Some Experimental Investigations Upon the Capstan Friction Properties of Technical Yarns

(1)

TEKSTİL VE MÜHENDİS (Journal of Textiles and Engineer)

http://www.tekstilvemuhendis.org.tr

Teknik İpliklerin Disk (Capstan) Sürtünmesi Üzerine Deneysel Çalışmalar

Some Experimental Investigations Upon the Capstan Friction Properties of Technical Yarns

Arif KURBAK

Dokuz Eylül Üniversitesi, Tekstil Mühendisliği Bölümü, Buca, İzmir, Türkiye Online Erişime Açıldığı Tarih (Available online):31 Aralık 2018 (31 December 2018)

Bu makaleye atıf yapmak için (To cite this article):

Arif KURBAK (2018): Teknik İpliklerin Disk (Capstan) Sürtünmesi Üzerine Deneysel Çalışmalar, Tekstil ve Mühendis, 25: 112, 355-361.

For online version of the article: https://doi.org/10.7216/1300759920182511209

Sorumlu Yazara ait Orcid Numarası (Corresponding Author’s Orcid Number) : https://orcid.org/0000-0002-5391-3335

(2)

Gönde Kabul

ÖZET deneys sürtünm sürtünm eklene incelen gergin tespit e Anaht

ABSTR (2×68 yarn to friction equatio friction of tech friction factor, yarns w Keywo

Sorum DOI: 1

Journal of Tex

erilme Tarihi / Tarihi / Accep

T: Bu makaled sel çalışmalar

mesinin How mesi incelenm erek bulunabil

nmiştir ve dis nliğinden sonra

edilmiştir.

tar Kelimeler:

TRACT: In thi tex glass, 200 o yarn static fr n on the sam on based on th n factor, 𝑓 , o hnical yarns w n was reducin

𝑓 , was affec would create m ords: Capstan

mlu Yazar/Cor 10.7216/1300

xtiles and Engineer

TEKNİ

/ Received: 02 pted: 28.08.20

de teknik ipli r verilmiştir. İ well formülünü

miştir. İplik-m leceği gösteril sk çapı azaldı a ortaya çıktığ

: Disk sürtünm

SOME E F

is paper some 0 tex glass an friction on cap me capstan dev he Howell’s g on the yarn to

were investig ng with the r cting after a c much more w friction, glass

rresponding A 075992018251

İK İPLİK ÜZER

2.04.2018 018

iklerin (2×68 İlk deney olar ün diske uyg metal disk sürt lmiştir. Çalışm ıkça sürtünme ğı, cam iplikle

mesi, cam ipliğ

EXPERIME FRICTION

e experimenta nd 168 tex Ar pstan by cover vice. It was s general frictio yarn friction gated experim educing capst certain amoun wear on metal s s yarn, aramid

Author: arif.ku 11209, www.te

KLERİN D RİNE DEN

Dok

tex Cam, 200 rak disk üzeri

ulanmış halin tünme formülü manın devamı

e katsayısının eri için daha f

ği, aramid ipli

ENTAL IN N PROPER

l investigation ramid). Firstly

ring the capsta een that yarn on equation w equation. Sec mentally by ha tan diameter.

nt of yarn inpu surfaces.

d yarn, Howell

urbak@deu.ed ekstilvemuhen

Cilt (Vol): 25 No SAYFA 35

DİSK (CA NEYSEL

kuz Eylül Üniv

0 tex Cam ve ini iplikle kap ne uyduğu gö ünün iplik-ipl ında disk sürt n azaldığı bul

fazla olduğu v

iği, Howell fo

NVESTIGA RTIES OF T

ns are given u y, two experim an device by t n to yarn stati while yarn to m

condly, the eff aving 12 diffe

Apart from t ut tension, the

l’s equation, m

du.tr, https:/

ndis.org.tr

o: 112 55

APSTAN) ÇALIŞM

versitesi, Teks

e 168 tex Ke playarak iplik- örülmüştür. D lik sürtünmes tünmesine dis lunmuştur. Ay ve dolayısı ile

ormülü, metal

ATIONS UP TECHNIC

upon the caps mental works the same yarn ic friction pro metal friction p

fects of capsta erent capstan the above giv parameter, 𝑓

metal factor

//orcid.org/00

T

) SÜRTÜ MALAR

stil Mühendisl

vlar) disk (ca -iplik sürtünm aha sonra ay inden elde ed sk çapının etk yrıca; 𝑓 met cam iplikleri

faktörü

PON THE C AL YARN

stan static fric were carried ns, the other w operties could properties cou an radius of cu diameters. It ven results; it , was bigger

00-0002-5391

Tekstil v

Teknik Not

ÜNMESİ

sliği Bölümü, B

apstan) statik mesi incelenm ynı disk üzerin dilen formüle kisi 12 kadem tal faktörünün inin metali da

CAPSTAN NS

ction propertie out one of w was to measure d be given by

uld be obtaine urvatures on th t was seen th

was observe r for glass yarn

1-3335

ve Mühendis

/ Technica

Arif KURB

Buca, İzmir, T

sürtünmesi il miştir. İplik-ipl nde iplik-met bir 𝑓 metal meli bir disk ü n belli bir ipl aha fazla aşınd

N

es of technica hich was to m e yarn to meta y the capstan

ed by adding he friction pro hat the coeffic d that metal ns and thus th

l Note

BAK*

Türkiye

le ilgili lik disk tal disk faktörü üzerinde ik giriş dıracağı

al yarns measure al static friction a metal operties cient of friction he glass

(3)

1. GİR Bu ma ilgili i disk s özellik iplikle olarak 1.1. Te İp Cam v statik s Üç çeş a. 2×

b. 200 c. 168 Her bi için de ortalam giriş a ağırlık ile çal deney

Journal of Tex Teknik İpli Üzerine De

RİŞ

akalede teknik iki çalışma ve sürtünmesi ü kleri deneysel rin disk sürtü

incelenmiştir eknik İplikler plik-Metal Di

ve kevlar ipli sürtünme kats şit teknik iplik 68 tex büküm 0 tex bükümsü 8 tex bükümsü ir iplikte iplik eneyler tekrar ması alınmıştı ğırlığı kadar a k, iplik kayma

lışmada ölçüle yapılmıştır.

c.

xtiles and Engineer klerin Disk (Cap eneysel Çalışm

k ipliklerin dis erilmiştir. Bir üzerine iplik-i olarak incele tünmesinde d r.

rin Sabit Çap sk Sürtünme ikleri ile 160 sayısı ölçümle k alınmıştır.

mlü cam ipliği üz cam ipliği üz kevlar ipliğ k giriş gerginl edilmiştir. He ır. Her bir de ağırlık konulm aya başlayınca

en statik sürtü

a. Sürtünme ö

. Üzeri iplik kap

pstan) Sürtünme alar

sk (capstan) st rinci çalışmad iplik ve ipli enmiştir. İkinc isk yarıçapın

pta İplik-İplik esi

mm çapında eri yapılmıştır.

ği (Aramid ipl likleri 2, 5, 1 er bir deney 1 eney yapılırk muş daha sonr aya kadar artt tünme katsayı

ölçüm aleti yand

planmış disk ön esi

tatik sürtünme da teknik iplik ik-metal sürtü ci çalışmada te nın etkisi den

k ve bir disk etra .

liği)

0, 20, 30 ve 0 kere tekrar e ken iki tarafa

ra çıkış tarafın tırılmıştır. Do ılarıdır. İki şe

dan görünüşü

nden görünüşler Şekil

Cilt (Vol): 25 No: 112 SAYFA 356

esi ile klerin ünme eknik neysel

afında

50 gr edilip iplik ndaki layısı ekilde

Birin iplik 2×68 katsa Ayrı ölçüm Tabl

İp

2x6

20

ri

1 Ölçüm aleti v

2

nci deney: D k-iplik sürtünm

8 tex Cam ve ayıları ölçümü ıca bu sonuçla m sonuçları il lo 1. İplik –iplik plik Cinsi

68 tex Cam 2 5 1 3 5 0 tex Cam 2 5 1 3 5 168 tex

Kevlar 2

5 1 2 3 5

b. Sürt

d. Üzeri iplik ve Ölçümün yap

Diskin üzeri ip me katsayısı öl

200 tex Cam ü deney sonuç ar 168 tex Kev le birlikte Tab k sürtünme kats

T1 [gr]

2,06 5,23 10,00 30,00 50,21 2,06 5,23 10,00 30,00 50,21 2,06 5,23 10,00 20,23 30.00 50,21

tünme ölçümün

kaplanmış disk pılması

Tekstil v Arif

plikle yatay y lçülmüştür (Ş m iplikleri için çları Referans evlar iplik-ipli blo 1’de göster

sayıları T2 [gr]

4,1416 9,2441 16,7191 47,9990 79,0326 4,1861 9,2644 17,0801 48,7742 79,5557 5,22 12,41 24,08 52,20 70,38 121,73

nün yapılması

k yandan görünü

ve Mühendis f KURBAK

yönde kaplan ekil 1).

iplik-iplik sü s 1’de verilmi k sürtünme ka rilmektedir.

] μ

0,2223 0,1813 0,1636 0,1496 0,1444 0,2257 0,1820 0,1704 0,1547 0,1465 0,2954 0,2748 0,2797 0,3016 0,2713 0,2818

üşleri

nmış ve

ürtünme ştir [1].

atsayısı

μ

(4)

Sonuç Capsta

𝑇 𝑇

formül ipliğin sürtünm (burad sarılma uyduğu ve 𝑛 k Tablo 2

2×68 200 t 168 t İkinci sürtünm giriş g deney Deney formül Tablo 3

İpli

2x68

200 t

16 K

𝑇 𝑇

𝑓 :me

𝑓 𝐴

Görüld birbirin metal formül

Journal of Tex

lara Howell an sürtünmesin 𝑇 𝑒

lü uygulanmış n giriş ve çıkış me üst indisid da diskin yar

a açısıdır (bu u görülmüştür atsayıları Tab 2. 𝐶 ve 𝑛 sürtü 8 tex Cam

tex Cam tex Kevlar

deney: Diskin mesi deneyler gerginlikleri i 10 ölçümün o y sonuçları Tab

lü sağlamakta 3. İplik-metal s k Cinsi

tex Cam

68 tex Kevlar

𝑇 𝑒

tal fonksiyonu

𝐴 1 _.

düğü gibi ipl nden farklıdır fonksiyonu lü verilebilme

xtiles and Engineer

tarafından ö ne uyarlanmış

ştır (bkz. Kurb ş gerginlikleri dir. 𝜌 diske sa ıçapıdır). 𝜃 r urada 𝜋’dir). D

r. Üç değişik blo 2’de verilm

ünme katsayılar

0.13 0.13 0.26 n üzeri iplikle ri yapılmıştır.

ile deneyler ortalaması ola

blo 3’te verilm adır.

sürtünme katsay T1 [gr]

2,06 5,23 10,00 20,23 30,00 50,21 2,06 5,23 10,00 20,23 30,00 50,21 2,06 5,23 10,00 20,23 30.00 50,21

u şöyledir:

lik-iplik ve ip r. Fakat iplik-i

ilavesi ile ektedir.

nerilen 𝐹 ş hali olan

bak [2]). Bu fo idir. 𝑐 sürtün arılan ipliğin

radyan cinsin Deney sonuçl teknik iplik i miştir.

rı 𝑐 312389 34813 610701 e kaplanmadan . Aynı üç çeş

tekrar edilmi rak alınmıştır miştir ve aşağı

yıları T2 [gr]

4,8323 10,8266 19,9789 42,0625 64,8747 148,9364 4,2832 9,9774 19,1012 35,3768 59,0026 131,1425 5,98 13,91 26,64 51,84 70,81 129,92

plik-metal sü iplik sürtünme

iplik-metal

𝑐 𝑁 formül

ormüldeki 𝑇 nme katsayısı

eğrilik yarı-ça nden ipliğin

larının bu for için elde edile

𝑛 0.87 0.873 0.968456 n iplik-metal şit iplik ve ay iştir. Yine he

.

ıda verilen am

μ 0,271 0,231 0,220 0,233 0,245 0,346 0,233 0,205 0,206 0,177 0,215 0,305 0,339 0,311 0,311 0,299 0,273 0,302

(3) ürtünme özell

e formülüne b sürtünme am

Cilt (Vol): 25 No: 11 SAYFA 357

lünün

(1) ve 𝑇 ve 𝑛 apıdır diske rmüle en 𝑐

statik ynı 𝑇 er bir mpirik

4 6 03 30 55 61 30 56 6 79 53 56 90 2 8 92 32 25

(2)

likleri bir 𝑓 mpirik

Yuk ayne olara katsa Tabl

2×6 200 168 Graf

Şekil

Şe

2

ardaki metal en iplik-iplik ak sadece A k ayıları Tablo 4 lo 4. A katsayıla

68 tex Cam 0 tex Cam 8 tex Kevlar fik olarak göst

l 2a. 2x68 tex sayıları

l 2b. 200 tex Ca

ekil 2c. 168 tex

fonksiyonu sürtünme f katsayıları gel 4’de verildiği arı

terirsek (Şekil

bükümlü cam

am Filament ipliğ

x Kevlar ipliği i

Tekstil v

formülündeki formülündeki lmiştir ve üç gibi hesaplan

A 1.2817607 1.08372 1.077 l 2):

m ipliği için ipl

iği için iplik-iplik

için iplik-iplik s

ve Mühendis

i 𝑐 ve 𝑛 de değerlerdir.

değişik iplik nmıştır.

lik-iplik sürtün

k sürtünme katsa

sürtünme katsay eğerleri

Farklı için A

nme kat-

ayıları

yıları

(5)

Şekil

Şeki

l 2d. 2×68 tex C

il 2e. 200 tex C

a. K

Cam ipliği için

Cam ipliği için i

Kademeli disk

c. Kademeli d

iplik – metal sü

plik – metal sür

sistemi yandan

diskin önden gör esi

ürtünme katsayı

rtünme katsayıl

n görünüşü

rünüşü Şekil 3 Kadem

Cilt (Vol): 25 No: 112 SAYFA 358 ıları

ları

Şek İplik yılar 1.2.

Yuk lünd bir d 𝐷 kade

meli Disk Ölçüm

2

kil 2f. 168 tex K k-metal sürtün

rından daha yü Teknik İplikl Çapının Etk arda elde edil deki 𝜌 eğrilik y

deney planı ya 𝑒 ^. emeli disk sist

b. Kademeli d

d. Kademe m aleti ve Ölçü

Kevlar ipliği içi

nme katsayıla üksek olduğu

lerin İplik-M kisi

len iplik-meta yarıçapı değiş pılmıştır. Bun 𝑐𝑚 ; 𝛮 0, emi imal ettir

disk sistemi üst

li diskin üstten mün yapılması

Tekstil v Arif

in iplik – metal

arının iplik-ip Şekil 2a-2f’de Metal Sürtünm

al statik sürtü şiminin etkisin nun için çaplar 1, … ,12 form rilmiştir (Şekil

ten görünüşü

görünüşü

sürtünme katsa

plik sürtünme en görülmekte mesinde Disk

ünme ampirik ni görmek için

rı

mülüne uygu l 3).

ayıları

e katsa- edir.

formü- n ikinci

un bir

(6)

Birinci tex bü matery olmak her ipl Her d yapılır ve çık ağırlık üzerin statik s Sonuç Denkle sürtünm formda uymak 𝑇 Bu for ile ölç formül şeklidi ifade e

𝑥 13

Bu for 𝑓 , 𝑓 sabit t aşağıd 𝑓^∗ Burada

𝐹 𝑓 Burada

𝐾

∗ : 2

Journal of Tex

i çalışma için ükümsüz cam yali olarak alın

üzere üç değ likle ve her 𝑇

eney 10 kere rken aynen bi kış gerginlikle klar konulmuş de kaymaya b sürtünme kats lar Denklem 2 em 2’de amp me faktörleri a bir başka am ktadır:

𝑓 𝑓 𝑓 𝑥 rmüldeki T2Y i çülen iplik-me lün 𝜌 eğrilik ir. 𝑥 değişken edilebilir.

3 2.857 𝑙𝑛 rmülde 𝜌 mm

ve 𝑓 faktörle terimlerine ve daki gibi verile

𝐿 _. ^. a:

𝐸 t

’dir.

a:

𝐺 𝐻

15.449593 200 tex cam iç

xtiles and Engineer

n kullanılan ay ve 168 tex bü nmıştır. Her b ğişik 𝑇 giriş

giriş gerginli e tekrar edili irinci çalışmad eri yerine gir ştur. Daha so başlayıncaya sayıları ölçülm

2’de verdiğim irik formülün 𝑐 , 𝑛 ve 𝐴 mpirik eşitlik k

𝑇 iplik çıkış ger etal çıkış gerg

yarıçapları d ni eğrilik yarıç

2.857 cinsinden alın eri 𝑇 giriş ge

e bir de ipli ebilir.

𝐿 0.198 tex 311.90

343

40.9838 31.477875

. ’d çin 𝑓 𝐿

ynı 2×68 tex b ükümsüz Kev bir disk çapı iç gerginliği alın iğinde deneyle p ortalaması da olduğu gib riş gerginliğin onra çıkış ger kadar arttırılm müştür.

miz ampirik fo ne bazı ilavele değerleri kull kademeli disk rginliğidir ve ginliğinden el değiştirilerek b çapı ile ilgilidi

nmıştır.

erginliğine; 𝐴, ik tex değerl

81tex 100 04 tex 218 34.6977

8 tex

1.981486

5 tex

36.21958 dir.

.

. geç

bükümlü cam vlar iplikleri d çin 15, 30 ve 4 nmıştır. Her ç er tekrar edilm alınmıştır. D bi başlangıçta ni verecek şe rginliği, iplik mıştır. Dolayı

ormüle uymam er yaparak ve lanılarak aşağ k deney sonuçl 𝑇 sabit disk lde edilen am buraya uyarla ir ve aşağıdak

𝑐 , ve 𝑛 sürtü erine bağlı o

(6)

22.41

(7)

7 81

çerlidir.

m, 200 deney 45 gr.

çapta, miştir.

Deney a giriş ekilde k disk ısı ile

mıştır.

e aynı ğıdaki larına

(4) k çapı mpirik anmış ki gibi

(5)

ünme olarak

𝑓^∗ Bura

𝐵 Kade mişti 3’de Sonu 200 dipn

∗

Şekil

2

ada:

𝐷

.

emeli disk den ir. Kademeli verilmiştir [3 uç olarak; son

tex cam için notlarda verilm

: 200 tex cam

l 4a. 136 tex C ginliği (x

l 4b. 136 tex C ginliği (x

𝐶 1.6552

𝐷 1.703088

’dir.

ney sonuçları disk karşılaş 3].

nuçlar her ipli n biraz farkl miştir.

için 𝑓 𝑓

Cam T1:15 gr.

) disk çapı fakt

Cam T1:30 gr.

) disk çapı fakt

Tekstil v

2467 100 𝑐 𝑛 𝐴

88 100 𝑐 𝑛 𝐴

ı Şekil 4’te gr ştırma deney

ik için aynı f lılık göstermi

𝑓 ’dir.

. Giriş gerginli törü ilişkisi

ve Mühendis

(8)

𝑛

rafikler halind y sonuçları R

formülü verme iştir. Bu fark

iği için T2Y çı

iği için T2Y çı )

de veril- Referans

emiştir.

klılıklar

ıkış ger-

(7)

Şekil 4

c. 136 tex Cam ginliği (x) di

d. 168 tex Ke gerginliği (x

e. 168 tex Ke gerginliği (x

m T1:45 gr. G isk çapı faktörü

evlar T1:15 gr x) disk çapı fakt

evlar T1:30 gr x) disk çapı fakt

Giriş gerginliği ü ilişkisi

r. Giriş gergin törü ilişkisi

esi

için T2Y çıkı

nliği için T2Y

Cilt (Vol): 25 No: 112 SAYFA 360 ş ger-

çıkış

çıkış Şekil

Şekil

2. SO Sonu

i.

ii.

iii.

Meta olma liği

2

l 4f. 168 tex K gerginliği

l 4g. 200 tex gerginliği

l 4h. 200 tex gerginliği

l 4i. 200 tex gerginliği ONUÇLAR uç olarak şunl

İplik-iplik sü İplik-metal s dolayısı ile b Disk sürtünm da azalmakta al faktörü, 𝑓 aya başlamakt

arttıkça iplik

Kevlar T1:45 (x) disk çapı fa

Cam T1:15 g (x) disk çapı fa

arı söyleyebil ürtünmesi How

sürtünmesinde bir 𝑓 fonksiyo mesinde disk adır (Şekil 4).

, belli bir tadır. Bu da ş

yoğunluğu d

Tekstil v Arif

gr. Giriş gerg aktörü ilişkisi

gr. Giriş gergi aktörü ilişkisi

liriz:

well formülün e iplik metali onu ilave edil çapı azaldıkç

iplik gerginli şunu gösterme da artmaktad

ginliği için T2

inliği için T2

inliği için T2Y

ne uyar.

i de aşındırma melidir.

a sürtünme ka

iğinden sonra ektedir; iplik ır ve ipliğin

2Y çıkış

Y çıkış

aktadır, atsayısı

a etkili gergin-

yüzeyi

(8)

sertleş cam ip ve bu göre c söylen

KAYN 1. Yılm Üze Mü 2. Kur Der 3. Bal, Yön Tez

Journal of Tex

erek metali d pliklerinin me durum Şekil 2 cam ipliklerin nebilir.

NAKLAR maz, H. ve G erine Çalışma ühendisliği Bölü rbak, A. (199 rgisi, 67, (78-83

B., (2014), ‘‘T ntemiyle Belirl zi, D.E.Ü. Teks

xtiles and Engineer

de aşındırmay etal katsayılar 2d ve 2e’den nin geçtiği m

Güvenç, H.(201 alar’’, Lisans ümü, Tınaztepe 90), “İğne-iplik

3).

Teknik İpliklerin lenmesinde Dis stil Mühendisliğ

ya başlamakta rının fazla ol de görülmekt metali daha

13), ‘‘Sürtünme Bitirme Tez e-İzmir.

k Sürtünmesi”

n Sürtünme Ka sk Çapının Etk ği Bölümü, Tına

adır. Bu çalış lduğu bulunm tedir. Bu sonu fazla aşındır

e Katsayısı Öl zi, D.E.Ü. T

”,Tekstil ve T

atsayılarının Ca kisi’’ Lisans B

aztepe-İzmir.

şmada muştur uçlara racağı

lçümü Tekstil

Teknik

apstan Bitirme

2 Tekstil vve Mühendis