0 引言
膠鞋、運動鞋在穿用過程中,在壓力和摩擦力的作用下,膠鞋、運動鞋外底和地面產(chǎn)生滑移,導致帶顏色的膠鞋、運動鞋底物質轉移在運動場上,并留下痕跡,影響了場館地板的清潔美觀和使用壽命,因此,不留痕測試對制鞋行業(yè)尤為重要。2018年新修訂的GB/T24152-2018《籃排球專業(yè)運動鞋》明確要求,競賽和訓練用的籃球鞋、排球鞋均須通過外底不留痕性能等級測試要求。不留痕試驗儀作為測試不留痕性能的主要儀器,其量值準確與否,直接影響鞋類制品的產(chǎn)品質量。
1 不留痕試驗儀的組成及試驗原理
不留痕試驗儀(或不留痕試驗機)是GB/T24129-2009《膠鞋、運動鞋外底不留痕試驗方法》中規(guī)定的作為測試膠鞋、運動鞋外底不留痕性能的試驗儀器設備,通常由機體、試驗臺(水平金屬平臺及固定夾具等)、試驗柱、試驗頭、砝碼、驅動機構往復運動裝置和顯示系統(tǒng)等組成。圖1所示為不留痕試驗儀的結構。不留痕試驗儀的試驗原理是:將裁取的外底試樣置于規(guī)定的PU標準板表面上,以規(guī)定的壓力、次數(shù)、行程和頻率進行往復試驗。在達到試驗規(guī)定的次數(shù)后,在PU標準板上觀察是否留有試樣的痕跡,并用沾色用灰色樣卡進行比對,評估其留痕程度。
2 不留痕試驗儀的主要參數(shù)
1)試驗槽幾何尺寸:根據(jù)GB/T24129-2009第4.1.2(b)條款規(guī)定:用于夾持試樣的試驗頭,其試驗槽的內(nèi)徑為(11.50.1)mm,槽深為(4.00.2)mm。顯然,試驗槽尺寸與按GB/T24129-2009要求裁剪的試樣相匹配,其尺寸準確與否直接影響試樣能否準確固定在試驗頭上。因此,試驗槽尺寸是不留痕試驗儀的一個重要參數(shù)。
2)試驗總荷重:根據(jù)GB/T24129-2009第4.1.2規(guī)定:試驗柱、試驗頭、砝碼在試驗時直接加載在試樣上的負荷總質量(以下用試驗總荷重來表述)為(90010)g。該試驗總荷重直接影響了樣品在PU標準板上的留痕程度,是不留痕試驗儀的重要技術指標。3)試驗臺往復運動行程、頻率:根據(jù)GB/T24129-2009第4.1.3規(guī)定:試驗時,試驗臺往復運動行程為(100.02.0)mm,頻率為(402)次/min(往返記作一次),故試驗臺往復運動行程、頻率是衡量不留痕試驗儀是否滿足國標要求的兩項重要參數(shù)。
3 標準器及輔助設備的選擇
校準用標準器及輔助設備見表1。
4 儀器校準方法
1)試驗槽幾何尺寸校準:抬起試驗柱,用游標卡尺分別測量試驗槽的內(nèi)徑、槽深。測量內(nèi)徑時,分別在互相垂直的兩個方向上各測量一次,取其算術平均值作為測量結果。測量槽深時,重復測量三次,取其算術平均值作為測量結果。
2)試驗總荷重校準:試驗總荷重為在不拆卸試驗儀各部件的情況下,試驗柱、試驗頭、砝碼在試驗時直接加載在試樣上的負荷總質量。故在此不能選用電子秤直接測量,而宜采用標準測力儀進行測量。由于標準測力儀測出值的計量單位為N,故將測得值再除以當?shù)刂亓铀俣戎礸后得到試驗總荷重m。測量方法為:將砝碼加載于試驗柱上,把標準測力儀與配套顯示儀表連接好,標準測力儀置于試驗柱正下方,對試驗柱、試驗頭、砝碼加載后的試驗總荷重所復現(xiàn)的力值進行測量,再除以當?shù)刂亓铀俣戎礸后得到試驗總荷重m。重復測量三次,取試驗總荷重m的算術平均值作為測量結果。
3)試驗臺往復運動行程校準:接通電源,通過設置速度參數(shù),使試驗臺在低速狀態(tài)下往復運動。選取試驗臺左側面作為參考面,當試驗臺往復運動至兩端極限位置時,分別標記試驗臺左側面的位置,用游標卡尺測出兩標記位置間的距離,重復測量三次取算術平均值作為試驗臺往復運動行程。
4)試驗臺往復運動頻率校準:為避免反光,在試驗臺(或固定夾具)前側面貼一塊黑膠布,然后在黑膠布上貼一張反光紙(黑膠布、反光紙也可貼在試驗臺固定夾具上,以適合轉速頻率儀測量位置為宜),設置不留痕試驗儀的速度為40r/min。在試驗儀開機后試驗臺受試驗總荷重的情況下,用轉速頻率儀測量試驗臺往復運動頻率,重復測量三次。由于試驗臺往返記作1次,故取其算術平均值的一半作為測量結果。試驗臺往復運動頻率、試驗總荷重為不留痕試驗儀的關鍵計量參數(shù),在此僅對該兩項關鍵參數(shù)實測值進行不確定度評定,以供各類計量技術機構參考。對于幾何尺寸校準和往復運動行程兩項參數(shù),各類計量儀器技術機構在校準時,也應給出相應的擴展不確定度。
5 結語
通過對不留痕試驗儀校準方法的研究,為各級計量技術機構開展不留痕試驗儀器校準提供技術依據(jù),保證不留痕試驗儀的量值經(jīng)過科學合理的溯源傳遞,提高鞋類產(chǎn)品檢測質量,對促進鞋類產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。