ISO 5393:1994
(Main)Rotary tools for threaded fasteners — Performance test method
Rotary tools for threaded fasteners — Performance test method
Specifies a laboratory performance test method for power assembly tools for installing threaded fasteners. Gives instructions on what to test for and how to evaluate and present the test data. Is applicable to tools which apply torque continuously, i.e. does not apply e.g. to impact and ratchet wrenches.
Outils rotatifs pour éléments de fixation filetés — Méthode d'essai des caractéristiques de fonctionnement
La présente Norme internationale prescrit une méthode d'essai de laboratoire relative aux caractéristiques de fonctionnement des outils utilisés pour assembler des éléments de fixation filetés. Elle donne des instructions pour les caractéristiques à mesurer, et sur la manière d'évaluer et de présenter les résultats de mesure. Elle est applicable aux outils qui exercent un couple de serrage continu. Elle n'est pas applicable aux clés à choc, aux clés à rochet, aux clés à embrayage à rochet ou autres outils qui serrent les éléments de fixation par paliers discontinus en surmontant le frottement statique à chaque palier. Le couple appliqué par ces outils ne peut en effet pas être mesuré avec des instruments de type classique. Cette méthode d'essai n'est pas destinée a être utilisée comme essai de routine pour les contrôles en usine.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
5393
Second edition
1994-05-01
Rotary tools for threaded fasteners -
Performance test method
Outils rotatifs pour Bl6ments de fixation filet& - M&hode d’essai des
caractbistiques de fonctionnement
Reference number
IS0 5393: 1994(E)
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IS0 5393: 1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization 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 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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 5393 was prepared by Technical Committee
!SO/TC 118, Compressors, pneumatic tools and pneumatic machines,
Sub-Committee SC 3, Pneumatic tools and machines.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 5393:1981), which has been technically revised.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
0 IS0 1994
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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IS0 5393: 1994(E)
Introduction
The test method specified in this International Standard is designed to
measure the capability of power assembly tools. It is not intended as a
routine in-plant inspection test.
This International Standard is intended
a) to give users of threaded fasteners a method for evaluating and
specifying the performance of power assembly tools, and
b) to enable the producers of power tools to offer their products under
correlated technical specifications.
. . .
III
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IS0 5393: 1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Rotary tools for threaded fasteners - Performance
test method
It is expressed in newton metres (Nom).
1 Scope
This International Standard specifies a laboratory per- 3.2 angle: Measure of the angular displacement
formance test method for power assembly tools for through which a fastener is turned.
installing threaded fasteners. It gives instructions on
It is expressed in degrees (“1.
what to test for and how to evaluate and present the
test data.
3.3 torque rate: Increase in torque with angular
It is applicable to tools which apply torque continu-
displacement while advancing a fastener in a threaded
.
ously. It is, however, not applicable to impact
jotnt .
ratchet wrenches or wrenches with
wrenches,
ratcheting clutches, or other tools which advance
It is expressed in newton metres per revolution
fasteners in discontinuous increments, overcoming
(Nom/rev).
static friction at each increment, in particular because
the applied torque of these tools cannot be measured
3.4 mean torque, r: Arithmetic average of several
using conventional types of instrumentation.
torque readings on a specific joint under stated con-
ditions, calculated by dividing the sum of the readings
The test method is not intended as a routine in-plant
by the number of readings.
inspection test.
3.5 range: For a group of readings, the numerical
2 Normative reference
difference between the highest reading and the low-
est reading.
The following standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
3.6 standard deviation, S: Measure of the disper-
of this International Standard. At the time of publi-
sion (scatter) based on the mean-squared deviation
cation, the edition indicated was valid. All standards
from the arithmetic mean derived from a sample of a
are subject to revision, and parties to agreements
statistical population.
based on this International Standard are encouraged
to investigate the possibility of applying the most re-
3.7 six sigma, 6s: Range of probability, plus and
cent edition of the standard indicated below. Mem-
minus three standard deviations from the mean, de-
bers of IEC and IS0 maintain registers of currently
rived from a sample of a statistical population. For a
valid International Standards.
normally distributed statistical population, 99,73 % of
all members of that population are encompassed.
IS0 278711984, Rotary and percussive pneumatic
Performance tests.
tools -
3.8 6s torque scatter: Predictable range of torque
over which a tool will perform using a single torque-
3 Definitions
rate joint under controlled conditions. For a normally
distributed statistical population, 99,73 % of all mem-
For the purposes of this International Standard, the
bers of that population are encompassed.
following definitions apply.
For the practical purposes of this International Stan-
dard, 6s torque scatter is the total probable range of
3.1 torque: Product of the force turning the fastener
torque of a tool run on a single joint at the same set-
and the perpendicular distance between the line of
ting of the tool torque adjustment.
force and the centre of the fastener.
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IS0 5393:1994(E)
3.9 6s torque scatter as a percentage of the mean
3.17 test torque level: Specified mean torque level
torque: Single numerical value designating the torque
attainable on a low torque-rate joint (L) in accordance
capability of a tool run on a single torque-rate joint
with this International Standard.
under controlled conditions.
3.18 torque adjustment range: Range over which
a power tool can be adjusted from the rated torque
3.10 mean shift: Difference in mean torque of a tool
to the lowest mean torque recommended by the
run on threaded joints of two different torque rates
manufacturer.
at the same setting of the tool torque adjustment.
NOTE 1 Adjustments can be made within the torque
3.11 combined torque scatter, ATcomb: Predictable
range by manipulating the torque control mechanism or, for
range of torque over which a tool will perform, en-
some pneumatic tools, by adjusting the air pressure. Some
compassing 99,73 % or more of all possible torque
pneumatic tools require adjustment of both the torque con-
readings, taken on a range of joints of varying torque trol mechanism and the air pressure to cover their adjust-
rate, from a defined high torque rate through and be- ment range. Adjustments over the range may be
continuous, or, in some tools, may be made in a finite
yond a defined low torque rate.
number of steps.
For the practical purposes of this International Stan-
dard, combined torque scatter of a tool is the total
4 Symbols
probable range of torque of a tool run on all joints
used in practice at the same setting of the tool torque
The subscript H is used to denote high torque-rate
adjustment.
joints and the subscript L to denote low torque-rate
joints as specified in 5.2.
3.12 combined mean torque, FComb: Midpoint of
the combined torque scatter of a tool between the
lowest and highest predictable torque readings, en-
5 Method for measurement of
compassing 99,73 % or more of all possible readings.
performance
3.13 combined torque scatter as a percentage of
the combined mean torque: Single numerical value
5.1 General rules for performance tests
designating the torque capability of a tool run on joints
of varying torque rate, from a defined high torque rate
5.1.1 All measurements carried out in conformity
through and beyond a defined low torque rate at the
with this International Standard shall be performed by
same setting of the tool torque adjustment.
competent persons and with accurate instrumen-
tation, which is calibrated against existing standard
3.14 stall-type tool: Power assembly tool for tight-
methods.
ening threaded fasteners, which delivers an output
torque as long as power is applied to the motor, via
5.1.2 If torque output is adjusted by means other
a valve or a switch.
than by changing the air pressure, the adjustment
shall be constant throughout the test and shall be
For pneumatic stall tools the torque setting is ac-
such that the torque control mechanism operates
complished through the setting of an air pressure
each time.
regulator.
5.1.3 The performance of pneumatic tools is af-
3.15 torque control tool: Power assembly tool for
fected by the ambient conditions such as atmospheric
tightening threaded fasteners, which is provided with
pressure and temperature. For this reason, the ambi-
a torque control mechanism which shuts off or dis-
ent conditions shall be kept within the limits specified
connects the power to the tool when a predetermined
in IS0 2787.
set output torque level is attained.
5.1.4 During performance tests of pneumatic tools,
3.16 rated torque: Highest mean torque attainable
the air pressure at the inlet to a 3-metre hose of the
by a tool tested on a low torque-rate joint (L) in ac-
tool manufacturer’s specification attached to the tool
cordance with this International Standard.
inlet shall be kept within the following limits:
For pneumatic tools, it is necessary to state the inlet
- free-running conditions: between the static value
air pressure. If not stated, the inlet air gauge pressure
and - 2 % of the static value;
is 6,3 bar?
Electric and hydraulic tools shall be tested under rated
- approaching the test torque level: + 1 % of the
-
input conditions.
static value.
1) 1 bar = 0,l MPa
2
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IS0 5393: 1994(E)
NOTE 2 A lubricator with insufficient flow properties can
5.2.2 To satisfy the conditions specified in 5.2.1,
affect these values.
test fixtures for use with this International Standard
shall comply with the following requirements.
No pressure adjustments shall be made during the
course of a given test. An example of a suitable test
In a diagram where the required torque is plotted
a)
installation is shown in figure 1.
as a function of the angular displacement of the
input drive of the test joint, the resulting curve
shall be a straight line from 5 % to 100 % of the
5.1.5 During the test run of the tool, lubrication in
test torque level. The slope of this straight line is
accordance with the manufacturer’s specification shall
used to calculate the torque rate of the joint by
be provided.
regressional analysis of the torque angle
measurement points from 5 % to 100 % of the
test torque level.
5.2 Test joint
Between 5 % and 100 % of the test torque level,
the values of the high torque-rate joint curve shall
not deviate from a straight line by more than
5.2.1 The torque increase with angular displace-
+ 2 % of the test torque level.
ment, or torque rate, of a threaded joint varies widely
from application to application and can vary appre-
Between 5 % and 100 % of the torque level, the
ciably on a specific assembly. Any test of torque per-
values of the low torque-rate joint curve shall not
formance of a tool shall be conducted on joints having
deviate from a straight line by more than + 10 %
controlled torque rates. The test shall include a joint
of the test torque level.
having a low torque rate and a joint having a high
torque rate (see 5.2.4). The high and low torque rates
The moment of inertia of rotating parts in the test
b)
straddle the practical range of conditions which affect
joint shall be small in relation to the effective mo-
the torque output of the tool.
ment of inertia of the rotating parts of the tool and
shall have no effect on the measured mean torque
On a low torque-rate joint (“soft joint”), the tightening
of a test.
is usually accomplished with several revolutions of the
fastener.
NOTE 3 The H and L test joints specified in this Inter-
national Standard require higher precision than the test
On a high torque-rate joint (“hard joint”), the tighten-
joints specified in the previous edition of this standard in
ing is accomplished in a fraction of a revolution. On a
order to achieve similar results. They better reflect the
high torque-rate joint, the kinetic energy of the ro-
common extremes of actual fastening practice, so that the
tating parts of the tool may cause the torque delivered
tool precision revealed through tests on these new joints
to the fastener to be higher than that on a low can be applied to the range of fastening tasks encountered
torque-rate joint. in the workplace.
Pressuregauge
Lubricator Filter
Power tool Shut-off valve
Pilot-operated
pressureregulator
Torque
transducer
Amplifier with a peak-hold circuit and
visual display or print-out capability
Test fixture
Figure 1 - Typical test installation
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IS0 5393: 1994(E)
5.2.3 When the torque rate of a test joint is torque level corresponds to an angular displace-
measured, the joint shall be tightened continuously ment of not less than 650” (see figure2).
(slowly and evenly) through a transducer-encoder. The
NOTE 5 An angular displacement of 650” corre-
encoder shall have a resolution of at least 0,5”. There
sponds to a total angle of 720” at a test torque level
shall be no rotational movement of the angle-sensing
between 0 and 100 %.
element during the measurement. The torque rate
shall be independent of the applied rotational speed.
5.2.4 Each power assembly tool shall be tested on
Test method
5.3
both a high (designated H) and a low (designated L)
torque-rate joint, for which the following requirements
are applicable.
5.3.1 This International Standard recognizes that
static, residual torque measurements give poor cor-
a) The test joint shall be such that the frictional load
relation to joint condition (tension). Therefore, all per-
during run-down shall not exceed 5% of the test
formance measurements made in accordance with
torque level.
this Intern
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE 5393
Deuxiéme édition
1994-05-01
Outils rotatifs pour éléments de fixation
filetés - Méthode d’essai des
caractéristiques de fonctionnement
Rotary tools for threaded fasteners - Petiormance test method
Numéro de référence
ISO 5393:1994(F)
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ISO 5393: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comite technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5393 a été élaborée par le comité technique
ISOfK 118, Compresseurs, outils et machines pneumatiques, sous-
comité SC 3, Outils et machines pneumatiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5393:1981), dont elle constitue une révision technique.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uement à titre d’info rmation.
uniq
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
ni
compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Y
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 5393: 1994(F)
Introduction
La méthode d’essai prescrite dans la présente Norme internationale est
destinée a mesurer la capacité des outils d’assemblage a moteur. Elle ne
convient pas comme essai de routine pour les contrôles en usine.
La présente Norme internationale vise a donner:
a) aux utilisateurs d’éléments de fixation filetés, une méthode d’éva-
luation et de spécification des caractéristiques de fonctionnement des
outils d’assemblage a moteur, et
b) aux fournisseurs d’outils à moteur, un moyen d’accompagner leurs
produits de spécifications techniques correspondantes.
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NORME INTERNATIONALE ISO 5393: 1994(F)
Outils rotatifs pour éléments de fixation filetés -
Méthode d’essai des caractéristiques de
fonctionnement
1 Domaine d’application 3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La présente Norme internationale prescrit une mé-
les définitions suivantes s’appliquent.
thode d’essai de laboratoire relative aux caractéris-
tiques de fonctionnement des outils utilisés pour
assembler des éléments de fixation filetés. Elle donne
3.1 couple: Produit de la force exercée pour faire
des instructions pour les caractéristiques a mesurer,
tourner un élément de fixation par la distance per-
et sur la manière d’évaluer et de présenter les résul-
pendiculaire entre cette force et l’axe de l’élément de
tats de mesure.
fixation.
Elle est applicable aux outils qui exercent un couple
II s’exprime en newton mètres (Nom).
de serrage continu. Elle n’est pas applicable aux clés
à choc, aux clés à rochet, aux clés à embrayage a
3.2 angle: Mesure du déplacement angulaire de
rochet ou autres outils qui serrent les éléments de
l’élément de fixation.
fixation par paliers discontinus en surmontant le frot-
tement statique a chaque palier. Le couple appliqué II s’exprime en degrés (“).
par ces outils ne peut en effet pas être mesuré avec
des instruments de type classique.
3.3 taux de serrage: Augmentation de couple en
fonction du déplacement angulaire, provoquée par
Cette méthode d’essai n’est pas destinée a être utili-
l’avance de l’élément de fixation dans l’assemblage
sée comme essai de routine pour les contrôles en
fileté.
usine.
II s’exprime en newton mètres par tour (Nmm/tr).
3.4 couple moyen, T: Moyenne arithmétique de
plusieurs mesures de couple obtenues sur un as-
semblage donné dans des conditions prescrites, cal-
2 Référence normative
culée en divisant la somme des mesures par leur
nombre.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.5 étendue des mesures: Pour un groupe de me-
dispositions valables pour la présente Norme interna-
sures, différence entre la valeur la plus élevée et la
tionale. Au moment de la publication, l’édition indi-
valeur la plus faible relevées.
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
révision et les parties prenantes des accords fondés
3.6 écart-type, S: Mesure de la dispersion fondée
sur la présente Norme internationale sont invitées a
sur l’écart quadratique moyen par rapport à la
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
moyenne arithmétique des mesures obtenues sur un
récente de la norme indiquée ci-aprés. Les membres
échantillon de population statistique.
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur a un moment donné.
3.7 six sigma, 6s: Étendue de probabilité de plus ou
I SO 2787: 1984, Machines pneuma tiques rotatives,
moins trois écarts-types par rapport a une moyenne,
percutantes et ro to-percutantes - Essais de fonc-
établie sur un échantillon de population statistique.
tionnemen t. .
Sur une population statistique a distribution normale,
1
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ISO 5393: 1994(F)
six sigma englobe 99,73 % de tous les membres de Pour les outils pneumatiques à calage, le réglage du
la population en question. couple s’effectue par réglage d’un régulateur de
pression d’air.
3.8 dispersion du couple à 6s: Plage prévisible des
3.15 outil à contrôle de couple: Outil à moteur
valeurs du couple dans laquelle fonctionnera un outil
pour l’assemblage d’éléments de fixation filetés, muni
sur un assemblage a un taux de serrage donné dans
d’un système de réglage du couple qui coupe I’ali-
les conditions contrôlées. Sur une population statisti-
mentation de l’outil des que le couple a atteint un ni-
que à distribution normale, cette dispersion englobe
veau déterminé préréglé.
99,73 % de tous les membres de la population en
question.
3.16 couple nominal: Couple moyen le plus élevé
obtenu sur un outil essayé sur l’assemblage à faible
Pour les besoins pratiques de la présente Norme
taux de serrage (L) conformément a la présente
internationale, la dispersion du couple a 6s est la to-
Norme internationale.
talité de la plage probable de variation du couple ap-
pliqué par un outil sur un assemblage donné, pour la
Pour les outils pneumatiques, il est nécessaire d’indi-
même valeur de réglage du couple.
quer la pression d’alimentation en air. Si elle n’est pas
indiquée, la pression d’alimentation effective est de
3.9 pourcentage de dispersion à 6s du couple
6,3 bar!
moyen: Valeur numérique unique définissant la capa-
être
cité de serrage d’un outil sur un assemblage a un taux Les outils électriques et hydrauliques doivent
d’alimentation nominales.
de serrage donné dans des conditions contrôlées. essayés aux conditions
3.17 niveau du couple d’essai: Niveau prescrit du
3.10 décalage des moyennes: Différence entre les
couple moyen obtenu sur l’assemblage à faible taux
couples moyens d’un outil mesurés sur des assem-
de serrage (L) conformément à la présente Norme
blages filetés a taux de serrage différents, pour la
internationale.
même valeur de réglage du couple.
3.18 plage de réglage du couple: Plage dans la-
3.11 dispersion combinée des couples, ATcomb:
quelle peut être réglé un outil à moteur entre le cou-
Plage prévisible des valeurs du couple dans laquelle
ple nominal et le couple moyen le plus faible
fonctionnera un outil sur un ensemble d’assemblages
recommandé par le constructeur.
à taux de serrage variant d’un fort taux de serrage
défini à un faible taux de serrage défini et au-delà, les
NOTE 1 Les réglages à l’intérieur de la plage peuvent
valeurs retenues englobant 99,73 % ou plus de toutes
être effectués en agissant sur le dispositif de contrale du
les valeurs de couple ayant pu être relevées. couple ou, pour certains outils pneumatiques, par réglage
de la pression d’air. Certains outils pneumatiques deman-
Pour les besoins pratiques de la présente Norme dent le réglage à la fois du contrôleur du couple et de la
pression d’air. Les réglages peuvent se faire en continu ou,
internationale, la dispersion combinée des couples
pour certains outils, par un certain nombre de paliers.
d’un outil est la totalité de la plage probable de va-
riation du couple d’un outil sur tous les assemblages
possibles, pour la même valeur de réglage du couple.
4 Symboles
3.12 couple moyen combiné, Tcornb: Valeur mé-
L’indice H qualifie l’assemblage d’essai à fort taux de
diane de la dispersion combinée des couples d’un
serrage et l’indice L l’assemblage d’essai a faible taux
outil entre la valeur la plus faible et la valeur la plus
de serrage, comme prescrit en 5.2.
forte prévisibles, englobant 99,73 % ou plus de toutes
les valeurs relevées.
5 Méthode de mesurage des
3.13 pourcentage de dispersion combinée du
caractéristiques de fonctionnement
couple moyen combiné: Valeur numérique unique
définissant la capacité de serrage d’un outil sur des
assemblages a taux de serrage variant d’un fort taux 5.1 Règles générales pour les essais des
de serrage défini à un faible taux de serrage défini et
caractéristiques de fonctionnement
au-delà pour la même valeur de réglage du couple.
5.1 .l Tous les mesurages effectués conformément
à la présente Norme internationale doivent être faits
3.14 outil à calage: Outil à moteur pour I’assem-
blage d’éléments de fixation filetés qui applique un par des personnes compétentes et avec des instru-
couple tant que le moteur est alimenté en énergie, ments précis étalonnés par des méthodes normali-
par l’intermédiaire d’une soupape ou d’une gâchette.
sées existantes.
1) 1 bar = 0,l MPa
2
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BO 5393: 1994(F)
5.1.2 Si la valeur du couple est réglée par des Aucune modification de réglage de pression ne doit
moyens autres que la variation de pression d’air, le être faite pendant un essai donne. Voir à la figure 1
réglage doit être maintenu constant pendant tout un exemple d’installation d’essai appropriée.
l’essai et doit être tel que le dispositif de contrôle du
couple puisse fonctionner à chaque fois.
5.1.5 Pendant tout le cycle d’essai, l’outil doit être
lubrifie conformement aux prescriptions du fabricant.
5.2 Assemblage d’essai
5.1.3 Les caractéristiques de fonctionnement des
outils pneumatiques subissent l’influence des condi-
5.2.1 L’augmentation du couple en fonction du de-
tions ambiantes et notamment de la pression atmos-
placement angulaire, ou taux de serrage, d’un as-
phérique et de la température. Ces conditions doivent
semblage filete varie énormement d’une application
donc être maintenues dans les limites prescrites dans
a l’autre et même sur un assemblage donne. Les es-
I’ISO 2787.
sais des mesurages du couple exerce par un outil
doivent donc être effectues sur des assemblages
ayant des taux de serrage définis. Ils doivent
également porter sur un assemblage à fort taux de
5.1.4 Pendant l’essai des caractéristiques de fonc-
serrage et un assemblage à faible taux de serrage
tionnement des outils pneumatiques, la pression d’air
(voir 5.2.4). C es taux extrêmes couvrent la gamme
a l’entrée mesurée en bout d’un conduit de 3 m, ré-
du couple
pratique des conditions influant sur la valeur
pondant aux spécifications du fabricant et fixe a I’ori-
de l’outil.
fice d’entree de l’outil doit être maintenue dans les
limites suivantes:
Sur un assemblage à faible taux de serrage, le serrage
s’effectue généralement après plusieurs tours de
- à vide: entre la pression statique et - 2 % de
I’élement de fixation.
celle-ci;
le serrage
Sur un assemblage à fort taux de serrage,
s’effectue en une fraction de tour. Dans ce cas,
- au voisinage du couple maximal: & 1 % de la
l’énergie cinétique des parties tournantes de l’outil
pression statique.
peut faire que le couple exerce sur I’élement de
fixation soit supérieur à celui qu’on observe sur un
NOTE 2 Un lubrificateur de débit insuffisant peut influ-
encer ces valeurs. assemblage à faible taux de serrage.
Manomètre
Lubrificateur Filtre
Soupape d’arret
Regulateur
Capteur de
h pilotage
couple
Amplificateur avec circuit cr@te et
capacite d’affichage ou d’impression
Montage d’essai
Figure 1 - Installation d’essai type
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5393: 1994(F)
5.2.2 Pour remplir la condition de 5.2.1, les assem-
a) L’assemblage d’essai doit être tel que la charge
blages d’essai a utiliser avec la présente Norme
de frottement pendant l’opération d’approche ne
internationale doivent être conformes aux exigences
dépasse par 5 % du couple d’essai.
suivantes.
b) L’assemblage à fort taux de serrage (H) doit être
Sur un graphique représentant le couple requis en
a) tel que l’augmentation du couple de 10 % a
fonction du déplacement angulaire de la partie
100 % du couple d’essai corresponde a un dépla-
mobile de l’assemblage d’essai, la courbe obtenue
cement angulaire de 27” (voir figure2).
doit former une ligne droite couvrant l’intervalle de
5 % a 100 % de la valeur du couple d’essai. La NOTE 4 Un déplacement angulaire de 27” correspond
à un angle total de 30” équivalant à un niveau du couple
pente de cette droite sert a calculer le taux de
d’essai compris entre 0 et 100 %.
serrage de l’assemblage, en faisant une analyse
régression des points de
mesure
Par
L’angle de transition entre 5 % et 10 % du couple
couple/angle, de 5 % a 100 % de la valeur du
d’essai ne doit pas dépasser 10” (voir figure 2).
couple d’essai.
L’assemblage à faible taux de serrage (L) doit être
Entre les limites de 5 % et 100 % du niveau du d
tel que l’augmentation du couple de 10 % à
couple d’essai, la courbe des valeurs relevées pour
100 % du couple d’essai corresponde a un dépla-
l’assemblage a fort taux de serrage ne doit pas
cement angulaire d’au moins 650” (voir figure 2).
s’ecarter d’une ligne droite d’une’ valeur de plus
de + 2 % du couple d’essai.
NOTE 5 Un déplacement angulaire de 650” corres-
pond a un angle total de 720” équivalant à un niveau du
Entre les limites de 5 % et 100 % du niveau du
couple d’essai compris entre 0 et 100 %.
couple d’essai, la courbe des valeurs relevees pour
l’assemblage a faible taux de serrage ne doit pas
s’écarter d’une ligne droite d’une valeur de plus
5.3 Méthode d’essai
de+ 10%.
-
5.3.1 La présente Norme internationale tient compte
b) Le moment d’inertie des parties tournantes de
du fait que des mesures statiques du couple résiduel
l’assemblage d’essai doit être aussi faible que
donnent une mauvaise représentation de l’état d’as-
possible par rapport au moment d’inertie des par-
semblage (tension). Tous les mesurages de caracté-
ties tournantes de l’outil et ne doit avoir aucun ef-
ristiques de fonctionnement prescrits dans la
fet sur le couple moyen mesure d’un essai.
présente Norme internationale doivent donc être ef-
fectués de façon dynamique pendant le serrage.
NOTE 3 Les assemblages H et L de la présente Norme
internationale requièrent une précision supérieure a celle
Les mesurages de couple doivent être effectues à
des assemblages d’essai spécifiés dans l’édition précé-
l’aide d’un ca
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE 5393
Deuxiéme édition
1994-05-01
Outils rotatifs pour éléments de fixation
filetés - Méthode d’essai des
caractéristiques de fonctionnement
Rotary tools for threaded fasteners - Petiormance test method
Numéro de référence
ISO 5393:1994(F)
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ISO 5393: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comite technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 5393 a été élaborée par le comité technique
ISOfK 118, Compresseurs, outils et machines pneumatiques, sous-
comité SC 3, Outils et machines pneumatiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 5393:1981), dont elle constitue une révision technique.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uement à titre d’info rmation.
uniq
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
ni
compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Y
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5393: 1994(F)
Introduction
La méthode d’essai prescrite dans la présente Norme internationale est
destinée a mesurer la capacité des outils d’assemblage a moteur. Elle ne
convient pas comme essai de routine pour les contrôles en usine.
La présente Norme internationale vise a donner:
a) aux utilisateurs d’éléments de fixation filetés, une méthode d’éva-
luation et de spécification des caractéristiques de fonctionnement des
outils d’assemblage a moteur, et
b) aux fournisseurs d’outils à moteur, un moyen d’accompagner leurs
produits de spécifications techniques correspondantes.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE ISO 5393: 1994(F)
Outils rotatifs pour éléments de fixation filetés -
Méthode d’essai des caractéristiques de
fonctionnement
1 Domaine d’application 3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La présente Norme internationale prescrit une mé-
les définitions suivantes s’appliquent.
thode d’essai de laboratoire relative aux caractéris-
tiques de fonctionnement des outils utilisés pour
assembler des éléments de fixation filetés. Elle donne
3.1 couple: Produit de la force exercée pour faire
des instructions pour les caractéristiques a mesurer,
tourner un élément de fixation par la distance per-
et sur la manière d’évaluer et de présenter les résul-
pendiculaire entre cette force et l’axe de l’élément de
tats de mesure.
fixation.
Elle est applicable aux outils qui exercent un couple
II s’exprime en newton mètres (Nom).
de serrage continu. Elle n’est pas applicable aux clés
à choc, aux clés à rochet, aux clés à embrayage a
3.2 angle: Mesure du déplacement angulaire de
rochet ou autres outils qui serrent les éléments de
l’élément de fixation.
fixation par paliers discontinus en surmontant le frot-
tement statique a chaque palier. Le couple appliqué II s’exprime en degrés (“).
par ces outils ne peut en effet pas être mesuré avec
des instruments de type classique.
3.3 taux de serrage: Augmentation de couple en
fonction du déplacement angulaire, provoquée par
Cette méthode d’essai n’est pas destinée a être utili-
l’avance de l’élément de fixation dans l’assemblage
sée comme essai de routine pour les contrôles en
fileté.
usine.
II s’exprime en newton mètres par tour (Nmm/tr).
3.4 couple moyen, T: Moyenne arithmétique de
plusieurs mesures de couple obtenues sur un as-
semblage donné dans des conditions prescrites, cal-
2 Référence normative
culée en divisant la somme des mesures par leur
nombre.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.5 étendue des mesures: Pour un groupe de me-
dispositions valables pour la présente Norme interna-
sures, différence entre la valeur la plus élevée et la
tionale. Au moment de la publication, l’édition indi-
valeur la plus faible relevées.
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
révision et les parties prenantes des accords fondés
3.6 écart-type, S: Mesure de la dispersion fondée
sur la présente Norme internationale sont invitées a
sur l’écart quadratique moyen par rapport à la
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
moyenne arithmétique des mesures obtenues sur un
récente de la norme indiquée ci-aprés. Les membres
échantillon de population statistique.
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur a un moment donné.
3.7 six sigma, 6s: Étendue de probabilité de plus ou
I SO 2787: 1984, Machines pneuma tiques rotatives,
moins trois écarts-types par rapport a une moyenne,
percutantes et ro to-percutantes - Essais de fonc-
établie sur un échantillon de population statistique.
tionnemen t. .
Sur une population statistique a distribution normale,
1
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ISO 5393: 1994(F)
six sigma englobe 99,73 % de tous les membres de Pour les outils pneumatiques à calage, le réglage du
la population en question. couple s’effectue par réglage d’un régulateur de
pression d’air.
3.8 dispersion du couple à 6s: Plage prévisible des
3.15 outil à contrôle de couple: Outil à moteur
valeurs du couple dans laquelle fonctionnera un outil
pour l’assemblage d’éléments de fixation filetés, muni
sur un assemblage a un taux de serrage donné dans
d’un système de réglage du couple qui coupe I’ali-
les conditions contrôlées. Sur une population statisti-
mentation de l’outil des que le couple a atteint un ni-
que à distribution normale, cette dispersion englobe
veau déterminé préréglé.
99,73 % de tous les membres de la population en
question.
3.16 couple nominal: Couple moyen le plus élevé
obtenu sur un outil essayé sur l’assemblage à faible
Pour les besoins pratiques de la présente Norme
taux de serrage (L) conformément a la présente
internationale, la dispersion du couple a 6s est la to-
Norme internationale.
talité de la plage probable de variation du couple ap-
pliqué par un outil sur un assemblage donné, pour la
Pour les outils pneumatiques, il est nécessaire d’indi-
même valeur de réglage du couple.
quer la pression d’alimentation en air. Si elle n’est pas
indiquée, la pression d’alimentation effective est de
3.9 pourcentage de dispersion à 6s du couple
6,3 bar!
moyen: Valeur numérique unique définissant la capa-
être
cité de serrage d’un outil sur un assemblage a un taux Les outils électriques et hydrauliques doivent
d’alimentation nominales.
de serrage donné dans des conditions contrôlées. essayés aux conditions
3.17 niveau du couple d’essai: Niveau prescrit du
3.10 décalage des moyennes: Différence entre les
couple moyen obtenu sur l’assemblage à faible taux
couples moyens d’un outil mesurés sur des assem-
de serrage (L) conformément à la présente Norme
blages filetés a taux de serrage différents, pour la
internationale.
même valeur de réglage du couple.
3.18 plage de réglage du couple: Plage dans la-
3.11 dispersion combinée des couples, ATcomb:
quelle peut être réglé un outil à moteur entre le cou-
Plage prévisible des valeurs du couple dans laquelle
ple nominal et le couple moyen le plus faible
fonctionnera un outil sur un ensemble d’assemblages
recommandé par le constructeur.
à taux de serrage variant d’un fort taux de serrage
défini à un faible taux de serrage défini et au-delà, les
NOTE 1 Les réglages à l’intérieur de la plage peuvent
valeurs retenues englobant 99,73 % ou plus de toutes
être effectués en agissant sur le dispositif de contrale du
les valeurs de couple ayant pu être relevées. couple ou, pour certains outils pneumatiques, par réglage
de la pression d’air. Certains outils pneumatiques deman-
Pour les besoins pratiques de la présente Norme dent le réglage à la fois du contrôleur du couple et de la
pression d’air. Les réglages peuvent se faire en continu ou,
internationale, la dispersion combinée des couples
pour certains outils, par un certain nombre de paliers.
d’un outil est la totalité de la plage probable de va-
riation du couple d’un outil sur tous les assemblages
possibles, pour la même valeur de réglage du couple.
4 Symboles
3.12 couple moyen combiné, Tcornb: Valeur mé-
L’indice H qualifie l’assemblage d’essai à fort taux de
diane de la dispersion combinée des couples d’un
serrage et l’indice L l’assemblage d’essai a faible taux
outil entre la valeur la plus faible et la valeur la plus
de serrage, comme prescrit en 5.2.
forte prévisibles, englobant 99,73 % ou plus de toutes
les valeurs relevées.
5 Méthode de mesurage des
3.13 pourcentage de dispersion combinée du
caractéristiques de fonctionnement
couple moyen combiné: Valeur numérique unique
définissant la capacité de serrage d’un outil sur des
assemblages a taux de serrage variant d’un fort taux 5.1 Règles générales pour les essais des
de serrage défini à un faible taux de serrage défini et
caractéristiques de fonctionnement
au-delà pour la même valeur de réglage du couple.
5.1 .l Tous les mesurages effectués conformément
à la présente Norme internationale doivent être faits
3.14 outil à calage: Outil à moteur pour I’assem-
blage d’éléments de fixation filetés qui applique un par des personnes compétentes et avec des instru-
couple tant que le moteur est alimenté en énergie, ments précis étalonnés par des méthodes normali-
par l’intermédiaire d’une soupape ou d’une gâchette.
sées existantes.
1) 1 bar = 0,l MPa
2
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BO 5393: 1994(F)
5.1.2 Si la valeur du couple est réglée par des Aucune modification de réglage de pression ne doit
moyens autres que la variation de pression d’air, le être faite pendant un essai donne. Voir à la figure 1
réglage doit être maintenu constant pendant tout un exemple d’installation d’essai appropriée.
l’essai et doit être tel que le dispositif de contrôle du
couple puisse fonctionner à chaque fois.
5.1.5 Pendant tout le cycle d’essai, l’outil doit être
lubrifie conformement aux prescriptions du fabricant.
5.2 Assemblage d’essai
5.1.3 Les caractéristiques de fonctionnement des
outils pneumatiques subissent l’influence des condi-
5.2.1 L’augmentation du couple en fonction du de-
tions ambiantes et notamment de la pression atmos-
placement angulaire, ou taux de serrage, d’un as-
phérique et de la température. Ces conditions doivent
semblage filete varie énormement d’une application
donc être maintenues dans les limites prescrites dans
a l’autre et même sur un assemblage donne. Les es-
I’ISO 2787.
sais des mesurages du couple exerce par un outil
doivent donc être effectues sur des assemblages
ayant des taux de serrage définis. Ils doivent
également porter sur un assemblage à fort taux de
5.1.4 Pendant l’essai des caractéristiques de fonc-
serrage et un assemblage à faible taux de serrage
tionnement des outils pneumatiques, la pression d’air
(voir 5.2.4). C es taux extrêmes couvrent la gamme
a l’entrée mesurée en bout d’un conduit de 3 m, ré-
du couple
pratique des conditions influant sur la valeur
pondant aux spécifications du fabricant et fixe a I’ori-
de l’outil.
fice d’entree de l’outil doit être maintenue dans les
limites suivantes:
Sur un assemblage à faible taux de serrage, le serrage
s’effectue généralement après plusieurs tours de
- à vide: entre la pression statique et - 2 % de
I’élement de fixation.
celle-ci;
le serrage
Sur un assemblage à fort taux de serrage,
s’effectue en une fraction de tour. Dans ce cas,
- au voisinage du couple maximal: & 1 % de la
l’énergie cinétique des parties tournantes de l’outil
pression statique.
peut faire que le couple exerce sur I’élement de
fixation soit supérieur à celui qu’on observe sur un
NOTE 2 Un lubrificateur de débit insuffisant peut influ-
encer ces valeurs. assemblage à faible taux de serrage.
Manomètre
Lubrificateur Filtre
Soupape d’arret
Regulateur
Capteur de
h pilotage
couple
Amplificateur avec circuit cr@te et
capacite d’affichage ou d’impression
Montage d’essai
Figure 1 - Installation d’essai type
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5393: 1994(F)
5.2.2 Pour remplir la condition de 5.2.1, les assem-
a) L’assemblage d’essai doit être tel que la charge
blages d’essai a utiliser avec la présente Norme
de frottement pendant l’opération d’approche ne
internationale doivent être conformes aux exigences
dépasse par 5 % du couple d’essai.
suivantes.
b) L’assemblage à fort taux de serrage (H) doit être
Sur un graphique représentant le couple requis en
a) tel que l’augmentation du couple de 10 % a
fonction du déplacement angulaire de la partie
100 % du couple d’essai corresponde a un dépla-
mobile de l’assemblage d’essai, la courbe obtenue
cement angulaire de 27” (voir figure2).
doit former une ligne droite couvrant l’intervalle de
5 % a 100 % de la valeur du couple d’essai. La NOTE 4 Un déplacement angulaire de 27” correspond
à un angle total de 30” équivalant à un niveau du couple
pente de cette droite sert a calculer le taux de
d’essai compris entre 0 et 100 %.
serrage de l’assemblage, en faisant une analyse
régression des points de
mesure
Par
L’angle de transition entre 5 % et 10 % du couple
couple/angle, de 5 % a 100 % de la valeur du
d’essai ne doit pas dépasser 10” (voir figure 2).
couple d’essai.
L’assemblage à faible taux de serrage (L) doit être
Entre les limites de 5 % et 100 % du niveau du d
tel que l’augmentation du couple de 10 % à
couple d’essai, la courbe des valeurs relevées pour
100 % du couple d’essai corresponde a un dépla-
l’assemblage a fort taux de serrage ne doit pas
cement angulaire d’au moins 650” (voir figure 2).
s’ecarter d’une ligne droite d’une’ valeur de plus
de + 2 % du couple d’essai.
NOTE 5 Un déplacement angulaire de 650” corres-
pond a un angle total de 720” équivalant à un niveau du
Entre les limites de 5 % et 100 % du niveau du
couple d’essai compris entre 0 et 100 %.
couple d’essai, la courbe des valeurs relevees pour
l’assemblage a faible taux de serrage ne doit pas
s’écarter d’une ligne droite d’une valeur de plus
5.3 Méthode d’essai
de+ 10%.
-
5.3.1 La présente Norme internationale tient compte
b) Le moment d’inertie des parties tournantes de
du fait que des mesures statiques du couple résiduel
l’assemblage d’essai doit être aussi faible que
donnent une mauvaise représentation de l’état d’as-
possible par rapport au moment d’inertie des par-
semblage (tension). Tous les mesurages de caracté-
ties tournantes de l’outil et ne doit avoir aucun ef-
ristiques de fonctionnement prescrits dans la
fet sur le couple moyen mesure d’un essai.
présente Norme internationale doivent donc être ef-
fectués de façon dynamique pendant le serrage.
NOTE 3 Les assemblages H et L de la présente Norme
internationale requièrent une précision supérieure a celle
Les mesurages de couple doivent être effectues à
des assemblages d’essai spécifiés dans l’édition précé-
l’aide d’un ca
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.