ISO 23337:2007
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
ISO 23337:2007 specifies a method for the determination of the resistance of rubber to abrasion using the Improved Lambourn test machine. The abrasion loss resulting from the slip caused by the difference in circumferential speed between a disc-shaped rubber test piece and an abrasive wheel, which are driven to rotate independently with their circumferences pressed against each other by a specified load, is determined. The test result can be reported as the volume loss per unit time or per unit running distance, and/or as an abrasion resistance index compared to a reference compound. As the Improved Lambourn test machine is capable of setting various abrasive conditions, such as slip rate, sliding speed and load, independently, this method is suitable for the evaluation, under a wide range of severity conditions, of compounds for a range of rubber products, especially tyres. An example of the testing of tyre tread rubber is given in an annex.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée
L'ISO 23337:2007 spécifie une méthode de détermination de la résistance du caoutchouc à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée. On détermine la perte par abrasion due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique entre une éprouvette de caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant de manière indépendante autour de leurs axes horizontaux, parallèles et appuyées l'une contre l'autre avec une charge spécifiée. Le résultat d'essai peut être consigné comme la perte de volume en fonction de la durée de l'essai ou de la distance d'abrasion, et/ou sous la forme d'un indice de résistance à l'abrasion par comparaison avec un mélange témoin. La machine de Lambourn perfectionnée est capable de gérer indépendamment diverses conditions d'abrasion, comme la vitesse de glissement et la charge; cette méthode convient donc pour évaluer, dans des conditions de sévérité très diverses, des mélanges destinés à divers produits à base d'élastomères, en particulier les pneus. Un exemple d'essais de caoutchouc pour bande de roulement est donné dans une annexe.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23337
First edition
2007-08-01
Rubber, vulcanized or thermoplastic —
Determination of abrasion resistance
using the Improved Lambourn test
machine
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la
résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn
perfectionnée
Reference number
ISO 23337:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 23337:2007(E)
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ISO 23337:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 2
5 Apparatus . 4
6 Test pieces . 5
7 Test conditions . 5
8 Procedure . 6
9 Expression of results . 6
10 Precision. 7
11 Test report . 7
Annex A (informative) Precision . 9
Bibliography . 11
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ISO 23337:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 23337 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
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ISO 23337:2007(E)
Introduction
Various types of laboratory test equipment for determining the wear resistance of rubber compounds have
been developed, depending on the products to which rubber compounds have been applied in the past. One
such piece of equipment, called the “Improved Lambourn” abrasion test machine, is briefly introduced with
[2]
other types in ISO 23794 and the test method for using it is described in detail in this International Standard.
The main features of the Improved Lambourn machine are as follows:
a) The slip rate is adjustable by virtue of the fact that the abrasive wheel and test piece are driven separately.
A servo-mechanism is used for driving both the abrasive wheel and the test piece to ensure accurate
speed control. In older types of equipment, both the abrasive wheel and the test piece were driven by the
same drive system, with the speeds of rotation controlled by braking systems, which could result in an
inaccurately controlled slip rate.
b) A controlled feed of carborundum grit to the nip between the rubber test piece and the abrasive wheel
ensures that abraded particles are prevented from adhering to the surface of the test piece or abrasive
wheel, which is important in obtaining reproducible test results.
A previous wear study for rubber compounds using the Improved Lambourn machine showed that, at higher
slip rates, wear resistance decreased in the order: butadiene rubber (BR) base compound, natural rubber
(NR) base, styrene-butadiene rubber (SBR) base. However, at low slip rates, the order was reversed. This is
interesting since the tread compound in truck and bus tyres generally uses NR or a blend of NR and BR base
compound, while SBR base compound is used in car tyres. More details can be found in Reference [3] in the
Bibliography.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23337:2007(E)
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
CAUTION — Certain procedures specified in this International Standard may involve the use or
generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental
hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after
use.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the resistance of rubber to abrasion
using the Improved Lambourn test machine.
The abrasion loss resulting from the slip caused by the difference in circumferential speed between a disc-
shaped rubber test piece and an abrasive wheel, which are driven to rotate independently with their
circumferences pressed against each other by a specified load, is determined. The test result can be reported
as a volume loss per abrasion test time or running distance, and/or as an abrasion resistance index compared
to a reference compound.
As the Improved Lambourn test machine is capable of setting various abrasive conditions, such as slip rate,
sliding speed and load, independently, this method is suitable for the evaluation, under a wide range of
severity conditions, of compounds for a range of rubber products, especially tyres. An example of the testing
of tyre tread rubber is given in Annex A.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 525, Bonded abrasive products — General requirements
ISO 2781, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of density
ISO 8486-1, Bonded abrasives — Determination and designation of grain size distribution — Part 1:
Macrogrits F4 to F220
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test
methods
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ISO 23337:2007(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
abrasion
loss of material from a surface due to frictional forces
[ISO 23794:2003]
3.2
abrasion resistance
resistance to wear resulting from mechanical action upon a surface
NOTE Abrasion resistance is expressed by the abrasion resistance index.
[ISO 23794:2003]
3.3
abrasion resistance index
ratio of the loss in volume of a standard rubber to the loss in volume of a test rubber measured under the
same specified conditions and expressed as a percentage
[ISO 23794:2003]
3.4
slip rate
ratio of the difference between the circumferential speed of the test piece and that of the abrasion wheel to the
circumferential speed of the test piece, expressed as a percentage
3.5
running distance
total distance travelled by a point on the circumference of the test piece, determined from the initial outer
diameter of the test piece, its speed of rotation and the abrasion time
3.6
reference compound
compound whose abrasion resistance is to be compared with that of the test rubber
4 Principle
Wear occurs due to the slip caused by the difference in circumferential speed between a disc-shaped rubber
test piece and an abrasive wheel rotating against each other for a specified length of time.
The test piece and the abrasive wheel, aligned with their circumferences pressed against each other by a
specified load and with their axes of rotation parallel, are driven independently (see Figure 1).
Grit is fed into the nip between the test piece and the abrasive wheel to prevent smearing of the test piece and
the abrasive wheel surface.
The loss in mass of the test piece is determined and the loss in volume per unit abrasion time or running
distance is calculated from the density of the test material. The abrasion resistance index, if required, is
determined by comparing this loss in volume with the loss in volume of a reference compound tested under
the same conditions.
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ISO 23337:2007(E)
a) Top view
b) Front view
Key
1 drive motor for abrasive wheel 6 test piece
2 abrasive wheel 7 mechanism for exerting load on test piece
3 test chamber 8 torque meter
4 test piece mounting 9 drive motor for
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23337
Première édition
2007-08-01
Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique — Détermination de la
résistance à l'abrasion à l'aide d'une
machine de Lambourn perfectionnée
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion
resistance using the Improved Lambourn test machine
Numéro de référence
ISO 23337:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 23337:2007(F)
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Publié en Suisse
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ISO 23337:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Principe. 2
5 Appareillage . 4
6 Éprouvette . 5
7 Conditions d'essai . 5
8 Mode opératoire . 6
9 Expression des résultats . 6
10 Fidélité . 7
11 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Fidélité. 9
Bibliographie . 11
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ISO 23337:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 23337 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base d'élastomères,
sous-comité SC 2, Essais et analyses.
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ISO 23337:2007(F)
Introduction
Différents types d'équipements de laboratoire pour les essais de résistance à l'usure des mélanges de
caoutchoucs ont été développés selon les applications qui en ont été faites dans le passé. L'un de ces
équipements, dit machine de «Lambourn perfectionnée», est brièvement présenté, avec d'autres types
[2]
d'équipements, dans l'ISO 23794 , et la méthode d'essai pour son utilisation est décrite en détail dans la
présente Norme internationale.
Les principales caractéristiques de la machine de Lambourn perfectionnée sont les suivantes:
a) La vitesse de glissement est réglable par entraînement distinct de la roue abrasive et de l'éprouvette. Un
servomécanisme est utilisé pour entraîner la roue abrasive et l'éprouvette, permettant un contrôle précis
de la vitesse. Avec les équipements plus anciens, la roue abrasive et l'éprouvette étaient entraînées par
un même système d'entraînement, les vitesses de rotation étant contrôlées par des systèmes de freinage,
ce qui pouvait avoir pour effet une imprécision de la vitesse de glissement.
b) L'introduction contrôlée de carbure de silicium entre l'éprouvette et la roue abrasive permet d'empêcher
les particules d'abrasion d'adhérer à l'éprouvette ou à la surface abrasive, ce qui est important pour
obtenir des résultats d'essai reproductibles.
Une étude antérieure sur l'usure des mélanges de caoutchoucs, réalisée à l'aide de la machine de Lambourn
perfectionnée, a montré qu'à une vitesse de glissement plus élevée, la résistance à l'usure diminuait dans
l'ordre: caoutchouc butadiène (BR); caoutchouc naturel (NR); caoutchouc styrène-butadiène (SBR).
Cependant, à faible vitesse de glissement l'ordre était inversé. Ce résultat est intéressant, car le mélange de
bande de roulement des pneus de camions et d'autobus se compose généralement de NR ou d'un mélange
de NR et de BR, le SBR étant le mélange utilisé pour les pneus de voitures. Des informations plus détaillées
[3]
figurent dans le document de la Bibliographie.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23337:2007(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de
la résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn
perfectionnée
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente Norme internationale connaisse bien
les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale n'a pas pour but de traiter
tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
de la présente Norme internationale d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de
sécurité et de s'assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
ATTENTION — Certaines méthodes spécifiées dans la présente Norme internationale peuvent
impliquer l'usage ou la production de substances ou la production de déchets, qui pourraient
constituer un risque pour l'environnement local. Il convient de faire référence à la documentation
appropriée relative à la manipulation et à la mise au rebut après usage en toute sécurité.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de détermination de la résistance du caoutchouc à
l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée.
On détermine la perte par abrasion due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique
entre une éprouvette de caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant de manière
indépendante autour de leurs axes horizontaux, parallèles et appuyées l'une contre l'autre avec une charge
spécifiée. Le résultat d'essai peut être consigné comme la perte de volume en fonction de la durée de l'essai
ou de la distance d'abrasion, et/ou sous la forme d'un indice de résistance à l'abrasion par comparaison avec
un mélange témoin.
La machine de Lambourn perfectionnée est capable de gérer indépendamment diverses conditions d'abrasion,
comme la vitesse de glissement et la charge; cette méthode convient donc pour évaluer, dans des conditions
de sévérité très diverses, des mélanges destinés à divers produits à base d'élastomères, en particulier les
pneus. L'Annexe A présente un exemple d'essais de caoutchouc pour bande de roulement.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 525, Produits abrasifs agglomérés — Exigences générales
ISO 2781, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la masse volumique
ISO 8486-1, Abrasifs agglomérés — Détermination et désignation de la distribution granulométrique —
Partie 1: Macrograins F4 à F220
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d'essais physiques
© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
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ISO 23337:2007(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
abrasion
perte de matière en surface, due à des forces de frottement
[ISO 23794:2003]
3.2
résistance à l'abrasion
résistance à une usure superficielle par une action mécanique
[ISO 23794:2003]
NOTE La résistance à l'abrasion est exprimée en indice de résistance à l'abrasion.
3.3
indice de résistance à l'abrasion
rapport de la perte de volume d'un caoutchouc normalisé à la perte de volume du caoutchouc d'essai
mesurée dans les mêmes conditions spécifiées et exprimé en pourcentage
[ISO 23794:2003]
3.4
vitesse de glissement
rapport, exprimé en pourcentage, de la différence entre la vitesse périphérique de l'éprouvette et celle de la
roue abrasive, à la vitesse périphérique de l'éprouvette dans les conditions spécifiées
3.5
distance d'abrasion
distance totale déterminée d'après le diamètre extérieur initial de l'éprouvette et la durée d'abrasion
3.6
mélange témoin
mélange dont la résistance à l'abrasion est comparée à celle du mélange soumis à essai
4 Principe
L'usure est due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique entre une éprouvette de
caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant pendant une durée d'essai spécifiée.
L'éprouvette et la roue abrasive, dont les axes horizontaux sont parallèles, sont entraînées indépendamment
et appuyées l'une contre l'autre avec une charge spécifiée (voir Figure 1).
Du carbure de silicium est introduit pour éviter le poissage par échauffement de l'éprouvette et de la roue
abrasive.
La perte de masse de l'éprouvette est déterminée et la perte de volume en fonction de la durée ou de la
distance d'abrasion est calculée d'après la masse volumique du matériau soumis à essai. Si nécessaire,
l'indice de résistance à l'abrasion est déterminé par comparaison avec la perte de volume d'un mélange
témoin, soumis à essai dans les mêmes conditions.
2 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 23337:2007(F)
a) Vue de dessus
b) Vue de face
Légende
1 moteur d'entraînement pour l'axe de la roue abrasive
2 roue abrasive
3 enceinte d'essai
4 pièce de montage de l'éprouvette
5 guides de l'éprouvette
6 éprouvette
7 mécanisme de mise en charge
8 couplem
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.