Hydraulic fluid power — Positive-displacement pumps, motors and integral transmissions — Methods of testing and presenting basic steady state performance

ISO 4409:2007 specifies methods for determining the performance and efficiency of hydraulic fluid power positive displacement pumps, motors and integral transmissions. It applies to components having continuously rotating shafts. ISO 4409:2007 specifies the requirements for test installations, test procedures under steady-state conditions and the presentation of test results.

Transmissions hydrauliques — Pompes, moteurs et variateurs volumétriques — Méthodes d'essai et de présentation des données de base du fonctionnement en régime permanent

L'ISO 4409:2007 spécifie les méthodes à employer pour déterminer le fonctionnement et le rendement des pompes, moteurs et variateurs volumétriques pour transmissions hydrauliques. Elle s'applique aux composants disposant d'un arbre en rotation continue. Elle définit également les exigences relatives aux installations d'essai, aux modes opératoires en régime permanent et à la présentation des résultats d'essai.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
28-Mar-2007
Withdrawal Date
28-Mar-2007
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
11-Jul-2019
Completion Date
11-Jul-2019
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ISO 4409:2007 - Hydraulic fluid power -- Positive-displacement pumps, motors and integral transmissions -- Methods of testing and presenting basic steady state performance
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ISO 4409:2007 - Transmissions hydrauliques -- Pompes, moteurs et variateurs volumétriques -- Méthodes d'essai et de présentation des données de base du fonctionnement en régime permanent
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4409
Second edition
2007-04-01
Hydraulic fluid power — Positive-
displacement pumps, motors and integral
transmissions — Methods of testing and
presenting basic steady state
performance
Transmissions hydrauliques — Pompes, moteurs et variateurs
volumétriques — Méthodes d'essai et de présentation des données de
base du fonctionnement en régime permanent
Reference number
ISO 4409:2007(E)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
PDF disclaimer

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© ISO 2007

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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 1

4 Symbols and units................................................................................................................................ 5

5 Tests....................................................................................................................................................... 6

5.1 Requirements ........................................................................................................................................ 6

5.2 Pump tests............................................................................................................................................. 8

5.3 Motor tests........................................................................................................................................... 11

5.4 Integral transmission tests ................................................................................................................ 13

6 Expression of results ......................................................................................................................... 14

6.1 General................................................................................................................................................. 14

6.2 Pump tests........................................................................................................................................... 15

6.3 Motor tests........................................................................................................................................... 16

6.4 Integral transmission tests ................................................................................................................ 16

7 Identification statement...................................................................................................................... 17

Annex A (informative) Use of practical units................................................................................................. 18

Annex B (normative) Errors and classes of measurement accuracy ......................................................... 20

Annex C (informative) Pre-test checklist ....................................................................................................... 21

Bibliography ..................................................................................................................................................... 23

© ISO 2007 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 4409 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 8,

Product testing.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4409:1986), which has been technically revised.

iv © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
Introduction

In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a liquid under pressure within an

enclosed circuit. Pumps are components that convert rotary mechanical power into hydraulic fluid power.

Motors are components that convert hydraulic fluid power into rotary mechanical power. Integral transmissions

(hydraulic drive units) are a combination of one or more hydraulic pumps and motors and appropriate controls

forming a component.

With very few exceptions, all hydraulic fluid power pumps and motors are of the positive-displacement type, i.e.

they have internal sealing means that make them capable of maintaining a relatively constant ratio between

rotational speed and fluid flow over wide pressure ranges. They generally use gears, vanes or pistons. Non-

positive displacement components, such as centrifugal or turbine types, are seldom associated with hydraulic

fluid power systems.

Pumps and motors are available either as “fixed-” or “variable-displacement” types. Fixed-displacement units

have pre-selected internal geometries that maintain a relatively constant volume of liquid passing through the

component per revolution of the component's shaft. Variable-displacement components have means for

changing the internal geometries so that the volume of liquid passing through the component per revolution of

the component's shaft can be changed.

This International Standard is intended to unify testing methods for hydraulic fluid power positive displacement

hydraulic pumps, motors and integral transmissions to enable the performance of the different components to

be compared.
© ISO 2007 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 4409:2007(E)
Hydraulic fluid power — Positive-displacement pumps, motors
and integral transmissions — Methods of testing and
presenting basic steady state performance
1 Scope

This International Standard specifies methods for determining the performance and efficiency of hydraulic fluid

power positive displacement pumps, motors and integral transmissions. It applies to components having

continuously rotating shafts.

This International Standard specifies the requirements for test installations, test procedures under steady-

state conditions and the presentation of test results.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.
ISO 31, Quantities and units

ISO 1219-1, Fluid power systems and components — Graphic symbols and circuit diagrams — Part 1:

Graphic symbols for conventional use and data-processing applications

ISO 4391, Hydraulic fluid power — Pumps, motors and integral transmissions — Parameter definitions and

letter symbols
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary

ISO 9110-1, Hydraulic fluid power — Measurement techniques — Part 1: General measurement principles

ISO 9110-2, Hydraulic fluid power — Measurement techniques — Part 2: Measurement of average

steady-state pressure in a closed conduit
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following apply.

NOTE When there is no risk of ambiguity (i.e. when a test has been carried out on a pump or a motor), the

superscripts “P,” “M” and “T” specifying that the quantity concerns, respectively, a pump, a motor or an integral

transmission, can be omitted.
3.1
volume flow rate
volume of fluid crossing the transverse plane of a flow path per unit time
© ISO 2007 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
3.2
drainage flow rate
volume flow rate from the casing of a component
3.3
pump effective outlet flow rate
2,e
actual flow rate at temperature θ and pressure p measured at the pump outlet
2,e 2,e

NOTE If the flow rate is measured anywhere other than at the pump outlet at temperature θ and pressure p, that flow

rate is corrected to give the effective outlet flow rate value by using Equation (1).

⎛−pp⎞
2,e
qq=−⎢⎥1 +αθ−θ (1)
⎜⎟()
VV 2,e
2,e ⎜⎟
⎢⎥T
3.4
motor effective inlet flow rate
1,e
actual flow rate at temperature θ and pressure p measured at the motor inlet
1,e 1,e

NOTE 1 If the flow rate is measured anywhere other than at the motor inlet at temperature θ and pressure p, that flow

rate is corrected to give the effective inlet flow rate value by using Equation (2).

⎛−pp⎞
M 1,e
qq=−1 +αθ−θ (2)
⎢⎥⎜⎟()
VV 1,e
1,e ⎜⎟
⎝⎠T

NOTE 2 If the flow rate is measured at the motor outlet and the motor has external drainage, the motor flow rate q and

the drainage flow rate, q , shall be corrected to refer to the inlet flow rate temperature θ and pressure p used for

computing q by using Equation (3).
1,e
⎡⎤⎡ ⎤
⎛−pp⎞ ⎛pp−⎞
M 1,e 1,e d
qq=−11+αθ−θ+ q − +αθ−θ (3)
⎢⎥⎜⎟()⎢⎜ ⎟()⎥
VV 1,e V 1,e d
1,e ⎜⎟ d⎜ ⎟
⎢⎥⎢ ⎥
⎝⎠TT⎝ ⎠
⎣⎦⎣ ⎦
3.5
derived capacity

volume of fluid displaced by a pump or motor per shaft revolution, calculated from measurements at different

speeds under test conditions
[ISO 8426]
3.6
rotational frequency
shaft speed
number of revolutions of the drive shaft per unit of time.

NOTE The direction of rotation (clockwise or counter-clockwise) is specified from the point of view of the observer

looking at the end of the shaft. It may also be defined by diagram, if necessary.

2 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
3.7
torque
measured value of the torque in the shaft of the test component
3.8
effective pressure
fluid pressure, relative to atmospheric pressure, having a value that is
a) positive, if this pressure is greater than atmospheric pressure, or
b) negative, if this pressure is less than atmospheric pressure.
3.9
drainage pressure

pressure, relative to atmospheric pressure, measured at the outlet of the component casing drainage

connection
3.10
mechanical power

product of the torque and rotational frequency measured at the shaft of a pump or motor as given by

Equation (4):
P = 2π⋅n⋅T (4)
3.11
hydraulic power
product of the flow rate and pressure at any point as given by Equation (5):
P = q ⋅ p (5)
h V
3.12
effective outlet hydraulic power of a pump
2,h
total pump hydraulic outlet power given by Equation (6).
Pq=⋅p (6)
2,h V 2,e
2,e
3.13
effective inlet hydraulic power of a motor
1,h
total motor inlet hydraulic power as given by Equation (7):
Pq=⋅p (7)
1,h V 1,e
1,e

NOTE The total energy of a hydraulic fluid is the sum of the various energies contained in the fluid. In Equations (6)

and (7) the kinetic, positional and strain energies of the fluid are ignored and the power is calculated using the static

pressure only. If these other energies have a significant effect on the test results, due account should be taken of them.

© ISO 2007 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
3.14
pump overall efficiency

ratio of the power transferred to the liquid, during its passage through the pump, to the mechanical input

power as given by Equation (8):
qp⋅−q⋅p
()VV2,e( 1,e)
2,e 1,e
η = (8)
2π⋅⋅n Τ
3.15
pump volumetric efficiency

ratio of the actual output flow available for work to the product of the pump-derived capacity, V, and shaft

rotational frequency, n, at defined conditions as given by Equation (9):
P 2,e
η = (9)
Vn⋅
3.16
motor overall efficiency

ratio of the mechanical output power at the motor shaft to the hydraulic input power to the motor as given by

Equation (10):
2π⋅⋅n Τ
η = (10)
qp⋅−q⋅p
()( )
VV1,e 2,e
1,e 2,e
3.17
motor volumetric efficiency

ratio of the product of motor-derived capacity, V , and shaft rotational frequency, n, to the actual input flow

required for work at defined conditions as given by Equation (11):
Vn⋅
η = (11)
1,e
3.18
motor hydro-mechanical efficiency

ratio of the torque in the shaft of the motor to the theoretical torque of the motor as given by Equation (12):

Tn2π⋅⋅T
== (12)
p −pV
1,e 2,e i
3.19
integral transmission overall efficiency

ratio of the output mechanical power to the input mechanical power as given by Equation (13):

nT⋅
η = (13)
nT⋅
4 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
3.20
integral transmission rotational frequency ratio

ratio of output rotational frequency, n , to input rotational frequency, n , at defined conditions as given by

2 1
Equation (14):
r= (14)
4 Symbols and units

The symbols and units, in accordance with ISO 31 (all parts), used throughout this International Standard are

as shown in Table 1.

The letters and figures used as subscripts to the symbols listed in Table 1 are as specified in ISO 4391.

The graphical symbols used in Figures 1, 2, 3 and 4 are in accordance with ISO 1219-1.

Table 1 — Symbols and units
Quantity Symbol
Unit
3 −1
Volume flow rate
m s
V 3 −1
Derived capacity
i m r
Rotational frequency n
Torque T N⋅m
Effective pressure Pa
Power P W
Mass density ρ
kg m
Isothermal bulk modulus secant K Pa
2 −1
Kinematic viscosity ν m s
Temperature θ K
Volume coefficient of thermal expansion α
Efficiency —
Rotational frequency ratio R —

The use of practical units for the presentation of results is described in Annex A.

b 2
1 Pa = 1 N/m .
© ISO 2007 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
5 Tests
5.1 Requirements
5.1.1 General

Installations shall be designed to prevent air entrainment during operation and measures shall be taken to

remove all free air from the system before testing.

The unit under test shall be installed and operated in the test circuit in accordance with the manufacturer's

instructions; see also Annex C.
The ambient temperature of the test area shall be recorded.

A filter shall be installed in the test circuit to provide the fluid-cleanliness level specified by the manufacturer of

the unit under test. The position, number and specific description of each filter used in the test circuit shall be

recorded.

Where pressure measurements are made within a pipe, the requirements of ISO 9110-1 and ISO 9110-2 shall

be met.

Where temperature measurements are made within a pipe, the temperature-tapping point shall be positioned

between two and four times the pipe diameter from the pressure-tapping point furthest away from the

component.

Figures 1, 2, 3 and 4 illustrate basic circuits that do not incorporate all the safety devices necessary to protect

against damage in the event of any component failure. It is important that those responsible for carrying out

the test give due consideration to safeguarding both personnel and equipment.
5.1.2 Installation of the unit under test

Install the unit to be tested in the test circuit in accordance with the applicable Figure 1, 2, 3 or 4.

5.1.3 Condition of the unit under test

If necessary and before tests are carried out, the unit to be tested shall be “run in” in accordance with the

manufacturer's recommendations.
5.1.4 Test fluids

Because the performance of the unit under test can vary considerably with the viscosity of the test fluid used,

a fluid approved by the manufacturer of the unit being tested shall be used.
The following fluid parameters shall be recorded:
a) kinematic viscosity;
b) mass density at the test temperature;
c) isothermal secant bulk modulus;
d) volume coefficient of thermal expansion.
6 © ISO 2007 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 4409:2007(E)
5.1.5 Temperatures
5.1.5.1 Controlled temperature

Tests shall be carried out at a stated test fluid temperature. The test-fluid temperature shall be measured at

the inlet port of the unit under test and be within the range recommended by the manufacturer.

The test fluid temperature shall be maintained within the limits stated in Table 2.

Table 2 — Indicated test fluid temperature tolerance
Measurement accuracy class (see Annex B) A B C
Temperature tolerance (°C) ± 1,0 ± 2,0 ± 4,0
5.1.5.2 Other temperatures
The fluid temperature shall be recorded at the following locations:
a) at the outlet port of the unit under test;
b) at the flow measurement point in the test circuit;
c) in the drainage fluid line (if applicable).
The test-area ambient temperature shall be recorded.

For an integral transmission, it might not be possible to measure all the temperatures required. Temperatures

not recorded shall be noted in the test report.
5.1.6 Atmospheric pressure
The ambient absolute atmospheric pressure of the test
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 4409
Deuxième édition
2007-04-01
Transmissions hydrauliques — Pompes,
moteurs et variateurs volumétriques —
Méthodes d'essai et de présentation des
données de base du fonctionnement en
régime permanent
Hydraulic fluid power — Positive-displacement pumps, motors and
integral transmissions — Methods of testing and presenting basic
steady state performance
Numéro de référence
ISO 4409:2007(F)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4409:2007(F)
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,

veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2007

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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2007 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 4409:2007(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives ........................................................................................................................ 1

3 Termes, symboles et définitions......................................................................................................... 1

4 Symboles et unités ............................................................................................................................... 5

5 Essais..................................................................................................................................................... 6

5.1 Exigences .............................................................................................................................................. 6

5.2 Essais des pompes............................................................................................................................... 8

5.3 Essais des moteurs ............................................................................................................................ 11

5.4 Essais des variateurs ......................................................................................................................... 13

6 Expression des résultats ................................................................................................................... 14

6.1 Généralités .......................................................................................................................................... 14

6.2 Essais des pompes............................................................................................................................. 15

6.3 Essais des moteurs ............................................................................................................................ 16

6.4 Essais des variateurs ......................................................................................................................... 16

7 Phrase d'identification ....................................................................................................................... 17

Annexe A (normative) Emploi des unités pratiques..................................................................................... 18

Annexe B (normative) Erreurs et classes d'exactitude de mesure............................................................. 20

Annexe C (informative) Récapitulatif.............................................................................................................. 21

Bibliographie .................................................................................................................................................... 23

© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 4409:2007(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 4409 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et pneumatiques,

sous-comité SC 8, Essais des produits.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4409:1986), qui a fait l'objet d'une

révision technique.
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4409:2007(F)
Introduction

Dans les systèmes de transmissions hydrauliques, l'énergie est transmise et commandée par l'intermédiaire

d'un liquide sous pression circulant en circuit fermé. Les pompes sont des composants destinés à transformer

une énergie mécanique rotative en énergie hydraulique. Les moteurs sont des composants transformant

l'énergie hydraulique en énergie mécanique rotative. Les variateurs sont des appareils combinant une ou

plusieurs pompes avec un ou plusieurs moteurs et des commandes appropriées en une seule unité.

À quelques très rares exceptions près, toutes les pompes et tous les moteurs pour transmissions

hydrauliques sont du type volumétrique, c'est-à-dire qu'ils possèdent des moyens d'étanchéisation interne leur

permettant de maintenir un rapport relativement constant entre la vitesse de rotation et le débit du liquide sur

de larges gammes de pressions. Ils comportent en général des engrenages, des palettes ou des pistons. Les

composants non volumétriques, du type centrifuge ou à turbines, sont rarement associés aux systèmes de

transmissions hydrauliques.

Les pompes et les moteurs peuvent être à cylindrée fixe ou variable. Les appareils à cylindrée fixe ont des

géométries internes prédéfinies garantissant le passage d'un volume de liquide relativement constant par tour

d'arbre. Les appareils à cylindrée variable comportent des dispositifs permettant de modifier la géométrie

interne, ce qui fait varier le volume de liquide passant dans le composant par tour d'arbre de celui-ci.

La présente Norme internationale a pour objet d'unifier les méthodes d'essai des pompes, moteurs et

variateurs volumétriques pour transmissions hydrauliques permettant la comparaison des caractéristiques de

fonctionnement des divers composants.
© ISO 2007 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 4409:2007(F)
Transmissions hydrauliques — Pompes, moteurs et variateurs
volumétriques — Méthodes d'essai et de présentation des
données de base du fonctionnement en régime permanent
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie les méthodes à employer pour déterminer le fonctionnement et le

rendement des pompes, moteurs et variateurs volumétriques pour transmissions hydrauliques. Elle s'applique

aux composants disposant d'un arbre en rotation continue.

Elle définit également les exigences relatives aux installations d'essai, aux modes opératoires en régime

permanent et à la présentation des résultats d'essai.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 31 (toutes les parties), Grandeurs et unités

ISO 1219-1, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Symboles graphiques et schémas de circuit —

Partie 1: Symboles graphiques en emploi conventionnel et informatisé

ISO 4391, Transmissions hydrauliques — Pompes, moteurs et variateurs — Définitions des grandeurs et

lettres utilisées comme symboles
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire

ISO 9110-1, Transmissions hydrauliques — Techniques de mesurage — Partie 1: Principes généraux de

mesurage

ISO 9110-2, Transmissions hydrauliques — Techniques de mesurage — Partie 2: Mesurage de la pression

moyenne dans un conduit fermé en régime permanent
3 Termes, symboles et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5598 ainsi que les

suivants s'appliquent.

NOTE Lorsqu'il n'y a pas de risque d'ambiguïté (c'est-à-dire en cas d'essai réalisé sur une pompe ou un moteur), les

exposants «P», «M» et «T» précisant que la mesure concerne respectivement une pompe, un moteur ou un variateur,

peuvent être omis.
3.1
débit-volume

volume de fluide passant par le plan transversal de la trajectoire d'écoulement par unité de temps

© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 4409:2007(F)
3.2
débit de drainage
débit-volume provenant du carter d'un composant
3.3
débit effectif à la sortie d'une pompe
2,e
débit réel mesuré à la sortie d'une pompe à température θ et pression p
2,e 2,e

NOTE Lorsque le mesurage de débit ne s'effectue pas à la sortie d'une pompe, à une température θ et à une

pression p, ce débit est corrigé, afin d'obtenir la valeur du débit effectif de sortie, en appliquant l'Équation (1):

⎛⎞pp−
2,e
qq=−⎢⎥1 +αθ−θ (1)
⎜⎟()
VV 2,e
2,e
⎢⎥⎝⎠τ
3.4
débit effectif à l'entrée d'un moteur
1,e
débit réel mesuré à l'entrée d'un moteur à température θ et pression p
1,e 1,e

NOTE 1 Lorsque le mesurage de débit ne s'effectue pas à l'entrée d'un moteur, à une température θ et une pression p,

ce débit est corrigé, afin d'obtenir la valeur du débit effectif d'entrée en appliquant l'Équation (2):

⎛⎞pp−
1,e
qq=−1 +αθ−θ (2)
⎢⎥⎜⎟()
VV 1,e
1,e
⎢⎥τ
⎣⎦⎝⎠

NOTE 2 Lorsque le mesurage du débit est effectué à la sortie du moteur et que celui-ci dispose d'un drainage extérieur,

le débit du moteur q et le débit de drainage q doivent être corrigés par référence aux conditions de température θ et

de pression p de débit d'entrée utilisées pour calculer q en appliquant l'Équation (3):

1,e
⎡⎤⎡ ⎤
⎛⎞pp−−⎛p p⎞
1,e 1,e d
qq=−11+αθ−θ+ q − +αθ−θ (3)
⎢⎥⎜⎟()⎢⎜ ⎟()⎥
VV 1,e V 1,e d
1,e d
⎢⎥⎝⎠ττ⎢⎝ ⎠⎥
⎣⎦⎣ ⎦
3.5
cylindrée calculée

volume de fluide refoulé par une pompe ou un moteur par tour d'arbre, calculé par des mesurages à

différentes vitesses de rotation dans des conditions d'essai
[ISO 8426]
3.6
fréquence de rotation
vitesse de rotation de l'arbre
nombre de tours de l'arbre moteur par unité de temps

NOTE Le sens de rotation (dans le sens horaire ou antihoraire) est spécifié du point de vue de l'observateur

regardant le bout de l'arbre. Il peut également être défini, si nécessaire, par un schéma.

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ISO 4409:2007(F)
3.7
moment d'un couple
valeur du moment d'un couple mesuré sur l'arbre du composant soumis à l'essai
3.8
pression effective
pression du fluide, par rapport à la pression atmosphérique, dont la valeur est:
a) positive, si cette pression est supérieure à la pression atmosphérique; ou
b) négative, si cette pression est inférieure à la pression atmosphérique.
3.9
pression de drainage

pression, par rapport à la pression atmosphérique, mesurée à la sortie du raccordement de drainage sur le

carter d'un composant
3.10
puissance mécanique

produit du moment et de la fréquence de rotation mesurés au niveau de l'arbre de la pompe ou du moteur,

elle est donnée par l'Équation (4):
Pn=π2⋅⋅T (4)
3.11
puissance hydraulique

produit du débit et de la pression à un point quelconque, elle est donnée par l'Équation (5):

Pq=⋅p (5)
h V
3.12
puissance hydraulique effective à la sortie d'une pompe
2,h

puissance hydraulique totale à la sortie de la pompe, elle est donnée par l'Équation (6):

Pq=⋅p (6)
2,h V 2,e
2,e
3.13
puissance hydraulique effective à l'entrée d'un moteur
1,h

puissance hydraulique totale à l'entrée du moteur, elle est donnée par l'Équation (7):

Pq=⋅p (7)
1,h V 1,e
1,e

NOTE L'énergie totale d'un fluide hydraulique est la somme des diverses énergies contenues dans le fluide. Les

Équations (6) et (7) négligent les énergies cinétique, positionnelle et de dilatation du fluide pour ne calculer la puissance

qu'à partir de la pression statique. Il convient de tenir compte de ces autres énergies lorsqu'elles ont un effet significatif

sur les résultats d'essai.
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3.14
rendement total d'une pompe

rapport de la puissance transmise au liquide, lors de son passage dans la pompe, à la puissance mécanique

à l'entrée, il est donné par l'Équation (8):
qp⋅−q ⋅p
(VV2,e) ( 1,e)
2,e 1,e
η = (8)
2π⋅ n⋅Τ
3.15
rendement volumétrique d'une pompe

rapport du débit de sortie réel disponible pour le travail, au produit de la cylindrée calculée de la pompe, V , et

de la fréquence de rotation de l'arbre, n, dans des conditions déterminées, il est donné par l'Équation (9):

P 2,e
η = (9)
Vn⋅
3.16
rendement total d'un moteur

rapport de la puissance mécanique à l'arbre du moteur à la puissance hydraulique à l'entrée du moteur, il est

donné par l'Équation (10):
2π⋅ n⋅Τ
η = (10)
qp⋅−q ⋅p
()VV1,e( 2,e)
1,e 2,e
3.17
rendement volumétrique d'un moteur

rapport du produit de la cylindrée calculée du moteur, V , et de la fréquence de rotation de l'arbre, n, au débit

d'entrée réel requis pour le travail dans des conditions déterminées, il est donné par l'Équation (11):

Vn⋅
η = (11)
1,e
3.18
rendement hydromécanique d'un moteur

rapport du couple dans l'arbre du moteur au couple théorique du moteur, il est donné par l'Équation (12):

Tn2π⋅ ⋅Τ
(12)
η==
p −pv
th()
1,e 2,e i
3.19
rendement total d'un variateur

rapport de la puissance mécanique de sortie à la puissance mécanique d'entrée, il est donné par

l'Équation (13):
nT⋅
η = (13)
nT⋅
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ISO 4409:2007(F)
3.20
rapport de fréquence de rotation d'un variateur

rapport de la fréquence de rotation à la sortie, n , à la fréquence de rotation à l'entrée, n , dans des conditions

2 1
déterminées, il est donné par l'Équation (14):
r= (14)
4 Symboles et unités

Pour les besoins de la présente Norme internationale les symboles et unités, en accord avec l'ISO 31 (toutes

les parties), indiqués dans le Tableau 1 s'appliquent.

Les lettres et chiffres utilisés en indices des symboles indiqués dans le Tableau 1 sont spécifiés dans

l'ISO 4391.

Les symboles graphiques utilisés dans les Figures 1, 2, 3 et 4 sont conformes à l'ISO 1219-1.

Tableau 1 — Symboles et unités
Grandeur Symbole Unité
3 −1
Débit-volume q m s
3 −1
Cylindrée calculée V m r
Fréquence de rotation n r
Moment du couple T N⋅m
Pression effective p Pa
Puissance P W
Masse volumique ρ kg m
Module de compressibilité volumique sécant isothermique Κ Pa
2 −1
Viscosité cinématique ν m s
Température θ K
Coefficient de dilatation thermique volumique α K
Rendement η —
Rapport de fréquence de rotation R —

L'emploi d'unités pratiques pour la présentation des résultats est décrit dans l'Annexe A.

b 2
1 Pa = 1 N/m .
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ISO 4409:2007(F)
5 Essais
5.1 Exigences
5.1.1 Généralités

Les installations doivent être conçues de manière à empêcher toute introduction d'air en cours de

fonctionnement et des mesures doivent être prises afin d'éliminer tout air libre du système avant l'essai.

L'unité soumise à l'essai doit être installée dans le circuit d'essai et mise en service selon les instructions du

constructeur (voir également l'Annexe C).
La température ambiante dans la zone d'essai doit être consignée.

Un filtre doit être installé dans le circuit d'essai afin de garantir le niveau de propreté du fluide spécifié par le

constructeur de l'unité soumise à l'essai. La position, le nombre et l'aspect physique particulier de chaque filtre

utilisé dans le circuit d'essai doivent être consignés.

Lorsque des mesurages de pression sont effectués dans une tuyauterie, les exigences de l'ISO 9110-1 et de

l'ISO 9110-2 doivent être remplies.

Lorsque les mesurages de température sont effectués dans une tuyauterie, la prise de température doit se

trouver à une distance comprise entre deux et quatre fois le diamètre de la tuyauterie des prises de pression

dans la direction opposée au composant considéré.

Les Figures 1, 2, 3 et 4 représentent des circuits de base qui n'incorporent pas tous les dispositifs de sécurité

nécessaires à la protection en cas de défaillance d'un composant quelconque. Il est important que les

personnes responsables de la conduite des essais veillent soigneusement à la sécurité du personnel et de

l'équipement.
5.1.2 Installation de l'unité à soumettre à l'essai

Installer l'unité à soumettre à l'essai dans le circuit d'essai, conformément aux indications de la Figure 1, 2, 3

ou 4 applicable.
5.1.3 État de l'unité à soumettre à l'essai

Si nécessaire et avant le démarrage des essais, l'unité à soumettre à l'essai doit être rodée conformément

aux recommandations du constructeur.
5.1.4 Fluides d'essai

Les performances de l'unité soumise à l'essai pouvant varier de façon considérable selon la viscosité du fluide

d'essai utilisé, les essais doivent être effectués en mettant en œuvre un fluide agréé par le constructeur de

cette unité.
Les paramètres suivants concernant ce fluide doivent être consignés:
a) viscosité cinématique;
b) masse volumique à la température d'essai;
c) module de compressibilité volumique sécant isothermique;
d) coefficient de dilatation thermique volumique.
6 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 4409:2007(F)
5.1.5 Températures
5.1.5.1 Température préréglée

Les essais doivent être effectués à une température déclarée du fluide. La température du fluide d'essai doit

être mesurée au niveau de l'orifice d'entrée de l'unité soumise à l'essai et se situer dans les limites de la

gamme de températures recommandée par le fabricant.

La température du fluide d'essai doit être maintenue dans les limites indiquées dans le Tableau 2.

Tableau 2 — Tolérances de la température indiquée du fluide d'essai
A B C
Classe d'exactitude de mesure (voir Annexe B)
Tolérances de température (°C) ± 1,0 ± 2,0 ± 4,0
5.1.5.2 Autres températures
La température du fluide doit être relevée aux points suivants:
a) au niveau de l'orifice de sortie de l'unité soumise à l'essai;
b) au point de mesure du débit dans le circuit d'essai;
c) dans la canalisation du fluide de drainage (le cas échéant).
La température ambiante dans la zone d'essai doit être consignée.

Dans un variateur, il est possible que les températures requises ne soient pas toutes mesurables. Les

températures non relevées doivent être signalées dans le rapport d'essai.
5.1.6 Pression atmosphérique

La pression atmosphérique ambiante absolue dans la zone d'essai doit être enregistrée.

5.1.7 Pression dans le carter

Lorsque la pression du fluide dans le carter du composant soumis à l'essai peut affecter les caractéristiques

de fonctionnement de celui-ci, sa valeur relevée pendant les essais doit être enregistrée.

5.1.8 Régime permanent

Chaque série de mesures relevées pour une valeur particulière d'un paramètre donné ne doit être enregistrée

que si la valeur indiquée du paramètre contrôlé demeure dans les limites données dans le Tableau 3. Si

plusieurs lectures d'une variable sont enregistrées, toutes les lectures doivent être notées pendant que le

paramètre mesuré est dans les limites d'utilisation. La période maximale de temps suggérée pour acquérir

toutes les lectures est 10 s.
© ISO 2007 – Tous droits réservés 7
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ISO 4409:2007(F)

Tableau 3 — Variation admissible des valeurs moyennes indiquées pour des paramètres contrôlés

Variations admissibles pour les classes d'exactitude de mesure
(voir Annexe B)
Paramètre
A B C
Fréquence de rotation, %
± 0,5 ± 1,0 ± 2,0
Moment du couple, % ± 0,5 ± 1,0 ± 2,0
Débit-volume, % ± 0,5 ± 1,5 ± 2,5
Pression, Pa
3 3 3
± 1 × 10 ± 3 × 10 ± 5 × 10
5 b
(p < 2 × 10 Pa)
Pression, %
± 0,5 ± 1,5 ± 2,5
(p W 2 × 10 Pa)

Les variations admissibles indiquées dans ce tableau concernent les écarts par rapport à la mesure indiquée par l'instrument et

non pas les limites d'erreur de mesure de l'instrument (voir Annexe B). Ces écarts servent d'indicateurs de régime permanent et sont

également utilisés pour présenter les résultats obtenus pour un paramètre de valeur fixe sous forme graphique. Il convient d'utiliser la

valeur réelle indiquée dans tous les calculs ultérieurs de puissance ou de rendement.

b 2
1 Pa = 1 N/m .
5.1.9 Mesurages

Le nombre de séries de mesurages à effectuer et leur répartition dans l'étendue de mesurages doivent être

choisis de manière à donner une indication représentative des caractéristiques de fonctionnement de l'unité

soumise à l'essai sur toute la gamme des variations des grandeurs.
5.2 Essais des pompes
5.2.1 Circuits d'essai
5.2.1.1 Essais en circuit ouvert

Un circuit d'essai configuré conformément à la Figure 1 et contenant au moins les composants indiqués dans

cette figure doit être utilisé. Lorsque des conditions de pression déterminées sont requises à l'entrée, un

moyen approprié doit être prévu afin de maintenir la pression d'entrée dans les limites spécifiées (voir 5.2.2).

8 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 4409:2007(F)
Légende
1 variante de position
2 entraînement
Pour les longueurs des tuyauteries, voir 5.1.1.
Figure 1 — Circuit d'essai pour pompe (circuit ouvert)
5.2.1.2 Essais en circuit fermé

Un circuit d'essai configuré conformément à la Figure 2 et contenant au moins les composants indiqués dans

cette figure doit être utilisé. Dans ce circuit, la pompe de gavage délivre un débit légèrement supérieur aux

pertes totales du circuit. Un débit plus important peut être prévu pour des besoins de refroidissement.

© ISO 2007 – Tous droits réservés 9
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ISO 4409:2007(F)
Légende
1 variante de position
2 entraînement
Pour les longueurs des tuyauteries, voir 5.1.1.
Figure 2 — Circuit d'essai pour pompe (circuit fermé)
5.2.2 Pression d'entrée

Pendant chaque essai, maintenir la pression d'entrée constante (voir Tableau 3) à une valeur déclarée de la

plage admissible des pressions d'entrée spécifiées par le constructeur.
Effectuer, si besoin est, les essais à des pressions d'entrée différentes.
5.2.3 Mesurages
Consigner les mesurages des paramètres suivants:
a) moment du couple à l'entrée;
b) débit de sortie;
c) débit de drainage (le cas échéant);
d) température du fluide.

Cela à une fréquence de rotation constante (voir Tableau 3) et pour un nombre de valeurs de pressions de

sortie représentatives du fonctionnement de la pompe sur toute la plage des pressions de sortie.

Répéter les mesurages spécifiés de 5.2.3 a) à 5.2.3 d) à d'autres fréquences de rotation afin d'obtenir une

indication représentative des performances de la pompe sur toute la plage des fréquences de rotation.

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5.2.4 Cylindrée variable

Lorsque la pompe est à cylindrée variable, effectuer des essais complets au réglage maximal de cylindrée et

également à tous les autres réglages requis (par exemple à 75 %, 50 % et 25 % de la cylindrée de réglage

maximale). Chaque réglage doit permettre d'obtenir le pourcentage de débit requis à la pression minimale de

sortie et à la fréquence minimale de rotation spécifiée pour l'essai.
5.2.5 Débit réversible

Pour les pompes dont le sens d'écoulement peut être inversé (par exemple à l'aide de la commande de

cylindrée), effectuer les essais dans les deux sens.
5.2.6 Pompes de gavage non incorporées

Lorsque la pompe soumise à l'essai est associée à une pompe de gavage distincte et que leurs puissances

absorbées peuvent être mesurées séparément, les deux pompes doivent être soumises à l'essai séparément

et les résultats doivent être présentés de façon distincte.
5.2.7 Pompe de gavage incorporée à débit total

Lorsque la pompe de gavage est incorporée à la pompe principale soumise à l'essai, que leurs puissances

absorbées ne peuvent être donc dissociées et que la pompe de gavage débite la totalité de l'écoulement de la

pompe principale, les deux pompes doivent être traitées comme un ensemble et les résultats doivent être

présentés en conséquence.

NOTE La pression d'entrée mesurée est la pression à l'entrée de la pompe de gavage.

Tout excédent de débit venant de la pompe de gavage doit être mesuré et noté.
5.2.8 Pompe de gavage incorporée à débit secondaire

Lorsque la pompe de gavage est incorporée à la pompe principale et que leurs puissances absorbées ne

peuvent donc pas être dissociées, mais que la pompe de gavage ne fournit au circuit hydraulique de la pompe

principale qu'un débit secondaire, le reste étant dérivé ou utilisé dans un élément auxiliaire (par exemple le

système de circulation du fluide réfrigérant), le cas échéant, le débit de la pompe de gavage doit être mesuré

et noté.
5.3 Essais des moteurs
5.3.1 Circuit d'essai

Un circuit d'essai configuré conformément à la Figure 3 et contenant au moins les composants indiqués dans

cette figure doit être utilisé.

Lorsque le débit est mesuré en aval de la sortie du moteur (variante de position), le calcul du débit corrigé doit

tenir compte du débit en question.
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ISO 4409:2007(F)
Légende
1 variante de position
2 charge
3 alimentation en fluide régulé
Pour les longueurs des tuyauteries, voir 5.1.1.
Figure 3 — Circuit d'essai pour moteur
5.3.2 Pression de sortie

La pression de sortie du moteur doit être commandée (par exemple, à l'aide d'un distributeur de commande

de pression) de manière à maintenir une pression de sortie constante et dans les limites données dans le

Tableau 3 tout au long de l'essai.

Cette pression de sortie doit répondre aux exigences d'emploi prévu du moteur et être conforme aux

recommandations du fabricant.
5.3.3 Mesurages
Les paramètres suivants doivent être mesurés:
a) débit d'entrée;
b) débit de drainage (le cas échéant);
c) moment du couple à la sortie;
d) température du fluide d'essai.

Cela sur toute la plage des fréquences de rotation du moteur et pour un nombre de pressions d'entrée

différentes et représentatives du fonctionnement du moteur sur toute la plage des pressions d'entrée.

5.3.4 Cylindrée variable
Lorsque le moteur est à cylind
...

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