Inzicht in ISO 21182 en waarom deze norm belangrijk is
ISO 21182 is de internationale norm voor het bepalen van de statische en dynamische wrijvingscoëfficiënt van lichte transportbanden. In moderne productie-, logistieke, voedselverwerkings-, verpakkings- en materiaaltransportsystemen heeft de oppervlaktewrijving van transportbanden een directe invloed op de stabiliteit van het producttransport, de positioneringsnauwkeurigheid, de doorvoerefficiëntie en de operationele veiligheid.
Nauwkeurig meting van de wrijvingscoëfficiënt helpt fabrikanten te beoordelen hoe transportbanden in wisselwerking staan met producten, geleidingsoppervlakken en machineonderdelen. Of het nu gaat om het ontwerpen van een nieuw transportsysteem of het valideren van de prestaties van transportbanden tijdens de kwaliteitscontrole, ISO 21182 biedt een gestandaardiseerde en herhaalbare methode voor wrijvingstests op lichte transportbanden.
Aangezien transportbandoppervlakken zijn ontworpen met verschillende materialen, texturen en patronen om specifieke transportfuncties te vervullen, kunnen de wrijvingseigenschappen aanzienlijk variëren. ISO 21182 stelt een uniforme testmethodiek vast waarmee fabrikanten, bandleveranciers en laboratoria de prestaties objectief kunnen vergelijken.
Wat wordt er gemeten volgens ISO 21182?
ISO 21182 beschrijft methoden voor het meten van twee belangrijke wrijvingseigenschappen:
| Parameter | Beschrijving | Belang |
|---|---|---|
| Statische wrijvingscoëfficiënt (μS) | Weerstand tegen beweging bij het begin van de beweging | Stabiliteit bij het opstarten van het product |
| Dynamische wrijvingscoëfficiënt (μD) | Weerstand bij continu glijden | Continue transportprestaties |
De norm is van toepassing op lichte transportbanden zoals gedefinieerd in ISO 21183-1 en beoordeelt de wrijving tussen het oppervlak van de transportband en een gestandaardiseerd metalen testpaneel onder gecontroleerde omstandigheden.
Statische wrijving (μS)
Statische wrijving is de kracht die nodig is om beweging tussen het oppervlak van de riem en het testpaneel op gang te brengen.
Een hogere statische coëfficiënt kan helpen voorkomen dat producten gaan slippen tijdens het opstarten, het versnellen of het transport op een helling.
Dynamische wrijving (μD)
Dynamische wrijving is de weerstand die optreedt zodra de glijbeweging al is begonnen.
Deze waarde is met name van belang voor:
- Productoverdracht
- Optimalisatie van de transportsnelheid
- Geautomatiseerde sorteersystemen
- Verpakkings- en assemblagelijnen
- Ontwerp van materiaalbehandelingsapparatuur
Testprincipe van ISO 21182
Bij deze testmethode wordt een metalen slede (testpaneel) gebruikt die onder een gespecificeerde normkracht op het proefstuk op de transportband wordt geplaatst.
Test van de dynamische wrijvingscoëfficiënt
Voor dynamische tests:
- Een proefstuk van een transportband wordt stevig op het testplatform vastgeklemd.
- Op het proefstuk wordt een metalen testplaat met een bepaalde massa geplaatst.
- Het paneel wordt met een gecontroleerde snelheid getrokken.
- De wrijvingskracht wordt continu geregistreerd.
- De dynamische coëfficiënt wordt berekend aan de hand van de gemeten wrijvingskracht en de normaalkracht.
De dynamische coëfficiënt wordt bepaald door:
\mu_D=\frac{F_D}{F_N}
Waar:
- μD = dynamische wrijvingscoëfficiënt
- FD = mediane dynamische wrijvingskracht
- FN = normaalkracht
Test van de statische wrijvingscoëfficiënt
Voor statische tests:
- Het metalen testpaneel wordt op het proefstuk geplaatst.
- Er wordt geleidelijk een trekkracht uitgeoefend.
- De kracht die nodig is om de beweging op gang te brengen, wordt geregistreerd.
- Voor de berekening wordt de eerste piekkracht (losbreekkracht) gebruikt.
De statische coëfficiënt wordt bepaald door:
\mu_S=\frac{F_S}{F_N}
Waar:
- μS = statische wrijvingscoëfficiënt
- FS = statische wrijvingskracht
- FN = normaalkracht
Standaard testprocedure
Monstervoorbereiding
De testmonsters worden uit de transportband gesneden, hetzij in de lengterichting, hetzij in de dwarsrichting, waarbij de volledige dikte van de band behouden blijft.
Instelling van de apparatuur
De testtafel moet in beide richtingen waterpas worden gezet. Het metalen testpaneel wordt gecontroleerd om er zeker van te zijn dat het oppervlak schoon en vrij van corrosie blijft.
Uitvoering van de test
De operator:
- Zorgt ervoor dat het preparaat stevig vastzit
- Plaats de verzwaarde metalen slee op het oppervlak
- Sluit het trekmechanisme aan
- Kiest tussen de statische of dynamische testmodus
- Voert de test uit met de opgegeven snelheid
Gegevensanalyse
Voor dynamische tests:
- De gegevens van de laatste 200 mm van de slag worden geanalyseerd.
- De mediane wrijvingskracht wordt gebruikt om μD te berekenen.
Voor statische tests:
- De eerste krachtpiek, oftewel het punt waarop de krachtcurve afwijkt van een lineair verloop, wordt vastgesteld.
- Deze krachtwaarde wordt voor de berekening omgezet in FS.
Eisen aan COF-testapparatuur volgens ISO 21182
Een geschikte COF-testapparaat zou het volgende moeten bieden:
- Nauwkeurige krachtmeting
- Constante treksnelheid
- Consistente belading van de slee
- Realtime registratie van krachtcurves
- Analyse van statische en dynamische wrijving
- Besturing van herhaalbare bewegingen
Aangezien ISO 21182 zowel een beoordeling van de statische als de dynamische wrijving voorschrijft, moet het instrument zowel de losbreekkrachten als de continue glijwrijving kunnen registreren.
Cell Instruments-oplossingen voor ISO 21182-tests
COF-01 Wrijvingscoëfficiënt tester
De COF-01 is ontworpen voor wrijvingsproeven in het laboratorium en maakt het mogelijk om zowel statische als kinetische wrijvingscoëfficiënten te meten.
De belangrijkste functies zijn onder meer:
- PLC-gestuurde werking
- HMI-interface met touchscreen
- Weergave van de wrijvingscurve in realtime
- Statische en dynamische COF-testmodi
- Precisie-stappenmotoraandrijving
- Bewegingssysteem met kogelomloopspindel
- Geautomatiseerde gegevensverwerking
- Optionele printer en RS-232-communicatie
Typische specificaties zijn onder meer:
| Parameter | Specificatie |
| Laadcel | 5 N (aanpasbaar) |
| Nauwkeurigheid | 0,5% F.S. |
| Gewicht slee | 200 ± 1 g |
| Testsnelheid | 100 mm/min (ISO), 150 mm/min (ASTM) |
| Stroom | 110–220 V, 50/60 Hz |
Voor op maat gemaakte wrijvingstoepassingen met transportbanden kunnen de afmetingen van de sledes en de beladingsomstandigheden worden aangepast aan de projectvereisten.
TST-01 Universeel testsysteem
Voor laboratoria die op zoek zijn naar meer flexibiliteit, kan het universele testplatform TST-01 worden geconfigureerd voor wrijvingsproeven met behulp van speciale opspanningen.
Voordelen zijn onder andere:
- Instelbare snelheid van 1–500 mm/min
- Zeer nauwkeurige verplaatsingsregeling
- Mogelijkheid tot multifunctionele tests
- Integratie van op maat gemaakte armaturen
- Functies voor gegevensexport en rapportage
Het systeem is met name geschikt voor onderzoekslaboratoria, fabrikanten van transportbanden en testcentra die behoefte hebben aan op maat gemaakte methoden voor wrijvingsanalyse.
Waarom het meten van de wrijvingscoëfficiënt belangrijk is
Betrouwbaar meting van de wrijvingscoëfficiënt biedt verschillende operationele voordelen:
Verbeterde productverwerking
De juiste wrijvingswaarden zorgen ervoor dat het volgende tot een minimum wordt beperkt:
- Het wegglijden van het product
- Verkeerde uitlijning
- Vervoersstoringen
- Productiestilstand
Een betere keuze van transportbanden
Ingenieurs kunnen verschillende materialen en patronen voor riemoppervlakken objectief met elkaar vergelijken.
Consistentie in de kwaliteitscontrole
Fabrikanten kunnen acceptatiecriteria vaststellen en de consistentie tussen verschillende partijen controleren.
Ondersteuning bij productontwikkeling
Wrijvingsonderzoek helpt bij het optimaliseren van:
- Oppervlaktebekledingen
- Texturen
- Materialen voor riemen
- Ontwerp van transportsystemen
ISO 21182 in vergelijking met andere wrijvingsnormen
| Standaard | Toepassing |
| ISO 21182 | Lichte transportbanden |
| ASTM D1894 | Kunststoffolies en -platen |
| ISO 8295 | Wrijvingsonderzoek aan kunststoffolie |
| TAPPI T549 | Wrijving bij papier en karton |
| ASTM D4918 | Wrijving bij papier en karton |
Hoewel al deze normen betrekking hebben op wrijvingsproeven, is ISO 21182 specifiek ontwikkeld voor transportbandtoepassingen en maakt deze gebruik van een speciale configuratie met metalen testpanelen, die is ontworpen om consistente en reproduceerbare resultaten te leveren.
ISO 21182 biedt een gestandaardiseerde aanpak voor wrijvingstests op lichte transportbanden, waardoor fabrikanten en laboratoria zowel de statische als de dynamische wrijvingsprestaties onder gecontroleerde omstandigheden kunnen bepalen. Nauwkeurige meting van de wrijvingscoëfficiënt biedt ondersteuning bij de keuze van transportbanden, productontwikkeling, procesoptimalisatie en kwaliteitsborging in tal van sectoren.
Door gebruik te maken van een betrouwbare COF-testapparaat Door de procedures van ISO 21182 te volgen, kunnen organisaties reproduceerbare wrijvingsgegevens genereren die de prestaties van transportsystemen verbeteren en operationele risico’s verminderen gedurende het gehele productie- en materiaalverwerkingsproces.