Štandardná skúšobná metóda ASTM D3108 pre koeficient trenia medzi priadzou a pevným materiálom

Norma ASTM D3108, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje testovaciu metódu na meranie kinetických trecích vlastností pohybujúcej sa priadze v kontakte s pevným materiálom. Na stanovenie trenia medzi priadzami je použiteľná testovacia metóda podľa normy ASTM D3412.

Opísaná testovacia metóda špecifikuje relatívnu rýchlosť 100 m/min. Túto testovaciu metódu je možné použiť aj pri iných rýchlostiach, hoci môže dôjsť k zmene citlivosti a koeficientu trenia.

Táto testovacia metóda zahŕňa meranie kinetického koeficientu trenia medzi priadzou a pevným povrchom alebo povrchmi s konštantným polomerom v kontaktnej ploche. Ak sa použije priadza s rovnomerným koeficientom, je možné porovnať trecie vlastnosti rôznych pevných materiálov vo vzťahu k tejto priadi. Ak sa použije konkrétny pevný materiál, je možné porovnať trecie vlastnosti rôznych priadzí alebo priadzí s rôznymi povrchovými úpravami vo vzťahu k tomuto konkrétnemu pevnému materiálu.

Táto testovacia metóda konkrétne odporúča uhly navíjania 3,14 a 6,28 radiánov (180 a 360), ale môžu sa použiť aj iné uhly navíjania s možnou zmenou citlivosti a úrovne. Uhol navíjania by nemal byť taký veľký, aby prekročil hodnotu medze klzu testovanej priadze, najmä pri priadzach s vysokým koeficientom trenia. V žiadnom prípade by uhol navíjania nemal byť menší ako 1,57 radiánov (90).

Táto testovacia metóda je použiteľná pre priadze s lineárnou hustotou v rozsahu od 90 do 720 denier a koeficientmi trenia v rozsahu od 0,1 do 0,5, ale môže sa použiť aj pre priadze mimo týchto rozsahov lineárnej hustoty a koeficientu trenia.

Norma ASTM D3108 definuje medzinárodnú testovaciu metódu na meranie koeficientu kinetického trenia medzi pohybujúcou sa textilnou priadzou a pevným povrchom. Táto norma sa vzťahuje na určenie charakteristík kinetického trenia priadze kĺzajúcej sa po pevnom materiáli (ako sú napríklad vodiace lišty priadze, keramické alebo kovové povrchy, ihly alebo iné kontaktné body v textilných strojoch).

Základné parametre sú:

• Štandardná testovacia rýchlosť: 100 m/min (možné sú aj iné rýchlosti s uvedenými vplyvmi na presnosť a výsledky).
• Odporúčané uhly navíjania sú 90 stupňov, 180 stupňov a 360 stupňov.
• Toto platí pre priadze s lineárnou hustotou približne 14 až 3600 denier.
• Typický rozsah koeficientu trenia je medzi 0,1 a 1,0.

Trecie vlastnosti sú v textilnom priemysle kriticky dôležité, pretože priamo ovplyvňujú:

Výkon a životnosť vodítok priadze, pletacích/šijacích ihiel a ďalších komponentov stroja.

• Správanie pri spracovaní počas pradenia, tkania, pletenia a textúrovania.
• Konečná kvalita látky alebo odevu.
• Účinnosť prípravkov na úpravu priadze a mazív.

Táto norma zdôrazňuje, že koeficient trenia nie je len vlastnosťou závitu alebo povrchu, ale meria interakciu medzi dvoma telesami. Túto normu možno použiť na:

• Kontrola kvality a akceptačné skúšky komerčných zásielok priadze.
• Výskum a vývoj nových priadzí a povrchových úprav.
• Riešenie problémov so spracovaním (napr. pretrhnutie priadze, nadmerné opotrebovanie).

Medzilaboratórna citlivosť je známa svojou relatívne nízkou, preto sa odporúča porovnávacie testovanie, ak sa výsledky výrazne líšia.

V princípe sa počas testu kus priadze ťahá konštantnou rýchlosťou cez valcový alebo zakrivený pevný povrch (trecí kolík) pod špecifickým uhlom navíjania. Meria sa vstupné a výstupné napätia a kinetický koeficient trenia sa vypočíta pomocou rovnice kladky (Eulerov vzorec).

Pri testoch sa zvyčajne používa toto vybavenie:

• Systém podávania priadze.
• Stroj na testovanie trenia schopný udržiavať konštantnú rýchlosť otáčania.
• Zariadenia na meranie napätia a presné snímače napätia.
• Valcové trecie plochy (zvyčajne sa hodnotia chróm, keramika alebo špeciálne materiály).
• Mechanizmus pohonu s konštantnou rýchlosťou
• Záznamový systém alebo elektronické senzory
• Klimatizačná komora (štandardná textilná atmosféra).

Trenie priadze ovplyvňuje mnoho následných procesov. Príliš veľké trenie môže viesť k poškodeniu priadze, opotrebovaniu stroja alebo jej pretrhnutiu. Príliš malé trenie môže mať za následok zlú kontrolu pri vysokorýchlostných operáciách. Táto norma pomáha výrobcom optimalizovať mazivá, vyberať vhodné vedenia priadze a zabezpečiť konzistentný výkon v rámci výrobných šarží.

Stručne povedané, ASTM D3108 je široko používaná norma na testovanie textílií, ktorá definuje metódu merania koeficientu kinetického trenia medzi pohybujúcou sa priadzou a povrchom pevného materiálu. Táto norma je dôležitá v textilnom inžinierstve, pretože trenie priadze priamo ovplyvňuje účinnosť spracovania, kvalitu priadze, opotrebovanie stroja a výkonnosť konečného výrobku.

Táto norma poskytuje kontrolovaný postup na určenie, ako ľahko sa niť kĺže po pevnom povrchu za definovaných podmienok. To pomáha výrobcom vyhodnotiť nasledovné:

• Kvalita mazania priadze
• Účinnosť povrchovej úpravy
• Správanie pri spracovaní počas tkania alebo pletenia.
• Kompatibilita medzi priadzami a komponentmi stroja.
• Charakteristiky opotrebenia vodiacich líšt a ihiel

Trecie správanie je kritické, pretože nadmerné trenie môže viesť k:

• Prerušenia vlákien
• Zvýšené prestoje strojov
• Opotrebovanie ihly alebo vodidla
• Nepravidelná tvorba tkaniny
• Vznik tepla počas vysokorýchlostného spracovania.

Naopak, veľmi nízke trenie môže viesť k nerovnováhe v manipulácii alebo k slabej kontrole priadze počas výroby.

Táto norma sa vzťahuje na meranie kinetických trecích vlastností priadze pohybujúcej sa cez pevný materiál. Metóda je primárne určená pre textilné priadze, ale možno ju použiť aj pri výskumných a vývojových prácach zahŕňajúcich špecializované vlákna alebo priemyselné priadze. Táto norma špecifikuje nasledovné:

• Typická testovacia rýchlosť je 100 m/min.
• Definované uhly obopínania okolo trecej plochy.
• Meranie napätia priadze pred a po kontakte.
• Výpočet koeficientu trenia (koeficient trenia sa zvyčajne určuje pomocou vzťahu kladky)

Keď závit prechádza cez valcový alebo zakrivený trecí prvok, napätia sa merajú na oboch stranách. Z týchto meraní sa vypočíta kinetický koeficient trenia.

Norma ASTM D3108 je použiteľná pre mnoho typov priadze vrátane:

• Polyesterové vlákna
• Nylonové nite
• Bavlnené priadze
• Polypropylénové priadze
• Sklenené vlákna
• Technické textilné priadze
• Šijacie nite

Záverom možno povedať, že norma ASTM D3108 je základnou normou pre testovanie textílií na hodnotenie trecej interakcie medzi priadzami a pevnými povrchmi. Štandardizáciou merania kinetického trenia táto metóda pomáha výrobcom textílií optimalizovať povrchovú úpravu priadze, zvýšiť účinnosť strojov, znížiť opotrebenie a udržať konzistentnú kvalitu výrobkov.

Naša organizácia so svojím kompetentným a skúseným tímom už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ASTM D3108.