ASTM G143

ASTM G143

Standardne katsemeetod riba/valtsi hõõrdeomaduste mõõtmiseks

ASTM G143 on standardiseeritud katsemeetod, mida kasutatakse elastse materjali ja silindrilise rulli pinna vahelise hõõrdumise hindamiseks. Meetodiga mõõdetakse nii staatilist kui ka kineetilist hõõrdetegurit (COF) libiseva kontakti ajal ja see aitab tootjatel mõista, kuidas rullmaterjalid suhtlevad rullidega töötlemisel, trükkimisel, pakkimisel, katmisel, lamineerimisel ja muudes pidevates rulltöötlemisoperatsioonides.

Erinevalt tavapärastest tasase pinna hõõrdekatsetest keskendub ASTM G143 konkreetselt rulli/riba hõõrdumise mõõtmine, mis simuleerib tegelikke tootmistingimusi, kus kiled, paber, fooliumid, tekstiilid ja muud paindlikud materjalid liiguvad üle rullide. Saadud hõõrdumisandmeid saab kasutada protsessi optimeerimiseks, materjalide arendamiseks, seadmete projekteerimiseks ja kvaliteedikontrolliks.

Miks ASTM G143 testimine on oluline

Paljudes tootmisprotsessides transporditakse paindlikke materjale läbi rea ajamite ja tugirullide. Riide ja rulli vahelised hõõrdeomadused mõjutavad otseselt masina jõudlust.

Kui hõõrdumine on liiga väike:

  • Materjal võib rullikutel libiseda
  • Registreerimisvead võivad esineda
  • Veebi jälgimine võib muutuda ebastabiilseks
  • Toode võib kahjustada

Kui hõõrdumine on liiga suur:

  • Võib tekkida liigne mootorikoormus
  • Võib esineda probleeme juhtimis- ja jälgimisprobleeme
  • Pinnakahjustused võivad suureneda
  • Materjalide käitlemise tõhusus võib väheneda

Teostades ASTM G143 hõõrdeteguri katse, saavad tootjad mõõta rullide ja vöö koostoimet ning teha teadlikke otsuseid materjali valiku, rullide katete, määrdeainete ja protsessiparameetrite kohta.

Mida mõõdetakse ASTM G143-s?

Test määrab kindlaks:

ParameeterKirjeldus
Staatiline hõõrdetegur (Static COF)Vastupidavus libisemise algatamisele
Kineetiline hõõrdetegur (dünaamiline COF)Vastupidavus pideva libisemise ajal
HõõrdejõudRulga üle rulli liigutamiseks vajalik jõud
Rulli/võrgu koostoime omadusedÜldine hõõrdumise käitumine simuleeritud töötingimustes

Need mõõtmised annavad väärtuslikku teavet:

  • Protsessi juhtimine
  • Rullikute valik
  • Pinnakatte hindamine
  • Määrdeaine hindamine
  • Tootearendus
  • Kvaliteedi tagamine

ASTM G143 katsepõhimõte

The rullivõrgumissüsteemide cof-katsemeetod põhineb kapstanihõõrdumise põhimõttel.

Kitsas riba rullmaterjali mähitakse ümber statsionaarse silindrilise rulli kindlaksmääratud mähdenurga all. Proovi üks ots kinnitatakse jõu mõõtmise seadme külge, samal ajal kui vastaspoolele rakendatakse teadaolevat pinget.

Kui näidis libiseb üle rullpinna, mõõdetakse pidevalt hõõrdumise ületamiseks vajalikku jõudu. Seejärel arvutatakse mõõdetud pinge väärtuste põhjal staatiline ja kineetiline hõõrdetegur.

Arvutused põhinevad kapstani võrrandil:

μ =

ln(T2/T1)

 

θ

Kus:

  • μ = hõõrdetegur
  • T₂ = suurem pingejõud
  • T₁ = alumine pingutusjõud
  • θ = mähisnurk radiaanides

Selline lähenemisviis võimaldab realistlikult simuleerida tööstuslikes tootmiskeskkondades tavaliselt kasutatavaid veebitranspordisüsteeme.

ASTM G143 katsemenetlus

Proovi ettevalmistamine

Usaldusväärsete tulemuste saamiseks on oluline proovi nõuetekohane ettevalmistamine.

Tüüpilised näidise mõõtmed on järgmised:

ParameeterTüüpiline väärtus
Laius25 mm
Pikkus500 mm
Minimaalsed kordused3

Olulised kaalutlused:

  • Kasutage võimaluse korral esmast materjali.
  • Vältige katsepindade puudutamist.
  • Vältida proovide serva särisemist.
  • Säilitage järjekindel proovi orientatsioon.
  • Katsematerjalid tuleb katsetada valmistamisjärgses olekus, kui ei ole sätestatud teisiti.

Proovi paigaldamine

Proovid on paigaldatud:

  1. Ühe otsa kinnitamine jõuanduri külge.
  2. Proovikeha üle katserulli tõmbamine.
  3. Määratud pingutuskaalu rakendamine.
  4. Korrektse joondamise tagamine.
  5. Vältida teravaid kurve või kortsukesi.

Õige paigaldamine vähendab testimise varieeruvust ja parandab korratavust.

Libistavate parameetrite seadistamine

Libisev kiirus

ASTM G143 soovitab valida kiirused, mis simuleerivad tegelikku rakendust.

Tüüpilised katsekiirused on vahemikus:

  • 5 mm/min kuni 100 mm/min vähese libisemisega simulatsioonide jaoks
  • Suuremad kiirused, kui seda nõuavad konkreetsed rakendused

Kiiruse valik peaks võimaluse korral kajastama tegelikke töötingimusi.

Libisev vahemaa

Staatilise COF määramiseks:

  • Libisemine võib peatuda vahetult pärast liikumise algust.

Staatilise ja kineetilise COF määramiseks:

  • Soovitatav on pikem libisemiskaugus.

Tavaliselt kasutatavad ASTM laboritevahelised uuringud:

  • 150 mm libisemiskaugus

Veebi pinge

Võrgu pinge peaks esindama tegelikke protsessitingimusi.

Tüüpilised testid võivad hõlmata:

  • Mitu pingetaset
  • Maksimaalne pinge kuni 150 N 25 mm ribal
  • Korratavusuuringud 45 N ümber

Libistavate parameetrite seadistamine

Ümberpöördenurk mõjutab oluliselt hõõrdumisarvutusi.

Tavalised väärtused on järgmised:

Wrap nurkTaotlus
90°Soovitatud ASTM G143 järgi
180°Maksimaalne lubatud
Kohandatud nurgadProtsessi simulatsioon

Laialdaselt kasutatakse 90° mähisenurka, sest see on tasakaalus praktilisuse ja korratavuse vahel.

ASTM G143 vs. ASTM D1894

Paljud kasutajad võrdlevad ASTM G143 ja ASTM D1894.

FunktsioonASTM G143ASTM D1894
Kontakt geomeetriaRoller-WebTasane pind
Esmane rakendusVeebitranspordisüsteemidÜldine materjali hõõrdumine
Hõõrdumise mudelKapstanipõhineKelgupõhine
Protsessi simulatsioonKõrgeMõõdukas
Pakendikile hindamineSuurepäraneTavaliselt kasutatav

ASTM D1894 on endiselt kõige laialdasemalt kasutatav pakendifooliumi COF-meetod, samas kui ASTM G143 simuleerib realistlikumalt rullitootmise keskkondi.

Seadmed ASTM G143 testimiseks

ASTM G143 katsete läbiviimine nõuab:

  • Täpse jõu mõõtmine
  • Kontrollitud nihkumine
  • Reguleeritav testikiirus
  • Andmete kogumise võime
  • Spetsiaalsed rullakinnitused
  • Reguleeritav mähisnurkade konfiguratsioon
  • Pingutuskoormuse süsteem

Paljud laboratooriumid kasutavad rull-/võrguhõõrdumise mõõtmiseks universaalset tõmbekatsetusplatvormi, mis on varustatud spetsiaalsete hõõrdekinnitustega.

Cell Instruments lahendus

The TST-01 tõmbetesti võib olla ASTM G143 katsete põhiplatvormiks, kui seda kombineeritakse kohandatud rull- ja hõõrdekinnitusega.

Peamised eelised on järgmised:

  • PLC-juhitav töö 7-tollise puuteekraaniga
  • Kõrge täpsusega kuulikruvide ajami süsteem
  • Reguleeritav kiirus 1-500 mm/min
  • Jõudude kandevõime kuni 1 kN
  • Täpne nihke mõõtmine
  • Reaalajas jõu kõverate kuvamine
  • Kohandatud kinnitusseadmete integreerimine
  • Paindlik konfiguratsioon spetsiaalsete testimisnõuete jaoks

Mitmeid materjale ja hõõrdumistingimusi hindavate laboratooriumide jaoks võivad kohandatud kinnitused ja mitme statsionaariga lahendused veelgi parandada katsete tõhusust ja korratavust.

Rulli/riba hõõrdumise omaduste mõistmine on oluline, et tagada stabiilne rullmaterjali käitlemine, tõhus tootmine ja ühtlane tootekvaliteet. ASTM G143 annab väärtuslikke andmeid materjalide, rullide pindade, kattematerjalide ja töötlemistingimuste hindamiseks. Cell Instruments pakub tõmbekatsetusplatvorme, kohandatud hõõrdekinnitusi ja rakendusspetsiifilisi katselahendusi, mis on kavandatud ASTM G143 ja muude hõõrdeteguri katsetamise nõuete toetamiseks. Olenemata sellest, kas te töötate välja uusi materjale või parandate tootmistulemusi, aitab sobiva katsesüsteemi valimine luua usaldusväärseid ja rakendatavaid hõõrdetegureid käsitlevaid andmeid.

etET