ASTM G143

ASTM G143

Standardní zkušební metoda pro měření třecích charakteristik pásu/válce

ASTM G143 je standardizovaná zkušební metoda, která se používá k hodnocení chování při tření mezi pružným pásovým materiálem a válcovým povrchem. Metoda měří statický i kinetický součinitel tření (COF) při kluzném kontaktu a pomáhá výrobcům pochopit, jak pásové materiály interagují s válci při zpracování, tisku, balení, potahování, laminování a dalších operacích kontinuálního zpracování pásů.

Na rozdíl od běžných zkoušek tření na rovné ploše se norma ASTM G143 zaměřuje zejména na. Měření tření válečků a vláken, simulující skutečné výrobní podmínky, v nichž se po válcích pohybují fólie, papír, textilie a další pružné materiály. Výsledná data o tření lze použít pro optimalizaci procesů, vývoj materiálů, návrh zařízení a kontrolu kvality.

Proč je důležité testování podle normy ASTM G143

V mnoha výrobních procesech jsou pružné materiály přepravovány prostřednictvím řady hnaných a napínacích válečků. Třecí charakteristiky mezi pásem a válečkem přímo ovlivňují výkon stroje.

Pokud je tření příliš nízké:

  • Materiál může na válečcích klouzat
  • Může dojít k chybám při registraci
  • Sledování webu může být nestabilní
  • Může dojít k poškození výrobku

Pokud je tření příliš vysoké:

  • Může dojít k nadměrnému zatížení motoru
  • Mohou se vyskytnout problémy s řízením a sledováním
  • Poškození povrchu se může zvýšit
  • Účinnost manipulace s materiálem se může snížit

Provedením Zkouška součinitele tření podle normy ASTM G143, mohou výrobci kvantifikovat interakci válečku a sítě a přijímat informovaná rozhodnutí týkající se výběru materiálu, povlaků válečků, maziv a procesních parametrů.

Co se měří podle normy ASTM G143?

Test určuje:

ParametrPopis
Statický koeficient tření (Static COF)Odolnost proti iniciaci klouzání
Kinetický koeficient tření (dynamický koeficient tření)Odpor při kontinuálním posouvání
Třecí sílaSíla potřebná k posunu pásu přes válec
Charakteristika interakce válečku a sítěCelkové chování při tření v simulovaných provozních podmínkách

Tato měření poskytují cenné informace pro:

  • Řízení procesu
  • Výběr válečků
  • Hodnocení povrchové úpravy
  • Posouzení maziva
  • Vývoj produktu
  • Zajištění kvality

Princip testování podle normy ASTM G143

Na stránkách zkušební metoda cof válečkových pásových systémů je založena na principu kapstanového tření.

Úzký pás materiálu je ovinut kolem stacionárního válcového válce pod stanoveným úhlem ovinutí. Jeden konec vzorku je připevněn k zařízení pro měření síly, zatímco na opačný konec je přiložen známý tah.

Při klouzání vzorku po povrchu válečku se průběžně měří síla potřebná k překonání tření. Z naměřených hodnot tahu se pak vypočítá statický a kinetický koeficient tření.

Výpočet je založen na rovnici kapstanu:

μ =

ln(T2/T1)

 

θ

Kde:

  • μ = koeficient tření
  • T₂ = vyšší tahová síla
  • T₁ = spodní napínací síla
  • θ = úhel ovinutí v radiánech

Tento přístup umožňuje realistickou simulaci webových dopravních systémů běžně používaných v průmyslových výrobních prostředích.

Zkušební postup podle normy ASTM G143

Příprava vzorků

Pro spolehlivé výsledky je nezbytná správná příprava vzorků.

Typické rozměry vzorků jsou:

ParametrTypická hodnota
Šířka25 mm
Délka500 mm
Minimální počet replik3

Důležité informace:

  • Pokud je to možné, používejte původní materiál.
  • Nedotýkejte se zkušebních povrchů.
  • Zabraňte vzniku otřepů na okrajích vzorků.
  • Udržujte důslednou orientaci vzorku.
  • Zkoušejte materiály ve stavu, v jakém jsou vyrobeny, pokud není uvedeno jinak.

Upevnění vzorků

Vzorek je upevněn:

  1. Připojení jednoho konce ke snímači síly.
  2. Přetažení vzorku přes zkušební válec.
  3. Použití zadaného napínacího závaží.
  4. Zajištění správného zarovnání.
  5. Vyhněte se ostrým ohybům nebo vráskám.

Správná montáž minimalizuje variabilitu testování a zlepšuje opakovatelnost.

Nastavení posuvných parametrů

Posuvná rychlost

Norma ASTM G143 doporučuje zvolit rychlosti, které simulují skutečnou aplikaci.

Typické testovací rychlosti se pohybují v rozmezí:

  • 5 mm/min až 100 mm/min pro simulace s nízkým prokluzem
  • Vyšší rychlosti, pokud to vyžadují specifické aplikace

Volba rychlosti by měla pokud možno odrážet skutečné provozní podmínky.

Posuvná vzdálenost

Pro statické stanovení COF:

  • Posouvání se může zastavit krátce po zahájení pohybu.

Pro statické a kinetické stanovení COF:

  • Doporučují se delší posuvné vzdálenosti.

Běžně používané mezilaboratorní studie ASTM:

  • Posuvná vzdálenost 150 mm

Napětí sítě

Napětí sítě by mělo odpovídat skutečným podmínkám procesu.

Typické testování může zahrnovat:

  • Více úrovní napětí
  • Maximální tah až 150 N na 25 mm pásu
  • Studie opakovatelnosti kolem 45 N

Nastavení posuvných parametrů

Úhel ovinutí významně ovlivňuje výpočet tření.

Mezi běžné hodnoty patří:

Úhel zábaluAplikace
90°Doporučeno normou ASTM G143
180°Maximální povolená hodnota
Vlastní úhlySimulace procesu

Úhel ovinutí 90° je široce používán, protože vyvažuje praktičnost a opakovatelnost.

ASTM G143 vs. ASTM D1894

Mnoho uživatelů srovnává ASTM G143 s ASTM D1894.

FunkceASTM G143ASTM D1894
Kontaktní geometrieVálečková síťPlochý povrch
Primární aplikaceWebové transportní systémyObecné tření materiálu
Model třeníKapstanový systémSáně na
Simulace procesuVysokáMírná
Hodnocení obalových fóliíVynikajícíBěžně používané

ASTM D1894 zůstává nejpoužívanější metodou COF pro obalové fólie, zatímco ASTM G143 poskytuje realističtější simulaci výrobních prostředí poháněných válečky.

Zařízení pro testování podle normy ASTM G143

Provedení testů podle normy ASTM G143 vyžaduje:

  • Přesné měření síly
  • Řízený posun
  • Nastavitelná rychlost testu
  • Schopnost sběru dat
  • Specializovaná válečková zařízení
  • Nastavitelná konfigurace úhlu obtékání
  • Tahový zatěžovací systém

Mnoho laboratoří používá k měření tření válečků a vláken univerzální zkušební plošinu vybavenou vlastními třecími přípravky.

Řešení Cell Instruments

Na stránkách TST-01 Tahová zkoušečka může sloužit jako základní platforma pro testování podle normy ASTM G143 v kombinaci s přizpůsobeným třecím přípravkem pro válečky a sítě.

Mezi hlavní výhody patří:

  • Provoz řízený PLC se 7palcovým dotykovým displejem
  • Vysoce přesný systém pohonu kuličkovým šroubem
  • Nastavitelná rychlost v rozmezí 1-500 mm/min
  • Silová zatížitelnost až 1 kN
  • Přesné měření posunu
  • Zobrazení křivky síly v reálném čase
  • Integrace vlastních svítidel
  • Flexibilní konfigurace pro specializované požadavky na testování

V laboratořích, které hodnotí více materiálů a třecích podmínek, mohou přizpůsobené přípravky a řešení s více stanicemi dále zvýšit efektivitu a opakovatelnost testování.

Pochopení třecích charakteristik válce a pásu je nezbytné pro zajištění stabilní manipulace s pásem, efektivní výroby a stálé kvality výrobku. ASTM G143 poskytuje cenné údaje pro hodnocení materiálů, povrchů válců, nátěrů a podmínek zpracování. Společnost Cell Instruments nabízí platformy pro tahové zkoušky, přizpůsobené třecí přípravky a řešení pro zkoušky specifické pro dané aplikace, které jsou navrženy tak, aby podporovaly normu ASTM G143 a další požadavky na zkoušky součinitele tření. Ať už vyvíjíte nové materiály nebo zlepšujete výrobní výkon, výběr vhodného testovacího systému vám pomůže získat spolehlivá a použitelná data o tření.

cs_CZCS