Prescriptions relatives aux structures de protection contre la chute d’objets
A. DISPOSITIONS GÉNÉRALES
1. Les prescriptions de l’Union relatives aux structures de protection contre la chute d’objets sont énoncées dans les sections B et C.
2. Les véhicules des catégories T et C équipés pour des applications forestières doivent satisfaire aux prescriptions énoncées dans la section B.
3. Tous les autres véhicules des catégories T et C, s’ils sont équipés de structures de protection contre la chute d’objets, doivent satisfaire aux prescriptions énoncées dans la section B ou dans la section C.
B. PRESCRIPTIONS RELATIVES AUX STRUCTURES DE PROTECTION CONTRE LA CHUTE D’OBJETS DES VÉHICULES DES CATÉGORIES T ET C ÉQUIPÉS POUR DES APPLICATIONS FORESTIÈRES
Les véhicules des catégories T et C équipés pour des applications forestières doivent satisfaire aux prescriptions énoncées dans la norme ISO 8083:2006 (niveau I ou niveau II).
C. PRESCRIPTIONS RELATIVES AUX STRUCTURES DE PROTECTION CONTRE LA CHUTE D’OBJETS POUR TOUS LES AUTRES VÉHICULES DES CATÉGORIES T ET C ÉQUIPÉS DE TELLES STRUCTURES (1)
1. Définitions
1. 1. [Sans objet]
1. 2. Structure de protection contre la chute d’objets (FOPS)
Assemblage fournissant au conducteur dans le poste de conduite une protection suffisante en hauteur contre les chutes d’objets.
1. 3. Zone de sécurité
1. 3.1. Zone de dégagement
Pour les tracteurs équipés d’une structure de protection contre le renversement testée conformément aux annexes VI, VIII, IX et X du présent règlement, la zone de sécurité doit respecter les spécifications de la zone de dégagement telle que définie au point 1.6 de chacune de ces annexes.
1. 3.2. Volume limite de déformation (VLD)
Pour les tracteurs équipés de structures de protection contre le renversement testées conformément à l’annexe VII du présent règlement, la zone de sécurité doit respecter le volume limite de déformation (VLD) défini dans la norme ISO 3164:1995.
Dans le cas d’un tracteur à poste de conduite réversible (siège et volant réversibles), la zone de sécurité est l’enveloppe combinée des deux VLD définis selon les deux positions différentes du volant et du siège.
1. 3.3. Sommet de la zone de sécurité
Respectivement le plan supérieur du VLD ou la surface définie par les points I1, A1, B1, C1, C2, B2, A2, I2 de la zone de dégagement pour les annexes VI et VIII du présent règlement; le plan décrit aux points 1.6.2.3 et 1.6.2.4 de l’annexe IX du présent règlement; et la surface définie par les points H1, A1, B1, C1, C2, B2, A2, H2 de l’annexe X du présent règlement.
1. 4. Tolérances de mesure admises
Distance± 5 % de la déformation maximale mesurée ou ± 1 mm
Masse± 0,5 %
2. Champ d’application
2. 1. La présente section est applicable aux tracteurs agricoles et forestiers comportant aux moins deux essieux équipés de pneumatiques, ou de chenilles les remplaçant.
2. 2. La présente annexe établit les procédures d’essai et les exigences de performances pour les tracteurs susceptibles d’être exposés, lors de l’utilisation normale, au danger potentiel de la chute d’objets lors de l’exécution de certaines activités agricoles.
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 (voir le point 3.4 ci-dessous: Extension à d’autres modèles de tracteur). 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 comprendra au moins tous les éléments qui transfèrent la charge du point d’impact de l’objet de chute à la zone de sécurité. La structure de protection soumise à des essais sera soit: i) solidement fixée au banc d’essai en ses points d’attache normaux (voir la figure 10.3 — Configuration minimum de l’essai); ou ii) fixée de façon normale au châssis du tracteur au moyen de tout support, élément de montage ou de suspension couramment utilisés et à d’autres parties du tracteur qui peuvent subir l’effet des charges appliquées à la structure de protection (voir les figures 10.4.a et 10.4.b). Le châssis du véhicule sera fixé solidement au plancher du banc d’essai.
3. 1.3.
Une structure de protection peut être conçue dans le seul but de protéger le conducteur en cas de chute d'objet. Sur cette structure, est parfois fixée une protection contre les intempéries, de nature plus ou moins temporaire, afin d'abriter le conducteur et que généralement celui-ci retire 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 et les fenêtres qui peuvent s'ouvrir seront ôtées, ou alors seront maintenues en position ouverte au cours de l'essai afin de ne pas contribuer à la résistance de la structure de protection.
3. 1.3.1.
Dans le cas où un toit ouvrant est situé sur la projection verticale de la zone de sécurité, l'essai, à la demande du constructeur, sous sa responsabilité et conformément à ses instructions, peut être conduit avec le toit ouvrant:
— en position fermée et verrouillée,
— en position ouverte, ou
— ôté.
Dans tous les cas, il doit être satisfait aux exigences du point 3.3 et une description des conditions de l'essai doit figurer dans le bulletin d'essai.
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. Plusieurs échantillons identiques peuvent être fournis par le fabricant si plusieurs essais de chute sont requis.
3. 1.4.
Dans le cas où la même structure est utilisée pour l’évaluation de la structure de protection contre la chute d’objets et de celle contre le renversement, l’essai de structure de protection contre la chute d’objets doit précéder celui de structure de protection contre le renversement (conformément aux annexes VI, VII, VIII, IX ou X du présent règlement), les zones d’impact pouvant être préalablement redressées ou l’enveloppe de la structure de protection contre la chute d’objets pouvant être remplacée.
3. 2. Appareillage et mode opératoire
3. 2.1. Appareillage
3. 2.1.1. Objet d’essai de chute
L’objet de chute doit être sphérique et sera soulevé à une hauteur telle que l’énergie développée soit de 1 365 J, la hauteur de chute de l’objet étant fonction de sa masse. L’objet d’essai, pourvu d’une surface d’impact présentant des propriétés assurant une résistance contre les déformations durant l’essai, est une sphère pleine en acier ou en fonte ductile ayant une masse spécifique de 45 ± 2 kg et un diamètre entre 200 et 250 mm (tableau 10.1).
Tableau 10.1
Niveau d’énergie, zone de sécurité et choix de l’objet de chute
| Niveau d’énergie (J) | Zone de sécurité | Objet de chute | Dimensions (mm) | Masse (kg)
| 1 365 | Zone de dégagement | Sphère | 200 ≤ Diamètre ≤ 250 | 45 ± 2
| 1 365 | DLV | Sphère | 200 ≤ Diamètre ≤ 250 | 45 ± 2
L’installation servant à effectuer l’essai doit fournir:
3. 2.1.2.
Dispositif permettant d’élever l’objet d’essai de chute à la hauteur requise.
3. 2.1.3.
Dispositif permettant de lâcher l’objet d’essai de telle sorte qu’il tombe sans contrainte.
3. 2.1.4.
Surface de résistance suffisante pour ne pas être déformée par l’engin ou le banc d’essai sous la charge des essais de chute.
3. 2.1.5.
Dispositif permettant de déterminer si la structure pénètre dans la zone de sécurité au cours de l’essai. Cela peut être réalisé en utilisant l’une ou l’autre des méthodes suivantes:
— soit par un gabarit de la zone de sécurité, placé à la verticale, fait d’un matériau capable d’indiquer toute pénétration de la structure de protection contre la chute d’objets; de la graisse ou toute autre matière appropriée pourra être mise sur la surface inférieure de la toiture de la structure pour indiquer cette pénétration;
— soit par un appareil dynamique, d’une fréquence de réponse suffisante pour indiquer la déformation escomptée de la structure dans la zone de sécurité.
3. 2.1.6.
Prescriptions relatives à la zone de sécurité:
En cas d’utilisation d’un gabarit de la zone de sécurité, celui-ci doit être fixé solidement à la même partie du tracteur que celle à laquelle le siège du conducteur l’est et doit rester dans cette position durant toute la durée de l’essai proprement dit.
3. 2.2. Mode opératoire
Le mode opératoire de l’essai de chute doit comporter les opérations suivantes à réaliser dans l’ordre indiqué.
3. 2.2.1.
Placer l’objet d’essai de chute (point 3.2.1.1) au sommet de la structure, à l’emplacement désigné au point 3.2.2.2.
3. 2.2.2.
Lorsque la zone de sécurité est représentée par la zone de dégagement, le point d’impact doit être situé à un emplacement inclus dans la projection verticale de la zone de dégagement et aussi éloigné que possible des membrures principales (voir figure 10.1).
Lorsque la zone de sécurité est représentée par le VLD, le point d’impact doit se situer entièrement à l’intérieur de la projection verticale de la zone de sécurité, dans la position verticale de cette même zone, sur le sommet de la structure. L’intention est que le choix de la localisation de l’impact doit inclure au moins une localisation dans la projection verticale du plan supérieur de la zone de sécurité.
Deux cas doivent être envisagés:
3. 2.2.2.1. Premier cas: les membrures principales horizontales supérieures de la structure ne s’inscrivent pas dans la projection verticale de la zone de sécurité sur la partie supérieure de la structure.
La localisation de l’impact doit être aussi près que possible du barycentre géométrique de la partie supérieure de la structure (voir figure 10.2 — Cas 1).
3. 2.2.2.2. Deuxième cas: les membrures principales horizontales supérieures de la structure s’inscrivent dans la projection verticale de la zone de sécurité sur la partie supérieure de la structure.
Lorsque le matériau recouvrant chacune des surfaces au-dessus de la zone de sécurité est d’épaisseur uniforme, la localisation de l’impact doit se trouver dans la plus grande des surfaces, qui doit être la plus grande section de la projection verticale de la zone de sécurité sans comprendre les membrures principales horizontales supérieures. La localisation de l’impact doit correspondre au point, à l’intérieur de la surface présentant la superficie la plus grande, qui se trouve le moins éloigné possible du barycentre géométrique de la partie supérieure de la structure (voir figure 10.2 — Cas 2).
3. 2.2.3.
Que la zone de sécurité soit représentée par la zone de dégagement ou le volume limite de déformation (VLD), lorsque des matériaux différents ou des épaisseurs différentes sont utilisés pour les différentes surfaces projetées au-dessus de la zone de sécurité, chaque surface doit être soumise à un essai de chute. Si plusieurs essais de chute sont requis, plusieurs échantillons identiques de la structure de protection (ou de morceaux de cette structure) peuvent être fournis par le fabriquant (un pour chaque essai de chute). Si des caractéristiques de construction telles que des ouvertures pour des fenêtres ou équipements, des différences de matériaux de couverture ou l’épaisseur laissent supposer qu’un emplacement plus vulnérable pourrait manifestement être sélectionné à l’intérieur de la projection verticale de la zone de sécurité, la chute doit être réalisée à cet endroit. En outre, s’il est prévu de loger des dispositifs ou des équipements dans les découpes du recouvrement de la structure pour fournir une protection adéquate, ces derniers doivent être en place pendant l’essai de chute.
3. 2.2.4.
Soulever l’objet de chute verticalement au-dessus des points indiqués aux points 3.2.2.1 et 3.2.2.2, à une hauteur telle que l’énergie développée soit de 1 365 J.
3. 2.2.5.
Lâcher l’objet de telle sorte qu’il tombe sans contrainte sur la structure.
3. 2.2.6.
Comme il est peu probable qu’une chute libre de l’objet conduise à un impact exactement positionné comme indiqué aux points 3.2.2.1 et 3.2.2.2, les écarts maximaux suivants sont admis.
3. 2.2.7.
Le point d’impact de l’objet d’essai de chute doit être à l’intérieur d’un cercle de 100 mm de rayon dont le centre doit coïncider avec l’axe vertical de l’objet de chute tel que positionné aux points 3.2.2.1 et 3.2.2.2).
3. 2.2.8.
Aucune limite n’est fixée quant à la position ou à l’aspect des impacts ultérieurs résultant de rebonds.
3. 3. Exigences de performances
La zone de sécurité ne doit être pénétrée par aucune partie de la structure de protection après le premier impact ou tout autre impact ultérieur de l’objet d’essai. Si l’objet de chute pénètre dans la structure, celle-ci doit être considérée comme défectueuse.
Note 1: Dans le cas d’une structure de protection multicouche, il sera tenu compte de toutes les couches, y compris la couche la plus interne.
Note 2: L’objet de chute est considéré comme ayant pénétré dans la structure de protection si au moins la moitié du volume de la sphère a pénétré dans la couche la plus interne.
La structure doit recouvrir et chevaucher complètement la projection verticale de la zone de sécurité.
Si le tracteur est équipé d’une structure de protection contre la chute d’objets fixée sur une structure de protection contre le renversement approuvée, seule la station d’essais qui a conduit l’essai de la structure de protection contre le renversement est normalement habilitée à conduire l’essai de la structure de protection contre la chute d’objets et à présenter la demande d’approbation.
3. 4. Extension à d’autres modèles de tracteurs
3. 4.1. [Sans objet]
3. 4.2. Extension technique
Si l’essai a été effectué avec les éléments minimum requis (reproduits à la figure 10.3), la station d’essais qui a effectué l’essai original peut délivrer un «bulletin d’extension technique» dans les cas suivants: (voir le point 3.4.2.1)
Si l’essai a été effectué en incluant les éléments de fixation/de montage de la structure de protection sur le châssis du tracteur (comme à la figure 10.4), alors, en cas de modifications techniques sur le tracteur, la structure de protection ou la méthode de fixation de la structure de protection au tracteur, la station d’essais qui a effectué l’essai original peut délivrer un «bulletin d’extension technique» dans les cas suivants: (voir le point 3.4.2.1)
3. 4.2.1. Extension des résultats des essais de la structure à d’autres modèles de tracteurs
Les essais de choc 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 3.4.2.1.1 à 3.4.2.1.3 ci-dessous.
3. 4.2.1.1. La structure doit être identique à celle soumise à l’essai;
3. 4.2.1.2. Si l’essai effectué inclut la méthode de fixation au châssis du véhicule, les éléments de fixation et de montage de la structure de protection sur le tracteur doivent être identiques;
3. 4.2.1.3. 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 sécurité 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. 4.2.2. 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 3.4.2.1 ne sont pas remplies; elle ne doit pas être utilisée quand la méthode de fixation de la structure de protection sur le tracteur ne conserve pas le même principe (par exemple remplacement des supports en caoutchouc par un dispositif de suspension):
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 SRP ou 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).
Un même bulletin d’extension peut couvrir plusieurs modifications d’une structure de protection si celles-ci représentent différentes options d’une même structure de protection. Les options non testées seront décrites dans une section spécifique du bulletin d’extension.
3. 4.3.
En tout état de cause, le bulletin d’essai doit contenir une référence au bulletin d’essai original.
3. 5. [Sans objet]
3. 6. Comportement au froid des structures de protection
3. 6.1.
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. 6.2.
Les prescriptions et procédures décrites ci-dessous visent à renforcer la structure de protection et à la prémunir contre les fractures dues à la friabilité à basse température. Il est suggéré que les prescriptions minimales suivantes, portant sur les matériaux employés, soient observées pour l’appréciation de la fragilité au froid dans les pays requérant ce supplément de protection en cours d’utilisation:
3. 6.2.1.
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. 6.2.2.
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 3.8.2.3 ci-après.
3. 6.2.3.
Les aciers utilisés dans les membrures de la structure de protection 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 10.2. La qualité et la classe de l’acier doivent être spécifiées selon la norme ISO 630:1995, Amd 1:2003.
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 à l’impact équivalente à celle requise pour les aciers.
3. 6.2.4.
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 1 que le matériau permet.
3. 6.2.5.
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 figurant dans le tableau 10.2.
3. 6.2.6.
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, Amd 1:2003.
3. 6.2.7.
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.
3. 6.2.8.
Une autre méthode de vérification de ces exigences peut consister à appliquer la force d'impact de l'objet de chute si toutes les pièces structurales sont refroidies à – 18 °C ou en dessous.
Tableau 10.2
Énergie d’impact — Niveau minimum requis d’énergie d’impact selon le test de Charpy à entaille en V pour le matériau de la structure de protection, l’éprouvette étant à une température de – 20 ou – 30 °C.
| 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
| 10 × 3 | 6 | 15
| 10 × 2,5 | 5,5 | 14
Figure 10.1
Point d’impact par rapport à la zone de dégagement
Figure 10.2
Points d’impact de l’essai de chute par rapport au VLD
Cas 1
Légende
1. Centroїde de A-B-C-D
2. Membrures principales
3. Objet de chute
4. Partie supérieure du VLD
Cas 2
Légende
1. Centroїde de A-B-C
2. Membrures principales
3. Objet de chute
4. Partie supérieure du VLD
Figure 10.3
Configuration minimum de l'essai de la FOPS
Structure de protection solidement fixée au banc d'essai en ses points d'attache normaux
Figure 10.4
Configurations de l’essai de la FOPS fixée au châssis du véhicule
|
Figure 10.4.a
Par des éléments de montage/de fixation
|
Figure 10.4.b
Par des éléments de suspension
Notes explicatives de l’annexe XI
(1) Sauf indication contraire, le texte des prescriptions et la numérotation de la section C sont identiques au texte et à la numérotation du code normalisé de l'OCDE pour les essais officiels de structures de protection contre la chute d'objets des tracteurs agricoles et forestiers, code normalisé 10 de l'OCDE, édition 2017 de février 2017.