7. MĚŘENÍ ODPORU PROTI VTLAČENÍ
7.3. Zpracování dat
Na všech vzorcích, samostatně i s vybranými typy potahů, bylo provedeno 14 deformačních cyklů, při kterých vtlačovací těleso klesalo z nulové deformace do 75% deformace a zpět, jak předepisuje norma. V průběhu měření přístroj zaznamenával aktuální míru deformace a tomu odpovídající sílu potřebnou ke vtlačení tělesa do vzorku. Pro zpracování dat byly z každého jednotlivého měření vybrány hodnoty síly pro výpočet faktoru komfortu, tj. hodnoty při 25%, 45% a 65% deformaci, a hodnoty síly při maximálním vtlačení, které odpovídalo 75% deformaci. Ze 14 cyklů byly do výpočtů zahrnuty naměřená data z posledního cyklu zatěžování.
Pro všechny vzorky skladeb byla přepočítána deformace v [mm] na relativní deformaci
ε
[%] vyjádřené vztahemε
= (d0 – d)/d0 (8)kde
ε
je relativní deformace [%], d0 počáteční výška skladby [mm] a d výška skladby při deformaci při vtlačení [mm]. Naměřené hodnoty síly při uvedených úrovních deformace byly převedeny na činitele vtlačení podle vztahu (5,6) a faktor komfortu byl vypočítán ze vztahu (3).7.3.1. Interpretace dat
Vyhodnocení dat u vzorku 1
Vzorek 1 se skládal ze studené pěny o hustotě 40 kg/ m3.. Měření bylo provedeno na vzorku samotném, a poté i s vybranými druhy potahů A, B a C.
Dílčí závěr z naměřených údajů
Jestliže jsou naměřené hodnoty, naměřené u vzorku 1 při maximální deformaci 75%, převedeny do grafu k porovnání síly potřebné k vtlačení vrchlíku do zkoušeného vzorku, lze z údajů vyčíst, že potahy v závislosti na své plošné hmotnosti zvyšují odpor proti vtlačení, a je tedy potřeba vyvinout vyšší sílu ke vtlačení zkušebního tělesa.
Graf č. 1 – Vzorek 1: Hodnoty vtlačení při maximální deformací 75%
Vzorek 1 - Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75%
bez potahu konstatovat, že všechny druhy potahů ovlivňují odpor proti vtlačení.
Vypočítané údaje
Ze vztahu (3) byl vypočítán faktor komfortu. Z výsledných hodnot, které jsou zobrazeny v grafu je zřejmé, že potahy zvyšují hodnotu komfortu, tzn. že matrace působí měkčím dojmem, pokud je vložena do potahové textilie.
Graf č. 2 – Vzorek 1: Hodnoty faktoru komfortu
Vzorek 1 - Hodnoty faktoru komfortu
Vzorek bez potahu měl hodnotu komfortu nejnižší. Hodnota vzorku s potahem B klesla oproti vzorku s potahem A o 1,5%, ale vzorek matrace v kombinaci s potahem C vykazoval nejvyšší hodnotu komfortu. Rozdíl mezi vzorkem bez potahu a s potahem C, který měl nejvyšší vrstvu výplňkového materiálu, činí 6,5%.
Vyhodnocení dat vzorku 2
Vzorek 2 se skládal ze dvou vrstev. Horní část byla čtyřcentimetrová vrstva viskoelastické pěny s hustotou 65 kg/m3 a v dolní části byla vrstva studené pěny o hustotě 35 kg/m3. Měření bylo provedeno na vzorku samotném, a poté i s vybranými druhy potahů A, B a C.
Dílčí závěr z naměřených údajů
Z naměřených dat je zřejmé, že síla nutná ke vtlačení vrchlíku se zvyšovala v závislosti na plošné hmotnosti potahových textilií.
Graf č. 3 – Vzorek 2: Hodnoty vtlačení při maximální deformací 75%
Vzorek 2 - Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75%
bez potahu konstatovat, že potahy mají vliv na odpor proti vtlačení.
Vypočítané údaje
V další tabulce jsou zobrazeny hodnoty faktoru komfortu vyjádřené vztahem (3).
Graf č. 4 – Vzorek 2: Hodnoty faktoru komfortu Vzorek 2 - Hodnoty faktoru komfortu je výsledek měření u vzorku samotného, tj. bez potahu, který vykazuje nejvyšší hodnotu z vypočítaných faktorů. To bude pravděpodobně způsobeno specifickými vlastnostmi viskoelastické pěny, která má změkčit matraci. Rozdíl mezi nejvyšší a nejnižší naměřenou hodnotou je v tomto případě 7,5%. Lze tedy usoudit, že potah v této skladbě matrace snižuje hodnotu faktoru komfortu, tj. matrace s vrchní vrstvou líné pěny s potahovou textilií bude působit o něco tvrdším dojmem než matrace samotná.
Vyhodnocení dat vzorku 3
Graf č. 5 – Vzorek 3: Hodnoty vtlačení při maximální deformací 75%
Vzorek 3 - Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75%
bez potahu plošné hmotnosti z posuzovaných potahů. Mezi vzorkem s potahy A a B byl rozdíl sil pouhé 1% a rozdíl mezi nejnižší a nejvyšší naměřenou hodnotou je 12,5%. Lze tedy zopakovat, že potahy mají vliv na odpor proti vtlačení zkušebního tělesa do měřeného vzorku.
Vypočítané údaje
Ze vztahu (3) byl vypočítán faktor komfortu.
Graf č. 6 – Vzorek 3: Hodnoty faktoru komfortu Vzorek 3 - Hodnoty faktoru komfortu
V této skladbě dosáhl nejvyšší hodnoty faktoru komfortu vzorek s potahem C a samotná matrace bez potahu dosáhla hodnoty nejmenší. Rozdíl hodnot u potahů A a B je 0,2%, oproti rozdílu hodnot u vzorku samotného a s potahem C, který činí 3,5%.
U této skladby vzorku se výška výplňkového materiálu v potahové textilii neprojevuje tak zřetelně jako u předchozích vzorků matrací 1 a 2.
Souhrnné vyhodnocení dat
Ze souhrnného porovnání (graf č. 7) sil nutných ke vtlačení zkušebního tělesa lze vyčíst, že nejvyšší odpor proti vtlačení vykazoval vzorek 1 ze studené pěny i se všemi měřenými potahy.
Graf č. 7 – Souhrn: Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75% v závislosti na potahu
SOUHRN - Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75% v porovnání se samotnou PUR pěnou, a rozdíl hodnot mezi vzorky 2 a 3 se pohyboval mezi 13% a 16%. Z dat naměřených na všech vzorcích s potahy lze obecně říci, že v závislosti na své plošné hmotnosti zvyšují sílu nutnou ke vtlačení zkušebního tělesa.
Výsledky u samotných vzorků bez potahů se shodovala s výsledky v absolventské práci Michaely Ježkové, která uvedla: „Nejvyšších hodnot tlaku bylo naměřeno u vzorku A jak při měření odporu proti stlačení, tak při měření tvrdosti vtlačováním, a to ve všech třech úrovních deformace, které byly předmětem měření a výpočtů, tzn. při 25%, 65% a 70% deformace. Vzorek C měl v obou typech měření a ve všech
úrovních deformace nejnižší hodnoty tlaku. Mezi vzorky B a C již výraznější rozdíly v tlaku nebyly. Vícevrstvé skladby vzorků B a C vykazovaly oproti vzorku A zhruba o polovinu nižší hodnoty tlaku na jednotlivých deformacích. Tento velký rozdíl byl patrnější u stanovení tvrdosti vtlačováním.“
Graf č. 8 – Souhrn: Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75%
SOUHRN - Hodnoty vtlačení při maximální deformaci 75%
0,00
bez potahu potah A potah B potah C
Potahy [-]
Síla [N] vzorek 1
vzorek 2 vzorek 3
V tabulce č. 8 je přehled hodnot vtlačení při maximálním zatížení 75% v závislosti na skladbě vzorku. Vzorek 1 ze studené pěny vykazuje nejvyšší odpor proti vtlačení, které je dáno složením matrace. Naopak vzorky 2 a 3, tedy skladby s vrstvou z líné pěny, vykazují o 50% menší odpor proti vtlačení. Je tedy možné říci, že vrstva viskoelastické pěny začleněná do skladby matrace výrazně snižuje sílu potřebnou ke vtlačení zkušebního tělesa.
Graf č. 9 – Souhrn: Hodnoty faktoru komfortu
SOUHRN - Hodnoty faktoru komfortu
Ze souhrnného vyjádření (graf č. 9) hodnot faktoru komfortu lze říci, že vzorek 1 i se všemi zkoušenými typy potahů nedosáhl tak vysokého faktoru komfortu jako vzorky 2 a 3 včetně potahových textilií, a proto ho lze označit za nejtvrdší typ matrace.
Skladbu změkčí jen vyšší vrstva výplňkového materiálu u potahu C. Největší rozdíly ve vypočítaných hodnotách faktoru komfortu jsou u vzorku 2, které činí 7,5%. To lze přisuzovat vrchní vrstvě z viskoelastické pěny, která změkčuje celkovou skladbu matrace včetně textilní vrstvy, a je velmi citlivá na působící sílu. Vzorek 3 má nejstabilnější rozpětí hodnot, kde největší rozdíl činí 3,5%. To je pravděpodobně dáno umístěním vrstvy líné pěny doprostřed zkušebního vzorku. Skladba již není tolik citlivá na působící síly jako vzorek 2, ale reaguje lépe než vzorek 1. Hodnoty komfortu jsou u této skladby včetně všech typů potahů nejvyšší. Lze tedy odhadovat, že matrace 3 bude s jakýmkoliv typem potahové textilie působit nejměkčeji.
U výsledku výpočtů u samotného vzorku se opět závěry shodují se závěry Michaely Ježkové, která uvedla: „Ze získaných hodnot je zřejmé, že vzorek vykazoval nejnižší hodnotu faktoru komfortu. Na rozdíl od předchozího typu měření, u měření tvrdosti vtlačováním měl nejvyšší hodnotu faktoru komfortu vzorek B.“