ISO 6015:2006
(Main)Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe loaders — Methods of determining tool forces
Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe loaders — Methods of determining tool forces
ISO 6015:2006 specifies methods for measuring and calculating the tool forces of earth-moving attachments fitted to hydraulic excavators and the hoe equipment of backhoe loaders. It is applicable to hydraulic excavators and backhoe loaders as defined in ISO 6165.
Engins de terrassement — Pelles hydrauliques et chargeuses-pelleteuses — Méthodes de détermination des forces de l'outil
L'ISO 6015:2006 spécifie des méthodes de mesure et de calcul des forces de l'outil des pelles hydrauliques et de l'équipement rétro des chargeuses-pelleteuses. Elle est applicable aux pelles hydrauliques et chargeuses-pelleteuses telles que définies dans l'IS0 6165.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6015
Second edition
2006-02-15
Earth-moving machinery — Hydraulic
excavators and backhoe loaders —
Methods of determining tool forces
Engins de terrassement — Pelles hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de détermination des forces de
l'outil
Reference number
©
ISO 2006
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ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
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ii ISO 2006 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Measurement methods . 3
4.1 Test site and general . 3
4.2 Test apparatus . 3
4.3 Preparation for testing . 4
4.4 Requirement during testing . 8
4.5 Limit conditions . 8
4.6 Pivot positions . 8
4.7 Outriggers . 8
4.8 Measurement procedure . 8
4.9 Test report . 10
5 Calculation methods . 12
5.1 General . 12
5.2 Rated tool forces and closing force . 12
6 Verification of rated tool and closing forces . 16
©
ISO 2006 – All rights reserved iii
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 6015 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 1,
Test methods relating to machine performance.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6015:1989), which has been technically revised.
©
iv ISO 2006 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6015:2006(E)
Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe
loaders — Methods of determining tool forces
1Scope
This International Standard specifies methods for measuring and calculating the tool forces of earth-moving
attachments fitted to hydraulic excavators and the hoe equipment of backhoe loaders. It is applicable to
hydraulic excavators and backhoe loaders as defined in ISO 6165.
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 6016:1998, Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their
equipment and components
ISO 6165, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions
ISO 6746-1:2003, Earth-moving machinery — Definitions of dimensions and codes — Part 1: Base machine
ISO 7135:1993, Earth-moving machinery— Hydraulic excavators— Terminology and commercial
specifications
ISO 7451:1997, Earth-moving machinery — Volumetric ratings for hydraulic excavator buckets and backhoe
loader buckets
ISO 7546:1983, Earth-moving machinery — Loader and front loading excavator buckets — Volumetric ratings
ISO 9248:1992, Earth-moving machinery— Units for dimensions, performance and capacities, and their
measurement accuracies
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
tool force
force generated at the bucket lip or cutting edge, but not at the tips of the teeth, when operating the bucket or
arm cylinders independently
3.2
arm cylinder tool force
force generated at the bucket lip with the arm cylinder positioned to provide a rotating moment around the arm
pivot
NOTE The bucket lip moves towards the base machine when hoe equipment is used.
©
ISO 2006 – All rights reserved 1
3.3
arm cylinder tool force at level crowd
〈shovel equipment〉 horizontal arm cylinder tool force generated by the arm cylinder at the bucket lip when the
bucket's attitude is level and maintained parallel to the ground line and the lip is at the ground line
3.4
bucket cylinder tool force
tool force generated at the bucket lip with the bucket cylinder(s) positioned to provide a rotating moment to the
bucket around its pivot
NOTE The bucket lip moves towards the base machine when hoe equipment is used and away from it when shovel
equipment is used.
3.5
crowd tool force
〈hydraulic excavators with telescoping boom〉 tool force generated at the bucket lip when the telescoping boom
is retracted
3.6
rated tool force
tool force, measured or calculated, that the manufacturer publishes
3.7
actual tool force
measured tool force generated at the bucket without tipping or sliding occurring
3.8
maximum [arm cylinder] [bucket cylinder] [crowd] tool force
largest measured or calculated tool force
3.9
grab [clamshell] closing force
force generated between the grab [clamshell] cutting edges or teeth tips when closing
3.10
maximum grab [clamshell] closing force
largest measured or calculated grab [clamshell] closing force
3.11
arm force radius
A
radius of the arc that passes through the bucket lip and whose centre is located at the arm pivot
See Figure 5.
3.12
bucket force radius
B
radius of the arc that passes through the bucket lip and whose centre is located at the bucket pivot
See Figure 6.
3.13
grab [clamshell] force radius
C
radius of the arc that passes through the grab or clamshell lip and whose centre is located at the grab or
clamshell pivot
See Figure 7.
©
2 ISO 2006 – All rights reserved
3.14
operating mass
OM
mass of the base machine with equipment and empty attachment as specified by the manufacturer, and with the
operator (75 kg), full fuel tank and all fluid systems at the levels specified by the manufacturer
[ISO 6016:1998, definition 3.2.1]
3.15
working circuit hydraulic pressure
normal operating pressure applied to the specific circuit by the pump(s)
3.16
maximum relief circuit hydraulic pressure
maximum static pressure in a specific circuit limited by a relief valve at a flow no greater than 10 % of the rated
circuit flow
3.17
hydraulic limit
condition when the tool forces are limited by maximum relief circuit pressure
3.18
tipping limit
condition when the tool forces are limited by the onset of tipping of the machine
3.19
slipping limit
condition when the tool forces are limited by the machine slipping on the test surface
4 Measurement methods
4.1 Test site and general
The test site shall consist of a level, hard surface, with anchor points and space for using the measuring devices
specified in 4.2.1 to 4.2.3. For measurements made below the ground plane, a space below that plane is
required for acceptance of the machine tool and the measurement devices, the anchorage and any auxiliary
equipment.
All measurements shall be accurate to within ±2% or shall accord with an International Standard relative to
test equipment accuracy.
In the preferred method, the force to be measured is applied directly to the force measuring device (4.2.1). If the
force is applied via a pulley, its friction should be taken into account. The wire rope (4.2.4) should be as short as
possible to minimize the affect on accuracy.
4.2 Test apparatus
4.2.1 Force measuring device, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.2 Hydraulic oil pressure measuring device, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.3 Instrument(s) for measuring linear dimensions, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.4 Wire ropes and shackles, pulley, safety chains and adjustable supporting frames.
©
ISO 2006 – All rights reserved 3
4.3 Preparation for testing
The machine shall be equipped according to ISO 6016.
The machine shall be fitted with the bucket, grab or clamshell and appropriate counterweights, and shall have
the tyre pressure, and tyre ballast or track tension as specified by the manufacturer.
The hoe, shovel, grab or clamshell equipment for each test shall be as specified by the manufacturer.
Prior to testing, the engine and hydraulic system shall attain the normal operating temperature. The working
circuit hydraulic pressure and maximum relief circuit hydraulic pressure shall then be checked for compliance
with the manufacturer's ratings using the measuring device specified in 4.2.2.
The machine shall be positioned on the test site. The bucket or attachment shall be connected to a force
measuring device (4.2.1), as shown in Figures 1, 2, 3, and 4.
©
4 ISO 2006 – All rights reserved
a) Hydraulic excavator fitted with hoe
b) Hydraulic excavator fitted with shovel
Key
F tool force
1 arm cylinder
2 force measuring device (load cell)
3arm pivot
Figure 1 — Typical arrangements for measuring maximum arm cylinder tool force (see 4.8.2)
©
ISO 2006 – All rights reserved 5
a) Hydraulic excavator fitted with hoe
b) Hydraulic excavator fitted with shovel
Key
F tool force
1 bucket cylinder
2bucket pivot
3 force measuring device (load cell)
Figure 2 — Typical arrangements for measuring maximum bucket cylinder tool force (see 4.8.3)
©
6 ISO 2006 – All rights reserved
Key
F tool force
1 force measuring device (load cell)
Figure 3 — Hydraulic excavator fitted with telescoping boom —
Typical arrangement for measuring maximum crowd tool force (see 4.8.4)
Key
1 force measuring device (load cell)
Figure 4 — Grab or clamshell attachment — Typical test arrangement for measuring grab/clamshell
closing force (see 4.8.5)
©
ISO 2006 – All rights reserved 7
4.4 Requirement during testing
The tests shall be conducted with the machine running in accordance with the manufacturer's operating
instructions and observing all safety rules.
Tie-down and blocking devices (4.2.4) shall be applied to the machine to limit slippage and tipping. Safety
chains shall be loose so that the machine can attain the tipping condition and yet be prevented from overturning.
Components may be mounted on a test bed simulating a complete machine.
The required cylinder(s) shall be operated independently and the force at the bucket lip or attachment recorded
with the engine running at the manufacturer's rated speed.
A se
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6015
Second edition
2006-02-15
Earth-moving machinery — Hydraulic
excavators and backhoe loaders —
Methods of determining tool forces
Engins de terrassement — Pelles hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de détermination des forces de
l'outil
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ISO 2006
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ii ISO 2006 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Measurement methods . 3
4.1 Test site and general . 3
4.2 Test apparatus . 3
4.3 Preparation for testing . 4
4.4 Requirement during testing . 8
4.5 Limit conditions . 8
4.6 Pivot positions . 8
4.7 Outriggers . 8
4.8 Measurement procedure . 8
4.9 Test report . 10
5 Calculation methods . 12
5.1 General . 12
5.2 Rated tool forces and closing force . 12
6 Verification of rated tool and closing forces . 16
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ISO 2006 – All rights reserved iii
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 6015 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 1,
Test methods relating to machine performance.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6015:1989), which has been technically revised.
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iv ISO 2006 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6015:2006(E)
Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe
loaders — Methods of determining tool forces
1Scope
This International Standard specifies methods for measuring and calculating the tool forces of earth-moving
attachments fitted to hydraulic excavators and the hoe equipment of backhoe loaders. It is applicable to
hydraulic excavators and backhoe loaders as defined in ISO 6165.
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 6016:1998, Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their
equipment and components
ISO 6165, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions
ISO 6746-1:2003, Earth-moving machinery — Definitions of dimensions and codes — Part 1: Base machine
ISO 7135:1993, Earth-moving machinery— Hydraulic excavators— Terminology and commercial
specifications
ISO 7451:1997, Earth-moving machinery — Volumetric ratings for hydraulic excavator buckets and backhoe
loader buckets
ISO 7546:1983, Earth-moving machinery — Loader and front loading excavator buckets — Volumetric ratings
ISO 9248:1992, Earth-moving machinery— Units for dimensions, performance and capacities, and their
measurement accuracies
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
tool force
force generated at the bucket lip or cutting edge, but not at the tips of the teeth, when operating the bucket or
arm cylinders independently
3.2
arm cylinder tool force
force generated at the bucket lip with the arm cylinder positioned to provide a rotating moment around the arm
pivot
NOTE The bucket lip moves towards the base machine when hoe equipment is used.
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ISO 2006 – All rights reserved 1
3.3
arm cylinder tool force at level crowd
〈shovel equipment〉 horizontal arm cylinder tool force generated by the arm cylinder at the bucket lip when the
bucket's attitude is level and maintained parallel to the ground line and the lip is at the ground line
3.4
bucket cylinder tool force
tool force generated at the bucket lip with the bucket cylinder(s) positioned to provide a rotating moment to the
bucket around its pivot
NOTE The bucket lip moves towards the base machine when hoe equipment is used and away from it when shovel
equipment is used.
3.5
crowd tool force
〈hydraulic excavators with telescoping boom〉 tool force generated at the bucket lip when the telescoping boom
is retracted
3.6
rated tool force
tool force, measured or calculated, that the manufacturer publishes
3.7
actual tool force
measured tool force generated at the bucket without tipping or sliding occurring
3.8
maximum [arm cylinder] [bucket cylinder] [crowd] tool force
largest measured or calculated tool force
3.9
grab [clamshell] closing force
force generated between the grab [clamshell] cutting edges or teeth tips when closing
3.10
maximum grab [clamshell] closing force
largest measured or calculated grab [clamshell] closing force
3.11
arm force radius
A
radius of the arc that passes through the bucket lip and whose centre is located at the arm pivot
See Figure 5.
3.12
bucket force radius
B
radius of the arc that passes through the bucket lip and whose centre is located at the bucket pivot
See Figure 6.
3.13
grab [clamshell] force radius
C
radius of the arc that passes through the grab or clamshell lip and whose centre is located at the grab or
clamshell pivot
See Figure 7.
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3.14
operating mass
OM
mass of the base machine with equipment and empty attachment as specified by the manufacturer, and with the
operator (75 kg), full fuel tank and all fluid systems at the levels specified by the manufacturer
[ISO 6016:1998, definition 3.2.1]
3.15
working circuit hydraulic pressure
normal operating pressure applied to the specific circuit by the pump(s)
3.16
maximum relief circuit hydraulic pressure
maximum static pressure in a specific circuit limited by a relief valve at a flow no greater than 10 % of the rated
circuit flow
3.17
hydraulic limit
condition when the tool forces are limited by maximum relief circuit pressure
3.18
tipping limit
condition when the tool forces are limited by the onset of tipping of the machine
3.19
slipping limit
condition when the tool forces are limited by the machine slipping on the test surface
4 Measurement methods
4.1 Test site and general
The test site shall consist of a level, hard surface, with anchor points and space for using the measuring devices
specified in 4.2.1 to 4.2.3. For measurements made below the ground plane, a space below that plane is
required for acceptance of the machine tool and the measurement devices, the anchorage and any auxiliary
equipment.
All measurements shall be accurate to within ±2% or shall accord with an International Standard relative to
test equipment accuracy.
In the preferred method, the force to be measured is applied directly to the force measuring device (4.2.1). If the
force is applied via a pulley, its friction should be taken into account. The wire rope (4.2.4) should be as short as
possible to minimize the affect on accuracy.
4.2 Test apparatus
4.2.1 Force measuring device, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.2 Hydraulic oil pressure measuring device, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.3 Instrument(s) for measuring linear dimensions, of accuracy according to ISO 9248.
4.2.4 Wire ropes and shackles, pulley, safety chains and adjustable supporting frames.
©
ISO 2006 – All rights reserved 3
4.3 Preparation for testing
The machine shall be equipped according to ISO 6016.
The machine shall be fitted with the bucket, grab or clamshell and appropriate counterweights, and shall have
the tyre pressure, and tyre ballast or track tension as specified by the manufacturer.
The hoe, shovel, grab or clamshell equipment for each test shall be as specified by the manufacturer.
Prior to testing, the engine and hydraulic system shall attain the normal operating temperature. The working
circuit hydraulic pressure and maximum relief circuit hydraulic pressure shall then be checked for compliance
with the manufacturer's ratings using the measuring device specified in 4.2.2.
The machine shall be positioned on the test site. The bucket or attachment shall be connected to a force
measuring device (4.2.1), as shown in Figures 1, 2, 3, and 4.
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4 ISO 2006 – All rights reserved
a) Hydraulic excavator fitted with hoe
b) Hydraulic excavator fitted with shovel
Key
F tool force
1 arm cylinder
2 force measuring device (load cell)
3arm pivot
Figure 1 — Typical arrangements for measuring maximum arm cylinder tool force (see 4.8.2)
©
ISO 2006 – All rights reserved 5
a) Hydraulic excavator fitted with hoe
b) Hydraulic excavator fitted with shovel
Key
F tool force
1 bucket cylinder
2bucket pivot
3 force measuring device (load cell)
Figure 2 — Typical arrangements for measuring maximum bucket cylinder tool force (see 4.8.3)
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6 ISO 2006 – All rights reserved
Key
F tool force
1 force measuring device (load cell)
Figure 3 — Hydraulic excavator fitted with telescoping boom —
Typical arrangement for measuring maximum crowd tool force (see 4.8.4)
Key
1 force measuring device (load cell)
Figure 4 — Grab or clamshell attachment — Typical test arrangement for measuring grab/clamshell
closing force (see 4.8.5)
©
ISO 2006 – All rights reserved 7
4.4 Requirement during testing
The tests shall be conducted with the machine running in accordance with the manufacturer's operating
instructions and observing all safety rules.
Tie-down and blocking devices (4.2.4) shall be applied to the machine to limit slippage and tipping. Safety
chains shall be loose so that the machine can attain the tipping condition and yet be prevented from overturning.
Components may be mounted on a test bed simulating a complete machine.
The required cylinder(s) shall be operated independently and the force at the bucket lip or attachment recorded
with the engine running at the manufacturer's rated speed.
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NORME ISO
INTERNATIONALE 6015
Deuxième édition
2006-02-15
Engins de terrassement — Pelles
hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de
détermination des forces de l'outil
Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe
loaders — Methods of determining tool forces
Numéro de référence
©
ISO 2006
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Tel. + 41 22 749 01 11
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Publié en Suisse
©
ii ISO 2006 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthodes de mesure . 3
4.1 Aire d'essai et généralités . 3
4.2 Appareillage . 3
4.3 Préparation en vue de l'essai . 4
4.4 Exigences durant les essais . 8
4.5 Conditions limites . 8
4.6 Positions de pivotement . 8
4.7 Stabilisateurs . 8
4.8 Procédure de mesurage . 8
4.9 Rapport d'essai . 10
5 Méthodes de calcul . 12
5.1 Généralités . 12
5.2 Forces nominales de l'outil et force de fermeture . 12
6 Vérification des forces nominales de l'outil et de fermeture . 16
©
ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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 6015 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 1,
Méthodes d'essais relatives aux performances des engins.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6015:1989), dont elle constitue une
révision technique.
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iv ISO 2006 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 6015:2006(F)
Engins de terrassement — Pelles hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de détermination des
forces de l'outil
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de mesure et de calcul des forces de l'outil des pelles
hydrauliques et de l'équipement rétro des chargeuses-pelleteuses. Elle est applicable aux pelles hydrauliques
et chargeuses pelleteuses telles que définies dans l’ISO 6165
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 6016:1998, Engins de terrassement — Méthodes de mesure des masses des engins complets, de leurs
équipements et de leurs organes constitutifs
ISO 6165, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions
ISO 6746-1:2003, Engins de terrassement — Définitions des dimensions et des codes — Partie 1: Engin de
base
ISO 7135:1993, Engins de terrassement — Pelles hydrauliques — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 7451:1997, Engins de terrassement — Évaluations volumétriques des godets de pelles hydrauliques
travaillant en rétro
ISO 7546:1983, Engins de terrassement — Godets de chargeuses et de pelles à chargement frontal —
Évaluations volumétriques
ISO 9248:1992, Engins de terrassement — Unités pour exprimer les dimensions, les performances et les
capacités, et exactitude de leur mesurage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
force de l'outil
force produite à l'arête vive ou sur le bord coupant du godet, mais pas à la pointe des dents, lorsqu'on actionne,
de façon indépendante, les vérins de godet ou de balancier
3.2
force de l'outil en utilisant le vérin du balancier
force produite sur l'arête vive du godet lorsque le vérin du balancier est positionné pour provoquer un moment
de rotation autour de l'axe du balancier
NOTE L'arête vive du godet se déplace dans la direction de l'engin de base lorsqu'un équipement rétro est utilisé.
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ISO 2006 – Tous droits réservés 1
3.3
force de l'outil en utilisant le vérin du balancier, position d'arasement
〈équipement butter〉 force horizontale produite par le vérin du balancier sur l'arête vive du godet lorsque le godet
est de niveau et est maintenu parallèle à la ligne du sol et que l'arête vive du godet est sur la ligne du sol
3.4
force de l'outil en utilisant le vérin du godet
force produite sur l'arête vive du godet lorsque le(s) vérin(s) du godet est (sont) positionné(s) de manière à
provoquer un moment de rotation du godet autour de son axe de rotation
NOTE L'arête vive du godet se déplace dans la direction de l'engin de base lorsqu'un équipement rétro est utilisé et dans
la direction opposée à l'engin de base lorsqu'un équipement butte est utilisé.
3.5
force de l’outil, position d’arasement
〈pelles hydrauliques avec flèche télescopique〉 force produite sur l'arête vive du godet, lorsque la flèche
télescopique est repliée
3.6
force nominale de l'outil
force, mesurée ou calculée, déclarée par le fabricant
3.7
force réelle de l'outil
force de l'outil mesurée produite sur le godet sans qu'il ne survienne de renversement ou de glissement
3.8
force maximale de l'outil [vérin du balancier] [vérin du godet] [position d'arasement]
la plus grande des valeurs mesurée ou calculée
3.9
force de fermeture d'un grappin [d'une benne preneuse]
force obtenue entre les arêtes vives ou les dents de la benne ou du grappin au moment de leur fermeture
3.10
force maximale de fermeture d'un grappin [d'une benne preneuse]
la plus grande des valeurs mesurée ou calculée
3.11
portée de la force de l'outil en utilisant le balancier
A
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive du godet et dont le centre est placé sur l'axe de rotation du balancier
Voir Figure 5.
3.12
portée de la force de l'outil en utilisant le godet
B
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive du godet et dont le centre est placé sur l'axe de rotation du godet
Voir Figure 6.
3.13
portée de la force de l'outil en utilisant un grappin [une benne preneuse]
C
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive des demi-coquilles ou sur l'extrémité des dents de la benne et dont le
centre est placé sur l'axe de pivotement des demi-coquilles ou de la benne
Voir Figure 7.
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2 ISO 2006 – Tous droits réservés
3.14
masse en service
OM
masse de l'engin de base avec équipement et accessoire vide telle que spécifiée par le constructeur,
l'opérateur (75 kg), le réservoir de carburant et tous les systèmes de lubrification, hydrauliques et de
refroidissement aux niveaux spécifiés par le constructeur
[ISO 6016:1998, définition 3.2.1]
3.15
pression de service du circuit
pression nominale appliquée par la (les) pompe(s) à un circuit donné
3.16
pression maximale de décharge
pression statique maximale dans un circuit donné, limitée par une soupape de décharge dont le débit ne
dépasse pas 10 % du débit nominal du circuit
3.17
limite hydraulique
condition où les forces de l'outil sont limitées par la pression maximale de décharge
3.18
condition limite de basculement
condition où les forces de l'outil sont limitées par l'amorce d'un renversement de l'engin
3.19
condition limite de dérapage
condition où les forces de l'outil sont limitées par le glissement ou le dérapage de l'engin sur la surface de l'aire
d'essai
4 Méthodes de mesure
4.1 Aire d'essai et généralités
L'aire d'essai doit être une surface dure et sensiblement de niveau, avec des points d'ancrage et un espace
suffisant pour utiliser les cellules de mesure de charge spécifiées en 4.2.1 à 4.2.3. Pour mener les mesures
au-dessous du niveau du sol, une fosse est nécessaire pour accepter l'outil et l'appareillage de mesure,
l'ancrage et tout équipement auxiliaire.
Toutes les mesures doivent être mesurées avec une exactitude de ±2% ou doivent respecter les Normes
internationales relatives à l'exactitude de l'équipement d'essai.
En ce qui concerne la méthode recommandée, la force à mesurer est directement appliquée au dispositif de
mesure de la force (4.2.1). Si la force est appliquée par l’intermédiaire d’une poulie, il convient de prendre en
considération la friction. Il est recommandé que le câble métallique (4.2.4) soit aussi court que possible pour
réduire au minimum l’inexactitude.
4.2 Appareillage
4.2.1 Dispositif de mesure de la charge, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.2 Manomètre de pression d'huile hydraulique, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.3 Appareil(s) pour mesurer les dimensions linéaires, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.4 Câbles métalliques et manilles, poulies, chaînes de sécurité et montages à points d'ancrage
réglables.
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ISO 2006 – Tous droits réservés 3
4.3 Préparation en vue de l'essai
L'engin doit être équipé comme indiqué dans I'ISO 6016.
L'engin doit être équipé de son godet, d'un grappin ou d'une benne preneuse et des contrepoids appropriés, et
doit avoir une pression des pneus, un lestage des pneus ou une tension des chenilles comme spécifié par le
constructeur.
L'équipement rétro, pelle en butte, grappin ou benne preneuse doit être, pour chaque essai, tel que spécifié par
le constructeur.
Avant le début de l'essai, le moteur et le système hydraulique doivent atteindre la température normale de
service. La pression de travail et la pression de décharge doivent être vérifiées et être compatibles avec les
valeurs du constructeur en utilisant le manomètre spécifié en 4.2.2.
L'engin doit alors être positionné sur l'aire d'essai. Le godet ou l'accessoire doit être relié au dispositif de
mesure de la force (4.2.1), comme illustré aux Figures 1, 2, 3 et 4.
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4 ISO 2006 – Tous droits réservés
a) Pelle hydraulique avec équipement rétro
b) Pelle hydraulique avec équipement butte
Légende
F force de l'outil
1 vérin du balancier
2 dispositif de mesure de la charge
3 axe de rotation du balancier
Figur
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6015
Deuxième édition
2006-02-15
Engins de terrassement — Pelles
hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de
détermination des forces de l'outil
Earth-moving machinery — Hydraulic excavators and backhoe
loaders — Methods of determining tool forces
Numéro de référence
©
ISO 2006
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Publié en Suisse
©
ii ISO 2006 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthodes de mesure . 3
4.1 Aire d'essai et généralités . 3
4.2 Appareillage . 3
4.3 Préparation en vue de l'essai . 4
4.4 Exigences durant les essais . 8
4.5 Conditions limites . 8
4.6 Positions de pivotement . 8
4.7 Stabilisateurs . 8
4.8 Procédure de mesurage . 8
4.9 Rapport d'essai . 10
5 Méthodes de calcul . 12
5.1 Généralités . 12
5.2 Forces nominales de l'outil et force de fermeture . 12
6 Vérification des forces nominales de l'outil et de fermeture . 16
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ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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 6015 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 1,
Méthodes d'essais relatives aux performances des engins.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6015:1989), dont elle constitue une
révision technique.
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iv ISO 2006 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 6015:2006(F)
Engins de terrassement — Pelles hydrauliques et
chargeuses-pelleteuses — Méthodes de détermination des
forces de l'outil
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de mesure et de calcul des forces de l'outil des pelles
hydrauliques et de l'équipement rétro des chargeuses-pelleteuses. Elle est applicable aux pelles hydrauliques
et chargeuses pelleteuses telles que définies dans l’ISO 6165
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 6016:1998, Engins de terrassement — Méthodes de mesure des masses des engins complets, de leurs
équipements et de leurs organes constitutifs
ISO 6165, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions
ISO 6746-1:2003, Engins de terrassement — Définitions des dimensions et des codes — Partie 1: Engin de
base
ISO 7135:1993, Engins de terrassement — Pelles hydrauliques — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 7451:1997, Engins de terrassement — Évaluations volumétriques des godets de pelles hydrauliques
travaillant en rétro
ISO 7546:1983, Engins de terrassement — Godets de chargeuses et de pelles à chargement frontal —
Évaluations volumétriques
ISO 9248:1992, Engins de terrassement — Unités pour exprimer les dimensions, les performances et les
capacités, et exactitude de leur mesurage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
force de l'outil
force produite à l'arête vive ou sur le bord coupant du godet, mais pas à la pointe des dents, lorsqu'on actionne,
de façon indépendante, les vérins de godet ou de balancier
3.2
force de l'outil en utilisant le vérin du balancier
force produite sur l'arête vive du godet lorsque le vérin du balancier est positionné pour provoquer un moment
de rotation autour de l'axe du balancier
NOTE L'arête vive du godet se déplace dans la direction de l'engin de base lorsqu'un équipement rétro est utilisé.
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ISO 2006 – Tous droits réservés 1
3.3
force de l'outil en utilisant le vérin du balancier, position d'arasement
〈équipement butter〉 force horizontale produite par le vérin du balancier sur l'arête vive du godet lorsque le godet
est de niveau et est maintenu parallèle à la ligne du sol et que l'arête vive du godet est sur la ligne du sol
3.4
force de l'outil en utilisant le vérin du godet
force produite sur l'arête vive du godet lorsque le(s) vérin(s) du godet est (sont) positionné(s) de manière à
provoquer un moment de rotation du godet autour de son axe de rotation
NOTE L'arête vive du godet se déplace dans la direction de l'engin de base lorsqu'un équipement rétro est utilisé et dans
la direction opposée à l'engin de base lorsqu'un équipement butte est utilisé.
3.5
force de l’outil, position d’arasement
〈pelles hydrauliques avec flèche télescopique〉 force produite sur l'arête vive du godet, lorsque la flèche
télescopique est repliée
3.6
force nominale de l'outil
force, mesurée ou calculée, déclarée par le fabricant
3.7
force réelle de l'outil
force de l'outil mesurée produite sur le godet sans qu'il ne survienne de renversement ou de glissement
3.8
force maximale de l'outil [vérin du balancier] [vérin du godet] [position d'arasement]
la plus grande des valeurs mesurée ou calculée
3.9
force de fermeture d'un grappin [d'une benne preneuse]
force obtenue entre les arêtes vives ou les dents de la benne ou du grappin au moment de leur fermeture
3.10
force maximale de fermeture d'un grappin [d'une benne preneuse]
la plus grande des valeurs mesurée ou calculée
3.11
portée de la force de l'outil en utilisant le balancier
A
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive du godet et dont le centre est placé sur l'axe de rotation du balancier
Voir Figure 5.
3.12
portée de la force de l'outil en utilisant le godet
B
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive du godet et dont le centre est placé sur l'axe de rotation du godet
Voir Figure 6.
3.13
portée de la force de l'outil en utilisant un grappin [une benne preneuse]
C
rayon de l'arc qui passe par l'arête vive des demi-coquilles ou sur l'extrémité des dents de la benne et dont le
centre est placé sur l'axe de pivotement des demi-coquilles ou de la benne
Voir Figure 7.
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2 ISO 2006 – Tous droits réservés
3.14
masse en service
OM
masse de l'engin de base avec équipement et accessoire vide telle que spécifiée par le constructeur,
l'opérateur (75 kg), le réservoir de carburant et tous les systèmes de lubrification, hydrauliques et de
refroidissement aux niveaux spécifiés par le constructeur
[ISO 6016:1998, définition 3.2.1]
3.15
pression de service du circuit
pression nominale appliquée par la (les) pompe(s) à un circuit donné
3.16
pression maximale de décharge
pression statique maximale dans un circuit donné, limitée par une soupape de décharge dont le débit ne
dépasse pas 10 % du débit nominal du circuit
3.17
limite hydraulique
condition où les forces de l'outil sont limitées par la pression maximale de décharge
3.18
condition limite de basculement
condition où les forces de l'outil sont limitées par l'amorce d'un renversement de l'engin
3.19
condition limite de dérapage
condition où les forces de l'outil sont limitées par le glissement ou le dérapage de l'engin sur la surface de l'aire
d'essai
4 Méthodes de mesure
4.1 Aire d'essai et généralités
L'aire d'essai doit être une surface dure et sensiblement de niveau, avec des points d'ancrage et un espace
suffisant pour utiliser les cellules de mesure de charge spécifiées en 4.2.1 à 4.2.3. Pour mener les mesures
au-dessous du niveau du sol, une fosse est nécessaire pour accepter l'outil et l'appareillage de mesure,
l'ancrage et tout équipement auxiliaire.
Toutes les mesures doivent être mesurées avec une exactitude de ±2% ou doivent respecter les Normes
internationales relatives à l'exactitude de l'équipement d'essai.
En ce qui concerne la méthode recommandée, la force à mesurer est directement appliquée au dispositif de
mesure de la force (4.2.1). Si la force est appliquée par l’intermédiaire d’une poulie, il convient de prendre en
considération la friction. Il est recommandé que le câble métallique (4.2.4) soit aussi court que possible pour
réduire au minimum l’inexactitude.
4.2 Appareillage
4.2.1 Dispositif de mesure de la charge, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.2 Manomètre de pression d'huile hydraulique, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.3 Appareil(s) pour mesurer les dimensions linéaires, d'exactitude conforme à l'ISO 9248.
4.2.4 Câbles métalliques et manilles, poulies, chaînes de sécurité et montages à points d'ancrage
réglables.
©
ISO 2006 – Tous droits réservés 3
4.3 Préparation en vue de l'essai
L'engin doit être équipé comme indiqué dans I'ISO 6016.
L'engin doit être équipé de son godet, d'un grappin ou d'une benne preneuse et des contrepoids appropriés, et
doit avoir une pression des pneus, un lestage des pneus ou une tension des chenilles comme spécifié par le
constructeur.
L'équipement rétro, pelle en butte, grappin ou benne preneuse doit être, pour chaque essai, tel que spécifié par
le constructeur.
Avant le début de l'essai, le moteur et le système hydraulique doivent atteindre la température normale de
service. La pression de travail et la pression de décharge doivent être vérifiées et être compatibles avec les
valeurs du constructeur en utilisant le manomètre spécifié en 4.2.2.
L'engin doit alors être positionné sur l'aire d'essai. Le godet ou l'accessoire doit être relié au dispositif de
mesure de la force (4.2.1), comme illustré aux Figures 1, 2, 3 et 4.
©
4 ISO 2006 – Tous droits réservés
a) Pelle hydraulique avec équipement rétro
b) Pelle hydraulique avec équipement butte
Légende
F force de l'outil
1 vérin du balancier
2 dispositif de mesure de la charge
3 axe de rotation du balancier
Figur
...
Questions, Comments and Discussion
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