ASTM G143

ASTM G143

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:

ParametrasAprašymas
Statinis trinties koeficientas (statinis COF)Pasipriešinimas slydimo pradžiai
Kinetinis trinties koeficientas (dinaminis COF)Pasipriešinimas nepertraukiamo slydimo metu
Trinties jėgaJėga, kurios reikia, kad ritinys judėtų per ritinį
Ritinėlio ir tinklelio sąveikos charakteristikosBendra trinties elgsena imituojamomis darbo sąlygomis

Šie matavimai suteikia vertingos informacijos apie:

  • Proceso valdymas
  • Ritinėlių pasirinkimas
  • Paviršiaus dangos vertinimas
  • Tepalo įvertinimas
  • Produkto kūrimas
  • Kokybės užtikrinimas

ASTM G143 bandymo principas

Svetainė ritininių juostų sistemų CoF bandymo metodas grindžiamas kapstoto trinties principu.

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:

ParametrasTipinė vertė
Plotis25 mm
Ilgis500 mm
Minimalus kopijų skaičius3

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:

  1. Vieno galo prijungimas prie jėgos keitiklio.
  2. Bandinio uždengimas ant bandymo ritinėlio.
  3. Taikant nurodytą įtempimo svorį.
  4. Tinkamo suderinimo užtikrinimas.
  5. 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 kampasParaiška
90°Rekomenduojama pagal ASTM G143
180°Didžiausia leistina riba
Pasirinktiniai kampaiProceso 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.

FunkcijaASTM G143ASTM D1894
Kontaktinė geometrijaRitininis tinklasPlokščias paviršius
Pagrindinė paraiškaInterneto transporto sistemosBendra medžiagų trintis
Trinties modelisĮstrižainės pagrindu veikianti svetainėRogutėmis varomos rogės
Proceso modeliavimasAukštasVidutinio sunkumo
Pakavimo plėvelės vertinimasPuikusDažniausiai 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.

lt_LTLT