Prescriptions relatives aux structures de protection contre le renversement (essais statiques)
A. DISPOSITIONS GÉNÉRALES
1. Les prescriptions de l’Union relatives aux structures de protection contre le renversement (essais statiques) sont énoncées au point B.
B. PRESCRIPTIONS RELATIVES AUX STRUCTURES DE PROTECTION CONTRE LE RENVERSEMENT (ESSAIS STATIQUES) (1)
1. Définitions
1. 1. [Sans objet]
1. 2. Structure de protection contre le renversement
Une structure de protection contre le renversement (cabine ou cadre de protection), appelée par la suite «structure de protection», est la structure d’un tracteur dont le but essentiel est d’éviter ou minimiser le risque de blessure du conducteur contre le renversement accidentel du tracteur lors de son utilisation normale.
La structure de protection contre le renversement se caractérise par le fait qu’elle réserve une zone de dégagement suffisante pour protéger le conducteur quand celui-ci est assis soit à l’intérieur de l’enveloppe de la structure, soit à l’intérieur d’un espace délimité par une série de lignes droites allant des bords extérieurs de la structure vers n’importe quelle partie du tracteur qui risque d’entrer en contact avec le sol et qui sera ainsi capable de soutenir le tracteur dans cette position s’il se renverse.
1. 3. Voie
1. 3.1. Définition préliminaire: pan médian de la roue ou de la chenille
Le plan médian de la roue ou de la chenille est le plan équidistant des deux plans qui touchent les rebords de la jante ou de la chenille à sa périphérie.
1. 3.2. Définition de la voie
Le plan vertical passant par l’axe d’une roue coupe le plan médian de celle-ci suivant une droite qui rencontre le plan d’appui en un point. Soient A et B les deux points ainsi définis pour les roues du même essieu d’un tracteur; la voie est la distance entre les points A et B. La voie peut être ainsi définie pour les roues avant et pour les roues arrière. Dans le cas de roues jumelées, la voie est la distance entre les plans médians de chaque paire de roues.
Dans le cas d’un tracteur à chenilles, la voie est la distance entre les plans médians des chenilles.
1. 3.3. Définition connexe: plan médian du tracteur
On considère les positions extrêmes des points A et B, correspondant à la valeur maximale possible pour la voie, dans le cas de l’essieu arrière du tracteur. Le plan vertical perpendiculaire au segment AB en son milieu est dit plan médian du tracteur.
1. 4. Empattement
Distance entre les plans verticaux passant par les segments AB précédemment définis, correspondant l’un aux roues avant, l’autre aux roues arrière.
1. 5. Détermination du point index du siège; réglage du siège pour les essais
1. 5.1. Point index du siège (SIP) (2)
Le point index ou point de repère du siège est déterminé conformément à la norme ISO 5353:1995
1. 5.2. Position et réglage du siège pour les essais
1. 5.2.1. Si la position du siège est réglable, il faut régler le siège dans la position la plus haute et la plus reculée.
1. 5.2.2. Si l’inclinaison du dossier est réglable, il faut régler le dossier dans la position médiane.
1. 5.2.3. Si le siège comporte un système de suspension, celui-ci doit être bloqué à mi-course, sauf instructions contraires clairement spécifiées par le fabricant du siège.
1. 5.2.4. Lorsque la position du siège n’est réglable qu’en longueur et en hauteur, l’axe longitudinal passant par le point index du siège doit être parallèle au plan longitudinal vertical du tracteur passant par le centre du volant, le décalage latéral maximum autorisé étant de 100 mm.
1. 6. Zone de dégagement
1. 6.1. Plan de référence du siège et du volant
La zone de dégagement est illustrée aux figures 4.11 à 4.13 et dans le tableau 4.2. La zone est définie par rapport au plan de référence et au point index du siège. Le plan de référence est défini au début de la série de charges; c’est un plan vertical, généralement longitudinal du tracteur, passant par le point index du siège et le centre du volant. Normalement, le plan de référence coïncide avec le plan médian longitudinal du tracteur. Il est supposé se déplacer horizontalement avec le siège et le volant lors des charges et demeurer perpendiculaire au tracteur ou au plancher de la structure de protection. La zone de dégagement est définie conformément aux points 1.6.2 et 1.6.3.
1. 6.2. Détermination de la zone de dégagement pour les tracteurs à siège non réversible
La zone de dégagement des tracteurs à siège non réversible est définie aux points 1.6.2.1 à 1.6.2.10 ci-après et est délimitée par les plans suivants, pour un tracteur placé sur une surface horizontale et dont le siège est positionné et réglé comme spécifié aux points 1.5.2.1 à 1.5.2.4 (2), et le volant, s’il est réglable, est à sa position médiane pour un conducteur assis:
1. 6.2.1. un plan horizontal A1 B1 B2 A2 situé à (810 + av) mm au-dessus du point index du siège, la ligne B1B2 étant située à (ah – 10) mm derrière le SIP;
1. 6.2.2. un plan incliné G1 G2 I2 I1, perpendiculaire au plan de référence et comprenant deux points dont l’un est à 150 mm derrière la ligne B1B2 et l’autre est le point le plus en arrière du dossier du siège;
1. 6.2.3. une surface cylindrique A1 A2 I2 I1 perpendiculaire au plan de référence, de 120 mm de rayon, joignant les plans définis aux points 1.6.2.1 et 1.6.2.2 ci-dessus;
1. 6.2.4. une surface cylindrique B1 C1 C2 B2 perpendiculaire au plan de référence, ayant un rayon de 900 mm et prolongeant de 400 mm vers l’avant le plan défini au point 1.6.2.1 ci-dessus le long de la ligne B1B2;
1. 6.2.5. un plan incliné C1 D1 D2 C2 perpendiculaire au plan de référence, contigu à la surface définie au point 1.6.2.4 ci-dessus et passant à 40 mm en avant du bord extérieur du volant. Dans le cas d’un volant surélevé, ce plan a pour origine B1 B2 et est tangent à la surface définie au point 1.6.2.4 ci-dessus;
1. 6.2.6. un plan vertical D1 E1 E2 D2 perpendiculaire au plan de référence à 40 mm en avant du bord extérieur du volant;
1. 6.2.7. un plan horizontal E1 F1 F2 E2 passant par un point situé à (90 – av) mm en dessous du point index du siège (SIP);
1. 6.2.8. une surface G1 F1 F2 G2, courbe si nécessaire, partant de la limite inférieure du plan défini au point 1.6.2.2 ci-dessus et aboutissant au plan horizontal défini au point 1.6.2.7 ci-dessus, perpendiculaire au plan de référence et en contact avec le dossier du siège sur toute sa longueur;
1. 6.2.9. des plans verticaux J1 E1 F1 G1 H1 et J2 E2 F2 G2 H2, limités à 300 mm au-dessus du plan E1 F1 F2 E2; les distances E1 E0 et E2 E0 seront égales à 250 mm;
1. 6.2.10. des plans parallèles A1 B1 C1 D1 J1 H1 I1 et A2 B2 C2 D2 J2 H2 I2, inclinés de façon que la limite supérieure du plan du côté auquel la charge est appliquée soit au moins à 100 mm du plan vertical de référence.
1. 6.3. Détermination de la zone de dégagement pour les tracteurs à poste de conduite réversible
Dans le cas d’un tracteur à poste de conduite réversible (siège et volant réversibles), la zone de dégagement correspond à l’enveloppe des deux zones de dégagement définies selon les deux positions différentes du volant et du siège.
1. 6.4. Sièges optionnels
1. 6.4.1. Dans le cas d’un tracteur pouvant être équipé de sièges optionnels, on utilise durant les essais l’enveloppe comprenant les points index du siège de l’ensemble des options proposées. La structure de protection ne doit pas pénétrer à l’intérieur de la zone de dégagement composite correspondant à ces différents points index du siège.
1. 6.4.2. Dans le cas où une nouvelle option pour le siège serait proposée après que l’essai a eu lieu, il est procédé à une détermination pour vérifier si la zone de dégagement autour du nouveau SIP se situe à l’intérieur de l’enveloppe antérieurement établie. Si ce n’est pas le cas, un nouvel essai doit être effectué.
1. 6.4.3. Un siège destiné à une personne autre que le conducteur et à partir duquel le tracteur ne peut être conduit n’est pas considéré comme un siège optionnel. Pour ce siège, aucune détermination du SIP n’est nécessaire, puisque la définition de la zone de dégagement s’applique au siège du conducteur.
1. 7. Masse
1. 7.1. Masse non lestée
Masse du tracteur dépourvu de dispositifs de lestage et, dans le cas de tracteurs à roues pneumatiques, dépourvu de charge liquide dans les pneumatiques. Le tracteur sera en ordre de marche, réservoirs, circuits et radiateur pleins. Il sera muni de la structure de protection et de ses revêtements, de tout équipement du train de roulement ou de tout dispositif supplémentaire correspondant à l’essieu avant moteur qui sont nécessaires en utilisation normale, sans tenir compte de la masse du conducteur.
1. 7.2. Masse maximale admissible
Masse maximale du tracteur fixée par le constructeur et déclarée sur la plaque d’identification du véhicule et / ou dans le manuel de service.
1. 7.3. Masse de référence
Masse choisie par le constructeur pour le calcul de l’énergie et des forces d’écrasement à utiliser lors de l’essai. La masse de référence ne doit pas être inférieure à la masse non lestée et doit être suffisante pour que le rapport des masses n’excède pas 1,75 (voir point 1.7.4).
1. 7.4. Rapport des masses
Rapport Masse maximale admissibleMasse de référenceNe doit pas être supérieur à 1,75.
1. 8. Tolérances de mesure admises
Temps± 0,1 s
Distance± 0,5 mm
Force± 0,1 % (de la valeur de pleine échelle du capteur)
Angle± 0,1°
Masse± 0,2 % (de la valeur de pleine échelle du capteur)
1. 9. Symboles
| ah | (mm) | Moitié du réglage horizontal du siège
| av | (mm) | Moitié du réglage vertical du siège
| D | (mm) | Déformation de la structure de protection au point d’application de la charge et dans l’axe de celle-ci
| D' | (mm) | Déformation de la structure de protection pour l’énergie calculée requise
| EIS | (J) | Énergie mise en œuvre pendant l’application de la charge latérale
| EIL1 | (J) | Énergie mise en œuvre pendant l’application la charge longitudinale
| EIL2 | (J) | Énergie mise en œuvre en cas de seconde charge longitudinale
| F | (N) | Force mesurant la charge statique
| Fmax | (N) | Force correspondant à la charge statique maximale intervenant pendant l’application de la charge, à l’exclusion de la surcharge
| F' | (N) | Force pour l’énergie calculée requise
| M | (kg) | Masse de référence utilisée pour le calcul des énergies mises en œuvre et des forces d’écrasement
2. Champ d’application
2. 1. La présente annexe est applicable aux tracteurs comportant aux moins deux essieux équipés de pneumatiques, ou de chenilles les remplaçant, la masse du tracteur non lesté n’étant pas inférieure à 600 kg. Le rapport des masses (Masse maximale admissible / Masse de référence) ne doit pas être supérieur à 1,75.
2. 2. La voie minimale des roues arrière doit généralement dépasser 1 150 mm. Il est admis qu’il peut exister des types de tracteurs, tels que mototondeuses, tracteurs vignerons à voie étroite, tracteurs à profil surbaissé utilisés dans les bâtiments à issues ou passages bas ou encore dans les vergers, tracteurs enjambeurs et équipements forestiers spéciaux comme les débardeuses et les débusqueuses, auxquels la présente annexe ne s’applique pas.
3. Règles et directives
3. 1. Dispositions générales
3. 1.1. La structure de protection peut avoir été fabriquée par le constructeur du tracteur ou par une entreprise indépendante. Dans les deux cas, un essai n’est valable que pour le modèle de tracteur sur lequel il a été effectué. La structure de protection doit être soumise à un nouvel essai pour chaque modèle de tracteur sur lequel elle doit être fixée. Toutefois, les stations d’essais peuvent certifier que l’essai de résistance est également valable pour les types de tracteur dérivés du type original par modification du moteur, de la transmission, de la direction et de la suspension avant. Par ailleurs plusieurs structures de protection peuvent faire l’objet d’un essai pour un même modèle de tracteur.
3. 1.2. Une structure de protection soumise à des essais statiques sera fixée de façon normale au tracteur ou au châssis de tracteur sur lequel elle est utilisée. Le châssis du tracteur doit être complet et comprendre les supports de fixation et autres parties du tracteur qui peuvent subir l’effet des charges appliquées à la structure de protection.
3. 1.3. Dans le cas d’un tracteur tandem, la masse de la version standard de l’élément auquel la structure de protection est fixée sera retenue.
3. 1.4. Une structure de protection peut être conçue dans le seul but de protéger le conducteur au cas où le tracteur viendrait à se renverser. Sur cette structure il peut être possible de fixer une protection du conducteur contre les intempéries, de nature plus ou moins temporaire. Généralement, le conducteur retire cette protection par temps chaud. Il existe aussi des structures de protection intégrale avec revêtement permanent, dans lesquelles la ventilation par temps chaud est assurée par des fenêtres ou des déflecteurs. Comme le revêtement peut augmenter la résistance de la structure et peut, s’il est amovible, faire défaut en cas d’accident, on retirera au moment des essais tous les accessoires que le conducteur pourrait lui-même enlever. Les portes, le toit ouvrant et les fenêtres qui peuvent s’ouvrir seront ôtés, ou alors seront maintenus en position ouverte au cours de l’essai afin de ne pas contribuer à la résistance de la structure de protection. Si, dans cette position, elles constituent un danger pour le conducteur en cas de renversement du tracteur, le fait sera noté.
Lorsqu’il est fait mention dans le texte qui suit de «la structure de protection», il est entendu que ces termes comprennent la structure elle-même y compris tout revêtement non amovible.
On devra faire figurer dans les spécifications une description de tout revêtement temporaire éventuellement ajouté. Les vitrages ou toute matière fragile similaire devront être retirés avant les essais. Les éléments du tracteur et de la structure de protection qui pourraient être inutilement endommagés par les essais et qui sont sans effet sur la résistance ou les dimensions de la structure pourront être retirés avant les essais, si le fabricant le désire. Il n’est admis ni réparation ni réglage pendant les essais.
3. 1.5. Tout composant du tracteur qui est de nature à affecter la résistance de la structure de protection, tels les garde-boue, et qui a été renforcé par le constructeur, doit être décrit dans le bulletin d’essai avec ses dimensions.
3. 2. Appareillage
Pour vérifier la non-violation de la zone de dégagement en cours d’essais, on se conformera au dispositif décrit au point 1.6 ainsi qu’aux figures 4.11 à 4.13 et au tableau 4.2.
3. 2.1. Essais de charge horizontale (figures 4.1 à 4.5)
Le dispositif suivant sera utilisé pour exécuter les essais de charge horizontale:
3. 2.1.1. matériel, accessoires et moyens de fixation assurant au châssis du tracteur un arrimage ferme au sol et un support indépendant des pneumatiques;
3. 2.1.2. dispositif d’application d’une force horizontale à la structure de protection, pour lequel on veillera à ce que la charge soit uniformément répartie et normale à la direction d’application;
3. 2.1.2.1. une poutre, dont la longueur sera comprise entre 250 mm et 700 mm en un multiple exact de 50 mm, sera utilisée. Sa dimension verticale sera de 150 mm;
3. 2.1.2.2. les faces de la poutre en contact avec la structure de protection auront un rayon de courbure maximum de 50 mm;
3. 2.1.2.3. des joints universels ou leur équivalent seront utilisés afin d’empêcher l’instrument d’application de la charge d’imprimer à la structure de protection une rotation ou une translation dans une direction autre que celle de l’application;
3. 2.1.2.4. lorsque la droite définie par la poutre sur la structure de protection n’est pas normale à la direction d’application de la charge, l’espace sera comblé de manière à répartir la charge sur toute la longueur;
3. 2.1.3. instruments de mesure de la force et de la déformation dans la direction de la charge, par rapport au châssis du tracteur. Pour atteindre un niveau suffisant d’exactitude, les mesures seront relevées en lecture continue. Les instruments de mesure seront placés de manière à enregistrer la force et la déformation au point d’application de la charge et dans l’axe de celle-ci.
3. 2.2. Essais d’écrasement (figures 4.6 à 4.8)
Le dispositif suivant sera utilisé pour exécuter les essais d’écrasement:
3. 2.2.1. matériel, accessoires et moyens de fixation assurant au châssis du tracteur un arrimage ferme au sol et un support indépendant des pneumatiques;
3. 2.2.2. instruments d’application d’une force vers le bas à la structure de protection, dont une poutre rigide d’une largeur de 250 mm;
3. 2.2.3. instruments de mesure de la force verticale totale appliquée.
3. 3. Conditions d’essai
3. 3.1.
La structure de protection correspondra aux spécifications et sera installée sur le châssis du modèle de tracteur approprié selon la méthode de fixation préconisée par le constructeur.
3. 3.2.
L’assemblage sera fixé sur son assise de telle manière que les éléments les connectant ne subissent aucune flexion notable lorsque la structure de protection est soumise à la charge. L’assemblage sous la charge ne sera soutenu par aucun autre moyen que les éléments de fixation initiaux.
3. 3.3.
Le réglage de la voie aux roues ou aux chenilles, s’il y a lieu, sera tel qu’il n’affecte en rien la structure de protection en cours d’essai.
3. 3.4.
La structure de protection sera munie des instruments nécessaires à la mesure des valeurs de force et de déformation demandées.
3. 3.5.
Tous les essais doivent être effectués sur la même structure de protection. Aucune réparation ni dégauchissage ne doivent être effectués entre deux essais quelconques.
3. 3.6.
À l’issue des essais, les déformations définitives de la structure de protection devront être mesurées et notées.
3. 4. Ordre des essais
Les essais seront effectués dans l’ordre suivant:
3. 4.1. Charge longitudinale
Pour les tracteurs à roues ayant au moins 50 % de leur masse sur l’essieu arrière, et dans le cas d’un tracteur à chenilles, la charge longitudinale doit être appliquée à l’arrière. Pour les autres tracteurs, la charge longitudinale doit être appliquée à l’avant.
3. 4.2. Premier essai d’écrasement
Le premier essai d’écrasement doit être appliqué à la même extrémité de la structure de protection que la charge longitudinale
3. 4.3. Charge latérale
Dans le cas d’un siège déporté ou d’une résistance non symétrique de la structure de protection, la charge latérale doit être appliquée du côté le plus susceptible d’empiéter sur la zone de dégagement.
3. 4.4. Second essai d’écrasement
Le second essai d’écrasement doit être appliqué à l’extrémité de la structure de protection opposée à celle de la première charge longitudinale. Dans le cas d’un modèle à deux montants, le second écrasement peut s’appliquer au même point que le premier.
3. 4.5. Seconde charge longitudinale
3. 4.5.1. Une seconde charge longitudinale sera appliquée aux tracteurs équipés d’une structure de protection inclinable (par exemple, deux montants) ou basculable (par exemple autres que deux montants), si l’une ou plusieurs des conditions suivantes se présentent:
inclinaison temporaire correspondant à des conditions particulières d’utilisation;
structures conçues pour basculer aux fins d’entretien, sauf si le mécanisme de basculement n’affecte pas l’intégrité structurelle du dispositif de protection contre le renversement.
3. 4.5.2. Dans le cas d’une structure de protection inclinable, si la première charge longitudinale a été appliquée dans la direction de l’inclinaison, une seconde charge longitudinale n’est pas obligatoire.
3. 5. Charges horizontales à l’arrière, à l’avant et latérale
3. 5.1. Dispositions générales
3. 5.1.1. La charge appliquée à la structure de protection doit être uniformément répartie au moyen d’une poutre rigide normale à la direction d’application de la charge (voir point 3.2.1.2). La poutre rigide peut être dotée d’un dispositif évitant son déplacement latéral. Le niveau de la charge appliquée doit être tel qu’elle puisse être considérée comme statique. Lorsque la charge est appliquée, la force et la déformation doivent être enregistrées en lecture continue afin d’assurer la précision. Une fois l’application commencée, la charge ne doit pas être réduite avant la fin complète de l’essai. Toute déviation éventuelle dans l’application de la force n’excédera pas:
— ± 2° au début de l’essai lorsque la charge est nulle;
— 10° en plus ou 20° en moins par rapport à l’horizontale sous charge en cours d’essai.
L’application de la charge peut être considérée comme statique si la vitesse de déformation sous la charge ne dépasse pas 5 mm/s.
3. 5.1.2. Si aucune pièce transversale du bâti n’existe au point d’application, une poutre d’essai de remplacement qui n’augmente pas la résistance sera utilisée.
3. 5.2. Charge longitudinale (figures 4.1 et 4.2)
La charge doit être appliquée horizontalement et parallèlement au plan médian du tracteur. Si la charge est appliquée à partir de l’arrière (point 3.4.1), la charge longitudinale et la charge latérale seront appliquées de part et d’autre du plan médian du tracteur. Si la charge longitudinale est appliquée à partir de l’avant, elle le sera du même côté que celui utilisé pour l’essai de charge latérale.
La charge sera appliquée à la membrure transversale la plus élevée de la structure de protection (c’est-à-dire à la partie censée heurter le sol en premier lieu lors d’un renversement).
Le point d’application de la charge doit être situé au sixième de la largeur du sommet de la structure de protection calculé vers l’intérieur à partir du coin extérieur. La largeur de la structure de protection doit être définie comme la distance entre deux lignes parallèles au plan médian du tracteur, touchant les extrémités extérieures de la structure de protection et situées dans le plan horizontal qui comprend le sommet des membrures transversales du bâti.
Dans le cas d’une ROPS formée de membrures incurvées et ne comportant pas de coins à proprement parler, la procédure générale suivante doit être appliquée pour déterminer la largeur. L’ingénieur d’essai doit identifier la membrure incurvée la plus susceptible de toucher le sol en cas de renversement asymétrique avant ou arrière (par exemple un renversement vers l’avant ou vers l’arrière au cours duquel un côté de la ROPS est susceptible de porter la charge initiale). Les extrémités prises en compte pour calculer la largeur seront les centres des rayons externes créés entre les autres membrures droites ou incurvées qui forment la partie la plus haute de la ROPS. Dans le cas où plusieurs membrures incurvées pourraient être choisies, l’ingénieur d’essai tracera des lignes au sol pour chaque membrure concernée pour déterminer la surface la plus susceptible de heurter le sol en premier lieu (voir les exemples des figures 4.3.a et 4.3.b).
Note:
Dans le cas de ROPS comportant des membrures incurvées, seule la largeur mesurée à partir de l’extrémité de la structure où la charge longitudinale doit être appliquée sera à prendre en compte.
La longueur de l’instrument de répartition de la charge (voir point 3.2.1.2) ne doit pas être inférieure au tiers de la largeur de la structure de protection ni le dépasser de plus de 49 mm.
La charge longitudinale doit cesser d’être appliquée lorsque:
3. 5.2.1. l’énergie absorbée par la structure de protection est égale ou supérieure à la quantité d’énergie requise EIL1, selon la formule suivante:
EIL11,4 M
3. 5.2.2. la structure de protection empiète sur la zone de dégagement ou la laisse sans protection (conditions d’acceptation au point 3.8 ci-dessous).
3. 5.3. Charge latérale (figures 4.4 et 4.5)
La charge latérale est appliquée horizontalement suivant un angle de 90° par rapport au plan médian du tracteur. Elle doit être appliquée à l’extrémité la plus élevée de la structure de protection en un point situé à (160 – ah) mm en avant du point index du siège.
Dans le cas d’un tracteur à poste de conduite réversible (avec siège et volant réversibles), la charge sera appliquée à l’extrémité supérieure de la structure de protection, à mi-distance des deux points index du siège.
S’il est certain qu’une partie quelconque de la structure de protection touchera le sol en premier lieu lorsque le tracteur versera latéralement, la charge doit être appliquée en ce point, à condition qu’il permette une répartition uniforme comme spécifié au point 3.5.1.1. Dans le cas d’une structure à deux montants, la charge doit être appliquée sur l’élément latéral du bâti le plus haut, quel que soit le point index du siège.
Les spécifications relatives à la poutre de répartition de la charge sont exposées au point 3.2.1.2.1.
La charge latérale doit cesser d’être appliquée:
3. 5.3.1. lorsque l’énergie absorbée par la structure de protection est égale ou supérieure à l’énergie d’absorption requise, EIS, selon la formule suivante:
EIS1,75 M
3. 5.3.2. lorsque la structure de protection empiète sur la zone de dégagement ou la laisse sans protection (conditions d’acceptation au point 3.8 ci-dessous).
3. 6. Essais d’écrasement
3. 6.1. Écrasement de l’arrière (figures 4.6, 4.7.a à 4.7.e)
3. 6.1.1. La poutre d’écrasement doit être placée en travers des éléments de bâti arrière les plus élevés, de manière telle que la résultante des forces d’écrasement soit située dans le plan vertical de référence du tracteur. La force d’écrasement F doit être appliquée selon la formule suivante:
F20 M
Cette force doit être maintenue pendant 5 secondes après l’arrêt de tout mouvement visuellement perceptible de la structure de protection.
3. 6.1.2. Lorsque la partie arrière du toit de la structure de protection ne résiste pas à la totalité de la force d’écrasement, celle-ci doit être appliquée jusqu’à ce que le toit déformé coïncide avec le plan joignant la partie supérieure de la structure à l’élément arrière du tracteur capable de supporter le tracteur retourné. La force doit alors cesser d’être appliquée et la poutre d’écrasement remise sur l’élément de la structure sur lequel reposerait le tracteur complètement retourné. La force d’écrasement F = 20 M est alors appliquée.
3. 6.2. Écrasement de l’avant (figures 4.6 à 4.8)
3. 6.2.1. La poutre d’écrasement doit être placée en travers des membrures avant les plus élevées, de manière telle que la résultante des forces d’écrasement soit située dans le plan vertical de référence. La force d’écrasement F doit être appliquée selon la formule suivante:
F20 M
Cette force doit être maintenue pendant 5 secondes après l’arrêt de tout mouvement visuellement perceptible de la structure de protection.
3. 6.2.2. Lorsque la partie avant du toit de la structure de protection ne résiste pas à la totalité de la force d’écrasement (figures 4.8.a et 4.8.b), celle-ci doit être appliquée jusqu’à ce que le toit déformé coïncide avec le plan joignant la partie supérieure de la structure à l’élément avant du tracteur capable de supporter le tracteur retourné. La force doit alors cesser d’être appliquée et la poutre d’écrasement remise sur l’élément de la structure sur lequel reposerait le tracteur complètement retourné. La force d’écrasement F = 20 M est alors appliquée.
3. 7. Seconde charge longitudinale
La charge doit être appliquée dans la direction opposée à la première charge longitudinale, à l’extrémité la plus éloignée du point d’application de celle-ci (figures 4.1 et 4.2).
La charge longitudinale doit cesser d’être appliquée:
3. 7.1. lorsque l’énergie absorbée par la structure de protection est égale ou supérieure à la quantité d’énergie requise EIL2, selon la formule suivante:
EIL20,35 M
3. 7.2. lorsque la structure de protection empiète sur la zone de dégagement ou la laisse sans protection (conditions d’acceptation au point 3.8 ci-dessous).
3. 8. Conditions d’acceptation
Pour être acceptée, la structure de protection doit remplir les conditions décrites ci-dessous pendant et après l’essai:
3. 8.1 aucune partie ne doit empiéter sur la zone de dégagement ni heurter le siège à un moment quelconque des essais. En outre, la zone de dégagement doit rester abritée par la structure de protection. À cet effet, on doit considérer comme non abritée toute partie de cette zone qui toucherait le plan sol en cas de renversement du tracteur du côté où la charge est appliquée, étant entendu que les pneumatiques et la voie auront la largeur minimale spécifiée par le constructeur.
3. 8.2. pour les tracteurs articulés, les plans médians des deux parties seront supposés coïncider;
3. 8.3. après le dernier essai d’écrasement, la déformation permanente de la structure doit être notée. À cet effet, il faut noter, avant le début de l’essai, la position des principaux éléments du dispositif de protection par rapport au point index du siège. Ensuite, tout déplacement résultant des essais de charge et toute modification de la hauteur des membrures antérieures et postérieures supportant le toit de la structure doivent être notés;
3. 8.4. au point d’absorption de l’énergie prescrite à chaque essai de charge horizontale, la force doit excéder 0,8 Fmax;
3. 8.5. un essai de surcharge doit être effectué si la force appliquée décroît de plus de 3 % au cours des derniers 5 % de déformation obtenus en cours d’absorption de l’énergie requise par la structure (figures 4.14 à 4.16). Description de l’essai de surcharge:
3. 8.5.1. un essai de surcharge consiste à continuer l’essai de charge horizontale par applications supplémentaires égales à 5 % de l’énergie initiale prescrite, sans dépasser 20 % d’énergie additionnelle totale;
3. 8.5.2. l’essai de surcharge peut être considéré comme concluant si l’absorption supplémentaire de 5, 10 ou 15 % d’énergie correspond à une diminution de la force inférieure à 3 % par accroissement de 5 %, la force F restant supérieure à 0,8 Fmax, ou si l’absorption supplémentaire de 20 % d’énergie correspond à une force appliquée restant supérieure à 0,8 Fmax;
3. 8.5.3. des fissures ou fractures supplémentaires ou une absence de protection de la zone de dégagement ou sa pénétration sont tolérées au cours de l’essai de surcharge, à condition que la déformation soit élastique. Toutefois, après avoir cessé d’appliquer la charge, la structure de protection n’empiétera pas sur la zone de dégagement et continuera de l’abriter entièrement;
3. 8.6. les deux essais d’écrasement doivent satisfaire à la force requise;
3. 8.7. il ne doit exister aucun élément ou organe saillant susceptible de blesser gravement le conducteur lors d’un accident par renversement ou, en cas de déformation, de l’immobiliser, par exemple par la jambe ou le pied;
3. 8.8. on ne doit trouver aucun autre élément présentant un risque grave pour le conducteur.
3. 9. Extension à d’autres modèles de tracteurs
3. 9.1. [Sans objet]
3. 9.2. Extension technique
Si des modifications techniques ont été apportées au tracteur, à la structure de protection ou à la méthode de fixation de cette structure sur le tracteur, la station d’essai qui a effectué l’essai d’origine peut délivrer un «bulletin d’extension technique» dans les cas suivants:
3. 9.2.1. Extension des résultats des essais de la structure à d’autres modèles de tracteurs
Les essais de choc et d’écrasement ne seront pas obligatoires pour chaque modèle de tracteur, à condition que l’ensemble structure de protection et tracteur remplisse les conditions stipulées dans les points 3.9.2.1.1 à 3.9.2.1.5 ci-dessous.
3. 9.2.1.1. La structure doit être identique à celle soumise à l’essai.
3. 9.2.1.2. L’énergie requise ne doit pas dépasser l’énergie calculée pour l’essai d’origine de plus de 5 %. Cette limite de 5 % s’applique également aux extensions si, sur le même tracteur, les roues sont remplacées par des chenilles.
3. 9.2.1.3. La méthode de fixation et les éléments du tracteur sur lesquels porte la fixation doivent être identiques.
3. 9.2.1.4. Tous les éléments, tels les garde-boue et le capot, qui peuvent servir de support à la structure de protection, doivent être identiques.
3. 9.2.1.5. La position et les dimensions critiques du siège dans la structure de protection et la position de celle-ci par rapport au tracteur doivent être telles que la zone de dégagement reste protégée par la structure déformée pendant toute la durée des essais (la vérification doit se faire d’après la même référence de zone de dégagement que dans le bulletin d’essai original, à savoir le point de référence du siège [SRP] ou le point index du siège [SIP]).
3. 9.2.2. Extension des résultats d’essai structurel à des modèles modifiés de la structure de protection
Cette procédure doit être suivie quand les dispositions du point 3.9.2.1 ne sont pas remplies. Elle n’est pas à appliquer si le principe de la méthode de fixation de la structure de protection sur le tracteur est modifié (par exemple, remplacement des supports en caoutchouc par un dispositif de suspension)
3. 9.2.2.1. Modifications n’affectant pas les résultats de l’essai d’origine (par exemple, la fixation par soudure de la plaque de montage d’un accessoire à un emplacement non critique de la structure), rajout de sièges ayant une position différente du SIP dans la structure de protection (sous réserve de vérification que la ou les nouvelles zones de dégagement restent protégées par la structure déformée pendant toute la durée de l’essai).
3. 9.2.2.2. Modifications susceptibles d’avoir une incidence sur les résultats de l’essai original sans remettre en question l’acceptabilité de la structure de protection (par exemple, modification d’un élément de la structure, modification de la méthode de fixation de la structure de protection sur le tracteur). Il peut être procédé à un essai de validation dont les résultats seront consignés dans le bulletin d’extension.
Cette extension de type est limitée comme suit:
3. 9.2.2.2.1. Il ne peut être accepté plus de 5 extensions sans un essai de validation.
3. 9.2.2.2.2. Les résultats de l’essai de validation seront acceptés pour l’extension si l’ensemble des conditions d’acceptation de la présente annexe sont remplies et si la force mesurée quand le niveau d’énergie requis a été atteint dans les divers essais de charge horizontale n’est pas supérieure ou inférieure de 7 % à la force mesurée quand le niveau d’énergie requis a été atteint dans l’essai original et si la déformation mesurée (3) quand le niveau d’énergie requis a été atteint dans les divers essais de charge horizontale n’est pas supérieure ou inférieure de plus de 7 % à la déformation mesurée quand le niveau d’énergie requis a été atteint et consignée dans le bulletin d’essai original.
3. 9.2.2.2.3. Il est possible d’intégrer plus d’une modification d’une structure de protection dans le même bulletin d’extension dès lors qu’elles correspondent à plusieurs options d’une même structure de protection. En revanche, un seul essai de validation peut être porté dans un bulletin d’extension. Les options non testées seront décrites dans une section spécifique du bulletin d’extension.
3. 9.2.2.3. Augmentation de la masse de référence déclarée par le constructeur pour la structure de protection déjà testée. Si le constructeur souhaite conserver le même numéro d’approbation, un bulletin d’extension peut être délivré à l’issue d’un essai de validation (les limitations à ± 7 % spécifiées au point 3.9.2.2.2.2 ne sont pas applicables dans ce cas).
3. 10. [Sans objet]
3. 11. Comportement au froid des structures de protection
3. 11.1. Si le constructeur fait état d’une résistance particulière de la structure de protection à la friabilité à basse température, les propriétés en cause seront décrites dans le bulletin d’essai, sur les indications du constructeur.
3. 11.2. Le cas échéant, les propriétés de fragilité à basse température sont à vérifier conformément aux prescriptions des points 3.11.2.1 à 3.11.2.7.
3. 11.2.1. Les boulons et écrous d’assemblage de la structure de protection et ses fixations au tracteur posséderont des propriétés suffisantes de résistance à basse température et celles-ci seront vérifiées.
3. 11.2.2. Toutes les électrodes de soudure utilisées dans la fabrication des éléments de structure et dans la fixation au tracteur doivent être compatibles avec les matériaux utilisés pour la structure de protection, comme indiqué au point 3.11.2.3 ci-après.
3. 11.2.3. Les aciers utilisés dans les éléments de structure subiront un contrôle de dureté sous forme d’un niveau prescrit d’énergie d’impact, au sens du test de Charpy à entaille en V selon les indications du tableau 4.1. La qualité et la classe de l’acier doivent être spécifiées selon la norme ISO 630:1995, Amd1:2003.
Un acier d’une épaisseur brute de laminage inférieure à 2,5 mm et d’une teneur en carbone inférieure à 0,2 % est considéré comme satisfaisant. Les éléments de structure construits à partir de matériaux autres que l’acier doivent posséder une résistance équivalente à l’impact à basse température.
3. 11.2.4. Lors du test de Charpy à entaille en V portant sur le niveau minimum d’énergie d’impact, la taille de l’éprouvette ne doit pas être inférieure à la plus grande des dimensions énumérées au tableau 4.1, pour autant que le matériau le permette.
3. 11.2.5. Les tests de Charpy à entaille en V seront effectués selon la procédure décrite dans ASTM A 370-1979, sauf pour les tailles des éprouvettes, qui devront respecter les dimensions données dans le tableau 4.1.
3. 11.2.6. Une autre manière de procéder consiste à utiliser des aciers calmés ou semi-calmés, dont les spécifications seront suffisantes et communiquées. La qualité et la classe de l’acier doivent être spécifiées selon la norme ISO 630:1995, Amd1:2003.
3. 11.2.7. Les éprouvettes doivent être prélevées longitudinalement sur laminés à plat, profilés tubulaires ou membrures de type monocoque avant formage ou soudure pour usage dans la structure de protection. Les éprouvettes prélevées sur les sections tubulaires ou de structure doivent l’être au milieu du côté ayant la plus grande dimension et elles ne comporteront pas de soudures.
Tableau 4.1
Niveau minimum requis d’énergie d’impact selon le test de Charpy à entaille en V
| Dimensions de l’éprouvette | Énergie à | Énergie à
| | – 30 °C | – 20 °C
| mm | J | J
| 10 × 10 | 11 | 27,5
| 10 × 9 | 10 | 25
| 10 × 8 | 9,5 | 24
| 10 × 7,5 | 9,5 | 24
| 10 × 7 | 9 | 22,5
| 10 × 6,7 | 8,5 | 21
| 10 × 6 | 8 | 20
| 10 × 5 | 7,5 | 19
| 10 × 4 | 7 | 17,5
| 10 × 3,5 | 6 | 15
3. 12. [Sans objet]
Figure 4.1
Application des charges avant et arrière, Cabine de protection et cadre de protection arrière
(Dimensions en mm)
Figure 4.1.a
Cabine de protection
Figure 4.1.b
Cadre de protection arrière
Figure 4.2
Application des charges longitudinales
Figure 4.3
Exemples de «W» (largeur) dans le cas de ROPS comportant des membrures incurvées
Figure 4.3.a
ROPS à 4 montants
Légende:
1Point index du siège
2SIP, plan médian longitudinal
3Point de deuxième application longitudinale de la charge, à l’avant ou à l’arrière
4Point d’application longitudinale de la charge, à l’avant ou à l’arrière
Figure 4.3.b
ROPS à deux montants
Légende:
1– Point index du siège (SIP).
2– SIP, plan médian longitudinal.
3– Point de deuxième application longitudinale de la charge, à l’avant ou à l’arrière.
4– Point d’application longitudinale de la charge, à l’avant ou à l’arrière.
Figure 4.4
Application de la charge latérale (vue de côté), cabine de protection et cadre de protection arrière
Figure 4.4.a
Cabine de protection
Figure 4.4.b
Cadre de protection arrière
Figure 4.5
Application de la charge latérale (vue de l’arrière)
| |
| (a) | (b)
Figure 4.6
Exemple de dispositif pour l’essai d’écrasement
Figure 4.7
Positions de la poutre dans les essais d’écrasement avant et arrière, cabine de protection et cadre de protection arrière
Figure 4.7.a
Écrasement arrière
| |
Figure 4.7.b
Écrasement avant
| |
Figure 4.7.c
Essai d’écrasement de l’arceau arrière
| |
Figure 4.7.d
Cabine de protection
Figure 4.7.e
Cadre de protection arrière
Figure 4.8
Positions de la poutre pour l’essai d’écrasement avant lorsque l’avant ne peut supporter la totalité de la force d’écrasement
Figure 4.8.a
Cabine de protection
Figure 4.8.b
Cadre de protection arrière
| |
Figure 4.9
La force d’écrasement est appliquée de sorte que le centre de la poutre est situé dans le plan de référence vertical du tracteur (qui est aussi celui du siège et du volant).
Cas 1la ROPS, le siège et le volant sont fixés solidement au châssis du tracteur;
Cas 2la ROPS est solidement fixée au châssis du tracteur et le siège et le volant sont positionnés sur un plancher (suspendu ou non) mais ne sont PAS reliés à la ROPS.
Dans ces cas, le plan de référence vertical se rapportant au siège et au volant comprend normalement également le centre de gravité du tracteur pendant l’application de la série entière de charges.
Figure 4.10
La force d’écrasement est appliquée de sorte que le centre de la poutre est situé uniquement dans le plan de référence vertical du tracteur.
Les cas 3 et 4 se définissent par le fait que la ROPS est fixée sur une plate-forme, elle-même fixée solidement (cas 3) ou suspendue (cas 4) au châssis du tracteur. Ces solutions d’assemblage ou de liaison peuvent entraîner différents mouvements dans les cabines et dans la zone de dégagement, de même que dans le plan de référence vertical.
Tableau 4.2
Dimensions de la zone de dégagement
| Dimensions | mm | Remarques
| A1 A0 | 100 | minimum
| B1 B0 | 100 | minimum
| F1 F0 | 250 | minimum
| F2 F0 | 250 | minimum
| G1 G0 | 250 | minimum
| G2 G0 | 250 | minimum
| H1 H0 | 250 | minimum
| H2 H0 | 250 | minimum
| J1 J0 | 250 | minimum
| J2 J0 | 250 | minimum
| E1 E0 | 250 | minimum
| E2 E0 | 250 | minimum
| D0 E0 | 300 | minimum
| J0 E0 | 300 | minimum
| A1 A2 | 500 | minimum
| B1 B2 | 500 | minimum
| C1 C2 | 500 | minimum
| D1 D2 | 500 | minimum
| I1 I2 | 500 | minimum
| F0 G0 | — | selon le tracteur
| I0 G0 | —
| C0 D0 | —
| E0 F0 | —
Figure 4.11
Zone de dégagement
Légende:
1Point index du siège
Note: Pour les dimensions, voir le tableau 4.2 ci-dessus.
Figure 4.12
Zone de dégagement
Figure 4.12.a
Vue de côté Section dans le plan de référence
Figure 4.12.b
Vue avant ou arrière
Légende:
1Point index du siège
2Force
3Plan vertical de référence
Figure 4.13
Zone de dégagement dans le cas d’un tracteur avec siège et volant réversibles, cabine de protection et cadre de protection arrière
Figure 4.13.a
Cabine de protection
Figure 4.13.b
Cadre de protection arrière
Figure 4.14
Courbe force/déformation
L’essai de surcharge n’est pas nécessaire.
Notes:
1. Repérer Fa correspondant à 0,95 D'
2. L’essai de surcharge n’est pas nécessaire puisque Fa ≤ 1,03 F'
Figure 4.15
Courbe force/déformation
L’essai de surcharge est nécessaire.
Notes:
1. Repérer Fa correspondant à 0,95 D'
2. L’essai de surcharge est nécessaire puisque Fa > 1,03 F'
3. L’essai de surcharge est satisfaisant puisque Fb > 0,97 F' et que Fb > 0,8 Fmax
Figure 4.16
Courbe force/déformation
L’essai de surcharge doit être poursuivi.
Notes:
1. Repérer Fa correspondant à 0,95 D'
2. L’essai de surcharge est nécessaire puisque Fa > 1,03 F'
3. Fb étant < 0,97 F', l’essai de surcharge doit être poursuivi
4. Fc étant < 0,97 Fb, l’essai de surcharge doit être poursuivi
5. Fd étant < 0,97 Fc, l’essai de surcharge doit être poursuivi
6. L’essai de surcharge est satisfaisant si Fe > 0,8 Fmax
7. Remarque: si, à un moment quelconque, F tombe au-dessous de 0,8 Fmax, la structure est refusée.
Notes explicatives de l’annexe VIII
(1) Sauf indication contraire, le texte des prescriptions et la numérotation du point B sont identiques au texte et à la numérotation du code normalisé de l'OCDE pour les essais officiels des structures de protection des tracteurs agricoles et forestiers (essai statique), code normalisé 4 de l'OCDE, édition 2017 de février 2017.
(2) Il est rappelé aux utilisateurs que le point index du siège est déterminé conformément à la norme ISO 5353:1995 et qu’il s’agit d’un point fixe par rapport au tracteur, qui ne bouge pas lorsque l’on ajuste la position du siège en l’écartant de la position médiane. Pour déterminer la zone de dégagement, le siège est placé dans la position la plus en arrière et la plus haute.
(3) Déformation permanente + élastique mesurée au point où le niveau d’énergie requis est obtenu.