ISO 8568:1989
(Main)Mechanical shock — Testing machines — Characteristics and performance
Mechanical shock — Testing machines — Characteristics and performance
Provides guidance covering the parameters of shock-testing machines. Is intended to ensure that the potential user is provided with an adequate description of the machine and to give guidance for the selection of such machinery.
Chocs mécaniques — Machines d'essai — Caractéristiques et performance
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8568
First edition
1989-11-01
Mechanical shock - Testing machines -
Characteristics and Performance
Machines d ‘essai - Carac t&is tiques et Performance
Chocs mhcaniques -
Reference number
ISO 8568 : 1989 (El
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ISO 8568 : 1989 (El
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. Esch 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, govern-
mental 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 8568 was prepared Techn ical Co mmittee ISO/TC 108,
bY
Mechanical vibra tion and shock.
Annexes A, B and C of this International Standard are for information only.
0 ISO 1989
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organkation for Standardkation
Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8568 : 1989 (E)
Mechanical shock - Testing machines - Characteristics
and Performance
I EC 68-1 : 1982, Basic environmen tal testing procedures -
1 Scope
Part 7: General and guidance.
This International Standard provides guidance covering the
characteristics and Performance Parameters of shock-testing
machines. lt is intended to ensure that the potential user of a
3 Definitions
particular shock machine is provided with an adequate
description of the characteristics of the machine and to give
For the purposes of this International Standard, the definitions
guidance for the selection of such machines.
given in ISO 2041 apply.
The shock-testing machines considered in this International
NOTE - For the purposes of this International Standard, the term
Standard are only those used for diagnostic testing and for
“machine” is intended to include the physical assembly that generates
demonstrating or evaluating the effect of shock conditions
the shock and applies it to the test specimen, as well as all auxiliary
representative of the Service environment. Machines used for
power, cooling, control, pulse shaping, and monitoring equipment
metal working, forming, etc., are excluded. Several techniques
necessary to form a complete System.
for generating the desired shock motion are discussed.
Machines and methods used to provide empirical Service shock
conditions are not covered in this International Standard.
4 Shock-testing machines
Environmental shock test requirements frequently occur in
Shock-testing machines are usually described according to the
Vibration
conjunction with Vibration test requirements.
way in which the test is activated or the principle used, for
generators tan be used when frequency, velocity Change and
example free-fall (gravity-activated), or accelerated shock-
displacement requirements for the specified shock are within
testing machines or gas gun, explosive gun, hydraulic and
the capabilities of the machine. Both simple-pulse and complex
pneumatically driven shock-testing machines. Electrodynamit
transients may be produced. The Simulation of transients tan
and servo-hydraulic test equipment for generating Vibration is
be achieved by control of the test with a specified shock
also used for shock testing. These machines have limited
spectrum. Making use of test equipment and fixtures already
velocity and displacement capability. Since the techniques
on hand or justified for Vibration testing alone has obvious
used to stay within these velocity and displacement limits are
economic advantages for environmental test laboratories.
not yet standardized, these machines are treated only briefly in
Characteristics of Vibration-generating units are covered in
this International Standard.
ISO 5344, ISO 6070 and ISO 8626.
Two types of shock test are common:
NOTE - Annex A gives information on pulse-shaping devices.
Annex B defines the shock response spectra and pulse shape of the
a) Shock pulse reproduction: The classic shock pulse
initial sawtooth pulse.
shapes are generated, with additional pre-pulse and post-
pulse shaping to limit velocity and displacement. The
amplitude of the pre-pulse and post-pulse shapes are limited
2 Normative references
to a small fraction of the primary pulse amplitude.
The following Standards contain provisions which, through
reference in this text, constitute provisions of this International b) Shock response spectra reproduction: A brief
Standard. At the time of publication, the editions indicated oscillatory transient impulse is applied to the specimen. The
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to shock response spectrum is measured, compared with the
agreements based on this International Standard are desired shock response spectrum, and the differente used
encouraged to investigate the possibility of applying the most to modify the shape of the next impulse. The desired shock
recent editions of the Standards indicated below. Members of spectrum may be either one of the shock spectra of annex B
or the shock spectrum of a field environment. Typically the
IEC and ISO maintain registers of currently valid International
Standards. input transient impulse is generated as the sum of a large
number of impulse shapes, each with a zero net displace-
ISO 2041 : 1975, Mechanical Vibration and shock - ment and velocity Change, but with different frequency
Vocabulaty. spectra.
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ISO 8568 : 1989 (El
maximum drop height, preload pressure or Charge;
4.1 General 9)
hl tare weight of table or carriage and total moving mass;
The energy needed to create a shock may be achieved by grav-
ity (free-fall) or, if the shock has to be in a direction other than
i) maximum stiffness, strength and damping of the table
downwards or if the free-fall machine does not provide enough
or carriage;
velocity Change, the necessary potential energy may be sup-
plied by elastic Cords, springs or hydraulic and pneumatic
natura1 frequencies of the table or carriage;
j)
means. The shock tan also be achieved by releasing compress-
ed gas, by explosives or by transfer of momentum from one
natura1 frequencies of the machine on its foundation;
kl
moving mass to another.
required pressure and volume of gas and liquids;
1)
The shock pulse - either a Single-pulse or a transient Vibration
m) quantities and flow rates of fluid or gas for the oper-
-
is produced by a shock pulse-shaping device mounted either
ation of the machine;
on the table or carriage, on the reaction mass, or on both. A
wide selection of pulse shapes tan be produced depending on
n) type of rebound braking System and braking forte;
how the kinetic energy is transferred by the pulse-shaping
devices.
01 size and Overall dimensions of the mac hine and i
ts
Parts, especially the table or carriage and its a ccessories;
A shock-testing machine consists of
p) dimensions, weight and mounting method of reaction
-
attaching
a rigid table or carriage with means of
masses and floor loading requirements;
specimens and shock pulse-shaping devices;
maximum size and mass of test specimen;
9)
-
a set of guides that control the movement of the car-
riage; f-1 mounting facilities for test specimen and transducers;
- calibration data;
4
a means for storing the potential energy necessary for
imparting the shock, such as provisions for hoisting or pre-
number of s hocks (shock pulses ) possi ble per unit ti
t) me,
loading springs and Cords attached to the carriage;
or alternatively, minimum period be
tween two shocks.
-
a means for securing the carriage at a selected drop
Installation dimensions shall include
adequate working room,
or Position, Prior to initiation of the shock pulse;
height
overhead clearances and wa k-ways around the equipment.
-
release mechanism;
Guns shall be located in restricted remote areas with adequate
- blast-proof enclosures for the protection of personnel. The
a reaction mass or base upon which the carriage im-
maximum gas pressures external to the gun and Sound
pacts;
pressure levels shall be specified.
a rebound braking System;
The electrical power requirements shall be stated. The normal
- Operation of the machine shall not Cause any interference in the
auxiliary power, cooling, control pu Ise- ,shaping , and
I
power network that might affect the test monitoring instrumen-
itoring equipment, as required.
tation.
4.1.1 Conventional shock-testing machines
The table or carriage, Piston or Sabot shall be securely retained
and fixed when being made ready for testing. The table or car-
specif ied
The Performance of the machine shall be defined and
riage shall be prevented from striking the reaction mass while
by the manufacturer.
Personne1 are assembling pulse-shaping devices.
The motion of the table or carriage may be specified by shock
Detailed installation, Operation and maintenan ce instruction
spectra and/or time-history Parameters. Where applicable,
manuals shall be provided by the manufacturer.
data, together with tolerantes, shall be given for the following
items :
lnstructions shall be given for periodic inspection, maintenance
and lubrication of the equipment. The signs of wear of
a) available pulse shapes;
replaceable components and possible structural failure shall be
described by the manufacturer.
b) the maximum velocity Change;
Appropriate Steps shall be proposed for reconditioning
the maximum displacement;
Cl
deteriorated pulse-shaping devices and repairing leaks in the
pneumatic and hydraulic Systems.
peak acceleration;
d)
pre-pulse acceleration post-pulse The application and mounting of test specimens, adaptor
e) initial or and final or
plates and fixtures to the table or carriage shall be thoroughly
acceleration;
described. The effects on the test of eccentric or faulty loading
range of shock-pulse durations; of the carriage shall be explained.
f )
2
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ISO 8568 : 1989 (El
A dimensioned drawing or diagram shall be provided giving all
specified for performing a shock cali-
A procedure shall be
rformance. dimensions of the table or carriage, the dimensions and pos-
bration test for periodi c evaiuation sf System pe
itional tolerantes of the inserts and the material from which
A periodic check of the test equipment characteristics shall be they are made.
carried out in accordance with the specified control method or
manual. The maximum permissible torque and axial forte that may be
applied to the inserts shall be stated, along with the required
perpendicularity of the test specimen fixing screws with respect
4.2 Requirements for shock-testing machines
to the mounting surface.
4.2.1 General
4.2.3 Hoisting or preloading
The release or firing shall only be possible on command. The
The free-fall and the accelerated shock-testing machines and
release mechanism shall be fail-safe and it shall be impossible to
machines that use a hammer or a pendulum shall be supplied
accidentally activate the release mechanism, for example by
with mechanisms for hoisting and preloading the carriage to a
providing two simultaneously activated switches; one of which
predetermined drop height or tension, for example by means of
is lotkable.
a built-in height- or angle-measuring scale with a residual in-
The Overall machine design and installation shall provide suf- dicator.
ficient safety and protect Personne1 from flying objects if the
equipment or test specimen fails structurally. The precision of the
drop height or preload setting shall be
specified together wit h tolerantes.
Adequate Seals shall be used to prevent blow-out of fluids dur-
ing the test.
The machine shall be fitted with devices to stop the carriage
automatically or to indicate to the Operator when the carriage
All sections of barrels, cylinders and piping shall be designed
has reached a predetermined drop height or preload.
with an adequate safety factor. The maximum expected
pressures produced throughout the worst case test shall be
The manufactu rer shall specify the
maximum drop height or
considered.
preload.
Gases which are likely to be compressed during testing shall
If the test has to be aborted, it shall be possible to disarm the
not present any risk of spontaneous combustion by self-
machine and safely lower the table or carriage.
ignition. lt should be considered that shock-testing machines
tan be used for human exposure testing and should therefore
4.2.4 Braking
have proven reliability and safety. For such machines, the table
or carriage shall be accessible immediately after the impact so
Shock-testing machines should be equipped with adequate
that the human subject tan be released quickly.
braking
...
ISO
NORME
8568
INTERNATIONALE
Première édition
1989-l l-01
Chocs mécaniques - Machines d’essai -
Caractéristiques et performance
Characteristics and performance
Mechanical shock - Testing machines -
Numéro de référence
ISO 8568 : 1989 (FI
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ISO 8568 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8568 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques.
Les annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données uniquement à
titre d’information.
0 ISO 1989
Droits de reproduction réservés. 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 et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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ISO 8568 : 1989 (F)
NORME INTERNATIONALE
Chocs mécaniques - Machines d’essai -
Caractéristiques et performance
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
1 Domaine d’application
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
La présente Norme internationale donne des lignes directrices
relatives aux paramètres de caractéristiques et de performance tionales en vigueur à un moment donné.
des machines d’essai au choc. Elle est destinée à permettre à
l’utilisateur éventuel d’une machine à chocs de disposer d’une
ISO 2041 : 1975, Vibrations et chocs mécaniques - Vocabu-
description appropriée des caractéristiques de la machine et à le
laire.
guider dans le choix d’une telle machine.
CEI 68-l : 1982, Essais fondamentaux climatiques et de robus-
Les seules machines d’essai au choc couvertes par la présente
tesse mécanique - Partie I : Généralités et guide.
Norme internationale sont celles utilisées pour les essais de dia-
gnostic et pour la démonstration ou l’évaluation des effets dus
à des conditions de choc représentatives de celles de l’environ-
3 Définitions
nement d’utilisation. Les machines utilisées pour le travail des
métaux, le faconnage, etc. sont exclues. Plusieurs techniques
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
de génération du mouvement de choc désiré sont commentées.
tions données dans I’ISO 2041 s’appliquent.
Les machines et les méthodes utilisées pour créer empirique-
- Dans le cadre de la présente Norme internationale, le terme
NOTE
ment des conditions de choc en utilisation ne sont pas couver-
«machine» recouvre à la fois l’ensemble physique qui engendre le choc
tes par la présente Norme internationale.
et l’applique au matériel en essai, et tout moyen auxiliaire consomma-
teur d’énergie, moyen de refroidissement, de commande, de confor-
La nécessité de procéder à un essai au choc en environnement
mation du choc et de contrôle nécessaire à la constitution d’un
est souvent liée à celle de procéder à un essai aux vibrations.
système complet.
Les générateurs de vibrations peuvent être utilisés lorsque les
conditions de fréquence, de variation de vitesse et de déplace-
ment pour le choc spécifié sont dans les possibilités d’une telle
4 Machines d’essai au choc
installation. II est possible de produire aussi bien des chocs sim-
ples que des phénomènes transitoires complexes. Les phéno-
Les machines d’essai au choc sont généralement décrites
menes transitoires peuvent être simulés en commandant l’essai
d’après le moyen d’actionnement de l’essai ou le principe d’uti-
avec un spectre de réponse aux chocs spécifié. L’utilisation de
lisation, par exemple machines d’essai au choc à chute libre
matériels d’essai déjà existants, ou normalement destinés aux
(actionnement par gravité), ou machines d’essai au choc accé-
seuls essais aux vibrations, présente des avantages économi-
léré ou machines d’essai au choc entrainées par canon à gaz,
ques évidents pour les laboratoires d’essais en environnement.
canon à explosion, hydrauliquement et pneumatiquement.
Les caractéristiques des ensembles générateurs de vibrations
font l’objet de I’ISO 5344, I’ISO 6070 et I’ISO 8626.
Les essais au choc peuvent également être réalisés au moyen
d’équipements d’essais électrodynamiques et servohydrauli-
NOTE - Des informations concernant les programmateurs de signal
de choc sont données dans l’annexe A. L’annexe B traite des spectres
ques pour générer des vibrations. Ces machines ont des possi-
de réponse aux chocs ainsi que de la forme du signal de choc initial en
bilités de déplacement et de vitesse limitées. Étant donné que
dents de scie.
les techniques utilisées pour ne pas dépasser ces limites ne sont
pas encore normalisées, ces machines ne sont présentées dans
la présente Norme internationale que de manière succincte.
2 Références normatives Voici les deux types d’essais au choc les plus utilisés:
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par a) Reproduction des signaux de choc: Les formes des
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
signaux de choc classiques sont générées avec une confor-
tions valables pour la présente Norme internationale. Au mation supplémentaire avant et après le choc pour limiter la
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
vitesse et le déplacement. L’amplitude des formes des
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties pre- signaux de choc avant et après le choc est limitée à une
nantes des accords fondés sur la présente Norme internationale
petite fraction de l’amplitude du signal de choc primaire.
1
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IsO 8568 : 1989 (FI
b) Reproduction des spectres de rdponse au choc: Le mouvement de la table ou du chariot peut être spécifié par
Une breve impulsion oscillatoire transitoire est appliquée au des paramètres de spectres de réponse aux chocs et/ou les dia-
matériel en essai. Le spectre de réponse au choc est mesuré grammes temporels. Les spécifications et les indications de
et comparé au spectre de réponse désiré, puis la différence tolérances doivent porter sur les points suivants, s’il y a lieu :
est utilisée pour modifier la forme de l’impulsion suivante.
Le spectre désiré peut être soit l’un des spectres de
a) les formes de choc disponibles;
l’annexe B, soit le spectre d’un environnement donné. En
général, l’impulsion transitoire d’entrée est générée comme
b) la variation maximale de vitesse;
la résultante d’un grand nombre de formes d’impulsions,
chacune ayant un déplacement et une variation de la vitesse
c) le déplacement maximal;
nuls mais différents spectres de fréquences.
d) l’accélération de crête;
4.1 Généralités
e) l’accélération initiale avant le choc et l’accélération
finale après le choc;
L’énergie nécessaire à la création d’un choc peut être fournie
par la gravité (chute libre) ou, si le choc doit être dirigé dans
f) la plage des durées de signal de choc;
une autre direction que vers le bas, ou si une machine à chute
libre ne permet pas d’obtenir une variation de vitesse suffi-
sante, l’énergie potentielle nécessaire peut être fournie par des g) la hauteur de lâcher, la pression ou charge de préchar-
câbles élastiques (catapulte), des ressorts ou par des moyens gement maximales;
hydrauliques et pneumatiques. Le choc peut également être
obtenu par la détente d’un gaz comprimé, par des explosifs ou
chariot
h) la tare de la table ou du et la masse totale en
par transmission d’énergie cinétique d’une masse en mouve-
mouvement;
ment à une autre.
i) la raideu r, la force et l’amortissement maximaux de la
Le signal de choc, qui peut être un choc simple ou une vibration
table ou du chariot;
transitoire, est produit par un programmateur de signal de choc
monté sur la table ou le chariot, sur la masse réactive, ou sur les
j) les fréquences propres de la table ou du chariot;
deux. Des formes de choc très diverses peuvent être obtenues
en fonction de la manière dont l’énergie cinétique est transmise
k) les fréquences propres de la machine sur ses fondations;
par le programmateur de choc.
1) les pressions et volumes de gaz et de liquides néces-
Une machine d’essai au choc se compose des éléments
saires;
suivants :
les quantités et les débits de fluides ou de gaz nécessai-
ml
-
une table ou un chariot rigide comportant des moyens
au fonctionnement de la machine;
res
de fixation des matériels en essai et des programmateurs de
signal de choc;
n) le type de frein de rebond et la force de freinage;
-
un ensemble guides pour
commander le mouvement
o) l’encombrement et les dimensions hors-tout de la
du chariot;
machine et de ses parties, en particulier de la table ou du
chariot et de leurs accessoires;
-
un dispositif de stockage de l’énergie potentielle néces-
saire pour donner le choc, tels que des organes de levage ou
p) les dimensions, le poids et la méthode de montage des
de préchargement des ressorts et des câbles fixés sur le
masses réactives et les caractéristiques de
charge au sol;
chariot;
- q) l’encombrement et la masse maximaux du matériel en
un dispositif
de blocage du chariot à une hauteur ou
essai;
position de lâcher choisie avant le début du signal de choc;
-
r) les aménagements de montage du en essai et
un mécanisme de déclenchement;
des transducteurs;
-
une masse ou base réactive que le chariot vient heurter;
s) les données d’étalonnage;
-
un frein de rebond;
t) le nombre de chocs (signaux de choc) possibles par
-
une machine d’alimentation électrique supplémentaire,
unité de temps ou, au choix, la période minimale entre deux
des dispositifs de refroidissement, de commande, des pro-
chocs.
grammateurs de signal de choc et des organes de contrôle
suivant les exigences.
Les indications de dimensions d’installation doivent inclure cel-
les du local de travail, des passages autour de la machine et les
4.1 .l Machines traditionnelles d’essai au choc hauteurs libres.
Les caractéristiques de la machi ne doivent être définies et spé-
Les machines entraînées par canon doivent être installées à
cifiées par le constructeur.
I’éca rt dans des zones contrôlées et équipées d’en ceintes an ti-
2
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ISO8568:1989 (FI
explosion pour la sécurité du personnel. Les pressions maxima- Les gaz susceptibles d’être comprimés en cours d’essa i ne doi-
les de gaz à l’extérieur du canon et les niveaux maximaux de ven t pas présenter de risque d’inflammation par auto-a1 lumage.
pression acoustique doivent être spécifiés.
II convient de tenir compte du fait que les machines d’essai au
Les caractéristiques de puissance électrique doivent être spéci-
choc peuvent être utilisées pour réaliser des essais sur le corps
fiées. Le fonctionnement normal de la machine ne doit entraî-
humain, c’est pourquoi il est nécessaire d’en certifier la fiabilité
ner aucune interférence dans le réseau électrique susceptible
et la sécurité. La table ou le chariot de ces machines doit être
d’affecter les instruments de mesure de l’essai.
accessible immédiatement après l’impact de manière à pouvoir
dégager la personne rapidement.
La table, le chariot, le piston ou le sabot doit être retenu et
immobilisé de maniére sûre en position de départ. Pendant le
montage des programmateurs de choc par le personnel, la table
4.2.2 Table ou chariot
ou le chariot ne doit pas pouvoir venir heurter la masse réactive.
La table ou le chariot (piston, sabot, manchon ou tubes), ainsi
Le constructeur doit fournir des notices d’installation, d’utilisa-
que tous les accessoires utilisés pour le mouvement du matériel
tion et d’entretien détaillées.
au cours de l’essai au choc, doivent être concus de manière à
assurer le maximum de raideur, de résistance et d’amortis-
Des notices pour la vérification, l’entretien et la lubrification
sement.
périodiques du matériel doivent être fournies. Les signes per-
mettant de détecter l’usure des organes remplacables et
Les moyens de fixa tion du matériel en essai e t les couples limi-
d’éventuelles défaillances de structure doivent être décrits par
tes à appliquer sur les vis de fixation doivent être indiqués.
le constructeur.
Si des tables d’essai sont utilisées, il doit être précisé si elles
Le constructeur doit fournir les méthodes à utiliser pour la
sont équipées ou non de canons filetés remplacables et si ces
remise en état des programmateurs de choc détériorés et pour
derniers sont noyés ou surélevés.
la réparation des fuites dans les systèmes hydrauliques et pneu-
matiques.
L’ensemble des surfaces de montage du matériel en essai doi-
vent être géométriquement planes et d’une rugosité minimale;
L’emploi et le montage des matériels en essai, des plaques
les tolérances applicables doivent être indiquées. Si la surface
d’adaptation et des moyens de fixation sur la table ou le chariot
est équipée de canons noyés, la planéité de la surface totale
doivent être décrits en détail. Les effets sur l’essai d’un charge-
doit être précisée pour des conditions atmosphériques norma-
ment du chariot décentré ou non conforme doivent être expli-
les de référence (voir CEI 68-l : 1978, chapitre 5). Si des
qués.
canons surélevés remplaçables sont fournis, la co-planéité des
surfaces des canons en résultant doit être donnée en se fon-
dant sur la tolérance d’épaisseur des brides du canon et sur la
planéité de la surface de montage du canon.
Un contrôle périodique des caractéristiques de l’équipement
Le couple maximal à appliquer aux canons remplacables au
d’essai doit être effectué selon une méthode ou un manuel de
cours du montage doit être établi selon les matériaux assem-
contrôle spécifié.
blés.
Un plan ou un schéma coté doit être fourni, avec indication des
42 . Caractéristiques des machines d’essai au choc
dimensions de la table ou du chariot, des dimensions et des
tolérances de positionnement des canons et du matériau dans
4.2.1 Généralités
lequel ils sont fabriqués.
Le déclenchement ou le tir doit être obligatoirement com-
Le couple maximal admissible et la force axiale pouvant être
mandé. Le mécanisme de déclenchement doit comporter une
appliqués aux canons doivent être indiqués de même que la
sécurité intégrée et doit être protégé contre tout actionnement
perpendicularité nécessaire des vis fixant le matériel en essai
accidentel, par exemple au moyen de deux contacteurs à action
par rapport à la surface de montage.
simultanée, dont un verrouillable.
La machine doit généralement être concue et installée de
4.2.3 Levage ou préchargement
maniére à assurer une sécurité suffisante et à protéger le per-
sonnel contre les projections d’objets en cas de défaillance de
Les machines à chute libre, les machines d’essai au choc accé-
structure de l’équipement ou du matériel en essai.
léré et les machines qui utilisent un marteau ou un pendule doi-
vent être équipées de mécanismes pour lever le chariot à une
Des joi appropriés doivent être utilisés
nts pour éviter toute pro-
hauteur de lâcher déterminée ou pour le précharger sous une
jection de fluide au cours de l’essai.
tension de lâcher déterminée, par exemple au moyen d’une
échelle intégrée de mesure angulaire ou de mesure de l
...
ISO
NORME
8568
INTERNATIONALE
Première édition
1989-l l-01
Chocs mécaniques - Machines d’essai -
Caractéristiques et performance
Characteristics and performance
Mechanical shock - Testing machines -
Numéro de référence
ISO 8568 : 1989 (FI
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ISO 8568 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8568 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108,
Vibrations et chocs mécaniques.
Les annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données uniquement à
titre d’information.
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Droits de reproduction réservés. 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 et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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ISO 8568 : 1989 (F)
NORME INTERNATIONALE
Chocs mécaniques - Machines d’essai -
Caractéristiques et performance
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
1 Domaine d’application
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
La présente Norme internationale donne des lignes directrices
relatives aux paramètres de caractéristiques et de performance tionales en vigueur à un moment donné.
des machines d’essai au choc. Elle est destinée à permettre à
l’utilisateur éventuel d’une machine à chocs de disposer d’une
ISO 2041 : 1975, Vibrations et chocs mécaniques - Vocabu-
description appropriée des caractéristiques de la machine et à le
laire.
guider dans le choix d’une telle machine.
CEI 68-l : 1982, Essais fondamentaux climatiques et de robus-
Les seules machines d’essai au choc couvertes par la présente
tesse mécanique - Partie I : Généralités et guide.
Norme internationale sont celles utilisées pour les essais de dia-
gnostic et pour la démonstration ou l’évaluation des effets dus
à des conditions de choc représentatives de celles de l’environ-
3 Définitions
nement d’utilisation. Les machines utilisées pour le travail des
métaux, le faconnage, etc. sont exclues. Plusieurs techniques
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
de génération du mouvement de choc désiré sont commentées.
tions données dans I’ISO 2041 s’appliquent.
Les machines et les méthodes utilisées pour créer empirique-
- Dans le cadre de la présente Norme internationale, le terme
NOTE
ment des conditions de choc en utilisation ne sont pas couver-
«machine» recouvre à la fois l’ensemble physique qui engendre le choc
tes par la présente Norme internationale.
et l’applique au matériel en essai, et tout moyen auxiliaire consomma-
teur d’énergie, moyen de refroidissement, de commande, de confor-
La nécessité de procéder à un essai au choc en environnement
mation du choc et de contrôle nécessaire à la constitution d’un
est souvent liée à celle de procéder à un essai aux vibrations.
système complet.
Les générateurs de vibrations peuvent être utilisés lorsque les
conditions de fréquence, de variation de vitesse et de déplace-
ment pour le choc spécifié sont dans les possibilités d’une telle
4 Machines d’essai au choc
installation. II est possible de produire aussi bien des chocs sim-
ples que des phénomènes transitoires complexes. Les phéno-
Les machines d’essai au choc sont généralement décrites
menes transitoires peuvent être simulés en commandant l’essai
d’après le moyen d’actionnement de l’essai ou le principe d’uti-
avec un spectre de réponse aux chocs spécifié. L’utilisation de
lisation, par exemple machines d’essai au choc à chute libre
matériels d’essai déjà existants, ou normalement destinés aux
(actionnement par gravité), ou machines d’essai au choc accé-
seuls essais aux vibrations, présente des avantages économi-
léré ou machines d’essai au choc entrainées par canon à gaz,
ques évidents pour les laboratoires d’essais en environnement.
canon à explosion, hydrauliquement et pneumatiquement.
Les caractéristiques des ensembles générateurs de vibrations
font l’objet de I’ISO 5344, I’ISO 6070 et I’ISO 8626.
Les essais au choc peuvent également être réalisés au moyen
d’équipements d’essais électrodynamiques et servohydrauli-
NOTE - Des informations concernant les programmateurs de signal
de choc sont données dans l’annexe A. L’annexe B traite des spectres
ques pour générer des vibrations. Ces machines ont des possi-
de réponse aux chocs ainsi que de la forme du signal de choc initial en
bilités de déplacement et de vitesse limitées. Étant donné que
dents de scie.
les techniques utilisées pour ne pas dépasser ces limites ne sont
pas encore normalisées, ces machines ne sont présentées dans
la présente Norme internationale que de manière succincte.
2 Références normatives Voici les deux types d’essais au choc les plus utilisés:
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par a) Reproduction des signaux de choc: Les formes des
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
signaux de choc classiques sont générées avec une confor-
tions valables pour la présente Norme internationale. Au mation supplémentaire avant et après le choc pour limiter la
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
vitesse et le déplacement. L’amplitude des formes des
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties pre- signaux de choc avant et après le choc est limitée à une
nantes des accords fondés sur la présente Norme internationale
petite fraction de l’amplitude du signal de choc primaire.
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IsO 8568 : 1989 (FI
b) Reproduction des spectres de rdponse au choc: Le mouvement de la table ou du chariot peut être spécifié par
Une breve impulsion oscillatoire transitoire est appliquée au des paramètres de spectres de réponse aux chocs et/ou les dia-
matériel en essai. Le spectre de réponse au choc est mesuré grammes temporels. Les spécifications et les indications de
et comparé au spectre de réponse désiré, puis la différence tolérances doivent porter sur les points suivants, s’il y a lieu :
est utilisée pour modifier la forme de l’impulsion suivante.
Le spectre désiré peut être soit l’un des spectres de
a) les formes de choc disponibles;
l’annexe B, soit le spectre d’un environnement donné. En
général, l’impulsion transitoire d’entrée est générée comme
b) la variation maximale de vitesse;
la résultante d’un grand nombre de formes d’impulsions,
chacune ayant un déplacement et une variation de la vitesse
c) le déplacement maximal;
nuls mais différents spectres de fréquences.
d) l’accélération de crête;
4.1 Généralités
e) l’accélération initiale avant le choc et l’accélération
finale après le choc;
L’énergie nécessaire à la création d’un choc peut être fournie
par la gravité (chute libre) ou, si le choc doit être dirigé dans
f) la plage des durées de signal de choc;
une autre direction que vers le bas, ou si une machine à chute
libre ne permet pas d’obtenir une variation de vitesse suffi-
sante, l’énergie potentielle nécessaire peut être fournie par des g) la hauteur de lâcher, la pression ou charge de préchar-
câbles élastiques (catapulte), des ressorts ou par des moyens gement maximales;
hydrauliques et pneumatiques. Le choc peut également être
obtenu par la détente d’un gaz comprimé, par des explosifs ou
chariot
h) la tare de la table ou du et la masse totale en
par transmission d’énergie cinétique d’une masse en mouve-
mouvement;
ment à une autre.
i) la raideu r, la force et l’amortissement maximaux de la
Le signal de choc, qui peut être un choc simple ou une vibration
table ou du chariot;
transitoire, est produit par un programmateur de signal de choc
monté sur la table ou le chariot, sur la masse réactive, ou sur les
j) les fréquences propres de la table ou du chariot;
deux. Des formes de choc très diverses peuvent être obtenues
en fonction de la manière dont l’énergie cinétique est transmise
k) les fréquences propres de la machine sur ses fondations;
par le programmateur de choc.
1) les pressions et volumes de gaz et de liquides néces-
Une machine d’essai au choc se compose des éléments
saires;
suivants :
les quantités et les débits de fluides ou de gaz nécessai-
ml
-
une table ou un chariot rigide comportant des moyens
au fonctionnement de la machine;
res
de fixation des matériels en essai et des programmateurs de
signal de choc;
n) le type de frein de rebond et la force de freinage;
-
un ensemble guides pour
commander le mouvement
o) l’encombrement et les dimensions hors-tout de la
du chariot;
machine et de ses parties, en particulier de la table ou du
chariot et de leurs accessoires;
-
un dispositif de stockage de l’énergie potentielle néces-
saire pour donner le choc, tels que des organes de levage ou
p) les dimensions, le poids et la méthode de montage des
de préchargement des ressorts et des câbles fixés sur le
masses réactives et les caractéristiques de
charge au sol;
chariot;
- q) l’encombrement et la masse maximaux du matériel en
un dispositif
de blocage du chariot à une hauteur ou
essai;
position de lâcher choisie avant le début du signal de choc;
-
r) les aménagements de montage du en essai et
un mécanisme de déclenchement;
des transducteurs;
-
une masse ou base réactive que le chariot vient heurter;
s) les données d’étalonnage;
-
un frein de rebond;
t) le nombre de chocs (signaux de choc) possibles par
-
une machine d’alimentation électrique supplémentaire,
unité de temps ou, au choix, la période minimale entre deux
des dispositifs de refroidissement, de commande, des pro-
chocs.
grammateurs de signal de choc et des organes de contrôle
suivant les exigences.
Les indications de dimensions d’installation doivent inclure cel-
les du local de travail, des passages autour de la machine et les
4.1 .l Machines traditionnelles d’essai au choc hauteurs libres.
Les caractéristiques de la machi ne doivent être définies et spé-
Les machines entraînées par canon doivent être installées à
cifiées par le constructeur.
I’éca rt dans des zones contrôlées et équipées d’en ceintes an ti-
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ISO8568:1989 (FI
explosion pour la sécurité du personnel. Les pressions maxima- Les gaz susceptibles d’être comprimés en cours d’essa i ne doi-
les de gaz à l’extérieur du canon et les niveaux maximaux de ven t pas présenter de risque d’inflammation par auto-a1 lumage.
pression acoustique doivent être spécifiés.
II convient de tenir compte du fait que les machines d’essai au
Les caractéristiques de puissance électrique doivent être spéci-
choc peuvent être utilisées pour réaliser des essais sur le corps
fiées. Le fonctionnement normal de la machine ne doit entraî-
humain, c’est pourquoi il est nécessaire d’en certifier la fiabilité
ner aucune interférence dans le réseau électrique susceptible
et la sécurité. La table ou le chariot de ces machines doit être
d’affecter les instruments de mesure de l’essai.
accessible immédiatement après l’impact de manière à pouvoir
dégager la personne rapidement.
La table, le chariot, le piston ou le sabot doit être retenu et
immobilisé de maniére sûre en position de départ. Pendant le
montage des programmateurs de choc par le personnel, la table
4.2.2 Table ou chariot
ou le chariot ne doit pas pouvoir venir heurter la masse réactive.
La table ou le chariot (piston, sabot, manchon ou tubes), ainsi
Le constructeur doit fournir des notices d’installation, d’utilisa-
que tous les accessoires utilisés pour le mouvement du matériel
tion et d’entretien détaillées.
au cours de l’essai au choc, doivent être concus de manière à
assurer le maximum de raideur, de résistance et d’amortis-
Des notices pour la vérification, l’entretien et la lubrification
sement.
périodiques du matériel doivent être fournies. Les signes per-
mettant de détecter l’usure des organes remplacables et
Les moyens de fixa tion du matériel en essai e t les couples limi-
d’éventuelles défaillances de structure doivent être décrits par
tes à appliquer sur les vis de fixation doivent être indiqués.
le constructeur.
Si des tables d’essai sont utilisées, il doit être précisé si elles
Le constructeur doit fournir les méthodes à utiliser pour la
sont équipées ou non de canons filetés remplacables et si ces
remise en état des programmateurs de choc détériorés et pour
derniers sont noyés ou surélevés.
la réparation des fuites dans les systèmes hydrauliques et pneu-
matiques.
L’ensemble des surfaces de montage du matériel en essai doi-
vent être géométriquement planes et d’une rugosité minimale;
L’emploi et le montage des matériels en essai, des plaques
les tolérances applicables doivent être indiquées. Si la surface
d’adaptation et des moyens de fixation sur la table ou le chariot
est équipée de canons noyés, la planéité de la surface totale
doivent être décrits en détail. Les effets sur l’essai d’un charge-
doit être précisée pour des conditions atmosphériques norma-
ment du chariot décentré ou non conforme doivent être expli-
les de référence (voir CEI 68-l : 1978, chapitre 5). Si des
qués.
canons surélevés remplaçables sont fournis, la co-planéité des
surfaces des canons en résultant doit être donnée en se fon-
dant sur la tolérance d’épaisseur des brides du canon et sur la
planéité de la surface de montage du canon.
Un contrôle périodique des caractéristiques de l’équipement
Le couple maximal à appliquer aux canons remplacables au
d’essai doit être effectué selon une méthode ou un manuel de
cours du montage doit être établi selon les matériaux assem-
contrôle spécifié.
blés.
Un plan ou un schéma coté doit être fourni, avec indication des
42 . Caractéristiques des machines d’essai au choc
dimensions de la table ou du chariot, des dimensions et des
tolérances de positionnement des canons et du matériau dans
4.2.1 Généralités
lequel ils sont fabriqués.
Le déclenchement ou le tir doit être obligatoirement com-
Le couple maximal admissible et la force axiale pouvant être
mandé. Le mécanisme de déclenchement doit comporter une
appliqués aux canons doivent être indiqués de même que la
sécurité intégrée et doit être protégé contre tout actionnement
perpendicularité nécessaire des vis fixant le matériel en essai
accidentel, par exemple au moyen de deux contacteurs à action
par rapport à la surface de montage.
simultanée, dont un verrouillable.
La machine doit généralement être concue et installée de
4.2.3 Levage ou préchargement
maniére à assurer une sécurité suffisante et à protéger le per-
sonnel contre les projections d’objets en cas de défaillance de
Les machines à chute libre, les machines d’essai au choc accé-
structure de l’équipement ou du matériel en essai.
léré et les machines qui utilisent un marteau ou un pendule doi-
vent être équipées de mécanismes pour lever le chariot à une
Des joi appropriés doivent être utilisés
nts pour éviter toute pro-
hauteur de lâcher déterminée ou pour le précharger sous une
jection de fluide au cours de l’essai.
tension de lâcher déterminée, par exemple au moyen d’une
échelle intégrée de mesure angulaire ou de mesure de l
...
Questions, Comments and Discussion
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