ISO 6404:1985
(Main)Hydraulic fluid power — Servovalves — Test methods
Hydraulic fluid power — Servovalves — Test methods
Transmissions hydrauliques — Servodistributeurs — Méthodes d'essai
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard @ 6404
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATION*ME)KAYHAPOAHAR OPrAHM3AUMR fl0 CTAHAAPTH3AUMM*ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Hydraulic fluid power - Servovalves - Test methods
Transmissions hydrauliques - Servodistributeurs - Méthodes d'essai
First edition - 1985-12-15
UDC 621.646.2 - 526 Ref. No. IS0 6404-1985 (E)
Descriptors: hydraulic fluid power, hydraulic equipment, hydraulic servomechanisms, hydraulic valves, tests, performance tests, test
equipment.
Price based on 23 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
IS0 (the International Organiization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each member
body interested in a subject flor which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental 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 IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at
U
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 6404 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131,
Fluid power systems.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
O International Organization for Standardization, 1985 0
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Contents Page
Introduction . 1
O
1 Scope and field of application . 1
2 References . 1
3 Symbolsandunits . 1
Definitions .
4 1
5 Standard test conditions . 2
6 Test installation . 2
7 Electrical tests . 2
7.1 Insulation resistance . 2
7.2 Coil resistance . 2
7.3 Coil inductance . 2
8 Steady-state tests . 3
8.1 General . : . 3
8.2 Proof pressure . 3
8.3 Blocked control ports . 4
8.4 Open control ports . 5
6
8.5 Control flow versus load pressure drop .
9 Dynamictests . 7
9.1 Frequency response . 7
9.2 Transient response . 7
10 Endurancetest . 8
11 Pressure impulse test . 8
Environmental tests .
12 8
...
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
13 Presentation of results . 9
13.1 General . ,."'.".'".''9
13.2 Testreports . 9
13.3 Graphical presentation . 9
14 Identification statement . 10
Annex Errors and classes of measurement accuracy . 23
e
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
~ ~ ~~
IS0 6404-1985 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Hydraulic fluid power - Servovalves - Test methods
O Introduction 3 Symbols and units
The symbols and units used throughout this International
In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and
Standard are as shown in table 1.
controlled through a liquid under pressure within an enclosed
circuit.
A servovalve is a component, within such a circuit, which ac-
Table 1 - Symbols and units
cepts an electrical or mechanical analogue control signal and
provides a correspondingly modulated flow or pressure output.
Parameters Symbol Unit
Coil impedance z n
Coil inductance L H
1 Scope and field of application
Coil resistance R a
This International Standard specifies methods for testing
Dither amplitude
mA
electrohydraulic servovalves, namely production acceptance,
Dither frequency
HZ
and type (or qualification) tests.
Input current mA
Unless otherwise specified, the tests are carried out using com-
Rated current mA
mercially available mineral-based hydraulic fluids.
Control flow Iimin
Flow gain I/min.mA
This International Standard does not specify methods for deter-
mining the characteristics associated with external closed-loop
Hysteresis mA
control systems.
Internal leakage I/min
Load pressure drop bar or kPa l)
This International Standard is applicable primarily to electro-
hydraulic flow control servovalves with current controlled Supply pressure bar or kPa
input, but many sections are equally applicable to other types
bar or kPa
Rated pressure
of servovalves, such as pressure-control servovalves and servo-
Return pressure bar or kPa
valves with interstage feedback.
bar or kPa
Control pressure
Servovalve pressure
2 References bar or kPa
drop
Pressure gain bar/mA or
IS0 1219, Fluid power systems and components - Graphical
kPaimA
symbols
mA
Resolution
Threshold mA
IS0 3448, Industrial liquid lubricants - IS0 viscosity classifi-
cation.
Amplitude ratio dB
Phase lag degree
IS0 4406. Hydraulic fluid power - Fluids - Solid contaminant
code. ') 1) 1 bar = 100 kPa = lO5Pa = 0,l MPa; 1 Pa = 1 N/m*
IS0 5598, Fluid power systems and components -
Vocabulary.
4 Definitions
IEC Publication 68, Basic environmental testing procedures.
For the purposes of this International Standard, the definitions
given in IS0 5598 apply.
IEC Publication 617, Graphical symbols for diagrams.
1) At present at the stage of draft.
1
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IS0 6404-1985 (E)
7.1.1.2 Maintain this voltage for a period of 60 s and then,
5 Standard test conditions
with the voltage still applied, using a suitable commercially
available insulation tester, measure the current flowing.
Unless otherwise specified, the following standard test con-
ditions apply to all tests specified in this International
Standard :
7.1.1.3 From the ratio of the applied voltage to current flow-
ing, calculate the insulation resistance (this should normally
- ambient temperature: 20 tr 5 OC;
exceed 100 Ma).
solid contaminant code to be
- filtration :
NOTE - With a four-lead, two-coil configuration, this test should also
stated, in accordance with
be performed between the coils.
IS0 4406;
- fluid type: commercially available mineral-
7.2 Coil resistance
based hydraulic flu id ) ;
- fluid temperature 40 f 6 OC servovalve inlet
7.2.1 Since the resistance of a servovalve coil is temperature-
temperature ;
dependent, allow time for stabilization to room temperature.
- viscosity grade : VG 32, as described in
IS0 3448;
7.2.2 Using an electrical test instrument having an accuracy
of f2 % , measure the resistance of the servovalve coil, or
rated pressure + return
- supply pressure:
each coil separately, if the servovalve has more than one.
pressure ;
- return pressure: a5 % of rated pressure.
NOTE - The servovalve need not be supplied with pressurized fluid
during the measurement of coil resistance.
6 Test installation
7.3 Coil inductance
The suitability of any particular installation will be dependent
7.3.1 Measure the total coil inductance (corresponding to the
upon its ability to meet the permissible limits of error stated in
series coil connection for a four-lead, two-coil configuration)
the annex.
with the servovalve operating under the standard test con-
ditions laid down in clause 5.
The circuit of a typical steady-state test installation is shown in
figure 1. This installation allows either point-to-point or con-
NOTE - This test measures the apparent inductance, which varies
tinuous plotting methods for recording the results. A single
with signal frequency and amplitude due to the back e.m.f. (electro-
differential pressure transducer may be substituted for the two
motive force) generated by the moving armature. The result may be
absolute transducers.
used to select the appropriate design of drive amplifier.
The circuits of typical dynamic test installations are shown in
7.3.2 Connect a suitable oscillator to drive the total servovalve
2 and 3. These installations utilize much of the circuit
figures
coil which is in series with a precision non-inductive resistor, as
shown in figure 1.
shown in figure 4.
7.3.3 Set the oscillator frequency, f, at either 50 or 60 Hz, so
that it is different from the frequency of the electrical power
7 Electrical tests
supply to the test equipment.
7.1 Insulation resistance
7.3.4 Adjust the servovalve input current to a peak amplitude
equal to the servovalve rated current.
7.1.1 The insulation resistance for the servovalve coil and
connection shall be measured in accordance with the pro-
cedure specified in 7.1.1.1 to 7.1.1.3. 7.3.5 Use an oscillator which is capable of supplying un-
distorted current to the servovalve.
NOTE - Servovalves need not be pressurized for this test. However,
if internal electrical components are in contact with the fluid (for
7.3.6 Using an oscilloscope, monitor the voltage waveform
example, a wet-coil servovalve), the valve shall be filled with hydraulic
across the resistor R to check that the waveform is sinusoidal.
fluid.
7.3.7 Measure the peak a.c. voltages eR, eT and eV.
7.1.1.1 Connect together the coil terminations and apply,
between them and the servovalve body, a d.c. voltage of five
7.3.8 Construct the diagram shown in figure 5 to show the
times the maximum anticipated coil voltage or 500 V,
vectorial relationship of the voltages.
whichever is the greater.
~~
In special circumstances, the fluid for which the valve is designed may be substituted.
1)
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 6404-1985 (E)
8.1.4 Alternatively, the response of the servovalve in terms of
7.3.9 Determine the coil impedance characteristics from the
following expressions : flow or pressure shall be recorded manually, point by point,
against input signal.
- phase angle, /3
NOTES
- coil impedance, expressed in ohms
1 It is important in this context to note that the signal moves in one
direction only for one half of the test cycle and in the other direction
eV
only in the other half of the cycle. In this way the hysteresis inherent in
Z= R-
the servovalve is not obscured. An automatic signal generator is useful
eR
in preventing inadvertent reversal of the signal.
-
apparent inductance, expressed in henry
2 The type of function (i.e. sinusoidaf, ramp, etc.) produced by the
signal generator is unimportant provided that the speed is slow in com-
R eL
L=-x-
parison with the response of the recorder.
2nf eR
8.1.5 A recorder incorporating means for adjusting the
amplitude of the transducer and servovalve current signals to a
8 Steady-state tests
convenient scale and means for centralizing the trace on the
chart shall be provided.
8.1 General
8.1.6 In addition to the automatic signal generator, a manu-
ally controlled input with changeover switch which will allow
8.1.1 The following tests shall be carried out:
the servovalve and equipment to be set up shall be provided.
a) proof pressure, in accordance with 8.2;
8.1.7 An automatic signal generator and manual controllers
b) blocked control ports, in accordance with 8.3, to deter-
capable of providing positive or negative signals without
mine
recourse to switching shall be provided.
1) pressure gain (see 8.3.1 1,
2) resolution and threshold at null (see 8.3.21,
8.2 Proof pressure
3) null bias and null shift (see 8.3.31,
The pressure tests described in 8.2.1 and 8.2.2 shall be carried
4) internal leakage (see 8.3.41,
out to examine the integrity of the servovalve before con-
5) null pressure; ducting any further tests.
c) open control ports, in accordance with 8.4, to deter-
8.2.1 Supply proof pressure
mine
1) control flow versus input current at zero load
8.2.1.1 Open the return port valve.
(see 8.4.1 1,
2) flow gain,
8.2.1.2 Close both control port valves.
3) linearity,
8.2.1.3 Adjust the servovalve supply pressure to achieve
4) hysteresis,
1,5 times the rated pressure, and maintain this pressure for a
5) symmetry,
minimum of 5 min.
6) polarity,
NOTE - For production acceptance tests, this duration may be
7) resolution and threshold outside null region, reduced to 1 min.
8) lap conditions (see 8.4.21,
8.2.1.4 For approximately half of this period, apply positive
9) flow gain at null;
rated current, + in; for the other half, apply negative rated cur-
rent, - 1,.
d) control flow versus load pressure drop, in accordance
with 8.5.
8.2.1.5 No external leakage or permanent deformation shall
occur during the test.
8.1.2 The results of the tests shall be presented in graphical or
NOTE - Visual examination is required as part of a type test [see
tabular form for convenience (see 13.1).
13.2.3 u)l.
8.1.3 A signal generator shall be used to provide a con-
8.2.2 Return proof pressure
tinuously variable input signal and an X-Y recorder to show the
corresponding pressure and flow detected by suitable pressure
8.2.2.1 Close the return port valve.
and flow transducers.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 6404-1985 (E)
8.3.2 Resol tion and threshold at null
8.2.2.2 Close the control port valves and the internal leakage
valves.
8.3.2.1 Repeat steps 8.3.1.2 to 8.3.1.5 of the pressure gain
test.
8.2.2.3 Adjust the servovalve supply pressure to obtain a
proof pressure which shall be equal to the servovalve rated
pressure or to some specified percentage of it, and maintain
of one polarity until the
this pressure for a minimum of 5 min.
NOTE - For production acceptance tests, this duration may be
reduced to 1 min. 8.3.2.3 Note the value of this input current.
8.2.2.4 For approximately half of this period, apply positive
8.3.2.4 Apply a further small signal slowly (to avoid dynamic
+I,; for the other half apply negative rated
rated current,
effects) in the same sense of polarity until the control port
current, - I,.
pressure chaqges.
8.2.2.5 No external leakage or permanent deformation shall
8.3.2.5 Not$ the input current and the control port pressure
occur during the test.
readings.
NOTE - Visual examination is required as part of a type test [see
8.3.2.6 Measure the servovalve resolution at null by com-
13.2.3 U)].
puting the incremental current change from the algebraic dif-
ference of the last two values recorded.
8.3 Blocked control ports
8.3.2.7 Slo ly reverse the input signal until a reversal in the
8.3.1 Pressure gain
Y
control port yressures is observed.
8.3.1.1 Any necessary mechanical adjustments, such as
8.3.2.8 Record the input current.
minimizing the null bias, shall be made before commencing
these tests.
8.3.2.9 Measure the servovalve threshold at null by com-
8.3.1.2 Close both control port valves. puting the incremental current change from the algebraic dif-
ference of the last two values recorded.
8.3.1.3 Open the return port valve.
8.3.3 Null bias and null shift
I
8.3.1.4 Adjust the servovalve supply pressure to achieve rated
pressure.
The servovalve shall be nulled prior to any test performed to
measure the change in null shift with one or more operating
conditions.
8.3.1.5 Cycle the input current several times.
8.3.3.1 Null bias
8.3.1.6 Establish an X-Y plotter configuration to record load
pressure drop (Y-axis) versus input current (X-axis).
8.3.3.1.1 This test shall be carried out before commencing the
tests describqd in 8.3.3.2 to 8.3.3.4.
8.3.1.7 Check the zero on both scales.
I
8.3.3.1.2 Oden the return port valve.
8.3.1.8 Set the automatic signal generator for an input
current amplitude ( II,) sufficient to obtain maximum load
8.3.3.1.3 Close both control port valves.
pressure drop ( Ipn).
8.3.3.1.4 Adjust the servovalve supply pressure to achieve
8.3.1.9 Allow the input signal to be periodically cycled, ensur-
rated pressure.
ing that pen motion is unrestricted and that it is moving at such
a speed that the recorder dynamic effects are negligible.
8.3.3.1.5 A ply full positive rated current, + I,.
?
8.3.1.10 With the periodically cycled signal still applied, lower
8.3.3.1.6 Decrease the input current slowly to zero then to full
the plotter pen and record the characteristics over one com-
plete current cycle. negative rated current, - 1,.
8.3.1.11 Establish the pressure gain averaged between 8.3.3.1.7 To eliminate hysteresis, continue cycling the input
f40 % of the maximum load pressure drop from the X-Y plot current slowly between positive and negative values, while
obtained. gradually decreasing the maximum current levels.
I
l
---------------------- Page: 8 ----------------------
8.3.3.4.5 The test shall be carried out over the range of
8.3.3.1.8 When the current has been reduced to zero by this
operating temperatures for which the servovalve is designed.
method, note the control port pressures.
8.3.3.4.6 Take further readings with the fluid temperature
8.3.3.1.9 Slowly apply the appropriate input current
decreased by increments so as to minimize experimental errors.
necessary to bring the servovalve to null, i.e. to make the con-
trol pressure equal.
8.3.3.4.7 Plot null bias versus fluid temperature.
8.3.3.1.10 Note the value of input current.
8.3.4 Internal leakage
Slowly increase the input current in the same direc-
8.3.3.1.11
tion until the control port pressures change.
8.3.4.1 Close both control port valves.
8.3.3.1.12 Stop and reverse the direction of application of
8.3.4.2 Open the internal leakage valves.
input current until the control port pressures are again equal.
8.3.4.3 Close the return port valve.
8.3.3.1.13 Note the value of input current.
NOTE - The null bias current is the average of the two current values
8.3.4.4 Adjust the servovalve supply pressure to achieve rated
noted in the preceding steps, and the procedure outlined above
pressure.
ensures that only null bias is measured, and not the total effect of null
bias threshold and hysteresis.
8.3.4.5 Establish an X-Y plotter configuration to record return
line flow (Y-axis) versus input current (X-axis).
8.3.3.2 Null shift with supply pressure
8.3.4.6 Check the zero on both scales.
8.3.3.2.1 Decrease the supply pressure in suitable increments
by adjusting the pressure regulator.
8.3.4.7 Set the automatic signal generator for a maximum
amplitude of rf. I,,.
8.3.3.2.2 At each value of supply pressure, repeat the steps
outlined in 8.3.3.1.9 to 8.3.3.1.13 to obtain the null bias
8.3.4.8 Allow the input signal to be periodically cycled, ensur-
current.
ing that pen motion is unrestricted and that it is moving at such
a speed that
8.3.3.2.3 Plot null bias versus supply pressure.
a) recorder dynamic effects are negligible;
8.3.3.3 Null shift with return pressure
b) the change in internal leakage near servovalve null is
fully and accurately recorded.
8.3.3.3.1 Repeat the test described in 8.3.3.1, if necessary.
8.3.4.9 With the periodically cycled signal still applied, lower
8.3.3.3.2 Slowly close the return valve to establish suitable in- the plotter pen and record the characteristics over half a com-
crements of return pressure. plete cycle, commencing at either + I,, or - I,,.
NOTE - If a flowmeter is fitted in the return line, as shown in figure 1,
8.3.3.3.3 At each value of return pressure, repeat the steps
the internal leakage may be measured by a method similar to that
outlined in 8.3.3.1.9 to 8.3.3.1.13 to obtain the null bias
described above, but with the control valves set to divert return port
current.
flow directly through this flowmeter instead of to the positive diçplace-
ment flowmeter. Depending on the nature of the flowmeter, either a
8.3.3.3.4 Plot null bias versus return pressure.
continuous plot of internal leakage versus input current, or point-by-
point checks can be performed.
8.3.3.4 Null shift with fluid temperature
8.4 Open control ports
8.3.3.4.1 Repeat the test described in 8.3.3.1.
The tests described in 8.4.1 to 8.4.4 shall be carried out.
8.3.3.4.2 Record the fluid temperature.
8.4.1 Control flow versus input current characteristics
8.3.3.4.3 Increase the fluid temperature by a suitable in- at zero load
crement, and allow the test circuit temperature to stabilize for
at least 1 min. NOTE - This test obtains the no-load flow versus input current curve
and is used to deduce many of the steady-state valve characteristics.
8.3.3.4.4 At each stable temperature, repeat the steps out-
8.4.1.1 Open the return port valve.
lined in 8.3.3.1.9 to 8.3.3.1.13 to obtain the null bias current.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 6404-1985 E)
8.4.4.3 Note the current and the corresponding flowmeter
8.4.1.2 Open both control port valves and close internal
reading.
leakage valves.
8.4.4.4 Slowly apply a further small signal (to avoid dynamic
8.4.1.3 Ad
...
Norme internationale @ 6404
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONOME~YHAPO~HAR OPrAHM3AUMR no CTAHAAPTH3A~HM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Transmissions hydrauliques - Servodistri buteurs -
3)
Méthodes d'essai
Hydraulic fluid power - Servovalves - Test methods
Première édition - 1985-12-15
ii: CDU 621.646.2 - 526 Réf. no : IS0 6404-1985 (FI
-
Delcripteurs : transmission par fluide, matériel hydraulique, servomécanisme hydraulique, soupape hydraulique, essai, essai de fonctionnement,
matériel d'essai.
i
o- 23 pages
Prix basé sur
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L‘ISO (Organisation internationale de normalkation) 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 intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
créé à cet effet. 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. Les Normes internationales sont approuvées confor-
I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
mément aux procédures de
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 6404 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131,
Transmissions hydrauliques et pneumatiques.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1985 0
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Som maire Page
O Introduction . 1
1 Objet et domaine d'application . 1
2 Références . 1
3 Symboles et unités . 1
4 Définitions . 2
5 Conditions d'essai normalisées . 2
6 Installation d'essai . 2
7 Essais électriques . 2
7.1 Résistance d'isolement . 2
7.2 Résistance à la bobine . 2
7.3 Inductance de la bobine . 2
8 Essais en régime stationnaire . 3
8.1 Généralités . 3
8.2 Pression d'épreuve . 3
8.3 Orifices de commande obturés . 4
8.4 Orifices de commande ouverts . 6
8.5 Courbe de débit modulé en fonction de la pression différentielle
decharge . 7
9 Essais dynamiques . 7
9.1 Essai de réponse en fréquence . 7
9.2 Essai de réponse transitoire . 8
10 Essai d'endurance . 8
11 Essai d'impulsions de pression . 8
12 Essais d'environnement . 9
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
13 Présentation des résultats . 9
13.1 Généralités .
9
13.2 Procès-verbaux d'essai . 9
13.3 Présentation graphique . 10
14 Phrase d'identification . 11
.. ............. ............. 24
Annexe Erreurs et classes de mesure .
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 6404-1985 (FI
Transmissions hydrauliques - Servodistributeurs -
Méthodes d'essai
O Introduction Publication CE1 68, Essais fondamentaux climatiques et de
robustesse mécanique.
Dans les systèmes de transmissions hydrauliques, l'énergie est
Publication CEI 617, Symboles graphiques pour schémas.
transmise et commandée par un liquide sous pression circulant
en circuit fermé.
3 Symboles et unités
Un servodistributeur est un élément de ce circuit qui reçoit un
signal de commande analogique, électrique ou mécanique et
Les symboles et unités utilisés dans la présente Norme inter-
délivre en réponse un débit ou une pression modulée de façon
nationale figurent dans le tableau 1
similaire.
Tableau 1 - Symboles et unités
1 Objet et domaine d'application
Paramètres Svmbole Unité
La présente Norme internationale spécifie des méthodes d'essai
Impédance de la
bobine Z n
pour servodistributeurs électrohydrauliques et plus particulière-
ment des essais de réception à la production et des essais de
Inductance de la
bobine L H
prototype (qualification).
Résistance de la
bobine R n
Les essais sont effectués, sauf indication contraire, avec des
fluides hydrauliques à base d'huile minérale disponibles dans le
Amplitude du signal
de superposition mA
commerce.
Fréquence du signal
de superposition
La présente Norme internationale ne spécifie aucune méthode Hz
permettant de déterminer les caractéristiques afférentes aux
Courant d'entrée mA
systèmes extérieurs de régulation en circuit fermé.
Courant nominal
mA
Débit modulé I/min
La prdsente Norme internationale est applicable principalement
Gain en débit
I/min. mA
aux servodistributeurs électrohydrauliques à débit d'entrée
Hystérésis mA
modulé par le courant, mais plusieurs chapitres sont également
applicables à d'autres types de servodistributeurs tels que
Fuites internes I/min
servodistributeurs de pression et servodistributeurs avec asser-
Pression différentielle
vissement entre les étages.
de charge bar ou kPa 'I
Pression d'alimentation bar ou kPa
Pression nominale
bar ou kPa
2 Références
Contre-pression bar ou kPa
Pression de commande bar ou kPa
IS0 1219, Transmissions hydrauliques et pneumatiques -
Symboles graphiques. Chute de pression
interne bar ou kPa
IS0 3448, Lubrifiants liquides industriels - Classification IS0 Gain en pression
bar/mA ou
kPa/mA
selon la viscosité.
Sensibilité
mA
IS0 4406, Transmissions hydrauliques - Fluides - Code des
Seuil
mA
polluants solides.
Rapport d'amplitude dB
D~D hasaae
degré
IS0 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques -
Vocabulaire.
1) 1 bar = 100 kPa = lo5 Pa = 0,l MPa; 1 Pa = 1 N/m*
1) Actuellement au stade de projet.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 6404-1985 (FI
7.1.1.1 Relier l'une à l'autre les bornes de la bobine et faire
4 Définitions
passer entre celles-ci et le corps du servodistributeur un cou-
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini- rant continu de tension égale à la plus élevée des deux valeurs
:
tions données dans I'ISO 5598 sont applicables. suivantes
-
cinq fois la tension maximale escomptée de la bobine,
ou
5 Conditions d'essai normalisées
- 5oov.
Sauf indication contraire, tous les essais spécifiés dans la pré-
sente Norme internationale s'entendent dans les conditions
7.1.1.2 Maintenir cette tension pendant 60 s et mesurer pen-
normalisées suivantes :
dant ce temps l'intensité du courant à l'aide d'un vérificateur
d'isolement du commerce,
- température ambiante: 20 f 5 OC;
- filtration : code des polluants solides
7.1.1.3 Le rapport de la tension appliquée à l'intensité du
conformément à I'ISO 4406,
courant obtenue donne la résistance à l'isolement (celle-ci doit
à indiquer;
normalement dépasser 100 MO).
- type de fluide : fluide hydraulique à base
d'huile minérale du NOTE - Lorsque le montage comporte deux bobines et quatre fils,
l'essai peut également avoir lieu entre les bobines.
commerce 1);
- température du fluide: 40 f 6 OC, température à
7.2 Résistance à la bobine
l'entrée du servodistributeur;
- viscosité: VG 32, de I'ISO 3448;
7.2.1 La résistance de la bobine d'un servodistributeur étant
- pression d'alimen- pression nominale + pres-
fonction de la température, laisser celle-ci se stabiliser à tempé-
tation : sion de retour;
rature ambiante pendant un certain temps.
- pression de retour: <5 % de la pression nomi-
nale.
7.2.2 Mesurer la résistance de la ou de chaque bobine (si le
à l'aide d'un appareil
servodistributeur en comporte plusieurs)
électrique d'une précision de f2 % .
6 Installation d'essai
NOTE - Le servodistributeur n'a pas besoin d'être mis en pression à
l'aide du fluide pendant le mesurage de la résistance de la bobine.
L'aptitude à l'emploi d'une installation donnée dépend de la
à respecter les limites admissibles d'erreur
capacité de celle-ci
indiquées dans l'annexe.
7.3 Inductance de la bobine
La figure 1 représente le circuit d'une installation d'essai type en
7.3.1 Mesurer l'inductance totale de la bobine (correspondant
régime stationnaire. Cette installation permet un enregistre-
à l'inductance des deux bobines montées en série dans le cas
ment point par point ou en continu des résultats. Les deux cap-
à deux bobines et quatre fils), le servo-
d'un servodistributeur
teurs de pression absolue peuvent être remplacés par un seul
distributeur fonctionnant dans les conditions d'essai normali-
capteur de pression différentielle.
sées indiquées dans le chapitre 5.
Les figures 2 et 3 représentent les circuits d'installation d'essai
NOTE - Cet essai mesure l'inductance apparente qui varie avec la fré-
type en dynamique. Ces installations reprennent une grande
quence et l'amplitude du signal à cause de la tension induite (force
partie du circuit représenté à la figure 1.
contre-électromotrice) due au mouvement de l'armature. Le résultat
est utile pour le choix des circuits à amplificateur.
7 Essais électriques
7.3.2 Brancher sur le circuit un oscillateur permettant
d'accoupler la bobine du servodistributeur en série avec une
7.1 Résistance d'isolement
résistance de précision non inductive (voir figure 4).
7.1.1 La résistance d'isolement de la bobine et des raccorde-
7.3.3 Régler la fréquence, f, de l'oscillateur sur une fréquence
ments du servodistributeur doit être mesurée conformément au
différente de celle du circuit d'alimentation de l'équipement
7.1.1 .I à 7.1.1.3.
mode opératoire spécifié de
d'essai, donc selon le cas, soit sur 50 Hz, soit sur 60 Hz.
NOTE - Les servodistributeurs n'ont pas à être mis en pression pour
7.3.4 Régler le courant d'entrée dans le servodistributeur de
cet essai. Malgré tout, si les éléments électriques internes sont en
manière à donner une amplitude de crête égale au courant
contact avec le fluide (par exemple servodistributeur à bobine humide),
il convient de remplir le distributeur de fluide hydraulique. nominal.
1) Dans des circonstances particulières, ce fluide peut être remplacé par celui normalement prévu pour le distributeur.
2
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7.3.5 Choisir un oscillateur capable de fournir un courant non- 8.1.2 Pour plus de commodité, les résultats d'essai doivent
distordu au servodistributeur. 13.1).
être présentés sous forme graphique (voir
7.3.6 A l'aide d'un oscilloscope, moduler la forme de la lon-
8.1.3 Un générateur de signal produisant un signal d'entrée
gueur d'onde de tension dans la résistance R pour vérifier que
variable en continu et un enregistreur X-Y affichant les données
la forme est sinusoïdale.
de pression et de débit correspondantes, grâce à des capteurs
de pression et de débit appropriés, doivent être utilisés.
7.3.7 Mesurer les tensions alternatives de crête eR, eT et eV.
8.1.4 Alternativement, la réponse du servodistributeur au
7.3.8 Construire le schéma représenté à la figure 5 qui illustre
signal d'entrée, qu'il s'agisse d'un débit ou d'une pression, doit
le rapport vectoriel des tensions.
être enregistrée manuellement, point par point.
7.3.9 Exprimer les caractéristiques d'impédance de la bobine
NOTES
de la manière suivante :
1 II importe dans ce contexte que le signal ne se déplace que dans
- angle de phase, /3
une seule direction pendant la première moitié du cycle d'essai et dans
la direction opposée dans la seconde moitié. Cela permet de ne jamais
- impédance de la bobine, exprimée en ohms
masquer I'hystérésis inhérente au servodistributeur. II est utile d'avoir
un générateur de signal automatique pour empêcher l'inversement ino-
eV
Z= R- piné du signal.
eR
2 Le type de la fonction (sinusoïdale, à front raide, etc.) produite par
-
inductance apparente, exprimée en henry
le générateur de signal n'a aucune importance dans la mesure où la
vitesse est faible par rapport à la réponse de l'enregistreur.
R eL
L=-x-
21s eR
8.1.5 Un enregistreur comportant un moyen de réglage
convenable de l'amplitude des signaux de courant du capteur et
du servodistributeur et également un système de centrage du
8 Essais en régime stationnaire
relevé sur le graphique doivent être utilisés.
8.1 Généralités
8.1.6 Outre le générateur de signal automatique, une entrée à
commande manuelle avec commutateur inverseur permettant
8.1.1
Les essais suivants doivent être réalisés:
le réglage du servodistributeur et du matériel doit être prévue.
a) pression d'épreuve, conformément à 8.2;
8.1.7 Le générateur de signal et les réglages manuels doivent
b) orifices de commande obturés, conformément à 8.3,
pouvoir donner des signaux négatifs ou positifs sans qu'on ait à
pour déterminer :
recourir à une quelconque commutation.
1) le gain en pression (voir 8.3. I),
2) la sensibilité et le seuil au zéro (voir 8.3.2),
8.2 Pression d'épreuve
3) le décalage et la dérive du zéro (voir 8.3.31,
O
Avant de passer à un quelconque autre essai, l'intégrité du
4) les fuites internes (voir 8.3.41,
servodistributeur doit être vérifiée par les essais de pression
5) la pression nulle;
8.2.1 et 8.2.2.
décrits en
c) orifices de commande ouverts, conformément à 8.4,
8.2.1 Établissement de la pression d'épreuve
pour déterminer :
1) les caractéristiques de débit modulé en fonction du
8.2.1.1 Ouvrir la soupape de raccordement à l'orifice de
courant sous charge nulle (voir 8.4.11,
retour.
2) le gain en débit,
3) la linéarité,
8.2.1.2 Fermer les deux soupapes des orifices de commande.
4) I'hystérésis,
8.2.1.3 Régler la pression d'alimentation du distributeur à une
5) la symétrie,
fois et demie la pression nominale et maintenir cette pression
6) la polarité, au moins 5 min.
7) la sensibilité et le seuil en dehors de la zone du zéro,
NOTE - Pour les essais de réception à la production cette durée peut
être réduite à 1 min.
8) les conditions de recouvrement,
9) le gain en débit au zéro;
8.2.1.4 Faire passer le courant nominal positif + I, pendant la
première moitié de cette durée, puis pendant la deuxième moi-
d) caractéristiques de débit modulé en fonction de la pres-
sion différentielle de charge, conformément à 8.5. tié le courant nominal négatif - I,.
3
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8.3.1.9 Appliquer de façon permanente le signal d'entrée
8.2.1.5 Vérifier qu'il ne se produit ni fuite externe ni déforma-
périodique en vérifiant le libre mouvement de l'aiguille de I'enre-
tion rémanente pendant l'essai.
gistreur, à une vitesse annihilant les effets dynamiques de ce
dernier.
NOTE - Un examen visuel fait obligatoirement partie de l'essai de pro-
totype [voir 13.2.3 uil.
8.3.1 .IO Le signal périodique étant appliqué en permanence,
8.2.2 Pression d'épreuve à l'orifice de retour
abaisser l'aiguille de l'enregistreur et enregistrer les caractéristi-
ques sur un cycle de courant complet.
Fermer la soupape de raccordement à l'orifice de
8.2.2.1
retour.
8.3.1.11 Évaluer le gain en pression moyenné entre f40 %
de la pression différentielle de charge maximale sur le graphique
8.2.2.2 Fermer les soupapes des orifices de commande et les X-Y ainsi enregistré.
soupapes d'évacuation des fuites internes.
8.3.2 Sensibilité et seuil au zéro
8.2.2.3 Régler la pression d'alimentation du distributeur pour
obtenir une pression d'épreuve égale à la pression nominale du
8.3.2.1 Reprendre les étapes 8.3.1.2, 8.3.1.3, 8.3.1.4 et
servodistributeur ou à un pourcentage déterminé de celle-ci, et
8.3.1.5 de l'essai de gain en pression ci-devant.
maintenir cette pression au moins 5 min.
a
NOTE - Pour les essais de réception à la production cette durée peut
8.3.2.2 Appliquer un signal d'entrée faible de l'une ou de
être réduite à 1 min.
l'autre polarité en s'arrêtant lorsque les pressions au niveau des
orifices de commande sont égales.
8.2.2.4 Faire passer le courant nominal positif + in pendant la
première moitié de cette durée, puis pendant la deuxième moi-
8.3.2.3 Noter le signal d'entrée.
tié, le courant nominal négatif - in.
8.3.2.4 Appliquer lentement (pour annihiler les effets dynami-
8.2.2.5 Vérifier qu'il ne se produit ni fuite externe ni déforma-
ques) un autre signal faible de même sens jusqu'à modification
tion rémanente pendant l'essai.
de la pression au niveau des orifices de commande.
NOTE - Un examen visuel fait obligatoirement partie de l'essai de
prototype [voir 13.2.3 U)].
8.3.2.5 Noter la valeur du courant d'entrée et de la pression
aux orifices de commande.
8.3 Orifices de commande obturés
8.3.2.6 Mesurer la sensibilité du servodistributeur au zéro par
8.3.1 Gain en pression
calcul de l'accroissement de la valeur du courant calculé en
la différence algébrique des deux dernières valeurs enre-
faisant
gistrées.
8.3.1 .I Tous les réglages mécaniques nécessaires, suscepti-
bles de minimiser le décalage du zéro, doivent être effectués
avant de procéder aux essais suivants :
8.3.2.7 Inverser lentement le sens du signal d'entrée jusqu'à
e
noter un inversement des pressions au niveau des orifices de
8.3.1.2 Fermer les deux soupapes de raccordement aux orifi-
commande.
ces de commande.
8.3.2.8 Enregistrer le courant d'entrée.
8.3.1.3 Ouvrir la soupape de l'orifice de retour.
8.3.2.9 Mesurer le seuil du servodistributeur au zéro par calcul
8.3.1.4 Régler la pression d'alimentation du servodistributeur
de l'accroissement de la variation du courant calculé en faisant
à sa valeur nominale.
la différence algébrique des deux dernières valeurs enregis-
trées.
8.3.1.5 Faire passer plusieurs fois dans le circuit le courant
d'entrée.
8.3.3 Décalage et dérive du zéro
8.3.1.6 Mettre en place un enregistreur X-Y pour enregistrer
Mettre le servodistributeur à zéro avant tout essai ayant pour
la chute de pression en charge (axe des Y) en fonction du cou-
but de mesurer la variation de la dérive du zéro dans une ou plu-
rant d'entrée (axe des XI.
sieurs conditions de fonctionnement.
8.3.1.7 Vérifier le zéro sur les deux échelles.
8.3.3.1 Décalage du zéro
8.3.1.8 Régler le générateur automatique de signal sur une
8.3.3.1.1 Les opérations suivantes doivent être effectuées
amplitude de courant d'entrée suffisante ( fZn) pour obtenir
avant de procéder aux essais décrits de 8.3.3.2 à 8.3.3.4.
une pression différentielle de charge maximale ( rtp,).
4
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8.3.3.3.2 Fermer lentement la soupape de retour pour définir
8.3.3.1.2 Ouvrir la soupape de raccordement à l‘orifice de
des paliers convenables de pression de retour.
retour.
8.3.3.1.3 Fermer les deux soupapes de raccordement aux ori-
8.3.3.3.3 Pour chaque valeur de la pression de retour, répéter
fices de commande.
les opérations indiquées de 8.3.3.1.9 à 8.3.3.1.13 pour obtenir
le courant de décalage du zéro.
8.3.3.1.4 Régler l’alimentation en pression à sa valeur nomi-
8.3.3.3.4 Tracer ensuite une courbe du décalage du zéro en
nale.
fonction de la pression à l‘orifice de retour.
8.3.3.1.5 Faire passer le courant nominal positif total, + in.
8.3.3.4 Dérive du zéro avec la température du fluide
8.3.3.1.6 Diminuer lentement le courant d’entrée jusqu’à
zéro, puis faire passer le courant nominal négatif total, - in.
8.3.3.4.1 Reprendre l‘essai décrit en 8.3.3.1.
8.3.3.1.7 Pour éliminer I’hystérésis, continuer à faire varier
8.3.3.4.2 Noter la température du fluide.
lentement, de manière cyclique, le courant d‘entrée entre ses
valeurs positive et négative en diminuant progressivement son
0 niveau maximal.
8.3.3.4.3 Augmenter cette température d’une quantité conve-
nable et laisser la température du circuit d‘essai se stabiliser
pendant au moins 1 min.
8.3.3.1.8 Une fois le courant réduit à zéro de cette manière
noter les pressions au niveau des orifices de commande.
8.3.3.4.4 À chaque palier stable répéter les opérations indi-
quées de 8.3.3.1.9 à 8.3.3.1.13 pour obtenir le courant de déca-
8.3.3.1.9 Faire passer lentement le courant d’entrée néces-
lage du zéro.
saire pour ramener le servodistributeur au zéro, c’est-à-dire
égaliser les pressions d’utilisation.
8.3.3.4.5 Effectuer l’essai sur toute la gamme d’utilisation pré-
8.3.3.1.10 Noter la valeur du courant d’entrée.
vue du servodistributeur.
8.3.3.1.11 Augmenter lentement le courant d’entrée dans le
8.3.3.4.6 Effectuer les relevés successifs de température du
même sens jusqu’à modification des pressions au niveau des
fluide au fur et à mesure qu’elle diminue pour réduire au maxi-
orifices de commande.
mum les erreurs expérimentales.
8.3.3.1.12 Arrêter et inverser le sens de passage du courant
8.3.3.4.7 Tracer ensuite la courbe du décalage du zéro par
d’entrée jusqu‘à ce que les pressions s‘égalisent à nouveau aux
rapport à la température du fluide.
orifices de commande.
8.3.3.1.13 Noter la valeur du courant d‘entrée.
8.3.4 Fuites internes
1
-
NOTE - Le courant de décalage du zéro est la moyenne des deux
valeurs de courant notées aux étapes précédentes. La technique 8.3.4.1 Fermer les deux soupapes de raccordement aux orifi-
ci-devant garantit que seul le décalage du zéro est mesuré et non l‘effet
ces de commande.
total du seuil et de I‘hystérésis sur le décalage.
8.3.4.2 Ouvrir les soupapes d’écoulement des fuites internes.
8.3.3.2 Dérive du zéro avec la pression d‘alimentation
8.3.4.3 Fermer la soupape de l‘orifice de retour.
Réduire la pression d’alimentation par paliers conve-
8.3.3.2.1
nables en réglant le régulateur de pression.
8.3.4.4 Régler la pression d’alimentation du servodistributeur
à la pression nominale.
8.3.3.2.2 Pour chaque valeur de la pression d‘alimentation,
répéter les opérations indiquées de 8.3.3.1.9 à 8.3.3.1.13 pour
obtenir le courant de décalage du zéro. 8.3.4.5 Brancher l’enregistreur X-Y de manière à enregistrer le
débit dans la conduite de retour (axe des Y) en fonction du cou-
X).
rant d’entrée (axe des
8.3.3.2.3 Tracer ensuite une courbe du décalage du zéro en
fonction de la pression d‘alimentation.
8.3.4.6 Vérifier le zéro sur les deux échelles.
8.3.3.3 Dérive du zéro avec la pression de retour
8.3.4.7 Régler le générateur automatique de signal sur une
amplitude maximale de k in.
8.3.3.3.1 Reprendre l‘essai décrit en 8.3.3.1, si nécessaire.
5
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8.4.1.8 Vérifier que la chute de pression dans l'appareil
8.3.4.8 Appliquer de façon permanente le signal d'entrée
demeure relativement constante pendant tout le cycle de cou-
périodique en vérifiant le libre mouvement de l'aiguille de l'enre-
rant.
gistreur à une vitesse qui :
a) rende négligeables les effets dynamiques de l'enre-
8.4.1.9 Le signal périodique étant appliqué en permanence,
gistreur ;
abaisser l'aiguille de l'enregistreur et enregistrer les caractéristi-
ques sur un cycle de courant complet.
b) permette d'enregistrer en totalité et avec précision les
variations des fuites internes au voisinage du servodistri-
8.4.1.10 Déterminer le débit modulé au courant nominal, le
buteur.
gain en débit, la linéarité, I'hystérésis, la symétrie et la polarité à
partir de la courbe ainsi établie.
8.3.4.9 Le signal périodique étant appliqué en permanence,
abaisser l'aiguille de l'enregistreur et enregistrer les caracté-
ristiques sur la moitié d'un cycle complet, en commençant soit 8.4.2 Conditions de recouvrement
par + rn, soit par - in.
8.4.2.1 En suivant la procédure décrite en 8.4.1, tracer une
NOTE - Si un débitmètre est monté sur la conduite de retour comme
courbe établissant les conditions de recouvrement en augmen-
indiqué à la figure 1, on peut mesurer les fuites internes par une
tant sur les deux axes la sensibilité de l'enregistreur X-Y à partir
méthode similaire à celle qui est décrite ci-devant, les soupapes de
des valeurs nécessaires pour tracer une courbe complète de
commande étant toutefois réglées de manière à dériver le fluide abou-
débit et en n'enregistrant que la partie de cette courbe qui cor-
tissant à l'orifice de retour directement vers le débitmètre au lieu de le
respond à la zone du zéro.
diriger vers l'organe de commande. Selon la nature de la sortie du
débitmètre on peut obtenir soit une courbe continue, soit un dia-
gramme point par point des fuites internes en fonction du signal 8.4.2.2 Pour cet essai particulier, ni l'exactitude ni les caracté-
d'entrée.
ristiques du dispositif de mesurage du débit à zéro ne doivent
affecter d'une manière significative l'exactitude des résultats
d'essai.
8.4 Orifices de commande ouverts
8.4.3 Saturation du débit
Les essais décrits de 8.4.1 à 8.4.4 doivent être effectués.
En suivant la procédure 8.4.1, tracer une courbe indiquant la
saturation en augmentant le courant de façon suffisante pour
8.4.1 Caractéristiques de débit modulé par rapport au
obtenir un effet de saturation.
courant d'entrée sous charge nulle
NOTE - Cet essai permet d'obtenir la courbe du débit sous charge 8.4.4 Sensibilité et seuil en dehors de la zone du zéro
nulle par rapport au signal d'entrée et d'en déduire les caractéristiques
du distributeur en régime stationnaire.
8.4.4.1 En suivant la procédure décrite en 8,4.1, faire passer le
courant d'entrée dans le circuit.
8.4.1.1 Ouvrir la soupape de raccordement à l'orifice de
retour.
8.4.4.2 Faire passer un faible courant de polarisation.
8.4.1.2 Ouvrir les deux soupapes de raccordement aux orifi- 8.4.4.3 Noter la valeur de courant et la valeur de débit corres-
ces de commande et fermer les soupapes d'écoulement des pondante lue sur le débitmètre.
fuites internes.
8.4.4.4 Faire passer lentement (pour annihiler les effets dyna-
8.4.1.3 Régler la pression d'alimentation du servodistributeur miques) un autre faible courant d'entrée de même polarité
jusqu'à ce qu'il y ait modification de la lecture du débitmètre.
à sa valeur nominale.
8.4.4.5 Noter la nouvelle valeur du courant de sortie.
8.4.1.4 Faire passer plusieurs fois dans le circuit le courant
d'entrée.
8.4.4.6 Mesurer la sensibilité du servodistributeur par calcul
de l'augmentation de la variation du courant calculée d'après la
8.4.1.5 Brancher l'enregistreur X-Y de manière à enregistrer le
différence algébrique des deux valeurs enregistrées.
débit modulé (axe des Y) en fonction du courant d'entrée (axe
des XI.
8.4.4.7 Inverser lentement le signal d'entrée jusqu'à obtenir
une variation correspondante de la lecture du débitmètre.
8.4.1.6 Régler le générateur automatique de signal sur l'ampli-
tude maximale de f In .
8.4.4.8 Enregistrer le signal d'entrée.
8.4.1.7 Appliquer de façon permanente le signal d'entrée
8.4.4.9 Mesurer le seuil du servodistributeur par calcul de
périodique en vérifiant le libre mouvement de l'aiguille de l'enre-
l'augmentation de la variation du signal calculée d'après la dif-
gistreur à une vitesse qui annihile les effets dynamiques de ce
férence algébrique des deux dernières valeurs enregistrées.
dernier et du débitmètre.
6
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8.4.4.10 Répéter les opérations ci-devant à d'autres niveaux c) un vérin hydraulique symétrique;
du signal et aux deux polarités de manière à enregistrer les
d) des capteurs de vitesse et de position ;
et du seuil.
valeurs maximales de la sensibilité
e) un oscilloscope ou un analyseur de fonction de transfei
(TFA) ou n'importe quel autre enregistreur approprié.
8.5 Courbe de débit modulé en fonction de la
pression différentielle de charge
9.1.1.2 L'amplificateur et les capteurs doivent avoir une lar-
La nature de la variation du débit modulé en fonction de la pres-
geur de bande très supérieure à celle du servodistributeur et
sion différentielle de charge doit être déterminée de la manière
capable de fournir un signal de sortie non-distordu.
suivante :
9.1.1.3 Le vérin hydraulique (utilisé pour réguler le débit de
8.5.1 Ouvrir la soupape de raccordement à l'orifice de retour.
sortie) et le matériel d'essai qui lui est associé doivent avoir un
effet négligeable sur le fonctionnement dynamique du servo-
distributeur du fait de leurs faibles caractéristiques de frotte-
8.5.2 Ouvrir les deux soupapes des orifices de commande.
ment et de leur fréquence propre très supérieure à celle du
distributeur.
8.5.3 Régler la pression d'alimentation du distributeur sur sa
valeur nominale, en compensant toute contre-pression éven-
9.1.
...
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