Випробування на розтяг плечевих ременів: стандарти та реальні значення

Претензія за гарантією від німецького ритейлерського ланцюга містила фотографію ременя, що висів із рюкзака об’ємом 25 л на верхньому кріпленні: стрічка залишилася цілою, а шви розійшлися. У рюкзаку був ноутбук і обід. Це саме той тип відмови, який має запобігти випробування на розтяг, і практично ніколи не рветься сама стрічка — руйнується з’єднання. Ось стандарти, за якими ми проводимо випробування, сили, які застосовуємо, і чому різниця між бар-таком і коробковим «Х» вирішує, чи ваша продукція витримає другий рік експлуатації.

Що має витримати з’єднання ременя

На плечовий ремінь діють три навантаження, і лише одне з них — вага рюкзака.

Перше — це статичне навантаження: сумка, що висить на одному ремені, тоді як користувач відчиняє двері. Друге — динамічне навантаження: коливання завантаженої сумки під час ходьби людини, що збільшує статичне навантаження приблизно в 1,8–2,2 раза за звичайного темпу руху й ще більше — коли користувач біжить до потяга. Третє — кутове відшарування: коли ремінь тягнуть убік із сидіння автомобіля або багажної полиці, навантажуючи кріплення в напрямку, для якого воно не було пошито.

Вертикальне випробування на розтяг охоплює перші два типи навантаження. Відшарування — це те, що справді розкриває кріплення в реальних умовах експлуатації, і для нього потрібна окрема установка, де ремінь тягнуть під кутом 90° до шва.

Сили розтягу: стандарти й реальні значення

Ми посилаємося на стандарт ASTM D6775 для межі міцності на розрив стрічок і на стандарт ASTM D5034 для тканини, а потім застосовуємо власний спільний протокол для готових сумок, оскільки жоден із опублікованих стандартів не описує точно кріплення рюкзака, виконане швом.

Значення, яким ми керуємося:

поліпропіленова стрічка шириною 25 мм: межа міцності на розрив — від 900 до 1200 Н

поліестерова стрічка шириною 25 мм: межа міцності на розрив — від 1300 до 1700 Н

поліестерова стрічка завширшки 38 мм, використовується у моделях з колесами 17 дюймів та інструментальних моделях: 2200 Н і більше

Закінчений з’єднувальний шов між ременем і корпусом, статичне навантаження: 700 Н протягом 30 хвилин без розходження шва більш як на 3 мм

Закінчений з’єднувальний шов між ременем і корпусом, динамічне навантаження: 400 циклів у діапазоні від 50 Н до 600 Н з частотою 1 Гц

Тест відшарування в точці кріплення: 300 Н під кутом 90 градусів, розрив швів відсутній

Швидкість випробування має більше значення, ніж очікують покупці. Ми проводимо випробування зі швидкістю 300 мм/хв на універсальній розтяжній машині з навантажувальним елементом на 5 кН. Машина, що працює зі швидкістю 100 мм/хв, дає вище пікове значення для того самого з’єднання, оскільки нитка має більше часу для розподілу напруження. Два постачальники можуть посилатися на одну й ту саму стандартну методику, але повідомляти про результати, що відрізняються на 15 відсотків, виключно через різницю в швидкості випробування.

Для порівняння: з’єднання на 1000 Н відповідає приблизно 102 кгс. Завантажена комутерна сумка об’ємом 25 л важить близько 8 кг, отже, у звичайному використанні з’єднання навантажується лише на 4–5 відсотків від своєї випробувальної міцності. Запас міцності компенсує вібрацію під час ходьби, перенесення сумки за один ремінь та користувача, який щодня вішає сумку на стільці за один ремінь протягом двох років.

Порівняння методів кріплення

Кріплення для ременів не є взаємозамінними, а різниця у вартості між ними менша за різницю у надійності.

Один «коробковий Х» із 40 стібками нейлонової нитки Tex 70 з поліестеровим покриттям: достатньо для навантаження до приблизно 400 Н на тканині Oxford 600D — це найслабший метод, який ми ще допускаємо.

Подвійний «коробковий Х», два проходи зі зміщенням на 5 мм: 650–750 Н; це мінімальний рівень для будь-якого рюкзака для ноутбука.

Бар-так (бар-стібок), 42 стібки, довжиною 12 мм, плюс «коробковий Х»: 900 Н і більше; стандарт для рюкзаків із балістичної тканини 1680D.

Бар-так із підкладкою зі стрічки шириною 25 мм за кріпленням: 1100 Н; використовується в рюкзаках для 17-дюймових ноутбуків та інструментів.

Ремінь пришитий до бічного шва й зафіксований верхнім стібком крізь облямівку: 700 Н, але погана стійкість до відшарування; саме це перше руйнується, коли рюкзак тягнуть по підлозі.

Підкладка зі стрічки — найекономічніше покращення в цьому списку. Підкладка завдовжки 120 мм і завширшки 25 мм за кріпленням додає приблизно 0,07 дол. США на один рюкзак при замовленні 3000 одиниць і підвищує міцність з’єднання з приблизно 700 Н до 1100 Н, головним чином за рахунок розподілу навантаження між чотирма рядами стібків замість двох.

Чому важливе використання бар-таків та швів у формі «коробка з хрестом»

Бар-так — це щільний зигзагоподібний блок завдовжки зазвичай 12–15 мм і завширшки 3–4 мм, який концентрує шви в невеликій ділянці, щоб навантаження розподілялося одночасно між багатьма нитковими ніжками. Шов у формі «коробка з хрестом» — це прямокутник із діагональним хрестом усередині, який запобігає відшаруванню з чотирьох напрямків. Вони вирішують різні завдання, тому якісні кріплення використовують обидва типи.

Наші інженери розрізали наскрізь несправні кріплення з партії, повернутої роздрібним продавцем у 2022 році, і чітко виявили цю закономірність. У несправних одиницях шов «коробка з хрестом» був виконаний із щільністю 6 швів на дюйм (SPI) за один прохід. Нитка не порвалася. Розірвалася тканина навколо швів, оскільки при щільності 6 SPI кожен шов сприймав надто велике навантаження, а отвори від голки виступали як лінія перфорації. Збільшення щільності до 9 SPI, виконання другого проходу та використання нитки Tex 70 змінили точку руйнування: тепер руйнується сама стрічка, а не тканина, і це відбувається при навантаженні на 300 Н вищому.

Вибір нитки — це другий важіль. Ми використовуємо зв’язану нейлонову нитку Tex 70 для кріплень ременя й не приймаємо мононитку чи незв’язану нитку в цих місцях, оскільки вузол зміщується під циклічним навантаженням. На легкому підкладному матеріалі щільністю 210D нитка Tex 70 розірве панель, тому ми підбираємо нитку відповідно до основного матеріалу, а не використовуємо одну й ту саму специфікацію всюди.

Існує реальна компромісна вартість. Повне бар-так-закріплення разом із додатковим підсиленням на обох кріпленнях додає близько 22 секунд машинного часу на сумку; за темпом лінії 180 сумок на годину це втрати потужності, які потрібно враховувати в графіку — це не безкоштовне поліпшення. Для програми з ціною роздрібної реалізації 39 USD пакет із бар-так-закріпленням на двох кріпленнях часто замінюється на закріплення бар-так на одному кріпленні та «коробка-Х» на іншому, і ми вказуємо, яке кріплення підсилено й чому.

Проведення вхідного тесту на розтяг у зразків

Покупцеві не потрібен пристрій на 5 кН, щоб перевірити постачальника. Ручна установка для розтягу з цифровим динамометром і фіксованим затискачем виявить найслабші кріплення в наборі зразків за менше ніж годину.

Розріжте тестовий мішок, щоб анкер став видимим, або позначте лінію шва перед тягою

Затисніть ремінь на відстані 100 мм від анкера, щоб стрічка не була змінною величиною

Тягніть із постійною швидкістю — приблизно одна секунда на 50 Н — й зафіксуйте максимальне значення

Протестуйте обидва анкери щонайменше на трьох мішках із того самого партії й повідомте найнижче значення

Зробіть фотографію поверхні руйнування, оскільки чисте обривання нитки й розрив полотна вимагають різних виправлень

Перевірте зворотний бік анкера, де можуть приховуватися пропущені стібки

Підтвердіть, що нитка — це зв’язаний нейлон, на дотик і за рахунком постачальника, а не візуально

Повторіть випробування через 24 години після статичного навантаження 15 кг, що послаблює погане натягнення до тяги

Одне обмеження варто сформулювати чітко. Випробувальна машина на розтяг навантажує з’єднання в одному напрямку із заданою швидкістю, тоді як комутатор навантажує його тисячі разів у багатьох напрямках із непередбачуваними швидкостями. Успішне витримування навантаження 700 Н не гарантує терміну служби два роки. Воно лише підтверджує, що з’єднання виготовлено відповідно до відомого стандарту — це єдине, на що чесно може спиратися політика гарантії.

У компанії Tianqin кожне кріплення ременя на моделі рюкзака для ноутбука перевіряється на розтяг на початку кожної серії виробництва, а не лише під час затвердження зразків, оскільки заміна конуса нитки в середині замовлення може змінити натяг без будь-якого помітного сигналу. Ми фіксуємо максимальні значення в записі серії й надсилаємо їх разом із файлом попередньої інспекції перед відправленням.

Узгодьте специфікацію ременя до виготовлення зразків

Повідомте нам об’єм сумки, цільову роздрібну ціну та те, чи буде сумка продаватися з гарантією тривалістю понад 12 місяців. Ми запропонуємо базову конструкцію кріплення, вкажемо необхідне значення сили натягу та надамо вартість армувальної смуги на одиницю за вашим обсягом замовлення.

Зв’яжіться з [email protected] або відвідайте www.tianqinbag.com щоб замовити зразок із записом тесту на розтяг ременя, отримати цитату від заводу або розпочати проект OEM/ODM із компанією Quanzhou Tianqin Bags Co., Ltd. Виготовлення зразків триває 7–15 робочих днів; до зразка ми також надаємо креслення конструкції кріплення, щоб ваша команда могла побачити, що саме підлягає тестуванню. Сімнадцять років виробництва сумок у Цюньчжоу, програми OEM та ODM у більш ніж 50 країнах, звіти про випробування SGS надаються за запитом.