ISO 3471:2008
(Main)Earth-moving machinery — Roll-over protective structures — Laboratory tests and performance requirements
Earth-moving machinery — Roll-over protective structures — Laboratory tests and performance requirements
ISO 3471:2008 specifies performance requirements for metallic roll-over protective structures (ROPS) for earth-moving machinery, as well as a consistent and reproducible means of evaluating the compliance with these requirements by laboratory testing using static loading on a representative specimen. ISO 3471:2008 is applicable to ROPS intended for the following mobile machines with seated operator as defined in ISO 6165 and with a mass greater than or equal to 700 kg: dozer; loader; backhoe loader; dumper; pipelayer; tractor section (prime mover) of a combination machine (e.g. tractor scraper, articulated frame dumper); grader; landfill compactor; roller; trencher. ISO 3471:2008 is not applicable to training seats or additional seats for operation of an attachment.
Engins de terrassement — Structures de protection au retournement — Essais de laboratoire et exigences de performance
L'ISO 3471:2008 spécifie les exigences de performance des structures de protection au retournement (ROPS) des engins de terrassement, et établit un moyen uniforme et reproductible pour évaluer la conformité aux exigences par des essais en laboratoire en utilisant la charge statique d'un échantillon représentatif. L'ISO 3471:2008 s'applique aux ROPS destinées aux engins suivants commandés par un conducteur assis à bord, tels qu'ils sont définis dans l'ISO 6165, avec une masse supérieure ou égale à 700 kg: bouteur; chargeuse; chargeuse-pelleteuse; tombereau et motobasculeur; poseur de canalisations; partie «tracteur» (machine motrice) des machines combinées (décapeuse automotrice et tombereau à direction par châssis articulé); niveleuse; compacteur de remblais et de déchets; compacteur;trancheuse. L'ISO 3471:2008 ne s'applique pas aux sièges supplémentaires de l'instructeur ou pour une opération avec un accessoire.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3471
Fourth edition
2008-08-15
Earth-moving machinery — Roll-over
protective structures — Laboratory tests
and performance requirements
Engins de terrassement — Structures de protection au retournement —
Essais de laboratoire et exigences de performance
Reference number
©
ISO 2008
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols .4
5 Test method and test facilities .12
6 Test loading procedure .21
7 Temperature and material criteria.25
8 Acceptance criteria.26
9 Labelling of ROPS.28
10 Reporting results .29
Annex A (normative) ROPS test report.30
Annex B (informative) Design changes, physical testing and alterations .32
Bibliography .33
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 3471 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 2,
Safety requirements and human factors.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3471:1994), which has been technically revised.
It also incorporates the Amendment ISO 3471:1994/Amd 1:1997 and the Technical Corrigendum
ISO 3471:1994/Cor 1:2000.
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Introduction
A review of the initial work on the criteria for roll-over protective structures (ROPS) indicated that these criteria
were based on requirements for machines now identified as mid-range size machines. Since the ROPS
criteria were established, both smaller and larger machines have become common within the size range of
earth-moving machines.
The criteria are a combination of linear and exponential, with respect to mass. For small machines, the
exponential criterion has been changed to a linear function with respect to machine mass. For larger
machines, the exponential criterion was excessive at very large machine masses, and thus was changed to
become a linear function with respect to machine mass.
The longitudinal force criteria were added as new data became available. Situations could arise where ROPS
designs would meet the lateral and vertical loading requirements, but yet be considered as lacking sufficient
performance capability in the longitudinal load direction. For this reason, this International Standard
incorporates a ROPS longitudinal force criterion. The longitudinal force criterion has been established at 80 %
of the lateral force requirement.
The evaluation procedure will not necessarily duplicate structural deformations due to a given actual roll.
However, specific requirements are derived from investigations on ROPS that have performed the intended
function in a variety of actual roll-overs, as well as analytical considerations based upon the compatibility of
ROPS and the machine frame to which it is attached.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 3471:2008(E)
Earth-moving machinery — Roll-over protective structures —
Laboratory tests and performance requirements
1 Scope
This International Standard specifies performance requirements for metallic roll-over protective structures
(ROPS) for earth-moving machinery, as well as a consistent and reproducible means of evaluating the
compliance with these requirements by laboratory testing using static loading on a representative specimen.
NOTE 1 The structure can also provide FOPS (falling-object protective structure) protection.
This International Standard is applicable to ROPS intended for the following mobile machines with seated
operator as defined in ISO 6165 and with a mass greater than or equal to 700 kg:
⎯ dozer;
⎯ loader;
⎯ backhoe loader;
⎯ dumper;
⎯ pipelayer;
⎯ tractor section (prime mover) of a combination machine (e.g. tractor scraper, articulated frame dumper);
⎯ grader;
⎯ landfill compactor;
⎯ roller;
⎯ trencher.
This International Standard is not applicable to training seats or additional seats for operation of an
attachment.
NOTE 2 It is expected that reasonable crush protection for a seat-belted operator will be provided under at least the
conditions of an initial forward velocity of 0 km/h to 16 km/h on a hard clay surface of 30° maximum slope in the direction
of roll, and 360° of roll about the longitudinal axis of the machine without loss of contact with the slope.
NOTE 3 This International Standard can be used to provide guidance to the manufacturers of roll-over protective
structures should it be decided to provide such protection for these or other machines for a particular application.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 148-1:2006, Metallic materials — Charpy pendulum impact test (V-notch) — Part 1: Test method
ISO 898-1:1999, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts,
screws and studs
ISO 898-2:1992, Mechanical properties of fasteners — Part 2: Nuts with specified proof load values — Coarse
thread
ISO 3164:1995, Earth-moving machinery — Laboratory evaluations of protective structures — Specifications
for deflection-limiting volume
ISO 5353:1995, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat
index point
ISO 6165:2006, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions
ISO 9248:1992, Earth-moving machinery — Units for dimensions, performance and capacities, and their
measurement accuracies
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
bedplate
substantially rigid part of the test fixture to which the machine frame is attached to conduct the test
3.2
boundary plane
BP
plane defined as the vertical projected plane of the back, side, or knee area of the DLV
NOTE The boundary planes are used to determine the load application point.
3.3
deflection-limiting volume
DLV
orthogonal approximation of a large, seated, male operator wearing normal clothing and a protective helmet
NOTE Adapted from ISO 3164:1995.
3.4
deflection of ROPS
movement of the ROPS, mounting system and frame section as measured at the load application point (LAP),
excluding the effect of any movement of the test fixture(s)
3.5
falling-object protective structure
FOPS
system of structural members arranged in such a way as to provide operators with reasonable protection from
falling objects (e.g. trees, rocks, small concrete blocks, tools)
3.6
head portion of DLV
upper 270 mm by 330 mm rectangular section of the DLV, whose dimensions are in accordance with
ISO 3164
3.7
lateral simulated ground plane
LSGP
plane defined as where the machine comes to rest on its side, where the plane is 15° away from the DLV.
NOTE It is created by rotating a vertical plane parallel to the machine's longitudinal centreline about a horizontal line
through the outermost point of the upper ROPS member, to which the lateral load is applied (see Figure 6). The LSGP is
established on an unloaded ROPS and moves with the member to which the load is applied while maintaining its 15°
angle with respect to the vertical.
2 © ISO 2008 – All rights reserved
3.8
load distribution device
LDD
device used to prevent localized penetration of the ROPS members at the load application point (LAP)
3.9
load application point
LAP
point (or a point within a defined range) on the ROPS structure at which the test load force (F) is applied
3.10
machine frame
metallic main chassis or main metallic load-bearing member(s) of the machine that extend(s) over a major
section of the machine and upon which the ROPS is directly mounted
3.11
mounting system
all brackets, weldments, fasteners or other devices whose function is to attach the ROPS to the machine
frame
3.12
representative specimen
ROPS, mounting system and machine frame (complete or partial) used for test purposes that is within the
range of material and manufacturing variances designated by the manufacturer’s production specifications
NOTE The intent is that all ROPS manufactured to these specifications be capable of meeting or exceeding the
stated levels of performance.
3.13
roll-over protective structure
ROPS
system of structural members whose primary purpose is to reduce the possibility of a seat-belted operator
being crushed in the event of a machine roll-over
NOTE 1 See Figures 1 to 5 and ISO 6683.
NOTE 2 It can include components such as sub-frame, bracket, mount, bolt, pin, suspension or flexible shock
absorber.
NOTE 3 Non-load-carrying members (posts) are not considered.
3.13.1
rollbar ROPS
ROPS having one or two posts, formed or fabricated, and having no cantilevered structural member(s)
3.13.2
one-post [two-post] ROPS
ROPS having one or two posts, formed or fabricated, and having one or more cantilevered load-carrying
structural members
3.13.3
multiple-post ROPS
ROPS having more than two posts, formed or fabricated, and joining load-carrying structural members
NOTE It can have cantilevered load-carrying structural members.
3.14
ROPS structural member
metallic member designed to withstand an applied force or absorb energy
3.15
simulated ground plane
SGP
plane simulating the flat ground surface on which a machine is assumed to come to rest after rolling over
3.16
Socket
S
test component that allows unrestricted point loading of the load distribution device (LDD)
3.17
vertical projection of DLV
cross-sectional area of the column formed by vertically projecting the outside cor
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3471
Quatrième édition
2008-08-15
Engins de terrassement — Structures de
protection au retournement — Essais de
laboratoire et exigences de performance
Earth-moving machinery — Roll-over protective structures —
Laboratory tests and performance requirements
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles . 4
5 Méthode et installations d'essai. 12
6 Mode opératoire d'application de la charge d'essai . 21
7 Critères relatifs à la température et aux matériaux . 25
8 Critères de réception. 27
9 Étiquetage de la ROPS . 29
10 Rapport d'essai . 29
Annexe A (normative) Rapport d'essai d'une ROPS . 30
Annexe B (informative) Changements de conception et ajustements . 32
Bibliographie . 33
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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 3471 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 2,
Impératifs de sécurité et facteurs humains.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 3471:1994), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Elle incorpore également l'Amendement ISO 3471:1994/Amd 1:1997 et le Rectificatif
technique ISO 3471:1999/Cor 1:2000.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
Introduction
Un examen du travail initial sur les critères des structures de protection au retournement (ROPS) a montré
que ceux-ci avaient été basés sur des exigences concernant des engins maintenant identifiés comme des
engins de taille moyenne. Depuis que les critères concernant les ROPS ont été établis, des engins de plus
petite et de plus grande taille sont devenus courants dans la plage de tailles des engins de terrassement.
Les critères sont établis à partir d'une combinaison d'une fonction linéaire et d'une fonction exponentielle, en
fonction de la masse. Pour les petits engins, le critère exponentiel a été modifié en une fonction linéaire de la
masse de l'engin. Pour les plus grands engins, le critère exponentiel étant démesuré pour les engins de
grandes masses, il a été par conséquent remplacé pour devenir une fonction linéaire de la masse de l'engin.
Le critère de la force longitudinale a été ajouté lorsque de nouvelles données sont devenues disponibles. Des
situations pourraient apparaître où les conceptions des ROPS seraient conformes aux exigences de
chargement latéral et vertical, mais seraient considérées comme de capacité de performance insuffisante
dans la direction de charge longitudinale. Pour cette raison, la présente Norme internationale a incorporé un
critère de force longitudinale pour les ROPS. Le critère de force longitudinale a été établi à 80 % de l'exigence
de force latérale.
La procédure d'évaluation ne reproduit pas nécessairement les déformations structurelles dues à un
retournement véritable. Toutefois, des exigences spécifiques sont issues de recherches menées sur les
ROPS qui ont rempli leur fonction attendue dans divers retournements réels, et sont issues d'une prise en
compte analytique basée sur la compatibilité des ROPS et du châssis de l'engin sur lequel cette structure est
montée.
NORME INTERNATIONALE ISO 3471:2008(F)
Engins de terrassement — Structures de protection au
retournement — Essais de laboratoire et exigences de
performance
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences de performance des structures de protection au
retournement (ROPS) des engins de terrassement, et établit un moyen uniforme et reproductible pour évaluer
la conformité aux exigences par des essais en laboratoire en utilisant la charge statique d'un échantillon
représentatif.
NOTE 1 Cette structure peut également fournir une protection FOPS.
La présente Norme internationale s'applique aux ROPS destinées aux engins suivants commandés par un
conducteur assis à bord, tels qu'ils sont définis dans l'ISO 6165, avec une masse supérieure ou égale à
700 kg:
⎯ bouteur;
⎯ chargeuse;
⎯ chargeuse-pelleteuse;
⎯ tombereau et motobasculeur;
⎯ poseur de canalisations;
⎯ partie «tracteur» (machine motrice) des machines combinées (décapeuse automotrice et tombereau à
direction par châssis articulé);
⎯ niveleuse;
⎯ compacteur de remblais et de déchets;
⎯ compacteur;
⎯ trancheuse.
La présente Norme internationale ne s'applique pas aux sièges supplémentaires de l'instructeur ou pour une
opération avec un accessoire.
NOTE 2 Il est attendu que soit fournie une protection raisonnable contre l'écrasement pour un opérateur ayant bouclé
sa ceinture de sécurité dans des conditions de vitesse d'avancement comprises entre 0 km/h et 16 km/h sur une surface
en argile dure de pente maximale de 30° dans la direction du retournement, pour 360° de retournement dans l'axe
longitudinal de la machine, sans perte de contact avec la pente.
NOTE 3 La présente Norme internationale peut être utilisée pour fournir des lignes directrices aux fabricants de
structures de protection au retournement s'il est décidé de fournir une telle protection à ces machines ou à d'autres
machines pour une application particulière.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 148-1:2006, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1:
Méthode d'essai
ISO 898-1:1999, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier
allié — Partie 1: Vis et goujons
ISO 898-2:1992, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 2: Écrous avec charges
d'épreuve spécifiées — Filetages à pas gros
ISO 3164:1995, Engins de terrassement — Étude en laboratoire des structures de protection — Spécifications
pour le volume limite de déformation
ISO 5353:1995, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Point repère du
siège
ISO 6165:2006, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions
ISO 9248:1992, Engins de terrassement — Unités pour exprimer les dimensions, les performances et les
capacités, et exactitude de leur mesurage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
banc d'essai
partie hautement rigide de la structure d'essai à laquelle le châssis de l'engin est fixé aux fins de l'essai
3.2
plan limite
BP
plan défini comme la projection verticale du plan de la zone arrière, latérale ou des genoux du DLV
NOTE Les plans limites sont utilisés pour déterminer le point d'application de la charge.
3.3
volume limite de déformation
DLV
approximation orthogonale d'un grand opérateur assis, de sexe masculin, portant des vêtements normaux et
un casque de protection
NOTE Adapté de l'ISO 3164:1995.
3.4
déformation de la ROPS
mouvement de la ROPS, du système de montage et de la partie du châssis, mesuré au point d'application de
la charge (LAP), en excluant les effets des mouvements du (des) dispositif(s) d'essai
3.5
structure de protection contre les chutes d'objets
FOPS
assemblage de membrures disposé de façon à fournir à l'opérateur une protection suffisante contre les chutes
d'objets (par exemple arbres, rochers, petits blocs de béton et outils)
2 © ISO 2008 – Tous droits réservés
3.6
tête du DLV
section rectangulaire supérieure du DLV, mesurant 270 mm par 330 mm, dont les dimensions sont conformes
à l’ISO 3164
3.7
plan fictif latéral du sol
LSGP
〈engin qui s'immobilise sur le flanc〉 plan écarté du DLV d'un angle de 15°
NOTE Le LSGP est créé en faisant tourner un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal de l'engin autour d'une ligne
horizontale passant par le point le plus à l'extérieur de l'élément supérieur de la ROPS auquel la charge latérale est
appliquée (voir Figure 6). Il est déterminé sur une ROPS non soumise à une charge, et se déplace avec l'élément sur
lequel la charge est appliquée tout en maintenant l'angle de 15° qu'il forme avec la verticale.
3.8
dispositif de répartition de la charge
LDD
dispositif utilisé pour empêcher la pénétration localisée des montants de la ROPS au point d'application de la
charge (LAP)
3.9
point d'application de la charge
LAP
point (ou un point dans une étendue définie) de la structure de la ROPS où est appliquée la charge d'essai (F)
3.10
châssis de l'engin
châssis métallique principal, ou principal(aux) élément(s) porteur(s) de l'engin, formant la partie principale de
l'engin et sur lequel (lesquels) la ROPS est montée directement
3.11
système de montage
tous supports, soudures, éléments de fixation et autres dispositifs dont la fonction est de fixer la ROPS au
châssis de l'engin
3.12
échantillon représentatif
ROPS, matériel de montage et châssis de l'engin (complet ou partiel) aux fins d'essai, se conformant aux
spécifications du fabricant relatives à la conception pour des gammes de matériaux et les différentes
fabrications
NOTE L'objectif est qu'à terme toutes les ROPS fabriquées suivant ces spécifications satisfassent ou dépassent les
niveaux de performances établis.
3.13
structure de protection au retournement
ROPS
assemblage de membrures ayant pour rôle principal de réduire la possibilité, pour un opérateur ass
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.