ASTM G143

ASTM G143

Štandardná skúšobná metóda na meranie trecích vlastností pásu/valca

ASTM G143 je štandardizovaná skúšobná metóda, ktorá sa používa na hodnotenie trecieho správania medzi pružným pásovým materiálom a valcovým povrchom valca. Metóda meria statický aj kinetický koeficient trenia (COF) počas kĺzavého kontaktu a pomáha výrobcom pochopiť interakciu kotúčových materiálov s valcami pri spracovaní, tlači, balení, lakovaní, laminovaní a iných operáciách kontinuálneho spracovania kotúčov.

Na rozdiel od bežných skúšok trenia na plochom povrchu sa norma ASTM G143 zameriava najmä na meranie trenia valčekov/pletiva, ktoré simulujú skutočné výrobné podmienky, v ktorých sa fólie, papier, fólie, textílie a iné pružné materiály pohybujú po valcoch. Výsledné údaje o trení možno použiť na optimalizáciu procesov, vývoj materiálov, návrh zariadení a kontrolu kvality.

Prečo je dôležité testovanie podľa normy ASTM G143

V mnohých výrobných procesoch sa pružné materiály prepravujú prostredníctvom série hnaných a napínacích valčekov. Charakteristiky trenia medzi pásom a valčekom priamo ovplyvňujú výkon stroja.

Ak je trenie príliš nízke:

  • Materiál sa môže na valcoch šmýkať
  • Môžu sa vyskytnúť chyby pri registrácii
  • Webové sledovanie sa môže stať nestabilným
  • Môže dôjsť k poškodeniu výrobku

Ak je trenie príliš vysoké:

  • Môže dôjsť k nadmernému zaťaženiu motora
  • Môžu sa vyskytnúť problémy s riadením a sledovaním
  • Poškodenie povrchu sa môže zvýšiť
  • Účinnosť manipulácie s materiálom sa môže znížiť

Vykonaním Skúška koeficientu trenia podľa normy ASTM G143, môžu výrobcovia kvantifikovať interakciu medzi valčekom a sieťou a prijímať informované rozhodnutia týkajúce sa výberu materiálu, povlakov valčekov, mazív a parametrov procesu.

Čo sa meria podľa normy ASTM G143?

Test určuje:

ParameterPopis
Statický koeficient trenia (statický COF)Odolnosť voči iniciácii posúvania
Kinetický koeficient trenia (dynamický COF)Odpor pri nepretržitom posúvaní
Trecia silaSila potrebná na presun pásu cez valec
Charakteristiky interakcie valca a sieteCelkové správanie sa pri trení v simulovaných prevádzkových podmienkach

Tieto merania poskytujú cenné informácie pre:

  • Riadenie procesov
  • Výber valca
  • Hodnotenie povrchovej úpravy
  • Posúdenie maziva
  • Vývoj produktu
  • Zabezpečenie kvality

Princíp testovania podľa normy ASTM G143

Stránka skúšobná metóda cof valčekových pásových systémov je založený na princípe trenia kaptana.

Úzky pás kotúčového materiálu sa ovíja okolo stacionárneho valcového valca pod určeným uhlom ovinutia. Jeden koniec vzorky je pripevnený k zariadeniu na meranie sily, zatiaľ čo na opačný koniec sa aplikuje známe napätie.

Ako vzorka kĺže po povrchu valca, priebežne sa meria sila potrebná na prekonanie trenia. Z nameraných hodnôt napätia sa potom vypočítajú statické a kinetické koeficienty trenia.

Výpočet je založený na rovnici kaptana:

μ =

ln(T2/T1)

 

θ

Kde:

  • μ = koeficient trenia
  • T₂ = vyššia ťahová sila
  • T₁ = spodná napínacia sila
  • θ = uhol ovinutia v radiánoch

Tento prístup umožňuje realistickú simuláciu webových dopravných systémov, ktoré sa bežne používajú v priemyselných výrobných prostrediach.

Skúšobný postup podľa normy ASTM G143

Príprava vzorky

Správna príprava vzoriek je nevyhnutná na dosiahnutie spoľahlivých výsledkov.

Typické rozmery vzoriek sú:

ParameterTypická hodnota
Šírka25 mm
Dĺžka500 mm
Minimálny počet replikátov3

Dôležité informácie:

  • Ak je to možné, používajte pôvodný materiál.
  • Nedotýkajte sa skúšobných povrchov.
  • Zabráňte vzniku otrepov na okrajoch vzoriek.
  • Udržujte dôslednú orientáciu vzorky.
  • Testujte materiály v stave, v akom sú vyrobené, pokiaľ nie je uvedené inak.

Upevnenie vzorky

Vzorka je upevnená:

  1. Pripojenie jedného konca k snímaču sily.
  2. Preloženie vzorky cez skúšobný valec.
  3. Použitie zadanej napínacej hmotnosti.
  4. Zabezpečenie správneho zarovnania.
  5. Vyhnite sa ostrým záhybom alebo vráskam.

Správna montáž minimalizuje variabilitu testovania a zlepšuje opakovateľnosť.

Nastavenie posuvných parametrov

Posuvná rýchlosť

Norma ASTM G143 odporúča zvoliť rýchlosti, ktoré simulujú skutočné použitie.

Typické testovacie rýchlosti sa pohybujú od:

  • 5 mm/min až 100 mm/min pre simulácie s nízkym sklzom
  • Vyššie rýchlosti, ak si to vyžadujú špecifické aplikácie

Výber rýchlosti by mal podľa možnosti odrážať skutočné prevádzkové podmienky.

Posuvná vzdialenosť

Na statické určenie COF:

  • Posúvanie sa môže zastaviť krátko po začatí pohybu.

Na statické a kinetické stanovenie COF:

  • Odporúčajú sa dlhšie posuvné vzdialenosti.

Bežne používané medzilaboratórne štúdie ASTM:

  • 150 mm posuvná vzdialenosť

Napätie siete

Napätie siete by malo zodpovedať skutočným podmienkam procesu.

Typické testovanie môže zahŕňať:

  • Viacero úrovní napätia
  • Maximálne napätie do 150 N na 25 mm páse
  • Štúdie opakovateľnosti okolo 45 N

Nastavenie posuvných parametrov

Uhol ovinutia výrazne ovplyvňuje výpočty trenia.

Medzi bežné hodnoty patria:

Uhol zábaluAplikácia
90°Odporúčanie normy ASTM G143
180°Maximálna povolená hodnota
Vlastné uhlySimulácia procesu

Uhol ovinutia 90° sa bežne používa, pretože vyvažuje praktickosť a opakovateľnosť.

ASTM G143 vs. ASTM D1894

Mnohí používatelia porovnávajú ASTM G143 s ASTM D1894.

FunkciaASTM G143ASTM D1894
Kontaktná geometriaRoller-WebPlochý povrch
Primárna aplikáciaWebové dopravné systémyVšeobecné trenie materiálu
Model treniaKaptanová základňaNa saniach
Simulácia procesovVysokáMierne
Hodnotenie obalových fóliíVynikajúceBežne používané

ASTM D1894 zostáva najpoužívanejšou metódou COF pre obalové fólie, zatiaľ čo ASTM G143 poskytuje realistickejšiu simuláciu výrobných prostredí poháňaných valčekmi.

Zariadenie na testovanie podľa normy ASTM G143

Testovanie podľa normy ASTM G143 si vyžaduje:

  • Presné meranie sily
  • Riadený posun
  • Nastaviteľná rýchlosť testu
  • Schopnosť získavania údajov
  • Špecializované valčekové prípravky
  • Nastaviteľná konfigurácia uhla ovinutia
  • Systém zaťaženia ťahom

Mnohé laboratóriá používajú na meranie trenia valčekov a vlákien univerzálnu platformu na skúšky ťahom vybavenú vlastnými prípravkami na meranie trenia.

Riešenie Cell Instruments

Stránka Tester ťahu TST-01 môže slúžiť ako základná platforma pre testovanie podľa normy ASTM G143 v kombinácii s prispôsobeným valčekovým/síťovým trecím prípravkom.

Medzi hlavné výhody patrí:

  • Prevádzka riadená PLC so 7-palcovým dotykovým displejom
  • Vysoko presný systém pohonu guľôčkovou skrutkou
  • Nastaviteľná rýchlosť od 1-500 mm/min
  • Silová kapacita do 1 kN
  • Presné meranie posunu
  • Zobrazenie krivky sily v reálnom čase
  • Integrácia vlastného príslušenstva
  • Flexibilná konfigurácia pre špecializované požiadavky na testovanie

V laboratóriách, ktoré hodnotia viacero materiálov a podmienok trenia, môžu prispôsobené prípravky a riešenia s viacerými stanicami ešte viac zvýšiť účinnosť a opakovateľnosť testovania.

Pochopenie trecích vlastností valca a pásu je nevyhnutné na zabezpečenie stabilnej manipulácie s pásom, efektívnej výroby a stálej kvality výrobku. ASTM G143 poskytuje cenné údaje na hodnotenie materiálov, povrchov valcov, náterov a podmienok spracovania. Spoločnosť Cell Instruments ponúka platformy na testovanie ťahu, prispôsobené prípravky na testovanie trenia a riešenia na testovanie špecifické pre danú aplikáciu, ktoré sú navrhnuté na podporu normy ASTM G143 a ďalších požiadaviek na testovanie koeficientu trenia. Či už vyvíjate nové materiály alebo zlepšujete výkonnosť výroby, výber vhodného testovacieho systému vám pomôže získať spoľahlivé a použiteľné údaje o trení.

sk_SKSK