産業用摩擦係数試験機の役割とは？安全靴の滑り抵抗を確保する

産業用摩擦係数試験機は、完成したアウトソールと歩行面との間の動的な抵抗を測定することにより、履物の安全性を評価するための決定的な診断ツールです。人間の動きの機械的負荷と速度をシミュレートして、靴がセラミックや石などの滑りやすい素材で十分なグリップを提供するかどうかを判断します。定量化可能な摩擦係数を生成することにより、実験室での化学配合と実際の保護性能との間のギャップを埋めます。

摩擦試験機の主な役割は、滑り抵抗の客観的で再現可能なベンチマークを提供し、完成した履物が多様な産業環境で特定の安全しきい値（0.2または0.3 COFなど）を満たしていることを保証することです。

実際の生体運動のシミュレーション

動的摩擦係数

試験機は、静止時ではなく、アクティブな動き中の抵抗を測定する動的摩擦係数に焦点を当てています。ほとんどのスリップは、静止時ではなく、歩行中の体重移動中に発生するため、これは重要です。

人間の歩行の再現

この装置は、人間の足が地面とどのように相互作用するかを模倣する定義された負荷と速度を適用するように設計されています。これらの特定の圧力をシミュレートすることにより、デバイスは単純な手動ドラッグテストよりもはるかに正確なデータを提供します。

研究開発と品質保証の架け橋

材料配合の検証

ゴムコンパウンドは実験室の「パケット」テストで良好な性能を示すかもしれませんが、完成したアウトソールの設計は異なる動作をする可能性があります。試験機は、これらの材料の実用的な応用が、複雑なトレッドパターンに成形されたときにどのように機能するかを検証します。

安全しきい値の設定

メーカーは、このデータを使用してハザード検出モデルを構築します。これらのモデルにより、エンジニアは、専門的な認定にしばしば必要とされる0.2または0.3の係数のような特定の滑り止めしきい値に靴が達するかどうかを判断できます。

テスト環境のエンジニアリング

多様な床の質感

普遍的な安全性を確保するために、試験機は、グリッド、半円筒、三角形のブロックを含む多様な幾何学的テクスチャのプレートを使用します。この多様性により、履物をさまざまな産業分野で見られる特定の「つまずきの危険」に対してテストできます。

ショア硬度と材料の相互作用

試験機は、特定のショア硬度値（通常80〜90）を持つテストプレートを使用します。さまざまな硬度レベルでのテストは、研究者がアウトソール材料がさまざまな基板密度でどのように変形し、グリップするかを理解するのに役立ちます。

トレードオフと限界の理解

シミュレーション対人間のばらつき

試験機は高い再現性を提供しますが、それは依然として機械的シミュレーションです。人間の歩行、バランス回復の無限のバリエーション、または特殊な工業用オイルのような予測不可能な汚染物質の存在を完全に考慮することはできません。

テスト基板のメンテナンス

結果の精度は、テストプレートの状態に大きく依存します。時間の経過とともに、これらのプレートは摩耗したり汚染されたりする可能性があり、極端な厳密さで校正およびクリーニングされない場合、データの「ドリフト」につながる可能性があります。

品質プロセスに適用する方法

目標に合わせた適切な選択

摩擦テストプロトコルの有用性を最大化するには、テストパラメータを特定の最終用途ケースに合わせます。

規制遵守が主な焦点の場合: テスト機が国際安全基準によって義務付けられている特定の石またはセラミックタイルを使用するように校正されていることを確認します。
研究開発とイノベーションが主な焦点の場合: さまざまなショア硬度とテクスチャを持つ幅広いテストプレートライブラリを使用して、さまざまな環境に対してトレッドデザインをストレステストします。
バッチの一貫性が主な焦点の場合: 標準化された「合格/不合格」の摩擦しきい値（例: 0.3 COF）を実装して、完成した履物のすべての生産バッチが安全性を維持していることを確認します。

これらの客観的な測定値をワークフローに統合することにより、主観的な「滑り抵抗」の主張から科学的に検証された安全基準へと移行します。

概要表:

特徴	品質検査における役割と機能
測定の焦点	アクティブな動きのシミュレーション中の動的摩擦係数。
生体力学シミュレーション	人間の歩行と足の圧力を模倣するために特定の負荷と速度を適用します。
基板の多様性	さまざまなテクスチャ（グリッド、ブロック）とショア硬度（80〜90）に対してテストします。
研究開発の検証	生の材料サンプルと比較して、複雑なトレッドパターンがどのように機能するかを検証します。
コンプライアンス目標	製品が認定のために0.2または0.3 COFのような安全しきい値を満たしていることを保証します。

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参考文献

Toshiaki Nishi, Kazuo Hokkirigawa. Development of high slip-resistant footwear outsole using rubber surface filled with activated carbon/sodium chloride. DOI: 10.1038/s41598-021-04102-0

この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .