NF U02-052-2-2002 High-clearance tractors - Stability on slopes and protection in event of overturning - Part 2 protection in event of overturning - Calculation methods 《高地隙拖拉机 倾斜.pdf

1、 AFNOR 2002 Tous droitsrservsFA117383 ISSN 0335-3931NF U 02-052-2Septembre 2002Indice de classement : U 02-052-2ICS : 65.060.10Tracteurs enjambeursStabilit sur pente et protection en cas de renversementPartie 2 : Protection en cas de renversement Mthodes de calculE : High-clearance tractors Stabilit

2、y on slopes and protection in event of overturning Part 2: Protection in event of overturning Calculation methodsD : Stelzenschlepper Standsicherheit auf Geflle und Kippschutz Teil 2: Kippschutz RechnungsmethodenNorme franaise homologuepar dcision du Directeur Gnral dAFNOR le 5 aot 2002 pour prendre

3、 effetle 5 septembre 2002.Correspondance la date de publication du prsent document, il nexiste pas de travaux europensou internationaux traitant du mme sujet.Analyse Dans le but dassurer la protection des oprateurs de tracteurs enjambeurs, le pr-sent document dfinit diffrentes mthodes de calcul appl

4、icables un tracteurenjambeur muni de ses quipements pour vrifier par le calcul, donc sans avoirrecours des essais destructifs, que la structure de protection empche son renver-sement continu, donner les conditions dacceptation de cette structure et contrler sisa conception les satisfait.Descripteurs

5、 Thsaurus International Technique : machine agricole, tracteur agricole, prven-tion des accidents, stabilit, pente, protection, retournement de vhicule, rsistancemcanique, charge, zone de dgagement, vrification, calcul.Modifications AFNOR 2002 AFNOR 2002 1er tirage 2002-09-F2dite et diffuse par lAss

6、ociation Franaise de Normalisation (AFNOR) 11, avenue Francis de Pressens 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex Tl. : + 33 (0)1 41 62 80 00 Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 www.afnor.frCorrectionsTracteurs et matriels agricoles AFNOR U01AMembres de la commission de normalisationPrsident : M GOUPILLONSecrtari

7、at : MME DURANTON AFNORM DEFRANCQ LAFORGE SARLM DUFUMIER DEPSEM ESTANOVE BCMAM FROLLI AGCO SAM GOUPILLON SYGMAM LANGLE CEMAGREFM LE CARLIER DE VESLUD DEPSEM LETTERON GKN GLENCO SAM LOISEAU JOHN DEEREM LORIN SNCVAM MAILLEUX MAILLEUX SAM OPILLARD FICIMEM TISON DSCRM TISSIER UNM 3 NF U 02-052-2Liste co

8、mplmentaire dexperts qui ont particip llaboration de la normeGroupe de travail Tracteurs enjambeurs AFNOR U01JMembres de la commission de normalisationPrsident : M GOUPILLONSecrtariat : MME DURANTON AFNORM BANAS DEPSEM DUFUMIER DEPSEMGESLOT CETIMM GOUPILLON SYGMAM JEANNEROT MSA-MUTUALITE SOCIALE AGR

9、ICOLEMME KIEFFER SYGMAM LANGLE CEMAGREFM LARRAT CCMSAM LE CARLIER DE VESLUD DEPSEM LESTRADET PRECICULTURE SAM MAESTRACCI MSA MUTUALITE SOCIALE AGRICOLEM MERCIER CETIMM MEURS APSIAM POPULUS MSA MUTUALITE SOCIALE AGRICOLEM RASTOUT CMSAM REGNIER DRAFM SCHAEFFNER CCMSAM THOMAS BOBARD JEUNE SAM TISSIER U

10、NMNF U 02-052-2 4 SommairePageAvant-propos 61 Domaine dapplication 62 Rfrences normatives 63 Termes et dfinitions 64 Vrification du non-retournement continu . 74.1 Renversement latral 74.2 Renversement par cabrage arrire . 75 Rsistance de la structure de protection en cas de renversement 85.1 Charge

11、 latrale et crasement conscutif . 85.2 Charge arrire et crasement conscutif 10Annexe A (normative) Mthode de calcul du renversement latral et du cabrage arrire 12A.1 Principe de la mthode . 12A.1.1 Non-retournement continu 12A.1.2 Rsistance de la structure de protection . 12A.2 Donnes initiales . 12

12、A.3 Hypothses gnrales de calcul . 12A.4 Formules de calculs 13A.5 Renversement latral 14A.5.1 Pentes et nergies 14A.5.2 Repres . 14A.5.3 Mise sur la pente . 14A.5.4 Premier axe de rotation . 14A.5.5 Translation lorigine du nouveau repre . 15A.5.6 Cration du repre li au premier axe de rotation . 15A.

13、5.7 Angle pour amener le centre de gravit G la verticale et test de rotation 15A.5.8 Reconnaissance des points durs suivants 16A.5.9 Rotation du renversement . 16A.5.10 nergie et vitesse avant choc . 16A.5.11 Dtermination de laxe de la rotation suivante 16A.5.12 Vitesse initiale de la rotation suiva

14、nte . 16A.5.13 Boucle de calcul suivante 17A.5.14 Choc sur la structure de protection contre le renversement . 17A.6 Cabrage arrire . 17A.6.1 Pentes et nergies de renversement dissiper dans la structure 17A.6.2 Mise en place sur la pente 17A.6.3 Centre de gravit la verticale . 18A.6.4 Points durs su

15、pplmentaires . 18A.6.5 Suite du calcul . 19A.6.6 Choc sur la structure de protection contre le renversement . 19 5 NF U 02-052-2Annexe B (normative) Formules du calcul dynamique du renversement latral et du cabrage . 20B.1 Introduction 20B.2 Formules de changement de repre 20B.2.1 Rotation . 20B.2.2

16、 Translation . 21B.3 Reconnaissance des points durs suivants entrant en contact avec le plan inclin . 22B.4 Choix de laxe de la rotation suivante 23B.4.1 Cas o deux points durs touchent simultanment le sol . 23B.4.2 Cas o un seul point dur touche le sol . 24B.5 tude dune rotation . 25B.5.1 Angle F a

17、menant le centre de gravit G la verticale de laxe de rotation . 25B.5.2 Test de rotation 26B.5.3 tude de la rotation 27B.6 tude du choc 27B.6.1 Distance du centre de gravit G laxe suivant 28B.6.2 Vitesse du centre de gravit 28Sommaire (fin)PageNF U 02-052-2 6 Avant-proposLe prsent document a t labor

18、 par le groupe de travail UO1J Tracteurs enjambeurs et la commissionfranaise U01A Tracteurs et machines agricoles et forestires dAFNOR.Le prsent document comporte les parties suivantes prsentes sous le titre gnral Tracteurs enjambeurs Stabilit sur pente et protection en cas de renversement : Partie

19、1 : Stabilit Mthodes de calcul Partie 2 : Protection en cas de renversement Mthodes de calcul Partie 3 : Informations et instructions pour lutilisation.1 Domaine dapplicationLe prsent document prsente diffrentes mthodes de calcul applicables un tracteur enjambeur muni de sesquipements pour : vrifier

20、 par renversement simul du tracteur enjambeur que la structure de protection dont il est quip emp-che son renversement continu ; donner les conditions dacceptation de cette structure et contrler si sa conception les satisfait ;suivant des critres de rfrence.Cette mthode ne sapplique quaux structures

21、 de protection contre le renversement deux montants arrire, quatre montants ou plus.2 Rfrences normativesLe prsent document comporte par rfrence date ou non date des dispositions dautres publications. Ces rf-rences normatives sont cites aux endroits appropris dans le texte et les publications sont n

22、umres ci-aprs.Pour les rfrences dates, les amendements ou rvisions ultrieurs de lune quelconque de ces publications nesappliquent ce document que sils y ont t incorpors par amendement ou rvision. Pour les rfrences nondates, la dernire dition de la publication laquelle il est fait rfrence sapplique.N

23、F U 02-047:1990, Tracteurs agricoles et forestiers roues, voie troite Dispositifs de protection en cas derenversement monts larrire Mthodes dessai dynamique et statiques Conditions dacceptation.U 02-048:1987, Tracteurs agricoles Installation des structures de protection Mthodes de calcul de rsis-tan

24、ce Dimensions.NF U 02-052-1:2002, Tracteurs enjambeurs Stabilit sur pente et protection en cas de renversement Partie 1 : Stabilit Mthodes de calcul.ISO 5700:1989, Tracteurs agricoles et forestiers roues Structures de protection Mthode dessais statiqueset conditions dacceptation.3 Termes et dfinitio

25、nsPour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions de la NF U 02-052-1:2002 sappliquent. 7 NF U 02-052-24 Vrification du non-retournement continuLa vrification du non-retournement continu a notamment pour objectif de garantir que la structure de protectionen cas de renversement naura rs

26、ister qu un seul impact avec le sol lors dun ventuel renversement dutracteur.Il sagit donc de vrifier, en simulant par le calcul le renversement du tracteur sur les pentes dfinies dans laNF U 02-052-1:2001, article 5, que la structure de protection empche son retournement continu. Cette vrification

27、est faire sparment pour les deux cas suivants : renversement latral sur une pente en dvers ; renversement par cabrage arrire.4.1 Renversement latralOn considre les tracteurs enjambeurs munis des quipements types et combinaisons types dquipements typesdonnant la plus grande nergie calcule limpact sur

28、 la structure de protection.On place le tracteur enjambeur sur la pente, son plan (X,Z) de description (voir NF U 02-052-1:2001, 3.6) parallleaux lignes de niveau. On lamne en position instable, son centre de gravit tant la verticale de la ligne joignantles points de contact des roues avec le sol. O

29、n provoque le renversement vitesse initiale nulle. Le tracteurenjambeur se renverse dans des rotations successives autour des points durs jusqu limpact avec la partie hautede la structure de protection. Le tracteur enjambeur peut pivoter autour des points durs de la structure de protec-tion mais ne

30、doit pas se retourner. Il doit retomber sur lamont de la pente et le mouvement doit alors sarrter. Onne tient pas compte, dans cette simulation, des points durs apports par les quipements types.La mthode de calcul est dtaille lannexe A.Figure 14.2 Renversement par cabrage arrireOn considre les tract

31、eurs enjambeurs sans quipement. Cette condition est considre comme la plus dfavo-rable dans la mesure o les quipements monts lavant accroissent la stabilit longitudinale et que les quipe-ments monts larrire prsentent des points durs qui absorbent de lnergie ou empchent le cabrage complet. On place l

32、e tracteur enjambeur, lessieu arrire en prise, sur la pente, son plan (X,Z) de description (voir laNF U 02-052-1:2001, paragraphe 3.6) parallle la ligne de plus grande pente, face lamont. On lamne enposition instable son centre de gravit tant la verticale de la ligne joignant les points de contact d

33、es roues avalavec le sol. On provoque le renversement vitesse initiale nulle. NF U 02-052-2 8 Le tracteur enjambeur se renverse dabord en roulant sur les roues arrire puis dans des rotations successivesautour des points durs jusqu limpact avec la partie haute de la structure de protection. Le tracte

34、ur enjambeurpeut se soulever en pivotant autour du ou des points durs de la structure de protection mais ne doit pas se retour-ner. Il doit retomber sur lamont de la pente et le mouvement doit alors sarrter.La mthode de calcul est dtaille lannexe A.Figure 25 Rsistance de la structure de protection e

35、n cas de renversementEn cas de renversement accidentel au cours dune utilisation normale du tracteur enjambeur, la structure deprotection a pour but de garantir la zone de dgagement du conducteur telle que dfinie dans lISO 5700:1989 etdans lISO 5700:1989/A1:1998 pour les postes de conduite rversible

36、s. La mthode de calcul a pour objet de : dterminer les nergies auxquelles la structure de protection sera soumise lors de son impact avec le sol encas de renversement latral et en cabrage ; de vrifier que la structure de protection soumise un choc correspondant aux nergies calcules prcdem-ment suivi

37、 dun crasement ne subit pas des dformations incompatibles avec la garantie de la zone de dga-gement du conducteur. 5.1 Charge latrale et crasement conscutifOn considre les tracteurs enjambeurs munis des quipements types et combinaisons types dquipements typesdonnant la plus grande nergie calcule lim

38、pact sur la structure de protectionA lissue du calcul du renversement latral, effectu pour toutes les configurations dquipement correspondantau type du tracteur enjambeur, on conserve la valeur maximale de lnergie limpact sur la structure de protectionet langle que fait la normale la pente avec laxe

39、 Y du repre de description du tracteur enjambeur.On applique un effort progressif F1(voir Figure 3) sur le haut de la structure de protection paralllement au plan(Y,Z) du repre de description du tracteur enjambeur et inclin de langle prcdent, jusqu dissipation de 80 %de lnergie maximale prcdente.Dan

40、s le cas dune structure 4 montants, la charge latrale doit tre applique lextrmit la plus leve de lastructure de protection, centre en un point situ 85 mm en avant du point de repre du sige (SIP) et rpartiesymtriquement sur la plus grande largeur possible, dans la limite de 700 mm (voir Figure 4). La

41、 zone de dgagement telle que dfinie dans lISO 5700:1989 ne doit pas tre pntre par la structure deprotection contre le renversement, ni par les plans simuls du sol lors de ce calcul.Dans le cas de poste de conduite rversible, la zone de dgagement considre est celle spcifie danslISO 5700:1989/A1:1998.

42、 9 NF U 02-052-2Lgende1Angle2SIPFigure 3Dimensions en millimtresLgende1Angle2SIPFigure 4On fait suivre par un calcul dcrasement en appliquant un effort vertical descendant F2 (voir Figure 5) rparti sur lastructure dforme du calcul prcdent aprs suppression de leffort F1. Leffort F2est appliqu progres

43、sivement. o :F2est leffort vertical descendant, exprim en newtons ;M est la masse de rfrence (voir NF U 02-052-1:2001, 3.2), exprime en kilogrammes. Dans le cadre dune structure 4 montants, la force dcrasement doit tre applique sur la partie avant de lastructure.La structure de protection ne doit ni

44、 seffondrer, ni pntrer dans la zone de dgagement. La zone de dgagementne doit pas tre pntre par les plans simuls du sol. Ceci dans le but de sassurer quen cas de renversementla structure tient encore quand le tracteur enjambeur reste en position renverse avec une masse totale dqui-pement ne dpassant

45、 pas M.F220 M=La mthode de calcul est dtaille lannexe A.NF U 02-052-2 10 Lgende1SIPFigure 55.2 Charge arrire et crasement conscutifOn considre les tracteurs enjambeurs sans quipement. lissue du calcul du renversement par cabrage arrire, on conserve la valeur de lnergie limpact sur lastructure de pro

46、tection et langle que fait la normale la pente avec laxe X du repre de description du tracteurenjambeur.On applique un effort progressif F3(voir Figure 6) rparti sur le haut de la structure de protection paralllement auplan (X,Z) du repre de description du tracteur enjambeur et inclin de langle prcd

47、ent, jusqu dissipation de50 % 80 % de lnergie suivant la pente (voir annexe A).La zone de dgagement telle que dfinie dans lISO 5700:1989 ne doit pas tre pntre par la structure deprotection contre le renversement, ni par les plans simuls du sol lors de ce calcul.Dans le cas de poste de conduite rversible, la zone de dgagement considre est celle dans lISO 5700:1989/A1:1998. Lgende1 Angle2SIPFigure 6 11 NF U 02-052-2On fait suivre par un calcul dcrasement en appliquant un effort vertical descendant F4 (voir Figure 7) rparti sur lastructure df