ISO 4666-3:1982
(Main)Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 3: Compression flexometer
Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 3: Compression flexometer
Device specified is known as Goodrich flexometer, but any other apparatus giving equivalent performance may be used. Predictions regarding the durability of rubbers in finished articles are possible by means of test results for the properties mentioned. Method not recommended for rubber having a hardness greater than 85 IRHD. - Part 1 of this International Standard: basic principles, part 2: rotary flexometer.
Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la fatigue dans les essais aux flexomètres — Partie 3: Flexomètre à compression
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard 466613
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIK~YHAPO~HAR OPTAHM3AUMR l-l0 CTAH~APTbl3A~MVl*ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Determination of temperature rise
Rubber, vulcanized -
and resistance to fatigue in flexometer testing -
Part 3 : Compression flexometer
Determination de l’elevation de tempkature et de Ia rhistance 6 Ia fatigue dans /es essais aux
Caoutchouc vulcanisb -
flexom6tres - Partie 3 : FlexomGtre 5 compression
First edition - 1982-11-01
Ref. No. ISO 4666/3-1982 (EI
UDC 678.063 : 620.178.3 : 620.1.05
bend tests, compression tests, compression set, heating tests, test equipment.
Descriptors : rubber, vulcanized rubber, tests, fatigue tests,
Price based on 7 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
%SQ (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bedies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 4666/3 was developed by Technical Committee
ISWTC 45, Rubber and rubberproducts, and was circulated to the member bodies in
September 1979.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India Spain
Austria
Italy Sweden
Belgium Korea, Rep. of Switzerland
Czechoslova kia Libyan Arab Jamahiriya Turkey
Denmark United Kingdom
Malaysia
Egypt, Arab Rep. of Netherlands USA
France Poland USSR
Germany, F. R. Romania
Hungary South Africa, Rep. of
The member bodies of the followi coun tries expressed disapproval of the document
w
on technical grounds :
Brazil
Canada
0 International Organization for Standardization, 1982
Printed in Switzerland
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ISO 4666/3-1982 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Rubber, vulcanimed - Determination of temperature rise
and resistance to fatigue in flexometer testing -
Part 3 I Compression flexometer
ISO 466611, Rubber, vulcanized - Determination of
0 lntroduction
temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing
- Part I : Basic principles.
One major consequence of the internal heat generation of
rubber under a flexing compression is the development of an
elevated temperature in the rubber. This International Standard
3 Definitions
provides for the measurement of the temperature rise.
The terms and concepts used in connection with this test and
Under particularly severe heat generation and temperature rise
in evaluating the test results are dealt with in ISO 4666/1.
conditions, internal rupture of the test piece may occur with
fatigue failure. Provision is also made for the measurement of
resistance to this type of fatigue.
4. Principle
The test is conducted under conditions of a selected static pre-
Application of a specified compressive load to a test piece
stress or compression and a selected cyclic strain of constant
through a lever System having high inertia, while imposing on
maximum amplitude imposed upon the pre-stressed test piece.
the test piece an additional high-frequency cyclic compression
of specified amplitude. Measurement of the increase in
temperature at the base of the test piece with a thermocouple
1 Scope and field of application
to provide a relative indication of the heat generated in flexing
the test piece, and measurement of the number of cycles to
This part of ISO 4666 specifies the compression flexometer test
produce fatigue breakdown.
for the determination of the temperature rise and resistance to
fatigue of vulcanized rubbers. The flexometer specified is
Subjection of the test pieces to a constant applied load, or to a
known as the Goodrich flexometer, but any other apparatus
constant initial compression, and continuous measurement of
giving equivalent Performance may be used.
the Change in height of the test piece during the test. Measure-
ment of the permanent set after testing.
lt gives directions for carrying out measurements which make
possible predictions regarding the durability of rubbers in
finished articles (tyres, bearings, supports, V-belts, cable-
5 Test piece
pulley insert rings and similar products subject to dynamic
flexing in Service). However, owing to the wide variations in
The test piece, prepared from vulcanized rubber, shall be cylin-
Service conditions, no simple correlation between the
drical in shape, having a diameter of 17,8 + 0,15 mm and a
accelerated tests described in this International Standard and
height of 25 + 0,25 mm.
Service Performance tan be assumed.
The Standard method of preparing the test piece shall be the
The method is not recommended for rubber having a hardness
direct moulding of the cylinder. lt is suggested, for purposes of
greater than 85 IRHD.
uniformity and closer tolerantes in the moulded test piece, that
the dimensions of the mould be specified and shrinkage com-
pensated for therein. A plate cavity of thickness
25,4 + 0,05 mm and diameter 18,00 k 0,05 mm, having
2 References
Overflow cavities at both top and bottom when combined with
two end plates, will provide one type of a suitable mould.
ISO 48, Vulcanized rubbers - Determination of hardness
(Hardness betvveen 30 and 85 IR H D).
An optional method of preparing the test piece may be cutting
from a laboratory slab. The vulcanized thickness shall be such
ISO 4648, Rubber, vulcanized - Determination o f dimensions
that buffing is not required.
of test pieces and products for test purposes.
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ISO 4666/3-1982 (El
The circular die used for cutting the test piece shall have an in- 024 kcal/h.m.OC. Phenolic hardpaper mav be used for this
side diameter of 17,8 + 0,03 mm. In cutting the test piece, the purpose. Bn the centre of the Iower plate, a’thermocouple, for
die shall be suitably rotated in a drill press or similar device and example iron-constantan, is attached for temperature measure-
lubricated by means of a soap solution. A minimum distance of ment. The sensing Point sf the thermocouple shall be in con-
13 mm shall be maintained between the cutting edge of the die tact with the test piece. The sensitivity of the thermocouple
and the edge of the slab. The cutting pressure shall be as light shall be & 0,5 “6.
as possible to minimize cupping or taper in the diameter 0% the .
test piece. Means shalll be provided for measuring the decrease in height
of the test piece, as the test proceeds, with an accuracy of
0,l mm. For this purpose, the distance between the lower and
NOTE - It should be recognized that an equal time and temperature
used for both moulded and slab test pieces will not produce an
upper plates tan be varied by means of a calibrated micrometer
equivalent state of vulcanization in the two types of test piece. A
device until it returns to the horizontal Position, which tan be
higher degree of vulcanization will be obtained in the moulded test
recognized by a mark on the balance beam and a pointer (5) on
piece. Adjustments, preferably in the time of eure, must be taken into
the casing. The adjustment device consists of a micrometer
consideration if comparisons between the two types of test piece are to
screw (4) which, by means of a chain and Sprocket-wheel drive,
be considered valid.
moves the screw (91 up or down without rotating the lower
plate (31. The degree of adjustment is read from the micrometer
screw (4). The centre Point of the upper plate (1) remains in the
Apparatus
same position. The upper plate (1) is connected through a
guide bearing to an eccentric which tan be set to the desired
stroke in a range from 4,45 to 6,35 mm and is driven by a motor
.1 Rexsmeter
at 30 It: 0,2 Hz.
.i .‘/l General description
The test piece with the supporting plates is located in a
chamber, the temperature of which tan be controlled to within
The essential Parts of the apparatus are shown in figure 1.
+ 1 OC of a Standard test temperature generally in the range
from 40 to 100 OC. The chamber should have the following
The test piece is placed between anvils faced with sa thermal-
dimensions :
insulating material. The top anvil is connected to an adjustable
eccentric usually driven at an oscillation rate of 30 & O,2 Hz.
-
width 100 mm;
The load is applied by means of a lever resting on a knife edge.
- depth 130 mm;
The moment of inertia of the lever System is increased, and its
natura1 frequency reduced by suspending masses of approx-
- height 230 mm.
imately 24 kg at each end of the lever System. The lower anvil
may be raised or Iowered relative to the lever by means of a
The bottom of the chamber should be situated 25 + 2 mm
calibrated micrometer device. This device permits the lever
above the balance beam.
system to be maintained in a horizontal Position during the test
as determined by a pointer and a reference mark on the end of
A thermocouple of the same type as that used in the lower
the bar.
plate should be used for measurement of the temperature in the
chamber. The thermocouple should be positioned at a distance
The increase in temperature at the base of the test piece is
of 6 to 9 mm towards the right hand side behind the rear edge
determined by means of a thermocouple placed at the centre of
of the plate and at a height midway between the plates. A
the bottom anvil.
length of at least 100 mm of the thermocouple wire should be
within the chamber.
6.12 Detailed description
The air circulation within the chamber is provided by a radial
The apparatus (see figure 1) consists of a balance beam 161
fan of 75 mm diameter, operating at a rotational frequency of
which tan be locked in its horizontal Position by means sf a
25 to 28 Hz. The air intake should have a diameter of 60 mm.
steel pin. The beam is provided with masses of 24 kg (8) at both
The air outlet should measure 40 mm x 45 mm. The grid shelf
ends. The distance between the knife edge supporting the
for supporting test pieces during conditioning should be fitted
beam and the edges supporting the masses is 288 & 0,5 mm.
lO+ - 2 mm above the bottom of the chamber. A diagram of the
An equivalent inertial System may be used.
heating chamber is shown in figure 2.
The test piece (2) is placed upon a plate (3) on one arm of the
6.2 Measuring gauge
balance beam. The distance of the test piece support (10) from
the fulcrum is 127 -1_ 0,5 mm. On the other side of the balance
The gauge for measuring the height and diameter of test pieces
beam, additional weights (7) are placed in Order to apply a load
shall conform to the requirements of ISO 4648. A dial gauge
to the test piece. The desired weights are 11 kg or 22 kg which
having a circular foot probe of diameter 10 mm and exerting a
1,0 + 0,03 MPa or
correspond to a prestress of
pressure of 22 -t 5 kPa is suitable.
2,0 + 0,06 MPa, respectively.
The test piece (2) is placed between the plates (1 and 31, which 6.3 Timer
are made of a thermal-insulating material having a thermal con-
ductivity equivalently, A stopwatch or other similar device shall be used.
of not more than 0,28 W/m.K or,
2
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ISO 4666/3-1982 (EI
7 Procedure paratus and the attainment of equilibrium Prior to the Start of
test. Maintain the lower anvil at the zero setting, that is, 67 mm
above the loading lever during the conditioning period.
7.1 Preparation of flexometer
Measure and record the height of the test
piece. Then measure
Locate the machine on a firm foundation. Adjust the levelling
its hardness in accordance with ISO 48.
screws in the base to bring the machine into a level Position in
all directions at a Point just to the rear of the fulcrum of the
When the heating chamber is to be used, place the test piece in
loading lever. With the loading lever locked in place with the
the chamber on the platform. Condition for a minimum of
pin, place a level on the lever bar and verify the level setting.
30 min before the Start of test.
Adjust t
...
Norme internationale
466613
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATION.MEX)(L1YHAPO~tiAR OPTAHM3AL&lR Il0 CTAH~APTbl3A~bWORGANISAilON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 3 : Flexomètre à compression
Rubber, vulcanized - Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing - Fart 3 : Compression
flexometer
Première édition - 1982-l I-OI
c
Y
CDU 678.063 : 620.178.3 : 620.1.05 Réf. no : ISO 4666/3-1982 (F)
g
Descripteurs : caoutchouc, caoutchouc vulcanisé, essai, essai de fatigue, essai de flexion, essai de compression, déformation rémanente par
compression, essai d’échauffement, matériel d’essai.
Prix basé sur 7 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L”IS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre interessé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4666/3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45,
fiastomères et produits à base d’élastoméres, et a été soumise aux comités membres
en septembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne, R. F. Hongrie
Suède
Australie Inde Suisse
Autriche Italie Tchécoslovaquie
Belgique Jamahiriya arabe libyenne Turquie
Corée, Rép. de Malaisie URSS
Danemark Pays-Bas USA
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne
Espagne Roumanie
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
techniques :
Brésil
Canada
@ Organisation internationale de normalisation, 1982 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4666/3-1982 (F)
NORME INTERNATIONALE
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 3 : Flexomètre à compression
0 Introduction ISO 466611, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de
l’elevation de température et de la résistance a la fatigue dans
Une conséquence fondamentale de l’échauffement interne du les essais aux flexomètres - Partie 1 : Principes
caoutchouc sous compressions répétées est l’élévation de la fondamen taux.
température dans le caoutchouc. La présente Norme inter-
nationale fournit une méthode de mesurage de l’élévation de
température.
3 Définitions
Lorsque l’échauffement et l’élévation de température sont
Les termes et concepts utilisés dans le cadre de cet essai et
particulièrement importants, il peut se produire un éclatement
dans l’évaluation des résultats sont définis dans I’ISO 4666/1.
de l’éprouvette avec rupture par fatigue. Une méthode de
mesurage de la résistance à ce type de fatigue est également
fournie.
4 Principe
L’essai est réalisé sous une précontrainte ou une compression
Application d’une charge de compression spécifiée sur une
statique choisie et une déformation cyclique choisie,
éprouvette, par l’intermédiaire d’un systéme à levier à inertie
d’amplitude maximale constante appliquée sur l’éprouvette
élevée, tout en imposant à l’éprouvette une compression sup-
précomprimée.
plémentaire cyclique de fréquence élevee d’amplitude spéci-
fiée. Mesurage de l’augmentation de température à la base de
l’éprouvette avec un thermocouple, pour donner une indication
1 Objet et domaine d’application
relative de l’échauffement produit par la compression répétée
de l’éprouvette, et mesurage du nombre de cycles nécessaire
La présente partie de I’ISO 4666 spécifie l’essai au flexométre à
pour produire la rupture par fatigue.
compression pour la détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue du caoutchouc
Soumission des éprouvettes à une charge constante ou à une
vulcanisé. Le flexométre spécifié est connu sous le nom de
compression initiale constante, puis mesurage en continu de la
«flexométre Goodrich», mais tout autre dispositif permettant
variation de hauteur de l’éprouvette pendant l’essai. Mesurage
de réaliser l’essai dans des conditions identiques peut être
de la déformation rémanente aprés l’essai.
réalisé.
Elle donne des directives pour effectuer des mesurages qui
permettent des prévisions quant à la durabilité des caoutchoucs
5 Éprouvette
dans les articles finis (pneumatiques, appuis, supports,
courroies trapézoïdales, garnitures annulaires de poulies et
L’éprouvette, préparée à partir de caoutchouc vulcanisé, doit
produits similaires soumis à des flexions dynamiques en avoir la forme d’un cylindre ayant un diametre de
service). Toutefois, étant donné les grandes variations des
17’8 + 0’15 mm et une hauteur de 25 + 0’25 mm.
conditions de service, il n’est pas possible de déterminer une
corrélation simple entre les essais accélérés décrits dans la
La méthode normalisee de préparation de l’éprouvette doit être
présente Norme internationale et les performances en service.
le moulage direct du cylindre. II est suggéré, pour des raisons
d’uniformité et de tolérances plus étroites pour l’éprouvette
La méthode est déconseillée pour le caoutchouc dont la dureté
moulée, de spécifier les dimensions du moule et de tenir
est supérieure à 85 DIDC. Une plaque à empreinte d’épaisseur
compte du retrait.
25’4 + 0’05 mm et de diamétre 18’00 + 0’05 mm, compor-
tant des dégorgeoirs sur la face supérieure et sur la face infé-
2 Références rieure, lorsqu’elle est placée entre deux plaques, constitue un
type de moule approprié.
ISO 443, Eiastomères vulcanises - Détermination de la dureté
(Dureté comprise entre 30 et 85 DIDC). Une autre méthode possible de préparation consiste à décou-
per l’éprouvette dans une plaque de laboratoire. L’épaisseur de
ISO 4648, Caoutchouc vulcanisé - Détermination des
la plaque vulcanisée doit être telle qu’il ne soit pas nécessaire de
dimensions des éprouvettes et des produits en vue des essais.
la poncer.
1
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ISO 4666/3-1982 0
L’emporte-pièce circulaire utilisé pour découper l’éprouvette des poids supplémentaires (7) en vue d’appliquer une charge à
doit avoir un diamètre intérieur de 17’8 + Of03 mm. Pendant le l’éprouvette. Ces poids sont de II kg ou 22 kg, ce qui corres-
de If0 rt Of03 MPa ou
.découpage de l’éprouvette, l’emporte-pièce doit être mis en pond à une précontrainte
rotation dans une perceuse ou un dispositif similaire et lubrifié à 2’0 rt Of06 MPa, respectivement.
l’aide d’une solution savonneuse. II faut maintenir une distance
minimale de 13 mm entre le bord tranchant de l’emporte-piéce
L’éprouvette (2) est placée entre les platines (1 et 31, qui sont
et le bord de la plaque. La pression de découpage doit être
faites en un matériau thermo-isolant ayant une conductivité
aussi faible que possible afin de réduire au minimum les défor-
thermique ne dépassant Of28 W/m=K, soit
Pas
mations et d’éviter la forme en diabolo de l’éprouvette.
Of24 kcal/hamDoC. A cet effet, on peut utiliser du papier enduit
de résine phénolique. Au centre de la platine inférieure se
trouve un thermocouple, par exemple fer-constantan, destiné à
NOTE - II faut savoir qu’une même durée et une même température
ne produisent pas, pour l’éprouvette moulée et pour l’éprouvette la mesure de la température. Le point de détection du thermo-
découpée dans une plaque, un état de vulcanisation équivalent pour les
couple doit être en contact avec l’éprouvette. La sensibilité du
deux types d’éprouvettes. Le degré de vulcanisation obtenu sera plus
thermocouple doit être de + Of5 OC.
élevé avec l’éprouvette moulée. II est nécessaire d’envisager des ajus-
tements, de préférence de la durée de vulcanisation, si l’on veut effec-
II faut prévoir un dispositif pour mesurer la diminution de hau-
tuer des comparaisons valables entre les deux types d’éprouvettes.
teur de l’éprouvette au fur et à mesure de l’essai, avec une pré-
cision de Of1 mm. A cet effet, on peut faire varier la distance
entre les platines inférieure et supérieure au moyen d’un dispo-
sitif micrométrique étalonné, jusqu’à retour à la position hori-
6 Appareillage
zontale, reconnaissable grâce à un repère sur le fléau de
balance et une aiguille (5) sur le bâti. Le dispositif de réglage
comporte une vis micrométrique (4) qui, par entraînement à
6.1 Flexomètre
engrenages, fait monter ou descendre la vis (9) sans faire tour-
ner la platine inférieure (3). La finesse du réglage est donnée
par la vis micrométrique (4). Le centre de la platine supérieure
6.1 .l Description générale
(1) reste dans la même position. La platine supérieure (1) est
reliée par l’intermédiaire d’un système bielle-manivelle à un
Les parties essentielles de l’appareillage sont représentées à la
excentrique, qui peut être ajusté à l’amplitude désirée dans un
figure 1.
intervalle de 4’45 à 6’35 mm et est entraîné par un moteur de
30’0 + Of2 Hz.
L’éprouvette est placée entre des platines revêtues d’un maté-
riau thermo-isolant. La platine supérieure est reliée à un excen-
L’éprouvette et les deux platines sont placées dans une cham-
trique réglable, entraîné à une fréquence d’oscillation de
bre dont la température peut être réglée à + 1 OC prés, pour
30 + Of2 Hz.
une température d’essai normalisée généralement comprise
entre 40 et 100 OC. La chambre doit avoir les dimensions
La charge est appliquée au moyen d’un levier reposant sur le
suivantes :
bord d’un couteau. Le moment d’inertie du systéme de levier
est augmenté et sa fréquence naturelle diminuée en suspendant
- largeur 100 mm;
des masses d’environ 24 kg à chacune des extrémités du levier.
La platine inférieure peut être montee ou abaissée par rapport
- profondeur 130 mm;
au levier au moyen d’un dispositif micrométrique étalonné. Ce
dispositif permet de maintenir le levier en position horizontale
- hauteur 230 mm.
pendant l’essai, position indiquée par une aiguille et un repère à
l’extrémité de la traverse.
La partie inférieure de la chambre doit être située à 25 + 2 mm
au-dessus du fléau de balance.
L’élévation de température à la base de l’éprouvette est déter-
minée au moyen d’un thermocouple placé au centre de la pla-
Un thermocouple de même type que celui utilisé dans la platine
tine inférieure.
inférieure doit être utilisé pour mesurer la température régnant
dans la chambre. Le thermocouple doit être placé à une dis-
6.1.2 Description détaillée tance de 6 à 9 mm vers le côté droit, derrière le bord arriére de
la platine et à mi-hauteur entre les platines. Le fil du thermocou-
L’appareil (voir figure 1) comporte un fléau de balance (6) qui
ple doit pénétrer à l’intérieur de la chambre sur une longueur
peut être bloqué en position horizontale au moyen d’une gou-
d’au moins 100 mm.
pille en acier. Le fléau est muni d’une masse de 24 kg (8) à
chacune des extrémités. La distance entre le bord du couteau
La circulation de l’air dans la chambre est assurée par un venti-
supportant le fléau et les extrémités supportant les masses est
lateur radial de 75 mm de diamètre, fonctionnant à une fré-
de 288 + Of5 mm. On peut utiliser un systéme d’inertie équiva-
quence de rotation de 25 à 28 Hz. L’orifice pour l’admission
lent.
d’air doit avoir un diamètre de 60 mm. L’orifice de sortie d’air
doit mesurer 40 mm x 45 mm. La grille sur laquelle sont
L’éprouvette (2) est placée sur la platine (3) sur un bras du fléau
posées les éprouvettes pendant le conditionnement doit être
de balance. La distance du support d’éprouvette (10) au cou- fixée à 10 + 2 mm au-dessus du fond de la chambre. Cette
teau est de 127 + Of5 mm. Sur l’autre côté du fléau, on place
derniére est représentée schématiquement à la figure 2.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4666/3-1982 (FI
6.2 Jauge de mesure rer. Si l’on observe un déplacement à partir de la position hori-
.
zontale,ajouter ou retirer un poids à la masse d’inertie néces-
La jauge de mesure de la hauteur et du diamètre des éprouvet- saire pour obtenir un équilibre.
tes doit être conforme aux conditions indiquées dans
I’ISO 4648. Un micromètre à cadran ayant une base circulaire
7.2 Réalisation générale de l’essai
de diamétre 10 mm et exercant une pression de 22 + 5 kPa
,
convient.
Vérifier que la machine est correctement réglée (voir 7.1) et que
l’on a les conditions d’essai requises (voir chapitre 8). Placer les
6.3 Instrument de mesure du temps
poids nécessaires sur le dispositif d’accrochage arriere pour
obtenir la charge désirée.
Un chronometre ou un autre appareil similaire doit être utilisé.
Si l’on désire une oscillation différente de 4,45 mm, il faut alors
refaire une mise à zéro sur le micrometre aprés avoir ajusté
7 Mode opératoire
l’excentrique à la nouvelle oscillation. Procéder comme indiqué
en 7.1 pour la mise à zéro.
7.1 Préparation du flexomètre
Pour les températures élevées nécessitant l’emploi de la cham-
Placer la machine sur un support solide. Régler les vis d’équili-
bre chauffante, laisser un minimum de 2 h pour préchauffer
brage de la base de manière à amener la machine en position
l’appareillage et parvenir à l’équilibre avant le début de l’essai.
horizontale dans toutes les directions, en un point situé vers
Maintenir la platine inférieure à la position correspondant à la
I’arriere du couteau du levier de charge. Ce dernier étant bloqué
mise au zéro, c’est-à-dire à 67 mm au-dessus du levier de
avec la goupille, placer un n
...
Norme internationale
466613
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATION.MEX)(L1YHAPO~tiAR OPTAHM3AL&lR Il0 CTAH~APTbl3A~bWORGANISAilON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 3 : Flexomètre à compression
Rubber, vulcanized - Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing - Fart 3 : Compression
flexometer
Première édition - 1982-l I-OI
c
Y
CDU 678.063 : 620.178.3 : 620.1.05 Réf. no : ISO 4666/3-1982 (F)
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Descripteurs : caoutchouc, caoutchouc vulcanisé, essai, essai de fatigue, essai de flexion, essai de compression, déformation rémanente par
compression, essai d’échauffement, matériel d’essai.
Prix basé sur 7 pages
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Avant-propos
L”IS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre interessé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4666/3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45,
fiastomères et produits à base d’élastoméres, et a été soumise aux comités membres
en septembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ France Royaume-Uni
Allemagne, R. F. Hongrie
Suède
Australie Inde Suisse
Autriche Italie Tchécoslovaquie
Belgique Jamahiriya arabe libyenne Turquie
Corée, Rép. de Malaisie URSS
Danemark Pays-Bas USA
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne
Espagne Roumanie
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
techniques :
Brésil
Canada
@ Organisation internationale de normalisation, 1982 l
Imprimé en Suisse
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ISO 4666/3-1982 (F)
NORME INTERNATIONALE
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 3 : Flexomètre à compression
0 Introduction ISO 466611, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de
l’elevation de température et de la résistance a la fatigue dans
Une conséquence fondamentale de l’échauffement interne du les essais aux flexomètres - Partie 1 : Principes
caoutchouc sous compressions répétées est l’élévation de la fondamen taux.
température dans le caoutchouc. La présente Norme inter-
nationale fournit une méthode de mesurage de l’élévation de
température.
3 Définitions
Lorsque l’échauffement et l’élévation de température sont
Les termes et concepts utilisés dans le cadre de cet essai et
particulièrement importants, il peut se produire un éclatement
dans l’évaluation des résultats sont définis dans I’ISO 4666/1.
de l’éprouvette avec rupture par fatigue. Une méthode de
mesurage de la résistance à ce type de fatigue est également
fournie.
4 Principe
L’essai est réalisé sous une précontrainte ou une compression
Application d’une charge de compression spécifiée sur une
statique choisie et une déformation cyclique choisie,
éprouvette, par l’intermédiaire d’un systéme à levier à inertie
d’amplitude maximale constante appliquée sur l’éprouvette
élevée, tout en imposant à l’éprouvette une compression sup-
précomprimée.
plémentaire cyclique de fréquence élevee d’amplitude spéci-
fiée. Mesurage de l’augmentation de température à la base de
l’éprouvette avec un thermocouple, pour donner une indication
1 Objet et domaine d’application
relative de l’échauffement produit par la compression répétée
de l’éprouvette, et mesurage du nombre de cycles nécessaire
La présente partie de I’ISO 4666 spécifie l’essai au flexométre à
pour produire la rupture par fatigue.
compression pour la détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue du caoutchouc
Soumission des éprouvettes à une charge constante ou à une
vulcanisé. Le flexométre spécifié est connu sous le nom de
compression initiale constante, puis mesurage en continu de la
«flexométre Goodrich», mais tout autre dispositif permettant
variation de hauteur de l’éprouvette pendant l’essai. Mesurage
de réaliser l’essai dans des conditions identiques peut être
de la déformation rémanente aprés l’essai.
réalisé.
Elle donne des directives pour effectuer des mesurages qui
permettent des prévisions quant à la durabilité des caoutchoucs
5 Éprouvette
dans les articles finis (pneumatiques, appuis, supports,
courroies trapézoïdales, garnitures annulaires de poulies et
L’éprouvette, préparée à partir de caoutchouc vulcanisé, doit
produits similaires soumis à des flexions dynamiques en avoir la forme d’un cylindre ayant un diametre de
service). Toutefois, étant donné les grandes variations des
17’8 + 0’15 mm et une hauteur de 25 + 0’25 mm.
conditions de service, il n’est pas possible de déterminer une
corrélation simple entre les essais accélérés décrits dans la
La méthode normalisee de préparation de l’éprouvette doit être
présente Norme internationale et les performances en service.
le moulage direct du cylindre. II est suggéré, pour des raisons
d’uniformité et de tolérances plus étroites pour l’éprouvette
La méthode est déconseillée pour le caoutchouc dont la dureté
moulée, de spécifier les dimensions du moule et de tenir
est supérieure à 85 DIDC. Une plaque à empreinte d’épaisseur
compte du retrait.
25’4 + 0’05 mm et de diamétre 18’00 + 0’05 mm, compor-
tant des dégorgeoirs sur la face supérieure et sur la face infé-
2 Références rieure, lorsqu’elle est placée entre deux plaques, constitue un
type de moule approprié.
ISO 443, Eiastomères vulcanises - Détermination de la dureté
(Dureté comprise entre 30 et 85 DIDC). Une autre méthode possible de préparation consiste à décou-
per l’éprouvette dans une plaque de laboratoire. L’épaisseur de
ISO 4648, Caoutchouc vulcanisé - Détermination des
la plaque vulcanisée doit être telle qu’il ne soit pas nécessaire de
dimensions des éprouvettes et des produits en vue des essais.
la poncer.
1
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ISO 4666/3-1982 0
L’emporte-pièce circulaire utilisé pour découper l’éprouvette des poids supplémentaires (7) en vue d’appliquer une charge à
doit avoir un diamètre intérieur de 17’8 + Of03 mm. Pendant le l’éprouvette. Ces poids sont de II kg ou 22 kg, ce qui corres-
de If0 rt Of03 MPa ou
.découpage de l’éprouvette, l’emporte-pièce doit être mis en pond à une précontrainte
rotation dans une perceuse ou un dispositif similaire et lubrifié à 2’0 rt Of06 MPa, respectivement.
l’aide d’une solution savonneuse. II faut maintenir une distance
minimale de 13 mm entre le bord tranchant de l’emporte-piéce
L’éprouvette (2) est placée entre les platines (1 et 31, qui sont
et le bord de la plaque. La pression de découpage doit être
faites en un matériau thermo-isolant ayant une conductivité
aussi faible que possible afin de réduire au minimum les défor-
thermique ne dépassant Of28 W/m=K, soit
Pas
mations et d’éviter la forme en diabolo de l’éprouvette.
Of24 kcal/hamDoC. A cet effet, on peut utiliser du papier enduit
de résine phénolique. Au centre de la platine inférieure se
trouve un thermocouple, par exemple fer-constantan, destiné à
NOTE - II faut savoir qu’une même durée et une même température
ne produisent pas, pour l’éprouvette moulée et pour l’éprouvette la mesure de la température. Le point de détection du thermo-
découpée dans une plaque, un état de vulcanisation équivalent pour les
couple doit être en contact avec l’éprouvette. La sensibilité du
deux types d’éprouvettes. Le degré de vulcanisation obtenu sera plus
thermocouple doit être de + Of5 OC.
élevé avec l’éprouvette moulée. II est nécessaire d’envisager des ajus-
tements, de préférence de la durée de vulcanisation, si l’on veut effec-
II faut prévoir un dispositif pour mesurer la diminution de hau-
tuer des comparaisons valables entre les deux types d’éprouvettes.
teur de l’éprouvette au fur et à mesure de l’essai, avec une pré-
cision de Of1 mm. A cet effet, on peut faire varier la distance
entre les platines inférieure et supérieure au moyen d’un dispo-
sitif micrométrique étalonné, jusqu’à retour à la position hori-
6 Appareillage
zontale, reconnaissable grâce à un repère sur le fléau de
balance et une aiguille (5) sur le bâti. Le dispositif de réglage
comporte une vis micrométrique (4) qui, par entraînement à
6.1 Flexomètre
engrenages, fait monter ou descendre la vis (9) sans faire tour-
ner la platine inférieure (3). La finesse du réglage est donnée
par la vis micrométrique (4). Le centre de la platine supérieure
6.1 .l Description générale
(1) reste dans la même position. La platine supérieure (1) est
reliée par l’intermédiaire d’un système bielle-manivelle à un
Les parties essentielles de l’appareillage sont représentées à la
excentrique, qui peut être ajusté à l’amplitude désirée dans un
figure 1.
intervalle de 4’45 à 6’35 mm et est entraîné par un moteur de
30’0 + Of2 Hz.
L’éprouvette est placée entre des platines revêtues d’un maté-
riau thermo-isolant. La platine supérieure est reliée à un excen-
L’éprouvette et les deux platines sont placées dans une cham-
trique réglable, entraîné à une fréquence d’oscillation de
bre dont la température peut être réglée à + 1 OC prés, pour
30 + Of2 Hz.
une température d’essai normalisée généralement comprise
entre 40 et 100 OC. La chambre doit avoir les dimensions
La charge est appliquée au moyen d’un levier reposant sur le
suivantes :
bord d’un couteau. Le moment d’inertie du systéme de levier
est augmenté et sa fréquence naturelle diminuée en suspendant
- largeur 100 mm;
des masses d’environ 24 kg à chacune des extrémités du levier.
La platine inférieure peut être montee ou abaissée par rapport
- profondeur 130 mm;
au levier au moyen d’un dispositif micrométrique étalonné. Ce
dispositif permet de maintenir le levier en position horizontale
- hauteur 230 mm.
pendant l’essai, position indiquée par une aiguille et un repère à
l’extrémité de la traverse.
La partie inférieure de la chambre doit être située à 25 + 2 mm
au-dessus du fléau de balance.
L’élévation de température à la base de l’éprouvette est déter-
minée au moyen d’un thermocouple placé au centre de la pla-
Un thermocouple de même type que celui utilisé dans la platine
tine inférieure.
inférieure doit être utilisé pour mesurer la température régnant
dans la chambre. Le thermocouple doit être placé à une dis-
6.1.2 Description détaillée tance de 6 à 9 mm vers le côté droit, derrière le bord arriére de
la platine et à mi-hauteur entre les platines. Le fil du thermocou-
L’appareil (voir figure 1) comporte un fléau de balance (6) qui
ple doit pénétrer à l’intérieur de la chambre sur une longueur
peut être bloqué en position horizontale au moyen d’une gou-
d’au moins 100 mm.
pille en acier. Le fléau est muni d’une masse de 24 kg (8) à
chacune des extrémités. La distance entre le bord du couteau
La circulation de l’air dans la chambre est assurée par un venti-
supportant le fléau et les extrémités supportant les masses est
lateur radial de 75 mm de diamètre, fonctionnant à une fré-
de 288 + Of5 mm. On peut utiliser un systéme d’inertie équiva-
quence de rotation de 25 à 28 Hz. L’orifice pour l’admission
lent.
d’air doit avoir un diamètre de 60 mm. L’orifice de sortie d’air
doit mesurer 40 mm x 45 mm. La grille sur laquelle sont
L’éprouvette (2) est placée sur la platine (3) sur un bras du fléau
posées les éprouvettes pendant le conditionnement doit être
de balance. La distance du support d’éprouvette (10) au cou- fixée à 10 + 2 mm au-dessus du fond de la chambre. Cette
teau est de 127 + Of5 mm. Sur l’autre côté du fléau, on place
derniére est représentée schématiquement à la figure 2.
2
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ISO 4666/3-1982 (FI
6.2 Jauge de mesure rer. Si l’on observe un déplacement à partir de la position hori-
.
zontale,ajouter ou retirer un poids à la masse d’inertie néces-
La jauge de mesure de la hauteur et du diamètre des éprouvet- saire pour obtenir un équilibre.
tes doit être conforme aux conditions indiquées dans
I’ISO 4648. Un micromètre à cadran ayant une base circulaire
7.2 Réalisation générale de l’essai
de diamétre 10 mm et exercant une pression de 22 + 5 kPa
,
convient.
Vérifier que la machine est correctement réglée (voir 7.1) et que
l’on a les conditions d’essai requises (voir chapitre 8). Placer les
6.3 Instrument de mesure du temps
poids nécessaires sur le dispositif d’accrochage arriere pour
obtenir la charge désirée.
Un chronometre ou un autre appareil similaire doit être utilisé.
Si l’on désire une oscillation différente de 4,45 mm, il faut alors
refaire une mise à zéro sur le micrometre aprés avoir ajusté
7 Mode opératoire
l’excentrique à la nouvelle oscillation. Procéder comme indiqué
en 7.1 pour la mise à zéro.
7.1 Préparation du flexomètre
Pour les températures élevées nécessitant l’emploi de la cham-
Placer la machine sur un support solide. Régler les vis d’équili-
bre chauffante, laisser un minimum de 2 h pour préchauffer
brage de la base de manière à amener la machine en position
l’appareillage et parvenir à l’équilibre avant le début de l’essai.
horizontale dans toutes les directions, en un point situé vers
Maintenir la platine inférieure à la position correspondant à la
I’arriere du couteau du levier de charge. Ce dernier étant bloqué
mise au zéro, c’est-à-dire à 67 mm au-dessus du levier de
avec la goupille, placer un n
...
Questions, Comments and Discussion
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