камеры и проводят визуальный осмотр. Если установлено в НД на изделия и ПИ, то после извлечения из камеры изделия выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний и затем проводят проверку в соответствии с требованиями НД на изделия и ПИ.
4.3.5 Изделия считают выдержавшими испытание, если в процессе и после испытания они удовлетворяют требованиям, установленным в НД на изделия и ПИ для испытаний данного вида.
4.3.6 Если в технических требованиях на изделия заданы рабочие и предельные рабочие значения температуры, то испытание изделий можно проводить в два этапа при соответствующих значениях температуры с измерением на каждом этапе параметров, указанных для каждого значения температуры.
Примечание - В некоторых нормативных документах вместо наименования термина "греющиеся изделия" применяют наименования: "тепловыделяющие изделия" (см. ГОСТ 15150, приложение 1) или "теплорассеивающие изделия" и, соответственно, вместо наименования термина "негреющиеся изделия" применяют наименования: "нетепловыделяющие изделия" (см. ГОСТ 15150 (приложение 1) или "нетеплорассеивающие изделия".
4.3.7 При испытании проводов и кабелей, для которых в технических требованиях вместо верхнего значения температуры внешней среды указана максимальная температура при эксплуатации, в камере устанавливают температуру, равную максимальной температуре контролируемого участка.
4.3.8 При размещении изделий для проведения испытаний выполняют следующие условия.
Испытуемое изделие (или изделия) должно быть размещено в пределах полезного объема камеры по возможности ближе к центру полезного объема.
Если должно испытываться несколько тепловыделяющих (греющихся) изделий, их взаимное тепловое влияние должно быть сведено к минимуму. В частности, разность температур между одинаковыми участками различных изделий не должна превышать 5 °С или 5% значения превышения температуры поверхности изделия над температурой воздуха в камере в зависимости от того, что больше.
Рекомендуется, чтобы общий объем испытуемых изделий не превышал 20% полезного объема камеры.
Примечания
1 Проверку этого требования проводят обычно после установки изделий в камере. Если испытание изделий предполагается проводить в камере со свободным обменом воздуха или со значением скорости циркуляции воздуха не более 0,5 м/мин, а проведение этой проверки в камере неудобно, то допускается проводить эту проверку вне камеры в нормальных условиях испытаний по ГОСТ 15150.
Если испытание изделий предполагается проводить в камере с циркуляцией воздуха, то указанную проверку проводят в камере при выключенном нагреве, но включенной циркуляцией воздуха. Если конструкция камеры не позволяет этого, то значение температуры в камере устанавливают равным базовому.
2 Требования по допустимой разности между значениями температуры поверхности изделий на одинаковых участках со значением температуры воздуха в камере установлено с целью ограничения влияния изделий на неравномерность распределения значений температуры в испытательной камере. Заданный допуск на разность значения температур (5 °С или 5%, в зависимости от того, что больше) установлен без учета различий, которые могут образоваться вследствие различия тепловыделения отдельных изделий.
Эти различия могут быть уменьшены, если подбирать расстановку образцов в камере, измеряя значение температуры их поверхностей.
3 Если условия испытаний в данной конкретной камере не позволяют выполнить указанные в данном пункте требования, то рекомендуется провести испытания в условиях по ГОСТ Р 54083 (метод 2).
4.4 Метод 201-1.1. Испытание изделий в камере без нагрузки. Испытание негреющихся изделий
4.4.1 Изделия помещают в камеру тепла (далее - камера), после чего в камере устанавливают температуру, значение которой соответствует верхнему значению температуры при эксплуатации (если установлено в НД на изделия и ПИ, значение скорости изменения температуры в камере, усредненное за продолжительность времени не более 5 мин, не должно превышать 1 °С/мин), или изделия помещают в камеру с заранее установленной температурой, о чем должно быть указано в НД на изделия конкретных серий или типов.
4.4.2 Изделия выдерживают в камере при заданной температуре в течение продолжительности времени по ГОСТ 30630.0.0 (подраздел 7.8).
4.5 Метод 201-1.2. Испытание изделий в камере без нагрузки. Испытание греющихся изделий
Метод применяют при наличии специального технического обоснования. Испытание проводят, как указано в 4.4, но при значении температуры в камере, равном значению температуры контролируемого участка (узла) изделия, которую он приобретает при верхнем значении температуры при эксплуатации в условиях свободного обмена воздуха и нагрузке, указанной в НД на изделия и ПИ для верхнего значения температуры. При установлении НД на изделия значения температуры контролируемого участка (узла) следует пользоваться методикой согласно приложению Б.
При испытании изделий, для которых температуру контролируемого участка (узла) нельзя определить по приложению Б, устанавливают в камере температуру, значение которой превышает заданное верхнее значение температуры внешней среды на указанное в стандартах значение наибольшего превышения температуры участка или узла (например, обмотки) над температурой среды в наиболее жестком режиме, с учетом нормированного в стандартах снижения нагрузки с повышением температуры внешней среды.
Если изменение параметров контролируют с целью определения температурных коэффициентов, то диапазон температур, в котором проводят испытание, устанавливают в НД на изделия и ПИ.
4.6 Метод 201-2. Испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий
Испытание проводят путем регулирования температуры в камере при помощи регулировочного устройства камеры.
Рекомендуется проводить параллельный контроль температуры одного или нескольких узлов изделий, критичных к воздействию температуры.
По этому методу испытывают под номинальной и/или, если указано в НД на изделия и ПИ, максимально допустимой для данных изделий нагрузкой (в том числе электрической нагрузкой или током), соответствующими верхнему значению температуры внешней среды (для электрических аппаратов - при номинальной токовой нагрузке главных цепей). Характер, значение и вид нагрузки, а также (при необходимости) продолжительность времени нахождения изделий под нагрузкой или без нее устанавливают в НД на изделия и ПИ.
Для изделий, подлежащих испытаниям по данному методу, в НД на изделия и ПИ должны быть приведены данные согласно приложению Б. Также должны быть приведены тепловые характеристики монтажных приспособлений и их подробное описание, если изделия предназначены для эксплуатации со специальными монтажными приспособлениями (далее - приспособления), обеспечивающими эффективный необходимый отвод тепла. Следует пользоваться методикой согласно требованиям, установленным в ГОСТ Р 51370 (таблица Б.1).
Если в НД на изделия и ПИ не указано особо, то для установки изделий в камере следует использовать приспособления, изготовленные из материалов, имеющих низкую теплопроводность.
Изделия в зависимости от значения рассеиваемой мощности, возможностей испытательного оборудования и условий эксплуатации можно испытывать методом 201-2.1 или методом 201-2.2.
4.6.1 Метод 201-2.1. Испытание в камере под нагрузкой греющихся изделий
Испытание при регулировании температуры в камере при помощи регулировочного устройства камеры, при скорости циркуляции воздуха, охлаждающим действием которого можно пренебречь.
Метод применяют при выполнении одного из следующих условий:
а) скорость циркуляции воздуха в камере - малая (менее 0,5 м/с, см. 3.2.1);
б) полезный объем камеры позволяет обеспечить указанные в НД на изделия и ПИ минимально допустимые расстояния между испытуемыми изделиями, а также между изделиями и стенками камеры;
в) в камере имеется принудительная циркуляция воздуха со скоростью более 0,5 м/с, однако охлаждающим действием ее можно пренебречь.
Условия и способ определения отсутствия охлаждающего действия принудительной циркуляции воздуха указаны в приложении В.
Допускается применение принудительной циркуляции воздуха со скоростью потока не более 2 м/с. Испытание без принудительной циркуляции воздуха является предпочтительным.
Температурные датчики должны быть расположены в камере таким образом, чтобы было исключено влияние на них восходящих конвективных потоков. Указания по размещению в полезном объеме камеры средств измерений температуры воздуха приведены в приложении Б.
4.6.1.1 Метод 201-2.1.1. Испытание при подъеме температуры при предварительно нагруженном изделии
Для проведения испытания изделия размещают в камере. Изделия включают. Устанавливают режим работы, обеспечивающий требуемую нагрузку, и выдерживают в течение продолжительности времени, указанного в НД на изделия и ПИ. Затем значение температуры в камере повышают до верхнего значения температуры при эксплуатации и выдерживают изделия при этой температуре в течение продолжительности времени, достаточного для достижения теплового равновесия. Продолжительность времени выдержки указывают в НД на изделия и ПИ.
4.6.1.2 Метод 201-2.1.2. Испытание при подъеме температуры при ненагруженном изделии с последующим включением нагрузки
Для проведения испытания изделия размещают в камере. Значение температуры в камере повышают до верхнего значения температуры при эксплуатации и выдерживают изделия при этой температуре в течение времени, достаточного для достижения теплового равновесия. Изделия включают. Устанавливают режим работы, обеспечивающий требуемую нагрузку, и выдерживают в течение продолжительности времени, указанного в НД на изделия и ПИ.
4.6.2 Метод 201-2.2
Последовательное испытание, состоящее из двух следующих друг за другом этапов:
а) испытание по методу 201-2.1;
б) испытание по методу 201-3.
4.6.2.1 Проведение испытания:
Этап а). Изделия размещают в камере, устанавливают режим работы, обеспечивающий требуемую нагрузку, и выдерживают в течение продолжительности времени, указанного в НД на изделия и ПИ. Затем значение температуры в камере повышают до наибольшего значения температуры, которое возможно установить в камере, и выдерживают изделия при этой температуре в течение продолжительности времени, достаточного для достижения теплового равновесия и указанного в НД на изделия и ПИ. Продолжительность времени выдержки указывают в НД на изделия и ПИ. В конце выдержки изделий при заданной температуре проводят проверку параметров, указанных в НД на изделия и ПИ. При этом измеряют параметры, зависящие от критичных к температуре узлов изделия, которые при данном режиме испытания приобретают температуру более низкую, чем если бы в камере было достигнуто верхнее значение температуры, нормированное для изделия при эксплуатации.
Затем камеру выключают. После достижения изделием температуры окружающей среды его извлекают из камеры и проводят визуальный осмотр.
Этап б). Проводят испытания по методу 201-3. При этом измеряют параметры изделия, определяемые предельно допустимой температурой контролируемого участка.
Примечание - Испытание этим методом рекомендуется проводить в комбинированной камере "тепло - холод" с целью расширения возможности проведения в камере испытания изделий с большей мощностью тепловыделения.
4.6.2.2 Испытания проводят с целью частичного уменьшения недостатков метода 201-3.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.