Standartinis bandymų metodas, skirtas juostos ir ritinio trinties charakteristikoms matuoti
ASTM G143 tai standartizuotas bandymo metodas, naudojamas įvertinti lanksčios juostinės medžiagos ir cilindrinio ritinėlio paviršiaus trinties savybes. Metodas matuoja statinį ir kinetinį trinties koeficientą (COF) slydimo metu ir padeda gamintojams suprasti, kaip ruloninės medžiagos sąveikauja su ritinėliais atliekant perdirbimo, spausdinimo, pakavimo, dengimo, laminavimo ir kitas nepertraukiamo ruloninio apdorojimo operacijas.
Skirtingai nuo įprastinių plokščio paviršiaus trinties bandymų, ASTM G143 standarte daugiausia dėmesio skiriama ritinėlių ir juostų trinties matavimas, imituojant realias gamybos sąlygas, kai plėvelės, popierius, folijos, tekstilės gaminiai ir kitos lanksčios medžiagos keliauja per ritinius. Gauti trinties duomenys gali būti naudojami procesams optimizuoti, medžiagoms kurti, įrangai projektuoti ir kokybei kontroliuoti.
Kodėl svarbu atlikti ASTM G143 bandymus
Daugelyje gamybos procesų lanksčios medžiagos gabenamos per varančiųjų ir laisvosios eigos ritinėlių seriją. Trinties charakteristikos tarp rulono ir ritinėlio turi tiesioginės įtakos mašinos našumui.
Jei trintis per maža:
Medžiaga gali slysti ant ritinėlių
Gali pasitaikyti registracijos klaidų
Tinklo stebėjimas gali tapti nestabilus
Gali būti sugadintas gaminys
Jei trintis per didelė:
Gali atsirasti pernelyg didelė variklio apkrova
Gali atsirasti vairavimo ir sekimo problemų
Paviršiaus pažeidimai gali padidėti
Gali sumažėti medžiagų tvarkymo efektyvumas
Atlikdami ASTM G143 trinties koeficiento bandymas, gamintojai gali kiekybiškai įvertinti ritinėlio ir tinklelio sąveiką ir priimti pagrįstus sprendimus dėl medžiagos pasirinkimo, ritinėlių dangų, tepalų ir proceso parametrų.
Kas matuojama pagal ASTM G143 standartą?
Testu nustatoma:
Parametras
Aprašymas
Statinis trinties koeficientas (statinis COF)
Pasipriešinimas slydimo pradžiai
Kinetinis trinties koeficientas (dinaminis COF)
Pasipriešinimas nepertraukiamo slydimo metu
Trinties jėga
Jėga, kurios reikia, kad ritinys judėtų per ritinį
Ritinėlio ir tinklelio sąveikos charakteristikos
Bendra trinties elgsena imituojamomis darbo sąlygomis
Šie matavimai suteikia vertingos informacijos apie:
Siaura ruloninės medžiagos juosta apvyniojama aplink nejudantį cilindrinį veleną nustatytu apvyniojimo kampu. Vienas bandinio galas pritvirtinamas prie jėgos matavimo įtaiso, o priešingas galas įtempiamas žinomu įtempimu.
Bandiniui slystant ritinėlio paviršiumi, nuolat matuojama jėga, reikalinga trinčiai įveikti. Iš išmatuotų įtempimo verčių apskaičiuojami statinis ir kinetinis trinties koeficientai.
Skaičiavimai atliekami pagal kapstoto lygtį:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Kur:
μ = trinties koeficientas
T₂ = didesnė įtempimo jėga
T₁ = apatinė įtempimo jėga
θ = apvyniojimo kampas radianais
Taikant šį metodą galima tikroviškai imituoti pramoninės gamybos aplinkoje dažniausiai naudojamas žiniatinklio transporto sistemas.
ASTM G143 bandymo procedūra
Bandinių paruošimas
Norint gauti patikimus rezultatus, būtina tinkamai paruošti mėginius.
Tipiniai pavyzdžių matmenys:
Parametras
Tipinė vertė
Plotis
25 mm
Ilgis
500 mm
Minimalus kopijų skaičius
3
Svarbios pastabos:
Jei įmanoma, naudokite pirminę medžiagą.
Venkite liesti bandomuosius paviršius.
Išvengti bandinių kraštų nelygumų.
Išlaikykite nuoseklią mėginio orientaciją.
Bandykite tokios būklės medžiagas, kokios jos buvo pagamintos, nebent nurodyta kitaip.
Bandinių tvirtinimas
Pavyzdys tvirtinamas:
Vieno galo prijungimas prie jėgos keitiklio.
Bandinio uždengimas ant bandymo ritinėlio.
Taikant nurodytą įtempimo svorį.
Tinkamo suderinimo užtikrinimas.
Venkite aštrių lenkimų ar raukšlių.
Teisingas montavimas sumažina bandymų kintamumą ir pagerina pakartojamumą.
Slenkančių parametrų nustatymas
Slenkamasis greitis
ASTM G143 rekomenduoja pasirinkti tokį greitį, kuris imituotų faktinį naudojimą.
Įprastiniai bandymų greičiai svyruoja nuo:
nuo 5 mm/min iki 100 mm/min mažo slydimo modeliavimui
Didesni greičiai, kai to reikia konkrečioms programoms
Pasirinktas greitis, jei įmanoma, turėtų atitikti realias darbo sąlygas.
Slenkamasis atstumas
Statiniam COF nustatymui:
Slinkimas gali sustoti netrukus po to, kai prasideda judėjimas.
Statiniam ir kinetiniam COF nustatymui:
Rekomenduojami ilgesni slydimo atstumai.
Dažniausiai naudojami ASTM tarplaboratoriniai tyrimai:
150 mm slydimo atstumas
Tinklo įtempimas
Tinklo įtempimas turėtų atitikti faktines proceso sąlygas.
Tipiniai bandymai gali apimti:
Keli įtempimo lygiai
Didžiausias įtempimas iki 150 N ant 25 mm juostelės
Pakartojamumo tyrimai apie 45 N
Slenkančių parametrų nustatymas
Apvyniojimo kampas turi didelę įtaką trinties skaičiavimams.
Dažniausiai pasitaikančios reikšmės yra šios:
Apvyniojimo kampas
Paraiška
90°
Rekomenduojama pagal ASTM G143
180°
Didžiausia leistina riba
Pasirinktiniai kampai
Proceso modeliavimas
90° apvyniojimo kampas plačiai naudojamas, nes jis suderina praktiškumą ir pakartojamumą.
ASTM G143 ir ASTM D1894
Daugelis naudotojų lygina ASTM G143 su ASTM D1894.
Funkcija
ASTM G143
ASTM D1894
Kontaktinė geometrija
Ritininis tinklas
Plokščias paviršius
Pagrindinė paraiška
Interneto transporto sistemos
Bendra medžiagų trintis
Trinties modelis
Įstrižainės pagrindu veikianti svetainė
Rogutėmis varomos rogės
Proceso modeliavimas
Aukštas
Vidutinio sunkumo
Pakavimo plėvelės vertinimas
Puikus
Dažniausiai naudojamas
ASTM D1894 tebėra plačiausiai naudojamas pakuočių plėvelės COF metodas, o ASTM G143 - tikroviškesnis ritiniais varomos gamybos aplinkos modeliavimas.
ASTM G143 bandymų įranga
Norint atlikti ASTM G143 bandymus, reikia:
Tikslus jėgos matavimas
Kontroliuojamas poslinkis
Reguliuojamas bandymo greitis
Duomenų gavimo galimybė
Specializuoti ritininiai įtaisai
Reguliuojama apvyniojimo kampo konfigūracija
Įtempimo apkrovos sistema
Daugelyje laboratorijų ritinėlių ir vielos trinties matavimams atlikti naudojama universali tempimo bandymų platforma su specialiai pritaikytais trinties įtaisais.
Cell Instruments sprendimas
Svetainė TST-01 tempimo testeris gali būti pagrindinė platforma ASTM G143 bandymams atlikti, jei yra derinama su specialiai pritaikytu ritinėlio ir tinklelio trinties tvirtinimo įtaisu.
Pagrindiniai privalumai:
PLC valdomas veikimas su 7 colių jutikliniu ekranu
Didelio tikslumo rutulinio sraigto pavaros sistema
Reguliuojamas greitis 1-500 mm/min
Jėgos galia iki 1 kN
Tikslus poslinkio matavimas
Jėgos kreivės rodymas realiuoju laiku
Pasirinktinės armatūros integravimas
Lanksti konfigūracija specializuotiems bandymų reikalavimams
Laboratorijose, kuriose vertinamos įvairios medžiagos ir trinties sąlygos, pritaikomi tvirtinimo įtaisai ir kelių stočių sprendimai gali dar labiau padidinti bandymų efektyvumą ir pakartojamumą.
Norint užtikrinti stabilų juostos tvarkymą, efektyvią gamybą ir pastovią gaminio kokybę, labai svarbu suprasti ritinėlio ir juostos trinties charakteristikas. ASTM G143 suteikia vertingų duomenų medžiagoms, ritinėlių paviršiams, dangoms ir apdorojimo sąlygoms įvertinti. Cell Instruments siūlo tempimo bandymų platformas, pritaikytus trinties laikiklius ir konkrečioms reikmėms skirtus bandymų sprendimus, sukurtus pagal ASTM G143 ir kitus trinties koeficiento bandymų reikalavimus. Nesvarbu, ar kuriate naujas medžiagas, ar gerinate gamybos našumą, tinkamos bandymų sistemos pasirinkimas gali padėti gauti patikimus ir praktiškai pritaikomus trinties duomenis.