1、中华人民共和国专业标准自行式林业机械驾驶室防护装置试验方法和性能要求ze B 96019一87Laboratory tests and performance requirements of protectivestructures for the self-propelled forestry machinery本标准规定了自行式林业机械驾驶室防护装置的实验室试验方法和性能要求。自行式林业机械驾驶室防护装置包括翻车保护装置、防落体保护装置和防穿透保护装置，其作用是将由翻车事故和落体、穿透物所引起的事故造成驾驶员受伤的可能性减至最小。术语和定义1.1翻车保护装置(ROPS):当发生翻车事故时用
2、以减少驾驶员受伤的装置。1.2防落体保护装置(FOPS):用以给驾驶员提供可靠保护，以防落体(例如:树木)砸伤的装置。1. 3防穿透保护装置(OPS):用以给驾驶员提供可靠保护，以防尖锐物体碰伤的装置。1.4变形极限容身范围:当对上述三装置进行实验室试验时用来确定装置变形极限的容积，其尺寸见图1和图2，详细说明参看Gli 7121- 86农林轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件。13, a,图1容身范围中华人民共和国林业部1987一08一17发布1988一05一01实施ZB B 96019一87尺寸mm备注kAaljBB,: ,DE. E,F,P.JFEE.一100500500500250
3、300最小值:1:黑向i jld,a:*-f)39*Rtm4o,w.v;kfk向)依车辆而定注:其它尺寸见图(a)和(b) ,一断日座位标志点(a)容身范围的侧视(b)在座位标志点前20.m处，前/后视容身范围图298ZB B 96019一871.5假想接地平面。林业机械翻车后其侧面支靠于其上的假想平面。1.6车辆质量:指车辆的使用质量，包括使用条件下的附件、所有容器按规定加满的油、液、工具及防护装置，但不包括拖挂的设备，如:原木自装集运机的后部(见图3)及其它物件(如:削片机、植树机、圆盘耙、原木和全树等)。这部分包括在车辆质量中这部分不包括在车辆质量中图3车辆质量1. 7车辆的纵向中心平面
4、，通过A,B中点且垂直A,B的垂直平面。A,B为导向轮或驱动轮的中心平面与通过其轴线的垂直平面的交线与轮胎(或履带)支承面的交点(见图刁)。图4车辆的纵向中心平面1.8垂直基准平面:通过车辆座位标志点和方向盘中心的纵向垂直平面，对于左、右对称布置的车辆，此基准面与纵向中心平面重合。1.9驾驶室标志点:其含义和位置的确定见GB 6236- 86农业拖拉机驾驶座标志点，不过在确定座位标志点的位置时，应将座位调整到它的最后和最高位置，对悬架式座位，应将悬架调整到其行程的ZB B 96019一87中点。2试验设备2. 12.1.12.1.22.1.3翻车保护装置试验用设备将翻车保护装置一车辆机架总成固
5、定到底座上的装置及底座。施加侧向载荷和垂直载荷的设备。测量施于翻车保护装置上的作用力及其所引起的变形的仪表和设备。图1所示的测量框架，确定变形极限容身范围的装置应牢固的固定在机器上驾驶员座位的同214一部位，且在整个正式试验期间在此处保持不变。2.1.52.2确定座位标志点的装置:参看GB 6236- 86,防落体保护装置试验用设备2.2. 1用钢制造的试验用标准落体(见图5),尺一寸单位:mmU根据试验落体的质量，要求与之匹配的落下高度，且落体应具有7. 3.3节中规定的冲击能量，在上述原则下，尺寸d和L可以任选例如，质量为227kg的试验落体d =255至260L =583至5852)可以
6、钻孔并攻丝作为起升用孔。图5试验用标准落体2. 2. 2将标准落体升至要求高度，并能使之无约束地放松而下落的设备。2.2. 3足够坚固的支承面，它不会被落体试验载荷作用下的车辆或试验底座损坏。2. 2. 4确定落体试验时防落体保护装置是否进入容身范围的框架(与第2.1.4款同)。ZB 9 96019一672. 3防穿透保护装置试验用设备2.一3. 1保证防穿进装置及其车辆抵抗所加载荷的设备和连接装置。2. 3.2将试验物体压向各被试验表面的装置，其作用端是一直径为203-204mm的圆板，其边缘修整为半径13mm的图角。2.3.3直径203-204mm,厚20mm的组织和密度均匀的垫板。(橡胶
7、或合成化合材料)。2. 3.4用以测量所加力的仪表和设备。2.3.5确定试验时防穿透保护装置是否进入容身范围的装置，可使用图1所示的测量框架(写第2.1.礴条同)。3试验的准备和要求3. 1翻车保护装置试验3.1.1测量精度试验时对施于翻车保护装置上的作用力及其所引起的变形的测量精度为其最大值的士5%03.1.2翻车保护装置的安装翻车保护装置应按正常工作情况安装到车辆的机架上，试验时不要求用整台车辆，但机架和翻车保护装置的安装要体现使用条件能拆下的窗户、板、门和其它非结构件应拆掉，以免影响对装置的评定。3.1.3翻车保护装置一车辆机架的固定翻车保护装置一车辆机架总成应固定在底座上，以便当翻车保
8、护装置被水平加载时连接总成和底座的元件承受最小的变形侧向加载时，翻车保护装置一车辆机架总成除了原来的连接处外，不从底座承受任何其它支承。车辆机架在前轴和后驱动轴支承处连接到底座上，对于铰接式车辆，试验时若采用了机架两部分，则应将铰接处锁住，以使机架在一直线上(见图6)。若仅采用装有翻车保护装置的前机架部分，则应在机架末端处连接(见图7),中心妞图6机架连接到底座ZB B 96019一87图了机架连接到底座3.1.4消除吸能装置的影响总成应固定或加以限制，以有效的消除任何具有弹性的机器元件(橡胶、气体、油、气或机械式弹簧)的吸能作用。3.2防落体保护装置试验3.2.1测量精度试验时防落体保护装置
9、的测量精度为测得最大变形值的士5%或士lmm.3.2.2试验车辆或底座的要求32.2.1被检验的防落体保护装置应象实际使用时那样连接，不要求用整个车辆，但安装防落体保护装置的部分应等同于实际结构，试验底座的垂直刚度不低于第3.2. 2.2项所叙述的实际车辆。32.2.2若防落体保护装置安装于车辆上，要注意下列各点:对于通常的连接件和载荷没有限制;b.所有悬挂系统(包括充气轮胎)应处于使用状态，变刚度悬架应处于“最大刚度”范围;c.驾驶室所有能卸下元件如可拆卸的窗户、门或非结构附件应卸下，以免增加防落体保护装置的强度。3. 3防穿透保护装置试验33.1测量精度试验时施于防穿透保护装置的作用力及其
10、所引起的变形的测量精度为其最大值的士5%.3. 3.2试验车辆或底座的要求3. 3.2. 1被检验的防穿透保护装置应象实际使用时那样连接，不要求用整个车辆，但安装防穿透保护装置的部分应等同于实际结构，试验底座的垂直刚度不低于第3.3.2.2项所叙述的实际车辆。3. 3.2.2若防穿透保护装置安装于车辆，其注意事项与第3.2.2.2项同。4试验步骏4.1翻车保护装置试验4.1.1通则在侧向或垂直加载时或在两种形式的加载之间不得修理和校直翻车保护装置一车辆总成任何元件。4.1.2侧向加载zB B 96019一874.1.2.1在翻车保护装置顶部主纵梁侧向加载，决定其力一变形特性。对于具有两根以上立
11、柱的翻车保护装置应通过一载荷分配装置来加载，该装置长度接近但不超过翻车保护装置前、后立柱间水平距离L的80环(见图8,9,10)图8具有四立柱的翻车保护装置的载荷分配装置载荷分配装置和支座用以防止局部穿透，并支持加载装置的端部图9四立柱翻车保护装置的载荷分配装置103ZB B 96019一874.1.2.2载荷分配装置和支座用于防止局部穿透，并支持加载装置的端部图10四立柱翻车保护装置的载荷分配装置对于具有两根立柱的翻车保护装置，侧向载荷应加在其顶部纵梁上离后主架L /3处(见图11),4.1.2.3载荷分配装置和支座用于防止局部穿透，并支持加载装置的端部图11两立柱翻车保护装置的载荷分配装置
12、载荷的初始方向应水平且垂直于车辆纵向中心平面。zB B 96019一872.4在继续加载过程中，允许因翻车保护装置一车辆机架总成的变形可能引起载荷方向的变2.5若驾驶员座位偏离车辆的纵向中心线，则载荷应对着座位最近的一侧。2.6对于座位在纵向中心线上的情况，则应在薄弱的一侧加载。2.7加载速率应控制在可以认为是静载的范围内，即保护装置变形速率小于5mm/s e2.8在合力作用点变形的每次增加量不大于15mm的情况下记录作用力和变形并画出曲线月，a，J，JJ呀化(图12)。用于计量能量的变形应当是翻车保护装置沿着力作用线的变形。4.1.2.9加载一直继续到翻车保护装置达到了力和能量方面的要求，在
13、作用力一变形曲线下的面积(图12)等于吸收的能量。/A.，F二d F,变形面积一4, F, +z(一0,)+“，+CAN一AN-)F.注:曲线之下面积除以1000得到以J计的能量图12侧向加载试验的力一变形曲线4.1.2.10用于支承加载装置的元件的变形不应包括在用于计算吸收能量测得的变形中。4.1.34.1.3.1垂直加载侧向载荷取消后应在翻车保护装置顶部施加垂直载荷(见图13),ZB B 96019一87图13垂直加载3.2载荷是通过如图14所示在容身范围定位轴线上的宽250mm的梁来施加。车壳体和机娘的束座板图14垂直载荷分配防落体保护装置试验将试验用标准落体(见2. 2. 1)置于第4
14、. 2.2款规定的防落体保护装置的顶部(落体小头朝2落体小端应完全进入防落体保护装置正上方容身范围的垂直投影面之内2.1当防落体保护装置的上部水平主梁没有进入容身范围顶部投影时，试验用落体的中心应处门门乙八产内艺:0:J马日、，月日下ZB B 96019一87于离上部水平主梁垂直距离之和(图15a中的X,Y)的最大值的点上口4.2.2.2当上部水平主梁进入底部容身范围的投影时，若驾驶员上方整个表面覆盖材料相同但其厚度不知，试验用落体的中心应处于容身范围投影面积最大的表面内(此面积是不考虑上部水平主梁的容身范围的投影面积).试验用落体中心应是在最大面积表面内离上部水平梁垂直距离之和(图15b中X
15、,Y)是最大值的点。拼ll.!d班沈熟橄斗东泣(a)(b)图15落体试验冲击点若驾驶员上方不同部分采用不同材料，则各部分依次承受落体试验.4.2. 3将试验用落体在第4. 2. 1款和第4.2.2款指明的位置的上方垂直地升至一定高度;此高度根据图5所示形状落体的质量来决定，在此高度落体能产生5800J的能量。试验用落体应对准防落体保护装置能产生最大变形的位置冲击。4.2. 4松开试验落体，使之无约束的落下。4.2. 5由于落体试验时试验用落体不一定能击中第4.2. 1款和第4,.2.2款指明的位置，下面规定位置偏离范围。4.2-5.1试验用落体小端最初的冲击应完全处于半径为200mm的圆内(该
16、圈的中心与按第4. 2. 1款和4.2. 2款决定位置的试验用落体的垂直中心线重合)，但不准落在任何上部水平主梁上。4.2. 5.2试验用落体与防落体保护装置的第一次接触印痕，应沿着试验用落体小端下落方向，且其半径接近小端半径。4.2. 5. 3对于因回弹而随后产生冲击的位置和方位没有限制。4.3防穿透保护装置试验4.3.1试验时以试验物体垂直于防穿透保护装置的外表面，慢慢施加作用力(接近于静载荷)直至所加的力达到17 80ON，且保持lmin,4.3.2网格材料和透明材料的加载方式为:力作用线的投影通过中心。4.3.3若透明材料同网格材料一起使用，试验时透明材料可取下，当载荷直接加于透明材料
17、上时，应在试验物体和透明板之间放一非金属垫板(建议用橡胶或合成化学物制成)，垫板直径203-204mm,厚20mm，材料组织和密度应均匀，硬度为R 90,4.3.4对钢筋栅格的加载应采用第2.3.2款规定的载荷分配器。载荷应平均地分配在尽可能少的钢筋上。4.4有关试验的几点说明zB B 96019一874. 4. 1若同一装置进行三方面的检验，则防落体保护装置和防穿透保护装置试验在翻车保护装置加载之前进行，允许去除凹坑或更换防落体保护装置的顶盖。4. 4. 2不要求翻车保护装置或防落体保护装置或防穿透保护装置包含的容积具有四根或多于四根立柱完全围住位置一定的变形极限容身范围。也不排除简单支架(
18、两立柱)作为翻车保护装置或防落体保护装置或防一争透保护装置。5性能要求5. 1翻车保护装置5.1.1一般要求试验时，翻车保护装置没有任何部分进入驾驶员容身范围(见第1. 4款)，翻车保护装置的变形不容许假想接地平面进入容身范围。5.1.25.1.2.1作用力一能量和垂直载荷的要求应在第1.4条所定义的容身范围所允许的变形内满足这些要求。这些要求与车辆质量。(kg)有关(见第1.6条)5.1.2.2侧向载荷至少应达到按式(1)所求得的值:;一。000 L10 0001.。(1)5.1.2.3侧向加载时吸收的能量至少应达到按式(2)求得的值。一，2 50。一1010 0001 S. . . . .
19、 . . . . ( 2)式中:F侧向力，N;。车辆质量，kg;U装置吸收的能量，J,5.1.2.4侧向载荷取消后，翻车保护装置一车辆总成要能支持二倍车辆质量的垂直载荷而不产生进一步的变形。5，2防落体保护装置521防落体保护装置的保护性能由驾驶室或保护装置受到冲击后是否能保持其安全区域的完整来评价。在试验落体第一次或随后的冲击作用下保护装置任何部分不得进入变形极限容身范围(见第1.4条)。若试验物体能穿透防落体保护装置，则认为防落体保护装置失效。5.2.2若结构上兼有翻车保护装置和防落体保护装置，则防落体保护装置也应满足对翻车保护装置的要求。若结构中没有翻车保护装置，只要在试验中没有妨碍容身
20、范围，可以用不同的结构来支持防落体保护装置。5.3防穿透保护装置5. 3. 1保护装置任何部分不得进入变形极限容身范围(见第2.1.4款)，若试验物体穿透防穿透保护装置，则认为防穿透保护装置失效。5. 3. 2若翻车保护装置防落体保护装置和防穿透保护装置组成一个整体结构，则防穿透保护装置也应满足对翻车保护装置的要求。若结构中没有翻车保护装置，只要在试验中没有妨碍变形极限容身范围，可以用不同的结构来支持防穿透保护装置。5. 4防护装置材料低温性能要求5. 4. 1实验室试验时应将整个防护装置和车辆机架进行一18或更低温的冷处理。5.4.2若不是在上述温度下进行试验。材料方面至少要满足下列要求。5
21、. 4. 2. 1用来把防护装置连接到车辆机架和连接防护装置的螺栓和螺母应具有适当的低温韧性。5.4.2.2防护装置及将它固定到机架上的结构件所用的钢材应具有下列之一的最小V型块冲击能zB B 96019一87量要求。试样尺寸，mm在一30时吸收的能量.310X1.010X7.510义510X2.510. 8957.555注:试样在成形和焊接前从用于制造翻车保护装置的钢材上“纵向地”取下，若用管材或型钢，应从最大尺寸一侧中部取下试样，但不能包含焊接处.109ze s 96019一87附录A防护装置试验报告(补充件)保护装置制造厂名称和地址:提交试验单位:保护装置的名称、型式和出厂编号被试机器的
22、牌号和型号:试验日期:试验数据:A. 1翻车保护装里车辆质量(kg):侧向加载的力(N):侧向加载的能量(J);侧向加载的方向:垂直加载的力(N);试验后的保护装置上测得的永久变形(mm)a，侧向向左/向右前后b.顶部向下/向上后面左右前面左右c.后面向前/向后左右d.前面向左/向右左右上述永久变形测量的位置:试验时测量的力一变形曲线:照片、总图和表示安排细节的局部视图A.2防落体保护装里标准落体质量(kg)落体离冲击点高度(mm)保护装置顶部视图落体冲击点位置保护装置顶部和框架变形测量结果ZB B 96019一87照片、总图和表示安装细节的局部视图人.3防穿透保护装置穿透试验用物体材料穿透试
23、验用物体尺寸和形状保护装置所用材料试验测量结果:照片、总图和安装图试验结果说明:试验情况的必要说明;b.试验情况的照片;结论。zB B 96019一87附录B防护装t数据及材料(辛卜充件)B. 1防护装里有关数据B.1.1B.1.2B.1.3B.1.4B.1.5B.1.6B.1.7B.1.8在底座标志点上方驾驶室棚顶高度(MM).机器底板上方驾驶室棚顶高度(mm) ,座位在最后位置时，座位标志点上方方向盘中心的水平面上防护装置的内部宽度(mm)座位在最后位置时，座位标志点上方803mm处防护装置的内部宽度(mm),方向盘中心到防护装置右侧面的距离(mm):方向盘中心到防护装置左侧面的距离(mm
24、):方向盘外缘到防护装置的最小距离(mm):门的宽度(mm):在顶部:在中部:在下部:B.1.9门的高度(mm):在驾驶室的地板以上:在最高踏板以上:在最低踏板以上:B.1.10门的数目:B.1.11备用出口尺寸:B.1.12玻璃类型:B.1.13在座位标志点上方803mm处，从座位标志点到防护装置后部的水平距离(mm):B. 1. 14装有防护装置的机器总高度(mm):B.1.15防护装置的总宽度(mm):B. 1. 16座位的型式:且2防护装里所用材料B. 2. 1主要框架材料:规格:B. 2.2覆盖件材料:规格:B.2.3安装支架材料:规格:B.2.4安装与固定螺栓材料:规格与数量:ZB B 96019一87B.2.5其它零件材料:规格:附加说明:本标准由全国林业机械标准化技术委员会归口本标准由东北林业大学负责起草。
