Kỹ thuật chống trượt: Phân tích hệ số ma sát động (COF) theo giao thức SATRA TM144

Sự cố trượt ngã chiếm tỷ lệ đáng kể trong các thương tích tại nơi làm việc trong kho, nhà bếp thương mại, lọc dầu và sản xuất nặng. Trong thiết kế giày bảo hộ lao động, bề ngoài gai lốp chắc chắn không đảm bảo độ bám đường trong thực tế. Khi đế ngoài gặp phải tình trạng nhiễm chất lỏng—chẳng hạn như nước rửa xà phòng trên gạch tráng men hoặc dầu máy nhớt trên thép phẳng—hoạt động vật lý của hợp chất cao su và rãnh gai lốp sẽ quyết định liệu người mang có đứng thẳng hay bị mất lực kéo nghiêm trọng hay không.

Để định lượng khả năng chống trượt một cách khách quan, các tổ chức thử nghiệm toàn cầu đã phát triển các quy trình cơ học nghiêm ngặt. Trong khi tiêu chuẩn Châu Âu EN ISO 13287 và tiêu chuẩn ASTM F2913 của Mỹ được trích dẫn rộng rãi, SATRA TM144 ( Ma sát (Khả năng chống trượt) của Giày dép và Sàn nhà ) vẫn là tiêu chuẩn cơ sinh học cơ bản để đánh giá Hệ số ma sát động (COF) giữa toàn bộ đế ngoài giày dép và bề mặt đi lại được kiểm soát.

Việc đánh giá giày dép theo giao thức SATRA TM144 yêu cầu thiết bị phòng thí nghiệm tiên tiến tái tạo cơ chế sinh học dáng đi thực sự, vượt ra ngoài ma sát tĩnh để định lượng hành vi tiếp xúc động trong điều kiện bị ô nhiễm.

Cơ chế sinh học của sự trượt giày dép: COF tĩnh và COF động

Ma sát tĩnh đo lực cần thiết để bắt đầu chuyển động giữa hai vật đứng yên. Tuy nhiên, tai nạn trượt chân của con người hiếm khi xảy ra khi đứng bất động; chúng xảy ra trong giai đoạn chuyển tiếp của quá trình đi bộ khi bàn chân tiếp xúc ban đầu với sàn hoặc chuẩn bị đẩy ra.

SATRA TM144 tập trung hoàn toàn vào Hệ số ma sát động (COF) , được định nghĩa là tỷ lệ giữa lực cản ma sát ngang ($F_h$) với tải trọng thẳng đứng thông thường ($F_v$) trong quá trình trượt chủ động:

$$ ext{COF động} = rac{F_h}{F_v}$$

+----------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | GIAI ĐOẠN CHẨN ĐOÁN KÉO ĐỘNG SATRA TM144 | +----------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | [Giai đoạn 1: Tiếp xúc gót chân] ---> Góc tiếp xúc 7°, tải trọng thẳng đứng 500 N (nguy cơ trượt cao)| | [Giai đoạn 2: Tiếp điểm phẳng hoàn toàn] ---> Tiếp điểm đế ngang, tải dọc 500 N | | [Giai đoạn 3: Đẩy bàn chân trước] ---> Góc nhấc ngón chân ngược 7°, tải trọng thẳng đứng 500 N | +----------------------------------------------------------------------------------------------------------+

Theo động học dáng đi thực tế, cú đánh gót chân về phía trước thể hiện giai đoạn nguy hiểm nhất:

• Khi gót chân tiếp xúc ban đầu ở một góc khoảng 7° , trọng lượng cơ thể nhanh chóng chuyển về phía trước.

• Nếu ô nhiễm chất lỏng không thể được loại bỏ ngay lập tức thông qua các rãnh gai lốp thì hiện tượng aquaplaning thủy động sẽ xảy ra. Màng chất lỏng hỗ trợ tải trọng tiếp xúc, giảm ma sát xuống gần bằng 0 và gây trượt về phía trước không kiểm soát được.

• SATRA TM144 đánh giá sự tiếp xúc gót chân 7° quan trọng này cùng với các chế độ tiếp xúc ngang phẳng và đẩy bàn chân trước.

Bề mặt sàn tiêu chuẩn và chất gây ô nhiễm chất lỏng

Điểm mạnh cốt lõi của thử nghiệm SATRA TM144 và EN ISO 13287 là việc sử dụng các bề mặt sàn được hiệu chuẩn, tiêu chuẩn hóa kết hợp với chất bôi trơn hóa học cụ thể để tái tạo môi trường công nghiệp trong thế giới thực:

Trong chu trình thử nghiệm, máy tác dụng một lực thông thường chính xác là 500 N (hoặc 400 N đối với kích thước nhỏ hơn). Khi bề mặt sàn di chuyển theo chiều ngang bên dưới đế với vận tốc được hiệu chỉnh là 0,3 m/s , cảm biến tải trọng đa trục liên tục lấy mẫu cả lực dọc và lực cản ngang qua cửa sổ đo được xác định trước (thường là từ 0,2 đến 0,5 giây sau khi tiếp xúc).

Kiến trúc thiết bị quan trọng: Hệ thống Great Win GW-026B

Việc duy trì các giá trị COF có thể tái tạo trong các nhiệt độ môi trường xung quanh và các lô thử nghiệm khác nhau đòi hỏi độ cứng cơ học đặc biệt. Các liên kết cơ học lỏng lẻo hoặc độ trễ cảm biến sẽ tạo ra các gai sai vào các đường cong ma sát động.

Máy kiểm tra khả năng chống trượt toàn bộ giày Great Win GW-026B được chế tạo để đáp ứng các yêu cầu đa tiêu chuẩn của SATRA TM144 , EN ISO 13287 và ASTM F2913 :

Bằng cách ghi lại các chỉ số lực tần số cao, hệ thống sẽ loại bỏ các lỗi tính toán của con người và ngay lập tức gắn cờ xem lô giày dép có đáp ứng các thông số kỹ thuật mua sắm mục tiêu hay không (ví dụ: tiêu chí chứng nhận SR của Châu Âu).

Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến khả năng chống trượt của đế ngoài

Việc triển khai máy kiểm tra GW-026B trong phòng thí nghiệm của nhà máy cho phép các kỹ sư phát triển tìm ra lý do tại sao một số nguyên mẫu đế ngoài nhất định không đạt được kiểm tra lực kéo mặc dù có nguyên liệu thô cao cấp:

1. Độ nhớt tổng hợp & Chuyển đổi thủy tinh ( $T_g$ ):

   Độ cứng thuần túy (máy đo độ cứng) không xác định độ bám. Lực kéo phụ thuộc vào độ trễ cao su—khả năng biến dạng vi mô của vật liệu trên bề mặt cường độ và hấp thụ động năng. Các nhà pha chế phải xác minh rằng các hợp chất cao su vẫn giữ được độ đàn hồi ở nhiệt độ vận hành thấp mà không bị cứng lại thành các bề mặt có độ ma sát thấp.

2. Độ thoát nước của kênh và độ sâu nhấm nháp:

   Trong quá trình thử nghiệm gốm ướt với dung dịch SLS, mặt lốp rắn liên tục chặn nước, tạo ra đệm bôi trơn. Việc kết hợp các rãnh thoát nước vi mô đa hướng và rãnh thoát chu vi mở cho phép nước thoát ra trong vòng một phần nghìn giây, khôi phục khóa liên động cơ học giữa cao su và bề mặt.

3. Độ nhớt của chất gây ô nhiễm so với diện tích tiếp xúc:

   Trong khi các hợp chất mềm hơn thường cải thiện điểm gốm ướt thì glycerol nặng trên thép đòi hỏi một cách tiếp cận cân bằng. Nếu hợp chất quá mềm, các vấu gai cao sẽ uốn cong dưới lực tác động ở gót chân là 500 N, xóa sạch các cạnh tiếp xúc và giảm ma sát hiệu quả.

Tích hợp thử nghiệm cơ sinh học trong nhà với chiến thắng lớn

Trong hơn hai thập kỷ, Great Win Instrument Co., Ltd. đã cung cấp các dụng cụ thử nghiệm vật lý cho các thương hiệu giày an toàn, nhà sản xuất đế ngoài và các phòng thí nghiệm thử nghiệm được chứng nhận trên toàn thế giới. Ngoài các hệ thống lực kéo động, danh mục toàn diện của chúng tôi còn bao gồm máy kiểm tra độ mài mòn đế ngoài , của toàn bộ thiết bị uốn giày và các giải pháp kiểm tra giày an toàn tự động.

Việc thực hiện thử nghiệm khả năng chống trượt được tiêu chuẩn hóa trong nội bộ giúp loại bỏ tình trạng tồn đọng trong phòng thí nghiệm bên ngoài, đẩy nhanh quá trình xác nhận nguyên mẫu và đảm bảo các lô hàng xuất khẩu luôn vượt quá các mốc an toàn theo quy định.

Hỗ trợ & Thắc mắc Kỹ thuật

Đối với bảng dữ liệu kỹ thuật, tùy chỉnh máy hoặc hướng dẫn lắp đặt trong phòng thí nghiệm:

• Cổng thông tin chính thức: https://www.greatwin-test.com/

• Hỗ trợ kỹ thuật trực tiếp: Vincent-zhong@greatwin-test.com

• WhatsApp / Hỗ trợ trực tiếp: +86 13296639265