Earth-moving machinery -- Wheeled machines -- Steering requirements

This document specifies steering system tests and performance criteria for evaluating the steering capability of wheeled, ride-on earth-moving machinery as defined in ISO 6165:2012. Wheeled machines include machines equipped with wheels, one or more drums or crawler wheel assemblies. This document deals with the following significant hazards, hazardous situations or hazardous events relevant to wheeled machines, when used as intended and under conditions of misuse which are reasonably foreseeable by the manufacturer: — mechanical hazards; — ergonomic hazards; — hazards due to maintenance; — hazards due to the control system; — hazards related to travelling function. Functional safety of the steering system is not covered in this document. This document is not applicable to wheeled machines manufactured before the date of its publication.

Engins de terrassement -- Engins équipés de pneumatiques -- Systèmes de direction

Le présent document spécifie les essais et les critčres de performance pour l'évaluation de la capacité de direction des engins de terrassement ŕ conducteur porté et équipés de pneumatiques, tels que définis dans l'ISO 6165:2012. Les engins équipés de pneumatiques comprennent les machines équipées de roues, d'un ou de plusieurs tambours ou ensembles de chenillettes. Le présent document traite des phénomčnes dangereux, situations dangereuses ou événements dangereux significatifs suivants, relatifs aux engins équipés de pneumatiques lorsqu'ils sont utilisés comme prévu ou dans des conditions de mauvais usage raisonnablement prévisible par le fabricant: — phénomčnes dangereux mécaniques; — phénomčnes dangereux engendrés par le non-respect des principes ergonomiques; — phénomčnes dangereux dus ŕ la maintenance; — phénomčnes dangereux dus au systčme de commande; — phénomčnes dangereux relatifs ŕ la fonction de déplacement; La sécurité fonctionnelle du systčme de direction n'est pas couverte dans le présent document. Le présent document ne s'applique pas aux engins équipés de pneumatiques fabriqués avant la date de sa publication.

General Information

Status
Published
Publication Date
21-Nov-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
25-Oct-2019
Completion Date
22-Nov-2019
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ISO 5010:2019 - Earth-moving machinery -- Wheeled machines -- Steering requirements
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ISO 5010:2019 - Engins de terrassement -- Engins équipés de pneumatiques -- Systemes de direction
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5010
Fourth edition
2019-11
Earth-moving machinery — Wheeled
machines — Steering requirements
Engins de terrassement — Engins équipés de pneumatiques —
Systèmes de direction
Reference number
ISO 5010:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5010:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5010:2019(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 General requirements ..................................................................................................................................................................................... 4

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

4.2 Required steering systems ............................................................................................................................................................ 5

4.3 All steering systems ............................................................................................................................................................................ 5

4.4 Tests with all steering systems ................................................................................................................................................. 6

4.5 Primary steering system ................................................................................................................................................................. 7

4.6 Secondary steering system ........................................................................................................................................................... 7

4.7 Powered steering system ............................................................................................................................................................... 7

4.8 Steering systems with principal and alternative steering control elements ..................................... 8

4.9 Ergonomic requirements ............................................................................................................................................................... 8

5 Steering test course ........................................................................................................................................................................................... 9

6 Machine specifications for test ...........................................................................................................................................................10

7 Wheel circle test procedure ...................................................................................................................................................................11

8 Steering tests .........................................................................................................................................................................................................11

8.1 Tests with primary steering system ..................................................................................................................................11

8.2 Tests with secondary steering system .............................................................................................................................12

8.3 Steering test with alternative steering control elements ................................................................................14

9 Test report ................................................................................................................................................................................................................15

10 Information for use .........................................................................................................................................................................................16

10.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

10.2 Instruction handbook ....................................................................................................................................................................16

10.2.1 Machines equipped with powered steering system .......................................................................16

10.2.2 Machines equipped with secondary steering system ...................................................................17

10.2.3 Machines equipped with steering systems with alternative steering

control element with a controlled or limited speed range .......................................................17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................18

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5010:2019(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.

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 127, Earth-moving machinery,

Subcommittee SC 2, Safety requirements and human factors.

This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 5010:2007), which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:

— the title has been changed to “Wheeled machines” to include machines with drums and crawler

wheel assemblies;

— requirements have been provided for earth-moving machinery (EMM) with a maximum machine

speed <20 km/h.

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 2019 – All rights reserved
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ISO 5010:2019(E)
Introduction
This document is a type-C standard as stated in ISO 12100.

This document is of relevance, in particular, for the following stakeholder groups representing the

market players with regard to machinery safety:
— machine manufacturers (small, medium and large enterprises);

— health and safety bodies (regulators, accident prevention organisations, market surveillance etc.).

Others can be affected by the level of machinery safety achieved with the means of the document by the

above-mentioned stakeholder groups:
— machine users/employers (small, medium and large enterprises);

— machine users/employees (e.g. trade unions, organizations for people with special needs);

— service providers, e. g. for maintenance (small, medium and large enterprises);

— consumers (in case of machinery intended for use by consumers).

The above-mentioned stakeholder groups have been given the possibility to participate at the drafting

process of this document.

The machinery concerned and the extent to which hazards, hazardous situations or hazardous events

are covered are indicated in the Scope of this document.

When requirements of this type-C standard are different from those which are stated in type-A or

type-B standards, the requirements of this type-C standard take precedence over the requirements of

the other standards for machines that have been designed and built according to the requirements of

this type-C standard.

As functional safety of steering system is not covered in this document, guidance for functional safety

of steering systems can be found in the following standards: ISO 15998, ISO/TS 15998-2, ISO 13849-1,

1) 2) 3)
ISO 19014-1, ISO 19014-2 , ISO 19014-3, ISO 19014-4 and ISO/TS 19014-5 .
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 19014-2:2019.
2) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 19014-4:2019.
3) Under preparation.
© ISO 2019 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5010:2019(E)
Earth-moving machinery — Wheeled machines — Steering
requirements
1 Scope

This document specifies steering system tests and performance criteria for evaluating the steering

capability of wheeled, ride-on earth-moving machinery as defined in ISO 6165:2012. Wheeled machines

include machines equipped with wheels, one or more drums or crawler wheel assemblies.

This document deals with the following significant hazards, hazardous situations or hazardous events

relevant to wheeled machines, when used as intended and under conditions of misuse which are

reasonably foreseeable by the manufacturer:
— mechanical hazards;
— ergonomic hazards;
— hazards due to maintenance;
— hazards due to the control system;
— hazards related to travelling function.
Functional safety of the steering system is not covered in this document.

This document is not applicable to wheeled machines manufactured before the date of its publication.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 3450:2011, Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked machines —

Performance requirements and test procedures for brake systems

ISO 6016:2008, Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their

equipment and components

ISO 7457:1997, Earth-moving machinery — Determination of turning dimensions of wheeled machines

ISO 12100:2010, Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction

ISO 10968:— , Earth-moving machinery — Operator’s controls

ISO 18752:2014, Rubber hoses and hose assemblies — Wire- or textile-reinforced single-pressure types for

hydraulic applications — Specification
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100 and the following apply.

4) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 10968:2019.
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 5010:2019(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
steering system

system including all machine elements between the operator and the ground-contacting wheels (3.2),

drums or crawler wheel assemblies (3.3) participating in steering the machine
3.1.1
manual steering system

steering system (3.1) depending exclusively on the muscular power of the operator to affect steering of

the machine
3.1.2
powered steering system

steering system (3.1) employing auxiliary power sources to supplement or replace the muscular power

of the operator to affect steering of the machine
3.1.3
primary steering system

steering system (3.1) used to steer the machine when the steering system functions as intended

3.1.4
secondary steering system

steering system (3.1) used to steer the machine in the event of a loss of the primary steering power

source (3.5.1)
3.2
wheel

circular structure able to rotate on an axle, either directly or with the use of bearings, with the external

part in contact with the ground
3.3
crawler wheel assembly
crawler system used in place of a wheel (3.2) on a single axle
Note 1 to entry: See Figure 1.

Note 2 to entry: Machines with crawler wheel assemblies are steered using techniques common to rubber-tyred

machines, for example Ackermann steering, articulated steering.
3.4
wheeled machine
machine on wheels (3.2), drums or crawler wheel assemblies (3.3)
Note 1 to entry: See Figure 1.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 5010:2019(E)
Key
1 drum
2 crawler wheel assembly
Figure 1 — Wheeled machine with drum and crawler wheel assemblies
3.5 steering power sources
3.5.1
primary steering power source

means for providing power to effect steering in a powered steering system (3.1.2)

EXAMPLE Hydraulic pump, air compressor, electric generator.
3.5.2
secondary steering power source

means for providing power to the secondary steering system (3.1.4) in the event of primary steering

power source failure (3.5.3)
EXAMPLE Hydraulic pump, air compressor, accumulator, battery.

Note 1 to entry: It is assumed that not more than one failure will occur at the same time.

3.5.3
primary steering power source failure
complete and instantaneous loss of the primary steering power source (3.5.1)
3.6
steering control element

control element used by the operator to transmit the steering command for the desired direction or to

control the relative speed of the left-hand and right-hand sides of the drive system

EXAMPLE Steering wheel (3.2), lever controls, joystick controls, pushbutton/touch pad controls and foot

pedal controls.

Note 1 to entry: For a machine that has equal alternative operator’s position both at the left-hand and right-hand

sides of the machine equipped with a conventional steering wheel at each position (e. g. some types of rollers),

these two steering wheels are considered as one steering element.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 5010:2019(E)
3.6.1
principal steering control element

steering control element (3.6) at the operator’s positions that is primarily used to fulfil the primary

steering and, if applicable, the secondary steering
3.6.2
alternative steering control element

additional steering control element (3.6) that can be used instead of the principal steering control element

(3.6.1) to fulfil primary steering
3.7
steering effort

necessary force exerted by the operator on the steering control element (3.6) in order to steer the machine

3.8
steering angle

total displacement angle between the front wheels (3.2) and the rear wheels as they move about one or

more vertical steering axes from their normal straight-ahead condition to a turned condition

Note 1 to entry: The steering angle for multiple-axle machines is determined between the wheels at the farthest

forward and farthest rearward axles.

Note 2 to entry: Ackermann steering inherently has a greater steering angle on the side of the machine toward

the inside of the turn as compared to the wheels on the outside of the turn. Therefore, where Ackermann steering

is involved, the location of the steering angle measurement also needs to be specified.

Note 3 to entry: A steering angle accomplished by a combination of geometries incorporating Ackermann steering

is included, and also requires the location of the steering angle measurement to be specified.

3.9
width over wheels

distance on Y coordinate between two Y planes passing through the farthest points of the machine on

both sides of the zero Y plane measured at the location of the wheels (3.2)
3.10
outer wheel clearance diameter

diameter of the circular path described by the outermost point of the loaded (lower) section of the

wheel (3.2) located on the vertical diameter of the outermost wheel when the machine is executing its

sharpest practical turn under the conditions described in ISO 7457:1997, Clause 7

3.11
wheel circle
outer wheel clearance diameter (3.10) determined in accordance with Clause 7
3.12
maximum machine speed
maximum speed determined in accordance with ISO 6014

[SOURCE: ISO 3450:2011, 3.12, modified — The words ", or equivalent" have been removed.]

4 General requirements
4.1 General

Earth-moving machinery shall comply with the safety requirements and/or protective measures of this

clause, unless modified by requirements of the relevant specific part of the standard series. In addition,

the machine shall be designed according to the principles of ISO 12100:2010 for hazards relevant but

not significant which are not dealt with by this document.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 5010:2019(E)
4.2 Required steering systems
4.2.1 All machines shall have a primary steering system.

4.2.2 Machines with a maximum machine speed ≥20 km/h shall have a secondary steering system.

This does not apply to machines equipped with a manual steering system as the primary steering system.

4.3 All steering systems

4.3.1 The steering control element shall continue to be the steering control means for the operator

in case of primary steering power source failure. If multiple steering control elements are provided, see

requirements in 4.8.

4.3.2 When the steering control element is released, the selected wheel circle shall remain constant or

become larger during travel in the forward direction.
NOTE For more information on primary steering control requirements see 8.1.2.

4.3.3 The steering system shall be designed so that the movement of the steering control element is

consistent with its effect. If control operation is not obvious, an operational sign shall be provided (e.g.

using symbols). Operation of the steering control element shall be in accordance with ISO 10968:— and,

as applicable, with the normal functioning of the machine.

4.3.4 During machine operation, no uncontrolled steering movement shall occur due to the operation

of the steering control element.

4.3.5 Steering system reliability shall be enhanced by the selection and design of components arranged

so that inspection and maintenance can be readily performed.

4.3.6 Steering system disturbances shall meet the conditions given in 4.3.6.1 and 4.3.6.2.

4.3.6.1 Steering system disturbances due to other machine functions shall be minimized by appropriate

arrangement and geometry. Examples of influences to be minimized are:
— axle oscillations, and
— braking torque at the wheels.

4.3.6.2 Steering system disturbances due to the influences of external forces on the machine within

the applications for which the machine is designed (e.g. articulated machine navigating ruts on typical

job sites) shall not significantly affect steering control.

4.3.7 All steering control elements, except for the conventional steering wheel, shall be designed,

arranged (i.e. operator station layout), taken out of service (i.e. interlocked) or secured such as to reduce

the possibility of unintentional activation when a person is entering or leaving the operator area.

4.3.8 Machines shall have similar steering system forces, rates and duration capability in both forward

and reverse for primary and secondary steering systems. This requirement does not apply to machine

with a speed <20 km/h in reverse. This may be verified by system schematics or calculations. A test in

reverse is not required.
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 5010:2019(E)
4.4 Tests with all steering systems

4.4.1 Steering columns with a steering wheel as the steering control element shall be tested according

to a), b), and if applicable, c) to test the structural integrity as installed in the machine. Each test shall be

conducted independently. Operator adjustable steering controls, if equipped, shall be tested at the mid-

point of the steering column adjustment range.

At the conclusion of the tests, the steering systems including the adjustable controls, if equipped, shall

remain functional. During the test, the adjustment position may shift provided that the adjustment

controls remain functional after the test.
a) Apply a force (F) equal to 900 N as shown in Figure 2.
Figure 2
b) Apply a force (F) equal to 900 N as shown in Figure 3.
Figure 3

c) If the steering wheel can be grasped by the operator during ingress/egress from the operator

station an additional test shall be performed. Apply a force (F) equal to 1 000 N as shown in Figure 4

in the direction of primary ingress.

NOTE The 1 000 N force is based on the minimum force requirement for handrails in ISO 2867.

6 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 5010:2019(E)
Figure 4

Other steering control elements shall meet the minimum mechanical strength requirements as given in

ISO 10968:— and still remain functional for steering.

4.4.2 Steering systems shall be tested according to Clause 8. Machine wheels shall remain within the

boundaries of the test courses as shown in Figures 5 and 6, excepting machines with three or more axles

which include a towed semi-trailed or trailing section or unit, where the wheel path of those semi-trailed

or trailing units is excluded.
4.5 Primary steering system

The primary steering system sensitivity, modulation and response shall be adequate to allow the

operator to consistently maintain the machine within the intended operating path for which the

machine was designed. This shall be verified by meeting the requirements of 8.1. If a steering control

does not allow for modulated steering speed, the machine shall be limited to ≤10 km/h.

4.6 Secondary steering system

4.6.1 For machines equipped with a secondary steering system, the power source and related circuits

for the system should be separate from other power systems and circuits. Where this is not the case,

the secondary steering devices and circuits shall have priority over all other systems or circuits except

for the secondary brake system, which shall be maintained at the level of performance specified in

ISO 3450:2011.

4.6.2 Secondary steering performance shall be available automatically upon loss of the primary

steering power source.
4.7 Powered steering system

4.7.1 Powered steering systems, if equipped with secondary steering, shall meet the conditions given

in 4.7.1.1 through 4.7.1.3.

4.7.1.1 A warning device indicating a primary steering power source failure is required and shall be

activated upon failure of the primary steering power source. This warning device shall readily attract the

operator's attention by providing a continuous visual and audible warning. The warning may be either

steady or pulsating.

4.7.1.2 If other systems are provided with power from the primary steering power source, any failure

in these systems that reduces primary steering system performance shall be considered the same as a

failure in the primary steering power source.
© ISO 2019 – All rights reserved 7
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ISO 5010:2019(E)

4.7.1.3 A change in ratio between the steering control element and steering output is permissible after

failure of the primary steering power source, provided the requirements of 8.2 are met.

4.7.2 The power source and related circuit for the powered steering systems should be separate from

other power systems and circuits. Where this is not the case, the powered steering systems shall have

priority over other systems or circuits except for a secondary steering system, if equipped, and secondary

brake system which shall be maintained at the level of performance specified in ISO 3450:2011.

4.7.3 Steering hydraulic circuits shall incorporate the following features:

a) pressure control devices as required to avoid excessive pressures in the hydraulic circuit;

b) hydraulic hoses shall comply with the requirements of ISO 18752:2014, except comparable

markings to Clause 9 are permitted;

c) plumbing arrangements which avoid excessively tight hose bends, torsion in the installed hoses, or

scrubbing and chafing of hoses. Refer to hose manufacturer's recommendation for guidance.

4.8 Steering systems with principal and alternative steering control elements

4.8.1 If more than one steering control element is to be used, the following requirements shall also be

fulfilled in addition to the requirements of 4.3.

4.8.2 If a conventional steering wheel is one of the steering control elements, it shall always be

activated and have a higher priority than any other steering control element and shall be considered as

the principal steering control element.

4.8.3 Steering control elements that can be activated/deactivated or which have a limited speed range

shall have visible or audible indication to the operator when activated.

4.8.4 If use of a steering control element is limited to a certain travel speed in accordance with the

steering test specified in 8.3, the travel speed of the machine shall be limited by design to that speed

when the steering control element is activated.
4.9 Ergonomic requirements

4.9.1 The steering effort, shall meet the requirements given in 4.9.1.1, 4.9.1.2 and 4.9.1.3.

4.9.1.1 The steering effort for primary steering systems using a steering wheel shall not exceed 115 N

when specified for the steering tests according to 8.1.

4.9.1.2 The steering effort for secondary steering systems using a steering wheel shall not exceed

350 N for the steering tests according to 8.2.

4.9.1.3 The steering actuation forces for steering control elements – apart from the steering wheel –

shall not exceed the maximum control actuating forces given in ISO 10968:—, Table 2.

4.9.2 Steering control element movement to produce a given result shall not vary by more than 25 %

between right and left turns up to a 30° steering angle. For machines with combination ground speed,

direction and steering (i.e. skid steering) the steering output shall not vary more than 25 % between left

8 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 5010:2019(E)

and right steering inputs. This may be shown by calculations. For Ackermann steering, this angle applies

to the wheels toward the inside of the turn.

Exception: For compact articulated loaders that travel less than 20 km/h, the requirements above are

modified to not vary more than 45 % between right and left steering.
NOTE Some regional requirements will not allow this exception.

4.9.3 When continuous moving of the steering control element (e.g. steering wheel rotation) is

required to keep on changing the steering angle, the steering control
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5010
Quatrième édition
2019-11
Engins de terrassement — Engins
équipés de pneumatiques — Systèmes
de direction
Earth-moving machinery — Wheeled machines — Steering
requirements
Numéro de référence
ISO 5010:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5010:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019

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.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5010:2019(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Exigences générales .......................................................................................................................................................................................... 4

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

4.2 Systèmes de direction requis ...................................................................................................................................................... 5

4.3 Tous les systèmes de direction .................................................................................................................................................. 5

4.4 Essai avec tous les systèmes de direction ........................................................................................................................ 6

4.5 Système de direction de secours ............................................................................................................................................. 7

4.6 Système de direction auxiliaire ................................................................................................................................................. 7

4.7 Système avec servodirection ....................................................................................................................................................... 7

4.8 Systèmes de direction avec organes de service de direction principaux et alternatifs ............ 8

4.9 Exigences ergonomiques ................................................................................................................................................................ 8

5 Parcours d’essai de direction .................................................................................................................................................................. 9

6 Spécifications de l’engin pour l’essai ...........................................................................................................................................10

7 Détermination du cercle de roulement .....................................................................................................................................11

8 Essais de direction ...........................................................................................................................................................................................11

8.1 Essais avec système de direction principal .................................................................................................................11

8.2 Essais avec système de direction auxiliaire ................................................................................................................12

8.3 Essai de direction avec des organes de service de direction alternatifs ............................................15

9 Rapport d'essai ...................................................................................................................................................................................................16

10 Informations pour l'utilisation ...........................................................................................................................................................17

10.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................17

10.2 Notice d’instructions .......................................................................................................................................................................18

10.2.1 Machines équipées de systèmes avec servodirection ...................................................................18

10.2.2 Machines équipées d'un système de direction avec organe de service de

direction alternatif ......................................................................................................................................................18

10.2.3 Machines équipées de systèmes de direction avec organe de service de

direction alternatif avec une plage de vitesses contrôlée ou limitée ...............................18

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................19

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ISO 5010:2019(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 (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 [ou comité de projet] ISO/TC 127, Engins de

terrassement, sous-comité SC 2, Sécurité, ergonomie et exigences générales.

Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 5010:2007), qui a fait l’objet d’une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— le titre a été remplacé par “Engins équipés de pneumatiques” pour inclure les machines à tambours

et à roues sur chenilles;

— des exigences ont été fournies pour les engins de terrassement (EMM) ayant une vitesse

maximale < 20 km/h.

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 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 5010:2019(F)
Introduction
Le présent document est une norme de type C, comme indiqué dans l’ISO 12100.

Le contenu du présent document concerne, en particulier, les groupes de parties prenantes suivants

représentant les acteurs du marché en ce qui concerne la sécurité des machines:
— fabricants de machines (petites, moyennes et grandes entreprises);

— organismes de santé et de sécurité (autorités réglementaires, organismes de prévention des risques

professionnels, surveillance du marché, etc.).

D’autres groupes peuvent être concernés par le niveau de sécurité des machines atteint à l’aide du

document par les parties prenantes mentionnées ci-dessus:

— utilisateurs de machines/employeurs (petites, moyennes et grandes entreprises);

— utilisateurs de machines/salariés (par exemple syndicats de salariés, organisations représentant

des personnes ayant des besoins particuliers);

— prestataires de services, par exemple sociétés de maintenance (petites, moyennes et grandes

entreprises);

— consommateurs (dans le cas de machines destinées à être utilisées par des consommateurs).

Les groupes de parties prenantes mentionnés ci-dessus ont eu la possibilité de participer à l'élaboration

du présent document. Les machines concernées et l’étendue des phénomènes dangereux, situations

dangereuses ou événements dangereux couverts sont indiquées dans le Domaine d’application du

présent document.

Lorsque des exigences de la présente norme de type C sont différentes de celles énoncées dans les

normes de type A ou les normes de type B, les exigences de la présente norme de type C ont priorité

sur celles des autres normes pour les machines ayant été conçues et fabriquées conformément aux

exigences de la présente norme de type C.

Étant donné que la sécurité fonctionnelle du système de direction n'est pas couverte dans le présent

document, des lignes directrices sur la sécurité fonctionnelle des systèmes de direction se trouvent

dans les normes suivantes: ISO 15998, ISO/TS 15998-2, ISO 13849-1, ISO 19014-1, ISO 19014-2 ,

2) 3)
ISO 19014-3, ISO 19014-4 et ISO/TS 19014-5 .

1) En cours de préparation. Stade au moment de la publication: ISO/DIS 19014-2:2019.

2) En cours de préparation. Stade au moment de la publication: ISO/DIS 19014-4:2019.

3) En cours de préparation.
© ISO 2019 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 5010:2019(F)
Engins de terrassement — Engins équipés de
pneumatiques — Systèmes de direction
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les essais et les critères de performance pour l’évaluation de la capacité

de direction des engins de terrassement à conducteur porté et équipés de pneumatiques, tels que

définis dans l’ISO 6165:2012. Les engins équipés de pneumatiques comprennent les machines équipées

de roues, d'un ou de plusieurs tambours ou ensembles de chenillettes.

Le présent document traite des phénomènes dangereux, situations dangereuses ou événements

dangereux significatifs suivants, relatifs aux engins équipés de pneumatiques lorsqu'ils sont utilisés

comme prévu ou dans des conditions de mauvais usage raisonnablement prévisible par le fabricant:

— phénomènes dangereux mécaniques;
— phénomènes dangereux engendrés par le non-respect des principes ergonomiques;
— phénomènes dangereux dus à la maintenance;
— phénomènes dangereux dus au système de commande;
— phénomènes dangereux relatifs à la fonction de déplacement;

La sécurité fonctionnelle du système de direction n'est pas couverte dans le présent document.

Le présent document ne s'applique pas aux engins équipés de pneumatiques fabriqués avant la date de

sa publication.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences 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 3450:2011, Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc à

grande vitesse — Exigences de performance et modes opératoires d'essai des systèmes de freinage

ISO 6016:2008, Engins de terrassement — Méthodes de mesure des masses des engins de terrassement

complets, de leurs équipements et de leurs organes constitutifs

ISO 7457:1997, Engins de terrassement — Détermination des dimensions de braquage des engins sur roues

ISO 12100:2010, Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et

réduction du risque
ISO 10968:— , Engins de terrassement — Commandes de l’opérateur

ISO 18752:2014, Tuyaux et flexibles en caoutchouc — Types hydrauliques avec armature de fils métalliques

tressés — Spécifications

4) En cours de préparation. Stade au moment de la publication: ISO/DIS 10968:2019.

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ISO 5010:2019(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 12100 ainsi que les suivants

s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
systèmes de direction

systèmes comprenant tous les organes de l’engin situés entre le conducteur et les roues (3.2), en contact

avec le sol, tambours ou ensembles de chenillettes (3.3) servant à diriger l’engin

3.1.1
système de direction manuelle

système de direction (3.1) dépendant uniquement de la puissance musculaire du conducteur lors de la

conduite de l’engin
3.1.2
système avec servodirection

système de direction (3.1) utilisant un (des) dispositif(s) de puissance auxiliaire(s) pour suppléer ou

remplacer la puissance musculaire du conducteur lors de la conduite de l’engin
3.1.3
système de direction principal

système de direction (3.1) utilisé pour diriger l’engin lorsque le système de direction fonctionne

comme prévu
3.1.4
système de direction de secours

système de direction (3.1) utilisé pour diriger l’engin en cas de perte de la source de force motrice de

direction principale (3.5.1)
3.2
roue

structure circulaire capable de tourner sur un essieu, soit directement, soit à l'aide de roulements, la

partie extérieure étant en contact avec le sol
3.3
ensemble de chenillettes
système de chenilles utilisé à la place d'une roue (3.2) sur un seul essieu
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.

Note 2 à l'article: Les engins équipés d’ensembles de chenillettes sont conduits à l'aide de techniques communes

aux machines sur roues équipées de pneumatiques, par exemple la direction Ackermann, la direction articulée.

3.4
engin équipé de pneumatiques
engin sur roues (3.2), cylindres ou ensembles de chenillettes (3.3)
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
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ISO 5010:2019(F)
Légende
1 cylindre
2 ensemble de chenillettes
Figure 1 — Engin sur roues avec cylindre et chenillettes
3.5 Sources de force motrice de direction
3.5.1
source de force motrice de direction principale

moyen qui fournit la force pour effectuer la conduite dans un système avec servodirection (3.1.2)

EXEMPLE Pompe hydraulique, compresseur d’air, générateur électrique.
3.5.2
source de force motrice de direction auxiliaire

moyens qui fournit la force au système de direction auxiliaire (3.1.4) en cas de défaillance de la source de

force motrice de direction principale (3.5.3)
EXEMPLE Pompe hydraulique, compresseur d’air, accumulateur, batterie.

Note 1 à l'article: Il est supposé qu’il ne se produira qu’une seule défaillance à la fois.

3.5.3
défaillance provenant de la source de force motrice de direction principale

perte complète et instantanée de la source de force motrice de direction principale (3.5.1)

3.6
organe de service de direction

élément de commande utilisé par le conducteur pour transmettre la commande direction dans la

direction souhaitée ou pour contrôler la vitesse relative entre les roues motrices situées à main droite

et celles situées à main gauche

EXEMPLE Volant de direction (3.2), levier de commande, manette de commande et bouton poussoir de

commande, pédale de commande.

Note 1 à l'article: Dans le cas d'un engin dont le poste de conduite est situé à la fois à gauche et à droite de l’engin

et qui est équipée d'un volant de direction conventionnel à chaque position (par exemple, certains types de

rouleaux), ces deux volants de direction sont considérés comme un seul élément de direction.

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ISO 5010:2019(F)
3.6.1
organe de service de direction principal

organe de service de direction (3.6) au poste de conduite qui est principalement utilisé pour réaliser la

(fonction de) direction principale et, le cas échéant, la direction secondaire/auxiliaire

3.6.2
organe de service de direction alternatif

organe de service de direction (3.6) qui peut être utilisé à la place de l’organe de service de direction

principal (3.6.1) pour réaliser la (fonction de) direction principale
3.7
effort de conduite

force nécessaire exercée par le conducteur sur l’organe de service de direction (3.6) pour diriger l’engin

3.8
angle de braquage

angle de déplacement total entre les roues (3.2) avant et les roues arrière au fur et à mesure de leur

déplacement autour d'un ou de plusieurs axes de direction verticaux, depuis leur position rectiligne

normale vers la position tournée

Note 1 à l'article: L’angle de braquage d’engins à essieux multiples est déterminé entre les roues de l’essieu le plus

en avant et de l’essieu le plus en arrière.

Note 2 à l'article: Le système de direction Ackerrnann est caractérisé par un plus grand angle de braquage du

côté de l’engin à l’intérieur du virage par rapport aux roues situées à l’extérieur du virage. Dès lors, chaque fois

qu’il est question du système Ackermann, l’emplacement de mesure de l’angle de braquage doit aussi être indiqué.

Note 3 à l'article: Un angle de braquage réalisé par une combinaison de géométries incluant la direction

Ackermann est inclus et exige aussi la mention de l’emplacement de mesure de l’angle de braquage.

3.9
largeur extérieure entre les roues

distance, sur l’axe Y, entre deux plans Y passant par les points de l’engin les plus éloignés, de chaque

côté du plan Y zéro, mesurée à l’emplacement des roues (3.2)
3.10
diamètre de dégagement des roues extérieures

diamètre du parcours circulaire décrit par le point le plus à l'extérieur de la section chargée (inférieure)

de la roue (3.2) située sur le diamètre vertical de la roue située le plus à l’extérieur lorsque l’engin

effectue son virage pratique le plus serré dans les conditions décrites dans l’ISO 7457:1997, Article 7

3.11
cercle de roulement

diamètre de dégagement des roues extérieures (3.10), déterminé conformément à l’Article 7

3.12
vitesse maximale de l’engin
vitesse maximale déterminée conformément à l'ISO 6014

[SOURCE: ISO 3450:2011, 3.12, modifié — Les mots « ou par une méthode équivalente » ont été

supprimés.]
4 Exigences générales
4.1 Généralités

Les engins de terrassement doivent être conformes aux exigences de sécurité et/ou mesures de

prévention/réduction des risques du présent article. De plus, les machines doivent être conçues suivant

les principes de l’ISO 12100:2010 pour les phénomènes dangereux pertinents mais non significatifs qui

ne sont pas traités dans le présent document.
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 5010:2019(F)
4.2 Systèmes de direction requis
4.2.1 Tous les engins doivent avoir un système de direction principale.

4.2.2 Les engins ayant une vitesse maximale ≥ 20 km/h doivent être dotés d’un système de direction

auxiliaire. Cela ne s'applique pas aux engins équipés d'un système de direction manuelle comme système

de direction principal.
4.3 Tous les systèmes de direction

4.3.1 L’organe de service de direction doit rester le moyen de contrôle de la direction pour le

conducteur, en cas de défaillance provenant de la source de force motrice de direction principale. Si de

multiples organes de service de direction sont fournis, voir les exigences en 4.8.

4.3.2 Lorsque l’organe de service de la direction est relâché, le cercle de roulement sélectionné doit

rester constant ou s’élargir pendant le déplacement vers l’avant.

NOTE Pour de plus amples renseignements sur les exigences relatives aux contrôle de direction principal,

voir 8.1.2.

4.3.3 Le système de direction doit être conçu pour que le mouvement du dispositif de commande de la

direction soit cohérent avec son effet. La fonction de l’organe de service de direction doit être conforme à

l’ISO/DIS 10968:— et lorsque cela s’applique, avec l’engin en fonctionnement normal.

4.3.4 Pendant le fonctionnement de l’engin, aucun mouvement incontrôlé de la direction ne doit se

produire sous l’effet de l’utilisation de l’organe de service de direction.

4.3.5 La fiabilité des systèmes de direction doit être améliorée par la sélection et la conception des

organes disposés de sorte que le contrôle et la maintenance puissent être facilement effectués.

4.3.6 Les perturbations du système de direction doivent répondre aux conditions données en 4.3.6.1 et

4.3.6.2.

4.3.6.1 Les perturbations du système de direction causées par d’autres fonctions de l’engin doivent être

minimisées par une disposition et une géométrie appropriées. Les exemples d’influences à réduire sont:

— les oscillations de l'essieu, et
— le couple de freinage au niveau des roues.

4.3.6.2 Les perturbations du système de direction causées par les influences des forces extérieures

sur l’engin dans le cadre des applications pour lesquelles ce dernier a été conçu (par exemple, un engin

articulé roulant sur des ornières sur des chantiers types), ne doivent pas altérer le contrôle de la direction

de manière importante.

4.3.7 Tous les organes de service de direction, à l’exception des volants de direction conventionnels,

doivent être conçus, disposés (c’est-à-dire la disposition du poste du conducteur), mis hors service (c’est-

à-dire verrouillés) ou fixés de façon à réduire la possibilité d’une activation non intentionnelle en entrant

ou en sortant de la cabine.

4.3.8 Les engins doivent avoir une force, une vitesse et une durée de conduite semblables en marche

avant et en marche arrière pour les systèmes de direction principale et secondaire. La présente exigence

ne s’applique pas aux engins dont la vitesse est < 20 km/h en marche arrière. Cela peut être vérifié par

les schémas ou calculs du système. Un essai en marche arrière n’est pas nécessaire.

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ISO 5010:2019(F)
4.4 Essai avec tous les systèmes de direction

4.4.1 Les colonnes de direction avec un volant de direction comme organe de service de direction doivent

être soumises à des essais conformément aux points a), b) et, le cas échéant, c) pour vérifier l'intégrité

structurale une fois installées sur l’engin. Chaque essai doit être effectué indépendamment. Les contrôles

de direction réglables par le conducteur, le cas échéant, doivent être soumis à essai au point médian de la

plage de réglage de la colonne de direction.

A l’issue des essais, les systèmes de direction, y compris les commandes réglables, le cas échéant, doivent

rester fonctionnels. Durant l'essai, la position de réglage peut changer à condition que les commandes

de réglage restent fonctionnelles après l'essai.
a) Appliquer une force (F) égale à 900 N comme indiqué à la Figure 2.
Figure 2
b) Appliquer une force (F) égale à 900 N comme indiqué à la Figure 3.
Figure 3

c) Si le volant de direction peut être saisi par le conducteur pendant l'entrée/sortie du poste de

conduite, un essai supplémentaire doit être effectué. Appliquer une force (F) égale à 1 000 N comme

indiqué à la Figure 4 dans le sens de l'entrée principale.

NOTE La force de 1 000 N se base sur la force minimale requise pour les mains courantes dans l’ISO 2867.

6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 5010:2019(F)
Figure 4

Les autres organes de service de direction doivent satisfaire aux exigences minimales de résistance

mécanique spécifiées dans l’ISO 10968:- tout en restant fonctionnel pour le guidage.

4.4.2 Les systèmes de direction doivent être soumis à essai conformément à l’Article 8. Les roues de

l’engin doivent rester à l’intérieur des limites des parcours d’essai représentés aux Figures 5 et 6, à

l’exception des engins avec trois essieux ou plus qui comprennent une semi-remorque ou des attelages,

auquel cas la trajectoire des roues de ces semi-remorques ou attelages n’est pas prise en considération.

4.5 Système de direction de secours

La sensibilité, la modulation et la réponse du système de direction principale doivent être adéquates

afin de permettre à un conducteur de maintenir constamment l’engin sur la course prévue pour laquelle

l’engin a été conçu. Cela doit être vérifié en observant les exigences de 8.1. Si une commande de direction

ne permet pas de moduler la vitesse de braquage, l’engin doit être limité à une vitesse ≤ 10 km/h.

4.6 Système de direction auxiliaire

4.6.1 Pour les engins équipés d'un système de direction auxiliaire, il convient que la source d'énergie

et les circuits connexes du système soient séparés des autres systèmes et circuits de force motrice. Si tel

n’est pas le cas, les dispositifs et circuits de la direction auxiliaire doivent être prioritaires par rapport à

tous les autres systèmes et circuits, à l’exception du système de freinage auxiliaire, qui doit être maintenu

opérationnel au niveau de performance établi dans I’ISO 3450:2011.

4.6.2 Les performances du dispositif de direction auxiliaire doit être disponible automatiquement en

cas de perte de la source de force motrice de direction principale.
4.7 Système avec servodirection

4.7.1 S’ils sont équipés d'une direction auxiliaire, les systèmes avec servodirection doivent satisfaire

aux conditions spécifiées de 4.7.1.1 à 4.7.1.3.

4.7.1.1 Un dispositif d'avertissement indiquant une défaillance provenant de la source de force motrice

de direction principale est requis, et il doit être activé en cas de défaillance de la source de force motrice

de direction principale. Ce dispositif d'avertissement doit attirer facilement l'attention du conducteur en

fournissant un avertissement visuel et sonore continu. L'avertissement peut être constant ou pulsatoire.

4.7.1.2 Si d’autres systèmes sont alimentés à partir de la source de force motrice de direction

principale, toute défaillance dans ces systèmes qui réduit la performance du système de direction doit

être considérée comme une défaillance de la source de force motrice de direction principale.

© ISO 2019 – Tous droits réservés 7
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ISO 5010:2019(F)

4.7.1.3 Un changement dans le rapport entre l’organe de service de direction et la puissance de

braquage est permis après une défaillance de la source de force motrice de direction principale, pourvu

que les exigences du 8.2 soient satisfaites.

4.7.2 Il convient que la source d'énergie et le circuits connexe du système soient séparés des autres

systèmes et circuits de force motrice. Si tel n’est pas le cas, les syst
...

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