ISO 16625:2013

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 16625:2015
01-marec-2015
1DGRPHãþD
SIST ISO 4308-1:2012
SIST ISO 4308-2:1997
SIST ISO 8087:1997
Žerjavi in dvigala - Izbira dvigalnih vrvi, bobnov in vrvenic
Cranes and hoists - Selection of wire ropes, drums and sheaves
Appareils de levage à charge suspendue et treuils - Choix des câbles, tambours et
poulies
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 16625:2013
ICS:
53.020.30 Pribor za dvigalno opremo Accessories for lifting
equipment
SIST ISO 16625:2015 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 16625:2015

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SIST ISO 16625:2015
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16625
First edition
2013-07-01
Cranes and hoists — Selection of wire
ropes, drums and sheaves
Appareils de levage à charge suspendue — Choix des câbles,
tambours et poulies
Reference number
ISO 16625:2013(E)
©
ISO 2013

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ISO 16625:2013(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 16625:2013(E)

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Group classification of the mechanism as a whole . 1
5 Selection of rope . 2
5.1 Type and construction . 2
5.2 Design factor, Z .
p 2
5.3 Minimum breaking force . 3
5.4 Diameter . 4
6 Drums and sheaves . 4
6.1 Sheave material . 4
6.2 Calculation of minimum drum and sheave diameters . 5
7 Exceptional conditions . 7
8 Care and maintenance, inspection and discard . 7
Annex A (normative) Applicable cranes and hoists . 8
Annex B (informative) Other rope-related design and rope selection aspects .9
Bibliography .21
© ISO 2013 – All rights reserved iii

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ISO 16625:2013(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. 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. 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.
The committee responsible for this document is ISO/TC 96, Cranes, Subcommittee SC 3, Selection of wire
ropes.
This first edition of ISO 16625 cancels and replaces ISO 4308-1:2003, ISO 4308-2:1988 and ISO 8087:1985,
of which it constitutes a technical revision.
iv © ISO 2013 – All rights reserved

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16625:2013(E)
Cranes and hoists — Selection of wire ropes, drums and
sheaves
1 Scope
This International Standard specifies the minimum practical design factors, Z , for the various
p
classifications of mechanism, rope types, rope duties and types of spooling and demonstrates how these
are used in the determination of the minimum breaking force of the wire rope.
It specifies the selection factors for drums and sheaves for the various classifications of mechanisms,
rope types and rope duties and how these are used in the determination of the minimum practical
diameters of drums and sheaves that work in association with the selected wire rope.
A list of types of cranes and hoists to which this standard applies is given in Annex A.
Annex B gives factors, additional to those mentioned above, which might need consideration when
selecting the wire rope and associated equipment.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2408, Steel wire ropes for general purposes — Minimum requirements
ISO 4301-1:1986, Cranes and lifting appliances — Classification — Part 1: General
ISO 4306-1, Cranes — Vocabulary — Part 1: General
ISO 4309, Cranes — Wire ropes — Care and maintenance, inspection and discard
ISO 10425, Steel wire ropes for the petroleum and natural gas industries — Minimum requirements and
terms of acceptance
ISO 17893, Steel wire ropes — Vocabulary, designation and classification
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4306-1 and ISO 17893 apply.
NOTE 1 In this document, “single-layer ropes” and “parallel-closed ropes”, as defined in ISO 17893, are referred
to as “standard ropes” to distinguish them from “rotation-resistant ropes”.
NOTE 2 Single-layer ropes and parallel-closed ropes are also sometimes referred to as “non-rotation-
resistant ropes”.
4 Group classification of the mechanism as a whole
The resulting classification of mechanism (M4, M5, etc.) shall be taken into account when establishing
the minimum design factor and the minimum drum and sheave sizes.
© ISO 2013 – All rights reserved 1

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ISO 16625:2013(E)

The group classification of the mechanism as a whole takes account of the state of loading (light,
moderate, heavy, etc.) and the class of utilization of the mechanism (based on total duration of use) as a
whole, as detailed in ISO 4301-1.
NOTE Other parts of ISO 4301 (such as ISO 4301-2, covering mobile cranes) specify the classification of a
particular type of crane and related crane mechanisms taking account of the rope duty (hoisting, luffing, etc.) and
crane operating conditions.
5 Selection of rope
5.1 Type and construction
The wire rope selected shall conform to either ISO 2408 or ISO 10425, according to the application
and/or duty.
5.2 Design factor, Z
p
The minimum design factor shall be specified in accordance with Tables 1, 2 or 3, as applicable, taking
into account the classification of mechanism and the rope duty or rope hoist and, in the case of stationary
ropes, the crane classification.
NOTE The design factors listed in the tables are based on long experience in the field.
Table 1 — Minimum design factors for all cranes and hoists except mobile cranes
Group clas- Hoisting
Boom hoisting or luffing
sification of
Single-layer spooling Multi-layer spooling
mechanism in
accordance with Standard Rotation- Standard Rotation- Standard Rotation-
ISO 4301-1:1986 rope resistant rope rope resistant rope rope resistant rope
M1 3,15 3,15 3,55 3,55 3,55 4,5
M2 3,35 3,35 3,55 3,55 3,55 4,5
M3 3,55 3,55 3,55 3,55 3,55 4,5
M4 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5
M5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
M6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6
M7 7,1 7,1 — — 7,1 —
M8 9,0 9,0 — — 9,0 —
2 © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 16625:2013(E)

Table 2 — Minimum design factors for mobile cranes
Running rope
Group clas-
Boom hoisting
sification of Hoisting
Working Erecting
mechanism in
Telescoping
accordance with
Rotation- Rotation- Rotation-
Standard Standard Standard
ISO 4301-1:1986
resistant resistant resistant
rope rope rope
rope rope rope
M1 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,15
M2 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M3 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M4 4,0 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M5 4,5 4,5 3,35 4,5 — — —
M6 5,6 5,6 3,35 5,6 — — —
Table 3 — Stationary working rope and erecting rope
All cranes
Crane classification
Stationary ropes Erection ropes
A1 3,0 2,73
A2 3,0 2,73
A3 3,0 2,73
A4 3,5 2,73
A5 4,0 2,73
A6 4,5 —
A7 5,0 —
A8 5,0 —
5.3 Minimum breaking force
The minimum breaking force of the rope, F , shall be calculated using Formula (1):
min
F ≥ S × Z (1)
min p
where, for hoisting ropes, S is the maximum rope tension, in kN, obtained by taking into account
— rated working load of the appliance,
— mass of the sheave block and/or other lifting attachments,
— mechanical advantage of reeving,
— efficiency of reeving (e.g. bearing efficiency), and
— the increase in force in the rope caused by the rope inclination at the upper extreme position of the
hook, if the inclination with respect to the drum axis exceeds 22,5°;
or, for stationary ropes, S is the maximum rope tension, in kN, obtained by taking account of both the
static and dynamic forces;
and where Z is the minimum design factor.
p
© ISO 2013 – All rights reserved 3

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ISO 16625:2013(E)

For values of Z , see 5.2. Alternatively, in circumstances when rotation-resistant ropes are used for
p
hoisting and the mass of the sheave block and other lifting attachments and the efficiency of the reeving
are not required to be taken into account, the design factor shall be at least 5.
In the case of appliances with grabs, where the mass of the load is not always equally distributed between
the closing ropes and the holding ropes during the whole of cycle, the value of S to be applied shall be
determined as follows.
a) If the hoist mechanism automatically ensures an equal division of the hoisted load between the
closing and holding ropes, and any difference between the loads carried by the ropes is limited to a
short period at the end of the closing or the beginning of the opening:
1) for closing ropes, S = 66 % of the mass of the loaded grab divided by the number of closing ropes;
2) for holding ropes, S = 66 % of the mass of the loaded grab divided by the number of holding ropes.
b) If the hoist mechanism does not automatically ensure an equal division of load between the closing
ropes and the holding ropes during the hoisting motion and, in practice, almost all the load is applied
to the closing ropes:
1) for closing ropes, S = total mass of the loaded grab divided by the number of closing ropes;
2) for holding ropes, S = 66 % of the total mass of the loaded grab divided by the number of
holding ropes.
NOTE For the more common wire rope classes and constructions and, where applicable, rope grade, minimum
breaking force factors given in ISO 2408 and ISO 10425 enable the minimum breaking force value to be calculated
for a given nominal rope diameter. It should be noted, however, that the minimum breaking force factor used by
the rope manufacturer can be greater than that given in the above-mentioned International Standards, resulting
in higher minimum breaking force values being specified.
5.4 Diameter
In the process of selecting a wire rope to satisfy the minimum breaking force requirement as given in
5.3, the situation can arise where, for practical reasons (e.g. availability, preferred sizes), the minimum
breaking force exceeds the required minimum value, leading to a higher design factor than the minimum
quoted in 5.2. In such cases, the selected nominal wire rope diameter, d, is to be used when calculating
the diameter of sheaves and drums; see 6.2.
NOTE The nominal diameter of a given rope type, construction or class, minimum breaking force and, where
applicable, grade, is established by the rope manufacturer.
6 Drums and sheaves
6.1 Sheave material
The manufacturer shall take account of the type of spooling when selecting the sheave material or
sheave groove lining material.
Single-layer spooling
Where spooling at the drum is single-layer, the choice of sheave material can be critical, as deterioration of
the wire rope is most likely to be through bending fatigue — particularly if the fleet angle is not excessive.
If all of the sheaves are made of a polymer material or have a polymer groove lining, there is a possibility
of internal fatigue damage going largely unnoticed in service unless discard criteria and/or the frequency
between inspections is/are significantly modified from that given in ISO 4309 and closely followed. Such
an arrangement should generally be avoided; see B.3.1 for recommendation.
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ISO 16625:2013(E)

If the fleet angle is higher than recommended, then the most severe deterioration experienced in the
reeving system can be in the form of increased wear/abrasion and scrubbing damage occurring between
wraps on the drum as a result of higher-than-normal transverse loading at the extremity of travel.
Multi-layer spooling
Where spooling at the drum is multi-layer, it can be expected that deterioration of the wire rope will be
at its greatest at those sections that coincide with the crossover zones at the drum rather than at those
sections that simply run through sheaves. In such cases, polymer sheaves or sheaves having a polymer
groove lining, as well as steel sheaves, may be used, provided other properties, such as limiting radial
pressures, are not exceeded for the selected material.
6.2 Calculation of minimum drum and sheave diameters
The minimum pitch circle diameter of drums and sheaves for “hoisting” ropes shall be calculated using
Formulae (2) or (3).
NOTE Any increase in pitch circle diameter from the calculated values will enhance the bending fatigue
resistance of the rope.
D ≥ h × t × d (2)
1 1
or
D ≥ h × t × d (3)
2 2
where
D is the minimum pitch circle diameter of the drum;
1
D is the minimum pitch circle diameter of the sheave;
2
d is the nominal diameter of the selected rope;
h is the selection factor for the drum (ratio of the pitch circle diameter of the drum to the nomi-
1
nal diameter of the rope) in accordance with Tables 4 and 5;
h is the selection factor for the sheave (ratio of the pitch circle diameter of the sheave to the
2
nominal diameter of the rope);
t is the rope type factor in accordance with Table 6.
© ISO 2013 – All rights reserved 5

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ISO 16625:2013(E)

Table 4 — Selection factors h , h and h — Hoisting and boom hoisting/luffing ropes — Cranes
1 2 3
and hoists other than mobile cranes
Group classifica- Drums, h Sheaves, h Compensating sheaves, h
1 2 3
tion of mechanism
in accordance with
a
min. min. min. preferred min.
ISO 4301-1:1986
M1 11,2 12,5 11,2 12,5
M2 12,5 14,0 12,5 14,0
M3 14,0 16,0 14 16,0
M4 16,0 18,0 16,0 18,0
M5 18,0 20,0 18,0 20,0
M6 20,0 22,4 20,0 22,4
M7 22,4 25,0 22,4 25,0
M8 25,0 28,0 25,0 28,0
a
  These factors are particularly recommended to limit radial pressure at rope entry/exit zones when single-layer spooling
where bending fatigue is usually the principal mode of deterioration.
Table 5 — Selection factors h , h and h — Mobile cranes
1 2 3
Drums, h Sheaves, h Compensating sheaves, h
1 2 3
Rope duty and classi-
Std. Std. Std.
fication of mechanism R-R rope R-R rope R-R rope
rope rope rope
in accordance with
ISO 4301-1:1986 preferred preferred preferred
min. min. min. min. min. min.
a b c
min. min. min.
M1
Hoisting to 16,0 18 20 18 18 20 14 18 20
M6
M1
Boom hoisting/
to 14 16 20 16 16 20 12,5 16 20
luffing
M6
M1
Telescoping to — — — 14 — — 10 — —
M4
a
  These factors are particularly recommended for limiting radial pressure and attendant rope distortion effects at cross-
over zones associated with multi-layer spooling.
b
  These factors are particularly recommended for limiting radial pressure and enhance bending fatigue performance on
single-layer spooling mechanisms.
c
  These factors are particularly recommended for limiting radial pressure at rope entry/exit zones when single-layer
spooling where bending fatigue is usually the principal mode of rope deterioration.
Table 6 — Rope type factor t for various rope types
Number of outer strands in rope Rope type factor t
3 1,25
4 to 5 1,15
6 to 10 1,00
8 to 10 – plastic impregnation 0,95
10 and greater — rotation-resistant 1,00
6 © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 16625:2013(E)

7 Exceptional conditions
For exceptional conditions, such as the handling of molten metal, extremely dirty and/or corrosive
environment,
a) no classification group lower than M5 shall be used, and
b) the Z value shall be increased by 25 % up to a maximum of 9,0.
p
8 Care and maintenance, inspection and discard
The selection of ropes, drums and sheaves according to this International Standard cannot alone ensure
safe operation of the rope for indefinite periods.
For drums and sheaves, the instructions provided by the manufacturer on care and maintenance,
inspection and discard shall be followed.
For wire ropes, ISO 4309 applies.
© ISO 2013 – All rights reserved 7

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ISO 16625:2013(E)

Annex A
(normative)

Applicable cranes and hoists
This International Standard is applicable to the following cranes and hoists, the majority of which are
defined in ISO 4306-1:
a) overhead travelling cranes;
b) hoists – wire rope;
c) portal or semi-portal cranes;
d) portal or semi-portal bridge cranes;
e) cable and portal cable cranes (hoist and trolley mechanisms only);
f) mobile cranes;
g) tower cranes;
h) railway cranes;
i) floating cranes;
j) deck cranes;
k) derrick and guy derrick cranes;
l) derrick cranes with rigid bracing;
m) cantilever cranes (pillar, jib, wall or walking);
n) general-purpose offshore cranes.
8 © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 16625:2013(E)

Annex B
(informative)

Other rope-related design and rope selection aspects
B.1 General
In addition to the selection procedure (see Clause 5) and the determination of the minimum diameter
of rope drums and sheaves (see Clause 6), other rope-related design aspects might need particular
consideration when selecting the rope type, construction, core type, finish of the wires and type and
direction of lay for a given machine type and rope duty.
The information and recommendations given in Annex B are intended to assist the designer in this process.
B.2 Types of drum and rope selection
B.2.1 Types of drum
B.2.1.1 General
Drums may be either non-grooved or grooved.
For maximum rope life, the drum should hold the rope in a single layer. In cases where this is not possible,
due to space restrictions, two or more layers are required to accommodate all of the rope.
A grooved drum provides better rope spooling performance and less rope wear than a smooth drum
where multi-layer spooling is used.
When multi-layer spooling is used, it should be realized that after the first layer is spooled onto a drum,
the rope crosses the underlying rope in order to advance across the drum in the second layer. The zones
at which the laps in the upper layer cross those in the lower layer are known as the crossover zones and
the rope in those areas is susceptible to increased abrasion and crushing.
For multi-layer spooling, the drum flanges should project above the last layer of rope by a minimum of
0,5 times the nominal rope diameter.
The direction of spooling of the rope, particularly on a smooth drum, is important. It should be related
to the direction of lay of the rope (see Figure B.1).
When using a grooved drum, ropes of either lay direction may be selected although the same lay direction
as those for a smooth drum are often selected as first choice.
© ISO 2013 – All rights reserved 9

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ISO 16625:2013(E)


L R
a) Right-hand lay rope — under-
wind
Start rope at right-hand flange for
right-hand lay rope
L R
b) Left-hand lay rope — underwind
Start rope at left-hand flange for left-
hand lay rope
L R
c) Right-hand lay rope — overwind
Start rope at left-hand flange for
right-hand lay rope
L R
d) Left-hand lay rope — overwind
Start rope at right-hand flange for
left-hand lay rope
Thumb indicates the side of the rope anchorage.
Figure B.1 — Correct method for locating rope anchorage point on drum
B.2.1.2 Non-grooved drums
Any looseness or uneven spooling will result in excessive wear, crushing and distortion of the rope.
B.2.1.3 Grooved drums
With grooved drums, the bottom layer of rope will spool correctly and the grooves will give a degree of
support to the rope, thereby reducing the unit contact pressure.
There are two forms of groove:
a) spiral groove, machined in a continuous spiral around the barrel, which ensures satisfactory
spooling of the first layer of rope (not recommended for more than three layers);
b) parallel groove, machined parallel to the drum flanges.
A section of the drum barrel periphery is either plain or spiral grooved to facilitate transfer of the rope
from one parallel groove to the next. This form of grooving is used with multi-layer spooling to reduce
rope damage at crossover zones.
The relationship between the actual rope diameter and the diameter of the drum, pitch of the drum
groove and type of groove system is important.
10 © ISO 2013 – All rights reserved

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r
r
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ISO 16625:2013(E)

The contour at the bottom of the grooves should be circular, and it is recommended that the groove
radius, r, should lie within the range 0,525 d to 0,550 d, with 0,537 5 d as the optimum (see Figure B.2).
p
Key
d nominal diameter of rope
h depth of groove
p pitch of groove
r radius of groove
ϕD pitch circle diameter of rope drum
1
Figure B.2 — Drum groove design
B.2.2 Spooling aids
Rope wedges or starter strips may be used to guide the rope across the barrel into its correct position
for spooling at the commencement of the second layer.
Similarly, side plates may be used to ensure satisfactory spooling of the second and successive layers.
B.2.3 Selection of rope when considering drum type
Where multi-layer spooling is required, a rope with a steel core is recommended. Wire ropes with steel
cores are less likely to distort.
Ropes manufactured with compacted outer strands or compacted ropes have an even greater resistance
to crushing and distortion.
Ropes with polymer impregnation can be selected to restrict distortion and reduce the ingress of
moisture resulting from environmental conditions.
© ISO 2013 – All rights reserved 11
d
d
øD
1
h

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SIST ISO 16625:2015
ISO 16625:2013(E)

B.3 Sheaves, rollers and rope selection
B.3.1 General
Sheaves are used when it is necessary to change the direction of a rope within a crane or hoist. Sheaves
should be free-running and designed to afford adequate support to the rope, avoiding excessive bending
stresses, radial pressure and inertias. If reverse bending is unavoidable, a spacing of at least 20d or a
time lapse of at least 0,25 s is recommended to allow the rope to recover from one bend before spooling
into the reverse bend.
Traditionally, sheaves are manufactured from ferrous materials, but the use of polymer sheaves and
sheaves with polymer linings/inserts is increasing. The use of a ferrous sheave in a high-use area will
increase the likelihood of exterior rope wear occurring that will be an aid to rope inspection. For many
uses, polymer sheaves and sheaves with polymer linings/inserts increase rope life, but the mode of
deterioration can change. If there are no practical means for recognizing the modes of deterioration of
the rope and particularly when spooling is on a single layer, it is recommended that at least one ferrous
sheave (usually the one closest to the drum) be included in the reeving arrangement.
B.3.2 Sheave groove profile
For optimum rope life, the sheave groove profile should be correctly matched to the rope diameter.
If the groove is too small, the rope will be “pinched” as it is forced into the groove under the influence of
load, thus damaging both the rope and the sheave.
If the groove is too large, there could be insufficient support for the rope, which can become flattened
and distorted under load, thus accelerating rope deterioration.
The groove radius, r, should lie within the range 0,525d to 0,550d, with 0,537 5d as the optimum, where
d is the nominal rope diameter.
Sheaves should have a smoothly finished groove, free from ridges, of depth not less than 1,5 times the
nominal rope diameter. The profile at the bottom of the groove should be circular. The angle between
the sides of the sheave, ω, (see Figure B.3) should be between 45° and 60°. It should be greater if the fleet
angle exceeds the values given in B.4; however, this might not apply for mobile cranes, particularly in
respect of the reeving through telescopic sheave assemblies.
B.3.3 Rope rollers
Rope rollers can be installed at appropriate intervals where it is necessary to support the rope over a
long catenary so as to prevent contact with the machine structure. Rollers are not generally intended for
deflecting or changing the direction of the rope because their relatively small diameter can subject the
rope to unacceptably high compressive and bending stresses, and can induce twist into the rope.
Surface embrittlement of rope can result from the use of steel sheaves and rollers over which a rope
bends at high speed or high rates of velocity
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16625
Première édition
2013-07-01
Appareils de levage à charge
suspendue et treuils — Choix des
câbles, tambours et poulies
Cranes and hoists — Selection of wire ropes, drums and sheaves
Numéro de référence
ISO 16625:2013(F)
©
ISO 2013

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Classification du mécanisme dans son ensemble . 2
5 Choix du câble. 2
5.1 Type et construction . 2
5.2 Coefficient de calcul, Z . 2
p
5.3 Charge de rupture minimale . 3
5.4 Diamètre . 4
6 Tambours et poulies . 4
6.1 Matériau de la poulie . 4
6.2 Calcul des diamètres minimaux des tambours et des poulies . 5
7 Conditions exceptionnelles . 7
8 Précautions, maintenance, examen et dépose . 7
Annexe A (normative) Grues et treuils applicables . 8
Annexe B (informative) Autres aspects de choix des câbles et de la conception associés
aux câbles . 9
Bibliographie .21
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, 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/CEI, Partie 2, www.iso.
org/directives.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,
www.iso.org/patents.
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 96, Appareils de levage à charge
suspendue, sous-comité SC 3, Choix des câbles.
Cette première édition de l’ISO 16625 annule et remplace l’ISO 4308-1:2003, l’ISO 4308-2:1988 et
l’ISO 8087:1985, dont elle constitue une révision technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16625:2013(F)
Appareils de levage à charge suspendue et treuils — Choix
des câbles, tambours et poulies
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les coefficients minimaux de calcul pratiques, Z , pour les
p
différentes classifications des mécanismes, types de câbles, tâches des câbles et types d’enroulement et
démontre comment ils sont utilisés pour la détermination de la charge de rupture minimale du câble.
Elle fixe les coefficients de choix pour les tambours et les poulies pour les différentes classifications des
mécanismes, tâches de câbles et les différents types de câbles et démontre comment ils sont utilisés pour
la détermination des diamètres minimaux pratiques des tambours et des poulies utilisés en association
avec le câble sélectionné.
Une liste des types de grues et de treuils auxquels la présente Norme internationale est applicable est
donnée en Annexe A.
L’Annexe B donne des coefficients supplémentaires à ceux mentionnés ci-dessus, qui peuvent être pris
en considération lors du choix d’un câble et de l’équipement associé.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 2408, Câbles en acier pour usages courants — Exigences minimales
ISO 4301-1:1986, Grues et appareils de levage — Classification — Partie 1: Généralités
ISO 4306-1, Appareils de levage à charge suspendue — Vocabulaire — Partie 1: Généralités
ISO 4309, Appareils de levage à charge suspendue — Câbles — Entretien et maintenance, inspection et dépose
ISO 10425, Câbles en acier pour les industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences minimales et
conditions de réception
ISO 17893, Câbles en acier — Vocabulaire, désignation et classification
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 4306-1 et
l’ISO 17893 s’appliquent.
NOTE 1 Dans le présent document, les «câbles à une couche» et les «câbles disposés en parallèle», tels que
définis dans l’ISO 17893, sont désignés «câbles standards» pour les distinguer des «câbles antigiratoires».
NOTE 2 Les câbles à une couche et les câbles disposés en parallèle sont également parfois appelés «câbles non
antigiratoires».
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4 Classification du mécanisme dans son ensemble
La classification du mécanisme qui en résulte (M4, M5, etc.) doit être prise en compte lors de l’établissement
du coefficient de calcul minimal et des dimensions minimales du tambour et de la poulie.
La classification du mécanisme dans son ensemble tient compte de l’état de chargement (léger, modéré,
lourd, etc.) et de la classe d’utilisation du mécanisme (basée sur la durée totale d’utilisation) dans son
ensemble, tel que cela est détaillé dans l’ISO 4301-1.
NOTE D’autres parties de l’ISO 4301 (telles que l’ISO 4301-2, couvrant les grues mobiles) spécifient une
classification d’un type particulier de grue et des mécanismes de grue correspondants qui tiennent compte de la
tâche du câble (levage, relevage, etc.) et des conditions d’utilisation de la grue.
5 Choix du câble
5.1 Type et construction
Le câble sélectionné doit être conforme à l’ISO 2408 ou à l’ISO 10425, selon l’application et/ou la tâche.
5.2 Coefficient de calcul, Z
p
Le coefficient de calcul minimal doivent être tel que spécifié dans les Tableaux 1, 2 ou 3, selon le cas en
tenant compte de, la classification du mécanisme, la tâche du câble ou le type de levage, et dans le cas des
câbles dormants la classification du câble.
NOTE Les coefficients de calcul indiqués dans les tableaux sont basés sur une longue expérience sur le terrain.
Tableau 1 — Coefficients de calcul minimaux pour toutes les grues et tous les treuils à
l’exception des grues mobiles
Levage
Groupe de
Levage ou relevage de
classification Enroulement sur une Enroulement sur plusieurs
flèche
du mécanisme couche couches
conformément à
Câble stan- Câble antigi- Câble stan- Câble antigi- Câble stan- Câble antigi-
l’ISO 4301-1:1986
dard ratoire dard ratoire dard ratoire
M1 3,15 3,15 3,55 3,55 3,55 4,5
M2 3,35 3,35 3,55 3,55 3,55 4,5
M3 3,55 3,55 3,55 3,55 3,55 4,5
M4 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5
M5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
M6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6
M7 7,1 7,1 — — 7,1 —
M8 9,0 9,0 — — 9,0 —
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Tableau 2 — Coefficients de calcul minimaux pour les grues mobiles
Câble mobile
Groupe de
Levage de flèche
classification
Levage
du mécanisme
Travaux Montage
Télescopage
conformément à
Câble Câble antigi- Câble Câble antigi- Câble Câble antigi-
l’ISO 4301-1:1986
standard ratoire standard ratoire standard ratoire
M1 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,15
M2 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M3 3,55 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M4 4,0 4,5 3,35 4,5 3,05 4,5 3,35
M5 4,5 4,5 3,35 4,5 — — —
M6 5,6 5,6 3,35 5,6 — — —
Tableau 3 — Câble de travail dormant et câble de montage
Groupe de classification de Tous les appareils de levage à charge suspendue
l’appareil de levage à charge
Câble dormant Câble de montage
suspendue
A1 3,0 2,73
A2 3,0 2,73
A3 3,0 2,73
A4 3,5 2,73
A5 4,0 2,73
A6 4,5 —
A7 5,0 —
A8 5,0 —
5.3 Charge de rupture minimale
La charge de rupture minimale du câble, F , doit être calculée à l’aide de la Formule (1):
min
FS≥×Z (1)
minp
où, pour les câbles de levage, S est la tension maximale du câble, en kilonewtons, obtenue en tenant compte
— de la charge nominale d’utilisation de l’appareil,
— de la masse du moufle et/ou des autres accessoires de levage,
— de la démultiplication mécanique due au mouflage,
— de le rendement du mouflage (par exemple rendement de la tablette), et
— de l’augmentation de la force dans le câble due à l’inclinaison du câble dans la position supérieure
maximale du crochet, si l’inclinaison du câble par rapport à l’axe du tambour excède 22,5°;
ou bien, pour les câbles dormants, S est la tension maximale du câble, en kilonewtons, obtenue en tenant
compte des forces statiques et dynamiques;
et où Z est le coefficient de calcul minimal.
p
Pour les valeurs de Z ,voir 5.2. Alternativement, dans les cas où des câbles antigiratoires sont utilisés
p
pour le levage et où il n’est pas nécessaire de tenir compte de la masse du moufle et des autres accessoires
de levage et du rendement de l’enroulement, le coefficient de calcul doit au moins être égal à 5.
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Dans le cas des appareils à bennes, où la masse de la charge n’est pas toujours répartie uniformément
entre les câbles de fermeture et les câbles de maintien pendant l’ensemble du cycle, la valeur de S à
appliquer doit être déterminée comme suit.
a) Si le mécanisme de treuil garantit automatiquement une division égale de la charge levée entre
les câbles de fermeture et de maintien, et que toute différence entre les charges portées par les
câbles est limitée à une courte période à la fin de la fermeture ou au début de l’ouverture, S doit être
déterminée comme suit:
1) pour les câbles de fermeture, S = 66 % de la masse de la benne chargée divisée par le nombre de
câbles de fermeture;
2) pour les câbles de maintien, S = 66 % de la masse de la benne chargée divisée par le nombre de
câbles de maintien.
b) Si le mécanisme de levage ne garantit pas automatiquement une division égale de la charge entre les
câbles de fermeture et les câbles de maintien lors du mouvement de levage, et que dans la pratique, la
charge est presque totale appliquée sur les câbles de fermeture, S doit être déterminée comme suit:
1) pour les câbles de fermeture, S = masse totale de la benne chargée divisée par le nombre de
câbles de fermeture.
2) pour les câbles de maintien, S = 66 % de la masse totale de la benne chargée divisée par le
nombre de câbles de maintien.
NOTE Pour les classes et les constructions de câble les plus courantes et, le cas échant, la qualité du câble,
les coefficients de la charge de rupture minimale donnés dans l’ISO 2408 et l’ISO 10425 permettent de calculer
la valeur de la charge de rupture minimale pour le diamètre minimal d’un câble donné. Il convient toutefois de
noter que le coefficient de la charge de rupture minimale utilisé par le fabricant du câble peut être supérieur à
celui donné dans les deux Normes internationales susmentionnées, ce qui aboutit à la spécification de valeurs de
charge de rupture minimale plus élevées.
5.4 Diamètre
Dans la procédure de choix d’un câble afin de satisfaire aux spécifications de charge de rupture
minimale telles que données en 5.3, il se peut que, pour des raisons pratiques (par exemple disponibilité,
dimensions préférées), la charge de rupture minimale excède la valeur minimale requise. Le coefficient
de calcul sera donc plus élevé que le coefficient minimal cité en 5.2. Dans de tels cas, le diamètre nominal
du câble choisi, d, est utilisé lors du calcul du diamètre des poulies et des tambours; voir 6.2.
NOTE Le diamètre nominal d’un type de câble donné, sa construction ou classe, sa charge de rupture minimale
et, selon le cas, sa qualité sont établis par le fabricant du câble.
6 Tambours et poulies
6.1 Matériau de la poulie
Le fabricant doit tenir compte du type d’enroulement lors du choix du matériau de la poulie ou matériau
de revêtement des rainures de la poulie.
Enroulement sur une couche
Lorsque l’enroulement au niveau du tambour s’effectue sur une couche, le choix du matériau de la poulie
peut être capital, car la détérioration du câble est surtout susceptible de se produire par fatigue en
flexion, en particulier si l’angle de déviation n’est pas excessif.
Si toutes les poulies sont en matériau polymère ou si le revêtement des rainures est en polymère, il
existe un risque de dommage par fatigue interne largement inaperçu en service, sauf si les critères de
dépose et/ou la fréquence entre les inspections est/sont significativement modifiés par rapport à ceux
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donnés dans l’ISO 4309 et étroitement suivis. Il convient généralement d’éviter ce type de dispositif, voir
B.3.1 pour des recommandations.
Si l’angle de déviation est supérieur à celui recommandé, la détérioration la plus sévère subie dans le
système d’enroulement peut alors prendre la forme d’une usure/abrasion augmentée et de dommages
par frottement entre les spires sur le tambour. Cela est dû à la présence d’une charge transversale
supérieure à la charge transversale normale à l’extrémité de la course.
Enroulement sur plusieurs couches
Lorsque l’enroulement au niveau du tambour s’effectue sur plusieurs couches, on peut s’attendre à ce
que la détérioration du câble soit plus importante au niveau des sections qui coïncident avec les zones de
croisement au niveau du tambour plutôt qu’au niveau des sections qui traversent simplement les poulies.
Dans ce cas, les poulies en polymère ou dont le revêtement des rainures est en polymère, ainsi que les
poulies en acier, peuvent être utilisées dans la mesure où d’autres propriétés, telles que les pressions
radiales limites, ne sont pas dépassées pour le matériau choisi.
6.2 Calcul des diamètres minimaux des tambours et des poulies
Le diamètre primitif minimal des tambours et des poulies pour les câbles de levage doit être calculé à
l’aide des Formules (2) ou (3).
NOTE Toute augmentation du diamètre primitif du cercle par rapport aux valeurs calculées augmentera la
résistance à la fatigue en flexion du câble.
Dh≥×td× (2)
11
ou
Dh≥×td× (3)
22
où
D est le diamètre primitif minimal du tambour;
1
D est le diamètre primitif minimal de la poulie;
2
d est le diamètre nominal du câble choisi;
h est le coefficient de choix pour le tambour (rapport du diamètre primitif du tambour au dia-
1
mètre nominal du câble) conformément aux Tableaux 4 et 5;
h est le coefficient de choix pour la poulie (rapport du diamètre primitif de la poulie au diamètre
2
nominal du câble);
t est le coefficient de type du câble selon le Tableau 6.
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Tableau 4 — Coefficients de choix h , h et h — Câbles de levage et de levage/relevage de
1 2 3
flèche — Grues et treuils autres que des grues mobiles
Groupe de clas- Tambours, h Poulies, h Poulies de compensation, h
1 2 3
sification du
a
min. min. min. min. préféré
mécanisme
conformément à
l’ISO 4301-1:1986
M1 11,2 12,5 11,2 12,5
M2 12,5 14,0 12,5 14,0
M3 14,0 16,0 14 16,0
M4 16,0 18,0 16,0 18,0
M5 18,0 20,0 18,0 20,0
M6 20,0 22,4 20,0 22,4
M7 22,4 25,0 22,4 25,0
M8 25,0 28,0 25,0 28,0
a
Ces coefficients sont particulièrement recommandés pour limiter la pression radiale au niveau des zones d’entrée/sortie
du câble en cas d’enroulement sur une couche où la fatigue en flexion est généralement le principal mode de détérioration.
Tableau 5 — Coefficients de choix h , h et h — Grues mobiles T
1 2 3
Tambours Poulies Poulies de compensation
Tâche du câble h h h
1 2 3
et classification
Câble Câble R-R Câble Câble R-R Câble Câble R-R
du mécanisme
standard standard standard
conformément à
min. min. min. min. min. min. min. min. min.
l’ISO 4301-1:1986
a b c
préféré préféré préféré
M1
Levage à 16,0 18 20 18 18 20 14 18 20
M6
M1
Levage/rele-
à 14 16 20 16 16 20 12,5 16 20
vage de flèche
M6
M1
Télescopage à — — — 14 — — 10 — —
M4
a
Ces coefficients sont particulièrement recommandés pour limiter la pression radiale et les effets de distorsion des
câbles correspondants au niveau des zones de croisement associées à l’enroulement sur plusieurs couches.
b
Ces coefficients sont particulièrement recommandés pour limiter la pression radiale et améliorer les performances de
flexion en fatigue sur des mécanismes d’enroulement sur une couche.
c
Ces coefficients sont particulièrement recommandés pour limiter la pression radiale au niveau des zones d’entrée/sortie
du câble en cas d’enroulement sur une couche où la fatigue en flexion est généralement le principal mode de détérioration.
Tableau 6 — Coefficient de type du câble t pour différents types de câbles
Nombre de torons extérieurs dans le câble Coefficient de type du câble, t
3 1,25
4 à 5 1,15
6 à 10 1,00
8 à 10, imprégnation par plastique 0,95
10 et plus — antigiratoire 1,00
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7 Conditions exceptionnelles
Pour les conditions exceptionnelles telles que la manipulation de métal en fusion ou un environnement
extrêmement sale et/ou corrosif,
a) on ne doit pas utiliser de classe inférieure à M5, et
b) la valeur Z doit être augmentée de 25 % jusqu’à un maximum de 9,0.
p
8 Précautions, maintenance, examen et dépose
Le choix des câbles, des tambours et des poulies conformément à la présente Norme internationale
n’assure pas à lui seul un fonctionnement sûr des câbles pendant des périodes indéterminées.
Pour les tambours et les poulies, les instructions fournies par le fabricant sur les précautions, la
maintenance, l’examen et la dépose doivent être suivies.
Pour les câbles, l’ISO 4309 s’applique.
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Annexe A
(normative)

Grues et treuils applicables
La présente Norme internationale s’applique aux grues et treuils énumérés dans la liste non exhaustive
suivante, qui sont en grande partie définis dans l’ISO 4306-1:
a) ponts roulants;
b) treuils – câble;
c) grues sur portique ou semi-portiques;
d) ponts portiques ou semi-portiques;
e) blondins et ponts portiques à câbles (treuil et mécanisme de translation uniquement);
f) grues mobiles;
g) grues à tour;
h) grues sur voies ferrées;
i) grues flottantes;
j) grues de bord;
k) grues derrick et grues derrick à haubans;
l) grues derrick à appui rigide;
m) grues à potence (sur colonne, flèche, mur ou vélocipède);
n) grues off-shore pour usage général.
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Annexe B
(informative)

Autres aspects de choix des câbles et de la conception associés aux
câbles
B.1 Généralités
En plus de la procédure de choix (Article 5) et de la détermination du diamètre minimal des tambours à
câbles et des poulies (Article 6), d’autres aspects de la conception associés aux câbles peuvent nécessiter
une considération particulière lors du choix du type du câble, de sa construction, du type d’âme, du fini
du câble et du type et du sens de câblage pour un type de machine et une tâche de câble donnés.
Les informations et recommandations données dans la présente annexe sont destinées à assister le
concepteur dans le cadre de cette procédure.
B.2 Types de tambours et choix du câble
B.2.1 Type de tambours
B.2.1.1 Généralités
Les tambours peuvent être lisses ou rainurés.
Pour une durée de vie maximale, il convient de laisser une seule couche sur le tambour. Dans le cas
où cela n’est pas possible à cause d’un manque de place, deux ou trois couches sont nécessaires pour
recevoir tout le câble.
Avec un tambour rainuré, l’enroulement du câble est meilleur et l’usure du câble est moindre qu’avec un
tambour lisse en cas d’enroulement sur plusieurs couches.
Lors d’un enroulement sur plusieurs couches, il convient de prendre conscience que celui-ci doit être
effectué après que la première a été enroulée sur le tambour, par un croisement du câble avec le câble
sous-jacent afin d’effectuer une deuxième couche de câble sur le tambour. Les zones auxquelles les
tours dans la couche supérieure croisent ceux de la couche inférieure sont connues en tant que zones de
croisement, et le câble en ces zones est sujet à des abrasions et à des écrasements accrus.
Pour les enroulements sur plusieurs couches, il convient que les flasques des tambours dépassent la
dernière couche de câble d’au moins 0,5 fois le diamètre nominal du câble.
Le sens d’enroulement du câble, en particulier sur un tambour lisse, est important. Il convient que le
sens d’enroulement prenne en compte le sens du câblage du câble (voir Figure B.1).
Pour un tambour rainuré, les câbles de l’un ou l’autre sens de câblage peuvent être choisis bien que le
même sens de câblage que celui utilisé pour un tambour lisse constitue souvent le premier choix.
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L R
a)  Câblage à droite — enroulement
sur le tambour par en dessous
Démarrer le câble à droite de la flasque
pour un câblage à droite
L R
b)  Câblage à gauche — enroulement
sur le tambour par en dessous
Démarrer le câble à gauche de la flasque
pour un câblage à gauche
L R
c)  Câblage à droite — enroulement
sur le tambour par au-dessus
Démarrer le câble à gauche de la flasque
pour un câblage à droite
L R
d)  Câblage à gauche — enroulement
sur le tambour par au-dessus
Démarrer le câble à droite de la flasque
pour un câblage à gauche
Le pouce indique le côté de l’ancrage du câble.
Figure B.1 — Méthode correcte pour le positionnement du point d’ancrage sur un tambour
B.2.1.2 Tambours lisses
Tout relâchement de l’enroulement ou irrégularité dans l’enroulement engendre une usure, une
déformation et un écrasement excessifs du câble.
B.2.1.3 Tambours rainurés
Avec les tambours rainurés, la couche de câble supérieure s’enroule correctement et les rainures donnent
un degré de support du câble, réduisant ainsi la pression de contact.
Il y a deux formes de rainures:
a) rainures en spirale, usinées en spirale continue autour du cylindre, assurant un enroulement
satisfaisant de la première couche de câble; (non recommandées pour plus de trois couches);
b) rainures parallèles, usinées parallèlement aux flasques du tambour.
Une section de la périphérie du cylindre du tambour est soit uniforme soit rainurée en spirale afin de
faciliter le transfert du câble d’une rainure parallèle à la suivante. Cette forme de rainurage est utilisée
pour les enroulements sur plusieurs couches afin de réduire les dommages aux zones de croisement.
La relation entre le diamètre réel du câble et le diamètre du tambour et entre le pas de la rainure du
tambour et le type de rainurage est importante.
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r
r
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Il convient que le contour du fond des rainures soit circulaire et il est recommandé de prendre comme
valeur du rayon de rainure, r, une valeur comprise entre 0,525d et 0,550d, avec 0,5375d comme valeur
optimale (voir Figure B.2).
p
Légende
d diamètre nominal du câble
h profondeur de la rainure
p pas de la rainure
r rayon de la rainure
øD diamètre primitif du tambour à câble
1
Figure B.2 — Conception des rainures de tambour
B.2.2 Aide d’enroulement
Des flancs ou des strips de démarrage peuvent être utilisés pour guider le câble sur le cylindre dans une
position correcte lors de l’enroulement au début de la deuxième couche.
De façon similaire, les plaques de côté peuvent être utilisées afin d’assurer un enroulement correct de la
deuxième couche et des suivantes.
B.2.3 Choix du câble lors de la pris en compte du type de tambour
Lorsqu’un enroulement sur plusieurs couches est nécessaire, il est recommandé d’utiliser des câbles à
âme en acier. Les câbles à âme en acier sont moins susceptibles de se déformer.
Les câbles réalisés avec des torons ou des câbles externes compactés ont une résistance supérieure
contre l’écrasement et la torsion.
Les câbles imprégnés de polymère peuvent être utilisés pour réduire les déformations et l’entrée
d’humidité due aux conditions environnementales.
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d
d
øD
1
h

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B.3 Poulies, galets et choix du câble
B.3.1 Généralités
Les poulies sont utilisées lorsqu’il est nécessaire de modifier la direction d’un câble dans une grue
ou un treuil. Il convient que les poulies soient en roue libre et qu’elles soient conçues afin d’offrir un
support adapté au câble tout en évitant des contraintes de flexion, des pressions radiales et des effets
d’inertie excessifs. Lorsque la flexion alternée est utilisée, un laps de temps d’au moins 20d ou de 0,25 s
au minimum est recommandé pour pe
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