ISO/TS 13725:2021

Hydraulic fluid power — Method for evaluating the buckling load of a hydraulic cylinder

This document specifies a method for the evaluation of the buckling load which: a) takes into account a geometric model of the hydraulic cylinder, meaning it does not treat the hydraulic cylinder as an equivalent column, b) can be used for all types of cylinder mounting and rod end connection specified in Table 2, c) includes a factor of safety, k, to be set by the person performing the calculations and reported with the results of the calculations, d) takes into account possible off-axis loading, e) takes into account the weight of the hydraulic cylinder, meaning it does not neglect all transverse loads applied on the hydraulic cylinder, f) can be implemented as a simple computer program, and g) considers the cylinder fully extended. The method specified is based on the elastic buckling theory and is applicable to single and double acting cylinders that conform to ISO 6020 (all parts), ISO 6022 and ISO 10762. If necessary, finite element analyses can be used to verify as well as to determine the buckling load. The method is not developed for thin-walled cylinders, double-rods or plunger cylinders. The method is not developed for internal (rod) buckling. The friction of spherical bearings is not taken into account. NOTE This method is based mainly on original work by Fred Hoblit[2]. This method has been established in reference to the standard NFPA/T3.6.37[1].

Transmissions hydrauliques — Méthode d'évaluation de la charge de flambage d'un vérin hydraulique

Le présent document spécifie une méthode d’évaluation de la charge de flambage qui: a) prend en compte un modèle géométrique de vérin hydraulique, ce qui signifie qu’elle ne traite pas le vérin comme une colonne équivalente, b) peut être utilisée pour tous les types de fixations de vérin et de raccordements de l’extrémité de la tige spécifiés dans le Tableau 2, c) inclut un coefficient de sécurité, k, devant être fixé par la personne qui effectue les calculs et consigné avec les résultats de ces calculs, d) prend en compte une possible charge désaxée, e) prend en compte le poids du vérin hydraulique, ce qui signifie qu’aucune charge transversale appliquée au vérin hydraulique n’est négligée, f) peut être mise en œuvre sous la forme d’un programme informatique simple, et g) considère que le vérin est complètement déployé. La méthode spécifiée repose sur la théorie du flambage élastique et s’applique à des vérins simple et double effet conformes à l’ISO 6020 (toutes les parties), à l’ISO 6022 et à l’ISO 10762. Si nécessaire, des analyses selon la méthode des éléments finis peuvent être utilisées pour vérifier et pour déterminer la charge de flambage. Cette méthode n’a pas été mise au point pour les vérins à paroi mince, à double tige ou à plongeur. Cette méthode n’a pas été mise au point pour le flambage interne (de la tige). Le frottement des rotules sphériques n’est pas pris en compte. NOTE Cette méthode est principalement basée sur les travaux originaux de Fred Hoblit[2]. Elle a été établie en référence à la norme NF PA/T3.6.37[1].

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 15-Sep-2021
• ICS: 23.100.20 - Cylinders
• Technical Committee: ISO/TC 131/SC 3 - Cylinders
• Drafting Committee: ISO/TC 131/SC 3/WG 1 - Hydraulic cylinder mounting dimensions
• Current Stage: 9060 - Close of review
• Start Date: 02-Dec-2027

Relations

• Revises: ISO/TS 13725:2016 - Hydraulic fluid power — Method for evaluating the buckling load of a hydraulic cylinder
• Effective Date: 24-Jul-2021

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13725
Third edition
2021-09
Hydraulic fluid power — Method
for evaluating the buckling load of a
hydraulic cylinder
Transmissions hydrauliques — Méthode d'évaluation de la charge de
flambage d'un vérin hydraulique
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units . 2
4.1 General . 2
4.2 Additional notations . 3
5 General principles . 3
5.1 Purpose . 3
5.2 Description . 3
5.3 Dimensional layout of hydraulic cylinder . 4
5.4 Common calculation of maximum stress in the rod (for all mounting types) σ . 5
max
5.4.1 General. 5
5.4.2 Deflexion curve . . 6
5.4.3 Bending moment . 6
5.4.4 Maximum value of the bending moment . 6
5.4.5 Maximum stress of the piston rod . 7
5.4.6 Mounting types of the cylinder tube and piston rod . 7
6 Case of pin-mounted hydraulic cylinders . 8
6.1 Model of the hydraulic cylinder and unknown values . 8
6.2 Linear system . 8
6.3 Critical buckling load . 9
6.4 Greatest allowable compressive load . 9
7 Case of hydraulic cylinders fixed at the beginning of the cylinder tube and pin
mounted at the end of the piston rod .10
7.1 Critical buckling load .10
7.2 Linear system .10
8 Case of hydraulic cylinders pin mounted at the beginning of the cylinder tube and
fixed at the end of the piston rod .11
8.1 Critical buckling load .11
8.2 Linear system .11
9 Case of hydraulic cylinders fixed at both ends .12
9.1 Critical buckling load .12
9.2 Linear system .13
10 Case of hydraulic cylinders fixed at the beginning of the cylinder tube and free at
the end of the piston rod .14
10.1 Critical buckling load .14
10.2 Linear system .15
11 Case of hydraulic cylinders fixed at both ends with free movement allowed at the
end of the piston rod .16
11.1 Critical buckling load .16
11.2 Linear system .17
Annex A (informative) Example of numerical results .18
Bibliography .20
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee
SC 3, Cylinders.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO/TS 13725:2016) which has been
technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Formulae (18) and (27) have been corrected.
— The key to Figure A.1 has been corrected.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved

Introduction
Historically, cylinder manufacturers in the fluid power industry have experienced very few rod buckling
failures, most likely due to the use of adequately conservative design factors employed during cylinder
design and to the recommendation of factors of safety to the users. Many countries and some large
companies have developed their own methods for evaluating buckling load.
The method presented in this document has been developed to comply with the requirements
formulated by ISO/TC 131.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13725:2021(E)
Hydraulic fluid power — Method for evaluating the
buckling load of a hydraulic cylinder
1 Scope
This document specifies a method for the evaluation of the buckling load which:
a) takes into account a geometric model of the hydraulic cylinder, meaning it does not treat the
hydraulic cylinder as an equivalent column,
b) can be used for all types of cylinder mounting and rod end connection specified in Table 2,
c) includes a factor of safety, k, to be set by the person performing the calculations and reported with
the results of the calculations,
d) takes into account possible off-axis loading,
e) takes into account the weight of the hydraulic cylinder, meaning it does not neglect all transverse
loads applied on the hydraulic cylinder,
f) can be implemented as a simple computer program, and
g) considers the cylinder fully extended.
The method specified is based on the elastic buckling theory and is applicable to single and double
acting cylinders that conform to ISO 6020 (all parts), ISO 6022 and ISO 10762. If necessary, finite
element analyses can be used to verify as well as to determine the buckling load.
The method is not developed for thin-walled cylinders, double-rods or plunger cylinders.
The method is not developed for internal (rod) buckling.
The friction of spherical bearings is not taken into account.
[2]
NOTE This method is based mainly on original work by Fred Hoblit . This method has been established in
[1]
reference to the standard NFPA/T3.6.37 .
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Symbols and units
4.1 General
The symbols and units used in this document are given in Table 1. See Figures 1 and 2 for labels of
dimensions and other characteristics.
Table 1 — Symbols and units
Symbol Meani
...

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 13725
Third edition
2021-09
Hydraulic fluid power — Method
for evaluating the buckling load of a
hydraulic cylinder
Transmissions hydrauliques — Méthode d'évaluation de la charge de
flambage d'un vérin hydraulique
Reference number
©
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All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units . 2
4.1 General . 2
4.2 Additional notations . 3
5 General principles . 3
5.1 Purpose . 3
5.2 Description . 3
5.3 Dimensional layout of hydraulic cylinder . 4
5.4 Common calculation of maximum stress in the rod (for all mounting types) σ . 5
max
5.4.1 General. 5
5.4.2 Deflexion curve . . 6
5.4.3 Bending moment . 6
5.4.4 Maximum value of the bending moment . 6
5.4.5 Maximum stress of the piston rod . 7
5.4.6 Mounting types of the cylinder tube and piston rod . 7
6 Case of pin-mounted hydraulic cylinders . 8
6.1 Model of the hydraulic cylinder and unknown values . 8
6.2 Linear system . 8
6.3 Critical buckling load . 9
6.4 Greatest allowable compressive load . 9
7 Case of hydraulic cylinders fixed at the beginning of the cylinder tube and pin
mounted at the end of the piston rod .10
7.1 Critical buckling load .10
7.2 Linear system .10
8 Case of hydraulic cylinders pin mounted at the beginning of the cylinder tube and
fixed at the end of the piston rod .11
8.1 Critical buckling load .11
8.2 Linear system .11
9 Case of hydraulic cylinders fixed at both ends .12
9.1 Critical buckling load .12
9.2 Linear system .13
10 Case of hydraulic cylinders fixed at the beginning of the cylinder tube and free at
the end of the piston rod .14
10.1 Critical buckling load .14
10.2 Linear system .15
11 Case of hydraulic cylinders fixed at both ends with free movement allowed at the
end of the piston rod .16
11.1 Critical buckling load .16
11.2 Linear system .17
Annex A (informative) Example of numerical results .18
Bibliography .20
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee
SC 3, Cylinders.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO/TS 13725:2016) which has been
technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Formulae (18) and (27) have been corrected.
— The key to Figure A.1 has been corrected.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved

Introduction
Historically, cylinder manufacturers in the fluid power industry have experienced very few rod buckling
failures, most likely due to the use of adequately conservative design factors employed during cylinder
design and to the recommendation of factors of safety to the users. Many countries and some large
companies have developed their own methods for evaluating buckling load.
The method presented in this document has been developed to comply with the requirements
formulated by ISO/TC 131.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 13725:2021(E)
Hydraulic fluid power — Method for evaluating the
buckling load of a hydraulic cylinder
1 Scope
This document specifies a method for the evaluation of the buckling load which:
a) takes into account a geometric model of the hydraulic cylinder, meaning it does not treat the
hydraulic cylinder as an equivalent column,
b) can be used for all types of cylinder mounting and rod end connection specified in Table 2,
c) includes a factor of safety, k, to be set by the person performing the calculations and reported with
the results of the calculations,
d) takes into account possible off-axis loading,
e) takes into account the weight of the hydraulic cylinder, meaning it does not neglect all transverse
loads applied on the hydraulic cylinder,
f) can be implemented as a simple computer program, and
g) considers the cylinder fully extended.
The method specified is based on the elastic buckling theory and is applicable to single and double
acting cylinders that conform to ISO 6020 (all parts), ISO 6022 and ISO 10762. If necessary, finite
element analyses can be used to verify as well as to determine the buckling load.
The method is not developed for thin-walled cylinders, double-rods or plunger cylinders.
The method is not developed for internal (rod) buckling.
The friction of spherical bearings is not taken into account.
[2]
NOTE This method is based mainly on original work by Fred Hoblit . This method has been established in
[1]
reference to the standard NFPA/T3.6.37 .
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Symbols and units
4.1 General
The symbols and units used in this document are given in Table 1. See Figures 1 and 2 for labels of
dimensions and other characteristics.
Table 1 — Symbols and units
Symbol Meani
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13725
Troisième édition
2021-09
Version corrigée
2021-11
Transmissions hydrauliques —
Méthode d'évaluation de la charge de
flambage d'un vérin hydraulique
Hydraulic fluid power — Method for evaluating the buckling load of a
hydraulic cylinder
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Notations supplémentaires . 3
5 Principes généraux . 3
5.1 Objectif. 3
5.2 Description . 3
5.3 Dimensional layout of hydraulic cylinder . 4
5.4 Calcul commun (pour tous les types de fixations) de la contrainte maximale dans
la tige, σ . 5
max
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Courbe de déflexion . 6
5.4.3 Moment de flexion . 6
5.4.4 Valeur maximale du moment de flexion . 6
5.4.5 Moment maximal de la tige de piston . 7
5.4.6 Mounting types of the cylinder tube and piston rod. 7
6 Cas des vérins hydrauliques montés sur axe . 8
6.1 Modèle de vérin hydraulique et valeurs inconnues . 8
6.2 Système linéraire . 8
6.3 Charge de flambage critique . 9
6.4 Charge de compression maximale admissible . 9
7 Cas des vérins hydrauliques fixés au début du tube de vérin et montés sur axe à
l’extrémité de la tige de piston .10
7.1 Charge de flambage critique . 10
7.2 Système linéraire . 10
8 Cas des vérins hydrauliques montés sur axe au début du tube de vérin et fixés à
l’extrémité de la tige de piston .11
8.1 Charge de flambage critique . 11
8.2 Système linéaire . 11
9 Cas des vérins hydrauliques fixés à leurs deux extrémités .12
9.1 Charge de flambage critique . 12
9.2 Système linéaire . 13
10 Cas des vérins hydrauliques fixés au début du tube de vérin et libres à l’extrémité
de la tige de piston .14
10.1 Charge de flambage critique . 14
10.2 Système linéaire . 15
11 Cas des vérins hydrauliques fixés à leurs deux extrémités avec une liberté de
mouvement à l’extrémité de la tige de piston .16
11.1 Charge de flambage critique . 16
11.2 Système linéaire . 17
Annexe A (informative) Exemple de résultats numériques .18
Bibliography .20
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 3, Vérins.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO/TS 13725:2016) qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— Les Formules (18) et (27) ont été corrigées.
— La légende de la Figure A.1 a été corrigée.
La présente version corrigée de l'ISO/TS 13725:2021 inclut les corrections suivantes:
— Les Formules (20), (22) et (24) ont été corrigées.
— La dernière figure dans le Tableau 2 a été corrigée.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Historiquement, les fabricants de vérins dans l’industrie des transmissions hydrauliques et
pneumatiques n’ont expérimenté que très peu de défaillances de la tige par flambage, probablement
en raison de l’utilisation de coefficients de sécurité adaptés pour la conception des vérins et de la
recommandation des coefficients de sécurité faites aux utilisateurs. Beaucoup de pays et quelques très
grandes sociétés ont développé leur propre méthode d’évaluation de la charge de flambage.
La méthode faisant l’objet du présent document a été développée pour répondre aux exigences
formulées par le groupe ISO/TC 131.
v
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13725:2021(F)
Transmissions hydrauliques — Méthode d'évaluation de la
charge de flambage d'un vérin hydraulique
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode d’évaluation de la charge de flambage qui:
a) prend en compte un modèle géométrique de vérin hydraulique, ce qui signifie qu’elle ne traite pas le
vérin comme une colonne équivalente,
b) peut être utilisée pour tous les types de fixations de vérin et de raccordements de l’extrémité de la
tige spécifiés dans le Tableau 2,
c) inclut un coefficient de sécurité, k, devant être fixé par la personne qui effectue les calculs et
consigné avec les résultats de ces calculs,
d) prend en compte une possible charge désaxée,
e) prend en compte le poids du vérin hydraulique, ce qui signifie qu’aucune charge transversale
appliquée au vérin hydraulique n’est négligée,
f) peut être mise en œuvre sous la forme d’un programme informatique simple, et
g) considère que le vérin est complètement déployé.
La méthode spécifiée repose sur la théorie du flambage élastique et s’applique à des vérins simple et
double effet conformes à l’ISO 6020 (toutes les parties), à l’ISO 6022 et à l’ISO 10762. Si nécessaire, des
analyses selon la méthode des éléments finis peuvent être utilisées pour vérifier et pour déterminer la
charge de flambage.
Cette méthode n’a pas été mise au point pour les vérins à paroi mince, à double tige o
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 13725
Troisième édition
2021-09
Version corrigée
2021-11
Transmissions hydrauliques —
Méthode d'évaluation de la charge de
flambage d'un vérin hydraulique
Hydraulic fluid power — Method for evaluating the buckling load of a
hydraulic cylinder
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Notations supplémentaires . 3
5 Principes généraux . 3
5.1 Objectif. 3
5.2 Description . 3
5.3 Dimensional layout of hydraulic cylinder . 4
5.4 Calcul commun (pour tous les types de fixations) de la contrainte maximale dans
la tige, σ . 5
max
5.4.1 Généralités . 5
5.4.2 Courbe de déflexion . 6
5.4.3 Moment de flexion . 6
5.4.4 Valeur maximale du moment de flexion . 6
5.4.5 Moment maximal de la tige de piston . 7
5.4.6 Mounting types of the cylinder tube and piston rod. 7
6 Cas des vérins hydrauliques montés sur axe . 8
6.1 Modèle de vérin hydraulique et valeurs inconnues . 8
6.2 Système linéraire . 8
6.3 Charge de flambage critique . 9
6.4 Charge de compression maximale admissible . 9
7 Cas des vérins hydrauliques fixés au début du tube de vérin et montés sur axe à
l’extrémité de la tige de piston .10
7.1 Charge de flambage critique . 10
7.2 Système linéraire . 10
8 Cas des vérins hydrauliques montés sur axe au début du tube de vérin et fixés à
l’extrémité de la tige de piston .11
8.1 Charge de flambage critique . 11
8.2 Système linéaire . 11
9 Cas des vérins hydrauliques fixés à leurs deux extrémités .12
9.1 Charge de flambage critique . 12
9.2 Système linéaire . 13
10 Cas des vérins hydrauliques fixés au début du tube de vérin et libres à l’extrémité
de la tige de piston .14
10.1 Charge de flambage critique . 14
10.2 Système linéaire . 15
11 Cas des vérins hydrauliques fixés à leurs deux extrémités avec une liberté de
mouvement à l’extrémité de la tige de piston .16
11.1 Charge de flambage critique . 16
11.2 Système linéaire . 17
Annexe A (informative) Exemple de résultats numériques .18
Bibliography .20
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 3, Vérins.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO/TS 13725:2016) qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— Les Formules (18) et (27) ont été corrigées.
— La légende de la Figure A.1 a été corrigée.
La présente version corrigée de l'ISO/TS 13725:2021 inclut les corrections suivantes:
— Les Formules (20), (22) et (24) ont été corrigées.
— La dernière figure dans le Tableau 2 a été corrigée.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Historiquement, les fabricants de vérins dans l’industrie des transmissions hydrauliques et
pneumatiques n’ont expérimenté que très peu de défaillances de la tige par flambage, probablement
en raison de l’utilisation de coefficients de sécurité adaptés pour la conception des vérins et de la
recommandation des coefficients de sécurité faites aux utilisateurs. Beaucoup de pays et quelques très
grandes sociétés ont développé leur propre méthode d’évaluation de la charge de flambage.
La méthode faisant l’objet du présent document a été développée pour répondre aux exigences
formulées par le groupe ISO/TC 131.
v
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 13725:2021(F)
Transmissions hydrauliques — Méthode d'évaluation de la
charge de flambage d'un vérin hydraulique
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode d’évaluation de la charge de flambage qui:
a) prend en compte un modèle géométrique de vérin hydraulique, ce qui signifie qu’elle ne traite pas le
vérin comme une colonne équivalente,
b) peut être utilisée pour tous les types de fixations de vérin et de raccordements de l’extrémité de la
tige spécifiés dans le Tableau 2,
c) inclut un coefficient de sécurité, k, devant être fixé par la personne qui effectue les calculs et
consigné avec les résultats de ces calculs,
d) prend en compte une possible charge désaxée,
e) prend en compte le poids du vérin hydraulique, ce qui signifie qu’aucune charge transversale
appliquée au vérin hydraulique n’est négligée,
f) peut être mise en œuvre sous la forme d’un programme informatique simple, et
g) considère que le vérin est complètement déployé.
La méthode spécifiée repose sur la théorie du flambage élastique et s’applique à des vérins simple et
double effet conformes à l’ISO 6020 (toutes les parties), à l’ISO 6022 et à l’ISO 10762. Si nécessaire, des
analyses selon la méthode des éléments finis peuvent être utilisées pour vérifier et pour déterminer la
charge de flambage.
Cette méthode n’a pas été mise au point pour les vérins à paroi mince, à double tige o
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