Standardna preskusna metoda za merjenje lastnosti trenja med platnom in valjem
ASTM G143 je standardizirana preskusna metoda, ki se uporablja za ocenjevanje trenja med prožnim trakom in valjasto površino valja. Metoda meri statični in kinetični koeficient trenja (COF) med drsnim stikom in pomaga proizvajalcem razumeti, kako tračni materiali vplivajo na valje pri predelavi, tiskanju, pakiranju, premazovanju, laminiranju in drugih kontinuiranih postopkih obdelave traku.
Za razliko od običajnih preskusov trenja na ravnih površinah se standard ASTM G143 osredotoča zlasti na merjenje trenja valja/kanala, ki simulira resnične proizvodne pogoje, v katerih se filmi, papir, folije, tekstil in drugi prožni materiali premikajo po valjih. Pridobljeni podatki o trenju se lahko uporabijo za optimizacijo procesa, razvoj materialov, načrtovanje opreme in nadzor kakovosti.
Zakaj je pomembno testiranje po standardu ASTM G143
V številnih proizvodnih procesih se prožni materiali prevažajo po vrsti pogonskih in vzmetnih valjev. Karakteristike trenja med trakom in valjem neposredno vplivajo na zmogljivost stroja.
Če je trenje prenizko:
Material lahko zdrsne na valjih
Pri registraciji lahko pride do napak.
Spletno sledenje lahko postane nestabilno
Lahko pride do poškodbe izdelka
Če je trenje preveliko:
Prevelike obremenitve motorja se lahko razvijejo
Pojavijo se lahko težave s krmiljenjem in sledenjem.
Površinske poškodbe se lahko povečajo
Učinkovitost ravnanja z materialom se lahko zmanjša.
Z izvajanjem Preskus koeficienta trenja po standardu ASTM G143, lahko proizvajalci kvantificirajo interakcijo med valjčkom in mrežo ter sprejmejo utemeljene odločitve glede izbire materiala, premazov za valjčke, maziv in parametrov postopka.
Kaj se meri v standardu ASTM G143?
S testom določite:
Parameter
Opis
Statični koeficient trenja (statični COF)
Odpornost proti drsenju
Kinetični koeficient trenja (dinamični COF)
Odpor med neprekinjenim drsenjem
Sila trenja
Sila, ki je potrebna za premikanje traku po valju
Značilnosti interakcije med valjčkom in mrežo
Splošno obnašanje pri trenju v simuliranih delovnih pogojih
Te meritve zagotavljajo dragocene informacije za:
Nadzor procesa
Izbira valjev
Vrednotenje površinskega premaza
Ocena maziva
Razvoj izdelkov
Zagotavljanje kakovosti
Načelo preskušanja ASTM G143
Spletna stran preskusna metoda cof za sisteme z valjčnimi trakovi temelji na načelu trenja kapljevine.
Ozek trak tkanine se ovije okoli nepremičnega valja pod določenim kotom ovijanja. En konec vzorca je pritrjen na napravo za merjenje sile, medtem ko na nasprotni konec deluje znana napetost.
Med drsenjem vzorca po površini valja se neprekinjeno meri sila, potrebna za premagovanje trenja. Iz izmerjenih vrednosti napetosti se nato izračunata statični in kinetični koeficient trenja.
Izračun temelji na enačbi kapljevine:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Kje:
μ = koeficient trenja
T₂ = večja natezna sila
T₁ = spodnja sila napetosti
θ = kot ovijanja v radianih
Ta pristop omogoča realistično simulacijo spletnih transportnih sistemov, ki se pogosto uporabljajo v industrijskih proizvodnih okoljih.
Preskusni postopek ASTM G143
Priprava vzorca
Za zanesljive rezultate je bistvena pravilna priprava vzorca.
Tipične mere vzorca so:
Parameter
Tipična vrednost
Širina
25 mm
Dolžina
500 mm
Najmanjše število replik
3
Pomembni vidiki:
Kadar je to mogoče, uporabite primarni material.
Ne dotikajte se testnih površin.
Preprečite nastanek robnih odrgnin na vzorcih.
Ohranite dosledno usmerjenost vzorca.
Preskusite materiale v stanju, kakršno je bilo izdelano, razen če ni drugače določeno.
Montaža vzorca
Vzorec je pritrjen z:
En konec pritrdite na pretvornik sile.
Prevlečenje vzorca čez preskusni valj.
Uporabite določeno napenjalno težo.
Zagotavljanje pravilne poravnave.
Izogibajte se ostrim ovinkom ali gubam.
Pravilna namestitev zmanjša variabilnost testiranja in izboljša ponovljivost.
Nastavitev drsnih parametrov
Hitrost drsenja
ASTM G143 priporoča izbiro hitrosti, ki simulirajo dejansko uporabo.
Običajne testne hitrosti so od:
5 mm/min do 100 mm/min za simulacije z majhnim zdrsom
Večje hitrosti, če to zahtevajo posebne aplikacije
Izbira hitrosti mora po možnosti odražati dejanske delovne pogoje.
Drsna razdalja
Za statično določanje COF:
Drsenje se lahko ustavi kmalu po začetku gibanja.
Za statično in kinetično določanje COF:
Priporočljive so daljše razdalje drsenja.
Običajno uporabljene medlaboratorijske študije ASTM:
150 mm drsna razdalja
Napetost mreže
Napetost mreže mora ustrezati dejanskim procesnim pogojem.
Tipično testiranje lahko vključuje:
Več stopenj napetosti
Največja napetost do 150 N na 25 mm traku
Študije ponovljivosti okoli 45 N
Nastavitev drsnih parametrov
Kot ovijanja pomembno vpliva na izračun trenja.
Običajne vrednosti vključujejo:
Kot zavijanja
Aplikacija
90°
Priporočeno s standardom ASTM G143
180°
Najvišja dovoljena vrednost
Koti po meri
Simulacija procesa
Kot zavijanja 90° se pogosto uporablja, ker je v ravnovesju med praktičnostjo in ponovljivostjo.
ASTM G143 proti ASTM D1894
Številni uporabniki primerjajo ASTM G143 z ASTM D1894.
Funkcija
ASTM G143
ASTM D1894
Kontaktna geometrija
Roller-Web
Ravna površina
Primarna uporaba
Spletni transportni sistemi
Splošno trenje materiala
Model trenja
Na podlagi kapljevine
Na saneh
Simulacija procesa
Visoka
Zmerno
Vrednotenje embalažne folije
Odlično
Običajno se uporablja
ASTM D1894 je še vedno najpogosteje uporabljena metoda COF za embalažne folije, medtem ko ASTM G143 zagotavlja bolj realistično simulacijo proizvodnih okolij z valji.
Oprema za preskušanje po standardu ASTM G143
Za izvedbo testiranja po standardu ASTM G143 je potrebno:
Natančno merjenje sile
Nadzorovan premik
Nastavljiva hitrost testiranja
Možnost pridobivanja podatkov
Specializirane valjčne armature
Nastavljiva konfiguracija zavijalnega kota
Sistem za obremenjevanje z napetostjo
Številni laboratoriji za merjenje trenja valjev in trakov uporabljajo univerzalno platformo za natezno preskušanje, opremljeno s prilagojenimi napravami za merjenje trenja.
Rešitev Cell Instruments
Spletna stran TST-01 Napenjalni tester lahko v kombinaciji s prilagojenim pritrdiščem za trenje valjčkov in trakov služi kot osnovna platforma za preskušanje po standardu ASTM G143.
Glavne prednosti so:
Krmiljenje s PLC s 7-palčnim zaslonom na dotik
Visoko natančen pogonski sistem s krogličnim vijakom
Nastavljiva hitrost od 1-500 mm/min
Zmogljivost sile do 1 kN
Natančno merjenje premika
Prikaz krivulje sile v realnem času
Vključevanje naprav po meri
Prilagodljiva konfiguracija za specializirane zahteve za testiranje
Za laboratorije, ki ocenjujejo več materialov in pogojev trenja, lahko prilagojene naprave in rešitve z več postajami še dodatno izboljšajo učinkovitost in ponovljivost testiranja.
Razumevanje značilnosti trenja med valji in trakom je bistvenega pomena za zagotavljanje stabilnega ravnanja s trakom, učinkovite proizvodnje in stalne kakovosti izdelkov. ASTM G143 zagotavlja dragocene podatke za ocenjevanje materialov, površin valjev, premazov in pogojev obdelave. Podjetje Cell Instruments ponuja platforme za natezne preskuse, prilagojene pritrdilne elemente za trenje in rešitve za preskuse, specifične za posamezne aplikacije, ki so zasnovane v skladu z ASTM G143 in drugimi zahtevami za preskušanje koeficienta trenja. Ne glede na to, ali razvijate nove materiale ali izboljšujete učinkovitost proizvodnje, lahko z izbiro ustreznega sistema za preskušanje pridobite zanesljive in uporabne podatke o trenju.