ISO 5700:2006
(Main)Tractors for agriculture and forestry — Roll-over protective structures (ROPS) — Static test method and acceptance conditions
Tractors for agriculture and forestry — Roll-over protective structures (ROPS) — Static test method and acceptance conditions
ISO 5700:2006 specifies a static test method and the acceptance conditions for roll-over protective structures (cab or frame) of wheeled tractors for agriculture and forestry. It is applicable to tractors having at least two axles for wheels mounted with pneumatic tyres, or having tracks instead of wheels, with an unballasted tractor mass of not less than 800 kg and a minimum track width of the rear wheels greater than 1 150 mm.
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection contre le retournement (ROPS) — Méthode d'essai statique et conditions d'acceptation
L'ISO 5700:2006 spécifie une méthode d'essai de charge statique et les conditions d'acceptation des structures de protection contre le retournement (cabine ou cadre) des tracteurs agricoles et forestiers à roues. Elle est applicable aux tracteurs ayant au moins deux essieux équipés de roues à pneumatiques, ou portant des chenilles au lieu des roues, ayant une masse de tracteur non lesté d'au moins 800 kg, et dont la largeur de voie minimale des roues arrière est supérieure à 1 150 mm.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5700
Fourth edition
2006-11-15
Tractors for agriculture and forestry —
Roll-over protective structures (ROPS) —
Static test method and acceptance
conditions
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection contre le
retournement (ROPS) — Méthode d'essai statique et conditions
d'acceptation
Reference number
ISO 5700:2006(E)
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ISO 2006
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ISO 5700:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Symbols and abbreviated terms . 3
5 Apparatus . 3
5.1 Horizontal loading tests . 3
5.2 Crushing tests. 7
6 Preparation of tractor and ROPS for testing. 8
7 Test procedures . 8
7.1 Sequence of tests . 8
7.2 Horizontal loading from rear, front and side. 9
7.3 Crushing tests. 10
7.4 Second longitudinal loading. 11
8 Seat index point . 11
9 Clearance zone. 11
10 Tolerances . 13
11 Acceptance conditions. 13
11.1 General. 13
11.2 Clearance zone. 14
11.3 Required force. 14
11.4 Overload test . 14
11.5 Cold weather embrittlement . 14
12 Extension to other tractor models . 16
13 Labelling . 17
14 Test report . 17
Annex A (normative) Requirements for providing resistance to brittle fracture of ROPS at reduced
operation temperature. 18
Annex B (normative) Test report for roll-over protective structure. 20
Bibliography . 27
iii
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ISO 5700:2006(E)
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 5700 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture and
forestry, Subcommittee SC 2, Common tests.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 5700:1989), which has been technically revised.
It also incorporates the Amendment ISO 5700:1989/Amd.1:1998.
iv
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ISO 5700:2006(E)
Introduction
Testing of roll-over protective structures (ROPS) for wheeled tractors for agriculture and forestry aims at
minimizing the likelihood of driver injury resulting from accidental overturning during normal operation (e.g.
field work) of the tractor. The strength of the ROPS is tested by applying static loads and a static crushing test
to simulate actual loads which can be imposed on the cab or frame when the tractor overturns either to the
rear or to the side without free fall. The tests allow observations to be made on the strength of the structure
and the attachment brackets to the tractor and also of the tractor parts that could be affected by the load
imposed on the structure.
Provision is made to cover both tractors with the conventional forward facing driver’s position only, as well as
those with a reversible driver’s position, which is in agreement with the relevant OECD test code practice. For
tractors with a reversible driver’s position, a clearance zone is defined to be the combined clearance zones for
the two driving positions. The point of application of the side loading is determined as the mid-point between
the seat index points measured in the two positions.
It is recognized that there may be designs of tractors — for example, lawn-mowers, narrow vineyard tractors,
low profile tractors used in low buildings with limited overhead clearance, orchards, etc., stilt tractors and
certain forestry machines such as forwarders — for which this International Standard is not appropriate.
[5] [6]
NOTE For narrow-track wheeled tractors, see ISO 12003-1 and ISO 12003-2 .
v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5700:2006(E)
Tractors for agriculture and forestry — Roll-over protective
structures (ROPS) — Static test method and acceptance
conditions
1 Scope
This International Standard specifies a static test method and the acceptance conditions for roll-over
protective structures (cab or frame) of wheeled tractors for agriculture and forestry.
It is applicable to tractors having at least two axles for wheels mounted with pneumatic tyres, or having tracks
instead of wheels, with an unballasted tractor mass of not less than 800 kg and a minimum track width of the
rear wheels greater than 1 150 mm.
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 630, Structural steels — Plates, wide flats, bars, sections and profiles
ISO 5353:1995, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat
index point
ASTM A370, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
roll-over protective structure
ROPS
framework protecting drivers of agricultural and forestry tractors that minimizes the likelihood of driver injury
resulting from accidental overturning during normal operation
NOTE The ROPS is characterized by the provision of space for a clearance zone, either inside the envelope of the
structure or within a space bounded by a series of straight lines from the outer edges of the structure to any part of the
tractor that might come into contact with flat ground and that is capable of supporting the tractor in that position if the
tractor overturns.
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3.2
tractor mass
mass of the unladen tractor in working order with tanks and radiators full, roll-over protective structure with
cladding, and any track equipment or additional front-wheel drive components required for normal use
NOTE Not included are the operator, optional ballast weights, additional wheel equipment, special equipment and
loads.
3.3
reference mass
m
t
mass, not less than the tractor mass, selected by the manufacturer for calculation of the energy inputs to be
used in the tests
3.4
horizontal loading test
application of a horizontal load to the rear, front and side of the roll-over protective structure
3.5
crushing test
application of a vertical load through a beam placed laterally across the uppermost members of the roll-over
protective structure
3.6
longitudinal median plane
longitudinal plane of symmetry
zero Y plane
vertical plane Y passing through the mid-points of AB, perpendicular to AB, A and B being such that
⎯ for each wheel, the vertical plane passing through its axis cuts the mid-plane of the wheel following a
straight line ∆ which meets the supporting surface of the vehicle at one point, and
⎯ A and B are two points thus defined which correspond to two wheels, both of which are either steering or
powered wheels, situated respectively at the two ends of the same real or imaginary axle
See Figure 1.
NOTE 1 The mid-plane of the dual wheels being equidistant from the inner edge of one wheel and the outer edge of
the other, the straight line ∆ is, in this particular case, the intersection of the mid-plane of the dual wheels and the vertical
plane passing through the axis of the axle pin.
[1]
NOTE 2 Adapted from ISO 612:1978 , Clause 5.
3.7
reference plane
vertical plane generally longitudinal to the tractor and passing through the seat index point and the steering-
wheel centre.
NOTE Normally, this plane coincides with the longitudinal median plane of the tractor.
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Figure 1 — Longitudinal median plane
4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the symbols given in Table 1 are used.
Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
a Half of the horizontal seat adjustment mm
h
a Half of the vertical seat adjustment mm
v
D Deflection of the ROPS for the calculated basic energy required at the point of, and in line with,
mm
the load application
E Energy input to be absorbed during first longitudinal loading J
il1
E Energy input to be absorbed during second longitudinal loading J
il2
E Energy input to be absorbed during side loading J
is
F Static load force for the basic energy required N
F Maximum static load force occurring during loading (excluding overload) N
max
F Applied force at front in the crushing test N
f
F Applied force at rear in the crushing test N
r
m Reference mass kg
t
W Width of the ROPS mm
5 Apparatus
5.1 Horizontal loading tests
5.1.1 Material, equipment and attachment means to ensure that the tractor chassis is firmly fixed to the
ground (and supported) independently of the tyres.
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5.1.2 Means to apply a horizontal force to the roll-over protective structure, such as are shown in Figures 2
and 3, complying with the requirements of 5.1.2.1 to 5.1.2.4.
5.1.2.1 It shall be ensured that the load can be uniformly distributed normal to the direction of loading and
along a beam of length between 250 mm and 700 mm, in an exact multiple of 50 mm.
5.1.2.2 The edges of the beam in contact with the roll-over protective structure shall be curved with a
maximum radius of 50 mm.
5.1.2.3 Universal joints, or the equivalent, shall be incorporated to ensure that the loading device does
not constrain the structure in rotation or translation in any direction other than the loading direction.
5.1.2.4 Where the roll-over protective structure’s length, covered by the appropriate load-applying beam,
does not constitute a straight line normal to the load application direction, the space shall be packed so as to
distribute the load over this length.
Key
1 rear load
2 seat index point (SIP)
3 front load
4 point of second longitudinal load application, front or rear
5 SIP, longitudinal centre-plane
6 point of longitudinal load application, rear or front
Figure 2 — Front and rear load application
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ISO 5700:2006(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 seat index point (SIP)
2 point of side load application (see 7.2.3)
3 deflection due to rear longitudinal loading
4 SIP, longitudinal centre-plane
5 load
Figure 3 — Side load application
5.1.3 Equipment for measuring force and deflection along the direction of application of the force and
relative to the tractor chassis. To ensure accuracy, measurements shall be taken as continuous recordings.
The measuring devices shall be located so as to record the force and deflection at the point of, and along the
line of, loading.
5.1.4 Means to prove that the clearance zone has not been entered during the test. A measuring rig based
on the clearance zone as shown in Figure 4 may be used.
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ISO 5700:2006(E)
Key
1 seat index point (SIP)
mm Remarks
Dimensions
A A
1 0
100 Minimum
B B
1 0
A A
1 2
B B
500
1 2
C C
1 2
D D
Minimum or equal to the steering-wheel radius
1 2
500
E E plus 40 mm, whichever is greater
1 2
F F
1 2
G G
1 2
H H
500
1 2
I I
1 2
J J
1 2
E E
Minimum or equal to the steering-wheel radius
1 0
250
plus 40 mm, whichever is greater
E E
2 0
J E
300
0 0
F G
---
0 0
I G ---
0 0
Depending on the tractor
C D
---
0 0
E F ---
0 0
NOTE For other dimensions, see Figure 6 a) and b).
Figure 4 — Clearance zone measuring rig
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ISO 5700:2006(E)
5.2 Crushing tests
5.2.1 Material, equipment and attachment means to ensure that the tractor chassis is firmly fixed to the
ground (and supported) independently of the tyres.
5.2.2 Means of applying a downward force on the roll-over protective structure, such as that shown in
Figure 5, including a stiff beam with a width of 250 mm.
5.2.3 Means for proving that the clearance zone has not been entered during the test. A measuring rig
based on the clearance zone as shown in Figure 4 may be used.
Key
1 force
2 universal pin joints
3 hydraulic cylinder
4 supports under front and rear axles
5 crushing beam
Figure 5 — Example of arrangement for crushing test
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6 Preparation of tractor and ROPS for testing
6.1 The roll-over protective structure shall be manufactured to production specifications and shall be fitted
to the appropriate tractor model chassis in accordance with the manufacturer’s declared attachment method.
6.2 The assembly shall be secured to the bedplate so that the members connecting the assembly and the
bedplate do not deflect significantly in relation to the ROPS under loading. The assembly shall not receive any
support under loading other than that due to the initial attachment.
6.3 A track width setting for the rear wheels, if present, shall be chosen such that there is no interference
with the ROPS during testing.
The assembly shall be supported and secured or modified so that all the test energy is absorbed by the ROPS
and its attachment to the tractor’s rigid components.
6.4 All detachable windows, panels and removable non-structural fittings shall be removed so that they do
not contribute to the strength of the ROPS.
In cases where it is possible to fix doors and windows open or remove them during work, they shall be either
removed or fixed open for the test, so that they do not add to the strength of the ROPS. It shall be noted
whether, in this position, they would create a hazard for the driver in the event of overturning.
6.5 The ROPS shall be instrumented with the necessary equipment to obtain the required force-deflection
data.
7 Test procedures
CAUTION — Some of the tests specified in this International Standard involve the use of processes
which could lead to a hazardous situation.
7.1 Sequence of tests
7.1.1 The test shall be carried out in accordance with the procedures given in a) to e) in the sequence as
given.
a) First longitudinal loading
For a tractor with at least 50 % of its tractor mass on the rear wheels, the longitudinal loading shall be applied
from the rear. For other tractors the longitudinal loading shall be applied from the front.
b) First crushing test
The first crushing test shall be applied at the same end of the ROPS as the longitudinal loading.
c) Loading from the side
In the case of an offset seat and/or non-symmetrical strength of the ROPS, the side loading shall be on the
side most likely to lead to entering the clearance zone.
d) Second crushing test
The second crushing test shall be applied at the opposite end of the ROPS to the longitudinal loading.
In the case of two-post designs, it may be at the same point as in b).
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ISO 5700:2006(E)
e) Second longitudinal loading
A second longitudinal loading shall be applied to tractors fitted with a ROPS designed to be tilted when the
longitudinal loading in a) was not applied in the direction in which the ROPS is designed to tilt.
7.1.2 All tests shall be performed on the same ROPS. No repairs or straightening of any member shall be
carried out between tests.
7.1.3 On completion of all tests, permanent deflections of the ROPS shall be measured and recorded.
After each part test given in 7.1.1, the ROPS shall be inspected visually with the load removed. If cracks or
tears have occurred during loading other than during the second crushing test, the overload test specified in
11.4 shall be carried out before proceeding to the next loading in the sequence given in 7.1.1.
As loading continues, the cab/frame deformation may cause the direction of loading to change. This is
permissible.
7.2 Horizontal loading from rear, front and side
7.2.1 General requirements for horizontal loading tests
7.2.1.1 The loads applied to the ROPS shall be distributed by means of a stiff beam, complying with the
requirements of 5.1.2, located normal to the direction of load application; the stiff beam may have a means of
preventing its being displaced sideways. The rate of load application shall be such that that the rate of
deflection does not exceed 5 mm/s. As the load is applied, F and D shall be recorded simultaneously as
continuous recordings, to ensure accuracy. Once the initial application has commenced, the load shall not be
reduced until the test has been completed; but it is permissible to cease increasing the load if desired, for
example, to record measurements.
7.2.1.2 The application of the load shall comply with the requirements of 7.2.1.1 and 5.1.2. In particular, if
the structural member to which the load is to be applied is curved, the requirements of 5.1.2.4 shall be met.
7.2.1.3 If no structural cross-member exists at the application point, a substitute test beam which does
not add strength to the structure may be used to complete the test procedure.
7.2.2 First longitudinal loading
The load shall be applied horizontally and parallel to the longitudinal median plane of the tractor from the rear
or the front as required by 7.1.1 a). If from the rear, it shall be applied to the opposite side to that to which the
side load is applied. If from the front, it shall be to the same side as the side load.
The load shall be applied to the uppermost transverse structural member of the ROPS (i.e. that part which
would be likely to strike the ground first in an overturning accident).
The load application point shall be at one-sixth of the width of the roll-over protective structure’s top, inwards
from the outside corner. The width of the ROPS shall be taken as the distance between two lines parallel to
the longitudinal median plane of the tractor and touching the outside extremities of ROPS in the horizontal
plane touching the top of the uppermost transverse structural members.
The beam length shall be not less than one-third of the roll-over protective structure’s width (as described
above) and not more than 49 mm over this minimum.
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ISO 5700:2006(E)
The test shall be stopped when
a) the strain energy absorbed by the ROPS is equal to or greater than the required input energy, E , in
il1
joules, where
E=⋅1, 4 m
il1 t
or,
b) the ROPS enters the clearance zone (see Clause 9) or leaves it unprotected.
7.2.3 Loading from side
The load shall be applied from the side horizontally normal to the longitudinal median plane. It shall be applied
to the roll-over protective structure’s upper extremity at a point generally 85 mm (see Figure 3) forward of the
SIP (see Figure 3 and Clause 8), or, for a tractor with reversible driver’s position, midway between the SIPs
measured in the two driving directions.
If it is certain that any particular part of the cab side will touch the ground first when the tractor overturns
sideways, the loading shall be applied at that point, provided that this permits uniform load distribution as
specified in 7.2.1. In the case of a two-post structure, side loading shall be applied at the structural member
uppermost on the side, regardless of the SIP.
The beam length shall be as long as practicable, subject to a maximum of 700 mm.
The test shall be stopped when
a) the strain energy absorbed by the ROPS is greater than or equal to the required input energy, E , in
is
joules, where
E=⋅1, 75 m
is t
or
b) the ROPS enters the clearance zone (see Clause 9) or leaves it unprotected.
7.3 Crushing tests
7.3.1 Crushing at rear
The beam shall be positioned across the rear uppermost structural members and the resultant crushing forces
shall be located in the vertical reference plane. The force, F , shall be applied, where F = 20 m , in newtons.
r r t
This force shall be maintained for at least 5 s after the cessation of any visually detectable movement of the
ROPS.
Where the rear part of the roll-over protective structure’s roof will not sustain the full crushing force, the force
shall be applied until the roof is deflected to coincide with the plane joining the upper part of the ROPS to that
part of the tractor rear capable of supporting the vehicle mass when overturned. The force shall then be
removed and the tractor or loading force repositioned so that the beam is over that point of the ROPS which
would then support the tractor front when completely overturned and the full force applied.
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ISO 5700:2006(E)
7.3.2 Crushing at front
The beam shall be positioned across the front uppermost structural members and the resultant crushing
forces shall be located in the vertical reference plane. The force, F , shall be applied, where F = 20 m , in
f f t
newtons. This force shall be maintained for at least 5 s after the cessation of any visually detectable
movement of the ROPS.
Where the front part of the roll-over protective structure’s roof will not sustain the full crushing force, the force
shall be applied until the roof is deflected to coincide with the plane joining the upper part of the ROPS to that
part of the tractor front capable of supporting the vehicle mass when overturned. The force shall then be
removed and the tractor or loading force repositioned so that the beam is over that part of the ROPS which
would then support the tractor rear when completely overturned and the full force applied.
7.4 Second longitudinal loading
The second longitudinal loading shall be applied in the opposite direction to, and at the corner furthest from,
the longitudinal loading according to 7.2.2, but otherwise in accordance with 7.2.1.
The test shall be stopped when
a) the strain energy absorbed by the protective structure is equal to or greater than the required input
energy, E , in joules, where
il2
E=⋅0,35 m
il2 t
or
b) the ROPS enters the clearance zone (see Clause 9) or leaves it unprotected.
8 Seat index point
The seat index point (SIP) shall be determined in accordance with ISO 5353.
For a suspended seat, the manufacturer’s directions for setting the suspension shall be followed if provided.
Otherwise, the seat suspension shall be set to the suspension mid-travel point. After the installation of the
seat on the tractor, the SIP becomes a fixed point with respect to the tractor and does not move with the seat
through its horizontal and vertical adjustment range.
9 Clearance zone
9.1 The clearance zone is illustrated in Figures 4, and 6 a) and 6 b). The zone is defined in relation to the
reference plane and the SIP. The reference plane is a vertical plane, generally longitudinal to the tractor and
passing through the SIP and the centre of the steering wheel. Normally, the reference plane coincides with the
longitudinal median plane of the tractor. This reference plane shall be assumed to move horizontally with the
sea
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5700
Quatrième édition
2006-11-15
Tracteurs agricoles et forestiers —
Structures de protection contre le
retournement (ROPS) — Méthode d'essai
statique et conditions d'acceptation
Tractors for agriculture and forestry — Roll-over protective structures
(ROPS) — Static test method and acceptance conditions
Numéro de référence
ISO 5700:2006(F)
©
ISO 2006
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Symboles . 3
5 Appareillage . 3
5.1 Essais de charge horizontale . 3
5.2 Essais d'écrasement . 7
6 Préparation du tracteur et de la ROPS . 7
7 Modes opératoires d'essai. 8
7.1 Déroulement de la séquence d'essais. 8
7.2 Essais de charge horizontale à l'arrière, à l'avant et latérale. 9
7.3 Essais d'écrasement . 10
7.4 Deuxième charge longitudinale. 11
8 Point repère du siège . 11
9 Zone de dégagement. 11
10 Tolérances . 13
11 Conditions d'acceptation . 14
11.1 Généralités . 14
11.2 Zone de dégagement. 14
11.3 Force nécessaire. 14
11.4 Essai de surcharge. 14
11.5 Rupture fragile au froid . 14
12 Extension à d'autres modèles de tracteurs . 16
13 Étiquetage. 17
14 Rapport d'essai . 17
Annexe A (normative) Exigences requises pour assurer la résistance à la rupture fragile des
structures de protection contre le retournement lors de travaux à basse température . 18
Annexe B (normative) Rapport d'essai de la ROPS. 20
Bibliographie . 27
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ISO 5700:2006(F)
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 5700 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 2, Essais communs.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 5700:1989), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Elle incorpore également l'Amendement ISO 5700:1989/Amd.1:1998.
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ISO 5700:2006(F)
Introduction
L'essai des structures de protection contre le retournement des tracteurs agricoles et forestiers à roues vise à
réduire les risques de blessure du conducteur résultant d'un renversement accidentel au cours de l'utilisation
normale du tracteur (par exemple travail dans les champs). La résistance de la structure de protection contre
le retournement est contrôlée par l'emploi de charges de choc statiques et par un essai d'écrasement statique
pour simuler les charges réelles qui peuvent être imposées à la cabine ou au cadre lorsque le tracteur se
retourne, soit vers l'arrière, soit sur le côté, sans chute libre. Les essais permettent des observations sur la
résistance de la structure et des fixations sur le tracteur, ainsi que sur les éléments du tracteur qui peuvent
être affectés par la charge imposée à la structure.
Des dispositions sont prises pour traiter à la fois des tracteurs n'ayant qu'une position possible du poste de
conduite (face à l'avant) et des tracteurs ayant un poste de conduite réversible conformément aux pratiques
du code d'essai pertinent de l'OCDE. Pour les tracteurs à poste de conduite réversible, la zone de
dégagement se définit comme la combinaison des zones de dégagement correspondant aux deux positions
de conduite. Le point d'application de la charge latérale est déterminé comme se situant à mi-distance entre
les points repères du siège mesurés dans ces deux positions.
Il est admis que la présente Norme internationale n'est pas appropriée pour certaines conceptions de
tracteurs, par exemple les tondeuses à gazon, les tracteurs vignerons étroits, les tracteurs surbaissés utilisés
dans les bâtiments de faible hauteur, avec une zone de dégagement limitée au-dessus de la tête, et dans les
vergers, etc., les tracteurs enjambeurs et certaines machines forestières telles que les débardeurs.
[5] [6]
NOTE Pour les tracteurs à roues à voie étroite, voir l'ISO 12003-1 et l'ISO 12003-2 .
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NORME INTERNATIONALE ISO 5700:2006(F)
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection
contre le retournement (ROPS) — Méthode d'essai statique et
conditions d'acceptation
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d'essai de charge statique et les conditions
d'acceptation des structures de protection contre le retournement (cabine ou cadre) des tracteurs agricoles et
forestiers à roues.
Elle est applicable aux tracteurs ayant au moins deux essieux équipés de roues à pneumatiques, ou portant
des chenilles au lieu des roues, ayant une masse de tracteur non lesté d'au moins 800 kg, et dont la largeur
de voie minimale des roues arrière est supérieure à 1 150 mm.
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 630, Aciers de construction métallique — Tôles, larges-plats, barres, poutrelles et profilés
ISO 5353:1995, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Point repère du
siège
ASTM A370, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
structure de protection contre le retournement
ROPS
bâti pour la protection des conducteurs de tracteurs agricoles ou forestiers, destiné à réduire les risques de
blessures du conducteur résultant d'un renversement accidentel au cours du fonctionnement normal
NOTE La structure de protection contre le retournement est caractérisée par l'espace prévu pour la zone de
dégagement soit à l'intérieur de l'enveloppe de la structure, soit à l'intérieur d'un espace défini par une série de droites
reliant le bord extérieur du bâti à n'importe quel élément du tracteur susceptible d'entrer en contact avec le sol plat et
capable de supporter le tracteur dans cette position, si le tracteur se renverse.
3.2
masse du tracteur
masse du tracteur non chargé, en ordre de marche, réservoirs et circuits de refroidissement pleins, équipé de
la structure de protection contre le retournement avec ses revêtements et de tout équipement essieu avant
moteur en option nécessaire en utilisation normale
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NOTE Le conducteur, les masses d'alourdissement en option, les équipements spéciaux pour roues, les
équipements particuliers et les charges sont exclus.
3.3
masse de référence
m
t
masse non inférieure à la masse du tracteur, choisie par le constructeur pour le calcul des énergies à mettre
en œuvre durant les essais
3.4
essai de charge horizontale
application d'une charge horizontale à l'arrière, à l'avant et sur le côté de la structure de protection contre le
retournement
3.5
essai d'écrasement
application d'une charge verticale au moyen d'une poutre placée latéralement en travers des pièces les plus
élevées de la structure de protection contre le retournement
3.6
plan longitudinal médian
plan longitudinal de symétrie
plan origine Y
plan vertical Y perpendiculaire au segment [AB] en son milieu, les points A et B étant tels que
⎯ pour chaque roue, le plan vertical contenant l'axe de la roue coupe le plan médian de la roue suivant une
droite ∆ qui rencontre le plan d'appui du véhicule en un point, et
⎯ A et B sont les deux points ainsi définis, correspondant aux deux roues, toutes les deux directrices ou
motrices, situées respectivement aux deux extrémités du même essieu, réel ou fictif
Voir Figure 1.
NOTE 1 Le plan médian de deux roues jumelées étant le plan équidistant du bord intérieur d'une roue et du bord
extérieur de l'autre roue, la droite ∆ est, dans ce cas particulier, l'intersection du plan médian des deux roues jumelées et
du plan vertical contenant l'axe de la fusée.
[1]
NOTE 2 Adapté de l'ISO 612:1978 , Article 5.
3.7
plan de référence
plan vertical, généralement longitudinal par rapport au tracteur, passant par le point repère du siège et le
centre du volant
NOTE Normalement, le plan de référence coïncide avec le plan longitudinal médian du tracteur.
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ISO 5700:2006(F)
Figure 1 — Plan longitudinal médian
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles donnés dans le Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité
a moitié du réglage horizontal du siège mm
h
a moitié du réglage vertical du siège mm
v
D déformation de la ROPS servant à calculer l'énergie de base requise au point d'application de la mm
charge et dans l'alignement de celle-ci
E énergie devant être absorbée pendant la première charge longitudinale J
il1
E énergie devant être absorbée pendant la seconde charge longitudinale J
il2
E énergie devant être absorbée pendant la charge latérale J
is
F force de la charge statique pour l'énergie de base requise N
F force de la charge statique maximale atteinte pendant la charge (à l'exclusion de la surcharge) N
max
F force appliquée à l'avant lors de l'essai d'écrasement N
f
F force appliquée à l'arrière lors de l'essai d'écrasement N
r
m masse de référence kg
t
W largeur de la ROPS mm
5 Appareillage
5.1 Essais de charge horizontale
5.1.1 Matériel, accessoires et moyens d'ancrage adéquats pour s'assurer que le châssis du tracteur est
fermement fixé au sol (et soutenu), indépendamment des pneumatiques.
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5.1.2 Dispositifs pour l'application d'une force horizontale sur la ROPS, tel qu'illustré aux Figures 2 et 3,
conformes aux spécifications de 5.1.2.1 à 5.1.2.4.
Légende
1 charge arrière
2 point repère du siège (SIP)
3 charge avant
4 point d'application de la deuxième charge longitudinale, avant ou arrière
5 plan longitudinal
6 point d'application de la charge longitudinale, avant ou arrière
Figure 2 — Application des charges avant et arrière
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(SIP)Dimensions en millimètres
Légende
1 point repère du siège (SIP)
2 point d'application de la charge latérale (voir 7.2.3)
3 déformation due à la charge longitudinale arrière
4 plan longitudinal
5 charge
Figure 3 — Application de la charge latérale
5.1.2.1 Des dispositions doivent être prises afin que la charge puisse être répartie de façon uniforme,
perpendiculairement à la direction de chargement et à l'alignement de la poutre utilisée, de longueur comprise
entre 250 mm et 700 mm et multiple exact de 50 mm.
5.1.2.2 Les arêtes de la poutre en contact avec la ROPS doivent être arrondies à un rayon maximal de
50 mm.
5.1.2.3 Des joints universels, ou leur équivalent, doivent être incorporés afin de s'assurer que le dispositif
de chargement ne contraint pas la structure en rotation ou en translation dans une quelconque direction autre
que celle du chargement.
5.1.2.4 Lorsque la longueur de la ROPS couverte par la poutre appliquant la charge appropriée ne
constitue pas une ligne droite normale à la direction d'application de la charge, l'espace doit être comblé afin
de répartir la charge sur toute cette longueur.
5.1.3 Équipement pour le mesurage de l'effort et de la déformation dans la direction de l'application de
l'effort par rapport au châssis du tracteur. Pour assurer leur exactitude, les mesurages doivent être effectués
par relevés continus. Les systèmes de mesurage doivent être placés de sorte à enregistrer l'effort et la
déformation au point d'application de la charge et dans l'alignement de celle-ci.
5.1.4 Moyens pour démontrer que la zone de dégagement n'a pas été pénétrée pendant l'essai. Un
montage de mesurage basé sur la zone de dégagement selon la Figure 4 peut être utilisé.
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ISO 5700:2006(F)
Légende
1 point repère du siège
Dimensions mm Remarques
A A
1 0
100 Minimal
B B
1 0
A A
1 2
B B 500
1 2
C C
1 2
D D
Minimal ou égal au rayon du volant plus 40 mm,
1 2
500
E E la plus grande des deux valeurs étant retenue
1 2
F F
1 2
G G
1 2
H H 500
1 2
I I
1 2
J J
1 2
E E
Minimal ou égal au rayon du volant plus 40 mm,
1 0
250
la plus grande des deux valeurs étant retenue
E E
2 0
J E 300
0 0
F G ---
0 0
I G
---
0 0
En fonction du tracteur
C D ---
0 0
E F
---
0 0
NOTE Pour les autres dimensions, voir la Figure 6 a) et b).
Figure 4 — Montage de mesurage pour la zone de dégagement
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ISO 5700:2006(F)
5.2 Essais d'écrasement
5.2.1 Matériel, accessoires et moyens d'ancrage adéquats pour s'assurer que le châssis du tracteur est
fermement fixé au sol (et soutenu) indépendamment des pneumatiques.
5.2.2 Dispositif pour l'application d'une force dirigée vers le bas sur la ROPS, comme illustré à la Figure 5,
comprenant une poutre rigide d'une largeur de 250 mm.
Légende
1 force
2 joints universels
3 vérin hydraulique
4 supports sous les essieux avant et arrière
5 poutre d'écrasement
Figure 5 — Exemple de dispositif pour l'essai d'écrasement
5.2.3 Moyens pour démontrer que la zone de dégagement n'a pas été pénétrée pendant l'essai. Un
montage de mesurage basé sur la zone de dégagement selon la Figure 4 peut être utilisé.
6 Préparation du tracteur et de la ROPS
6.1 La ROPS doit être conforme aux spécifications de production et doit être fixée au châssis du modèle de
tracteur approprié, conformément à la méthode de fixation préconisée par le constructeur.
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6.2 L'assemblage doit être immobilisé sur son assise, de façon que les éléments reliant l'assemblage et
l'assise ne se déforment pas d'une façon significative sous la charge exercée sur la ROPS. L'assemblage ne
doit recevoir aucun support sous la charge autre que ceux nécessaires à la fixation initiale.
6.3 Le réglage de la largeur de voie des roues arrière, s'il existe, doit être choisi de sorte qu'aucune
interférence n'existe avec la ROPS pendant les essais.
L'assemblage doit être supporté et bloqué, ou modifié, de façon que toute l'énergie d'essai soit absorbée par
la ROPS et par sa fixation aux parties rigides du tracteur.
6.4 Toutes les fenêtres détachables, tous les panneaux et tous les composants amovibles ne faisant pas
partie intégrante de la structure doivent être enlevés, afin qu'ils ne puissent pas contribuer à renforcer la
solidité de la ROPS.
Dans le cas où il est possible de bloquer les portes et fenêtres en position ouverte ou de les enlever pendant
le travail, elles doivent être soit enlevées, soit fixées en position ouverte pour l'essai, afin de ne pas ajouter à
la résistance de la ROPS. Il doit être noté si, dans cette position, elles engendreraient un phénomène
dangereux pour le conducteur dans le cas d'un retournement.
6.5 La ROPS doit être munie de l'équipement nécessaire pour obtenir les données force-déformation
demandées.
7 Modes opératoires d'essai
AVERTISSEMENT — Certains des essais spécifiés dans la présente Norme internationale supposent
l'utilisation de procédures qui pourraient amener à une situation dangereuse.
7.1 Déroulement de la séquence d'essais
7.1.1 Les essais doivent être effectués conformément aux points a) à e), et dans cet ordre.
a) Première charge longitudinale
Pour les tracteurs dont au moins 50 % de la masse pèse sur les roues arrière, la charge longitudinale doit être
appliquée à l'arrière. Pour les autres tracteurs, la charge longitudinale doit être appliquée à l'avant.
b) Premier essai d'écrasement
Le premier essai d'écrasement doit être réalisé à la même extrémité de la ROPS que celle où est appliquée la
charge longitudinale.
c) Charge latérale
Dans le cas d'un siège déporté et/ou d'une résistance non symétrique de la ROPS, la charge latérale doit être
appliquée sur le côté où il est le plus probable que la zone de dégagement sera pénétrée.
d) Deuxième essai d'écrasement
Le deuxième essai d'écrasement doit être appliqué à l'extrémité de la ROPS opposée à celle où est appliquée
la charge longitudinale.
Dans le cas de conceptions à deux montants, cela peut être le même point qu'en b).
e) Deuxième charge longitudinale
Une deuxième charge longitudinale doit être appliquée aux tracteurs équipés d'une ROPS inclinable, lorsque
la charge longitudinale de a) n'a pas été appliquée dans la direction dans laquelle la ROPS est conçue pour
s'incliner.
8 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 5700:2006(F)
7.1.2 Tous les essais doivent être effectués sur la même ROPS. Aucune réparation, aucun dégauchissage
ne doivent être effectués entre les essais.
7.1.3 À la fin de la séquence d'essais, les déformations permanentes de la ROPS doivent être mesurées et
relevées dans le rapport d'essai.
Après chaque essai partiel de 7.1.1, la ROPS doit être inspectée visuellement après enlèvement de la charge.
Si des fissures ou des ruptures autres que celles survenues au cours du deuxième essai d'écrasement sont
apparues pendant l'essai de charge, l'essai de surcharge spécifié en 11.4 doit être effectué avant de procéder
au chargement suivant dans l'ordre donné en 7.1.1.
Au fur et à mesure de la mise en charge, la déformation de la cabine/du bâti peut engendrer un changement
dans la direction de la charge. Cela est autorisé.
7.2 Essais de charge horizontale à l'arrière, à l'avant et latérale
7.2.1 Exigences générales pour les essais de charge horizontale
7.2.1.1 Les charges appliquées à la ROPS doivent être réparties, conformément aux spécifications
données en 5.1.2, au moyen d'une poutre rigide placée perpendiculairement au sens d'application de la
charge; cette poutre rigide peut être équipée d'un dispositif empêchant son déplacement latéral. Le taux
d'application de la charge doit être tel que le taux de déformation ne dépasse pas 5 mm/s. Lorsque la charge
est appliquée, F et D doivent être enregistrés simultanément par relevés continus pour assurer l'exactitude.
Une fois l'application initiale commencée, la charge ne doit pas être réduite jusqu'à ce que l'essai soit fini.
Cependant, il est permis d'arrêter l'augmentation de la charge si on le désire, par exemple pour relever les
mesures.
7.2.1.2 L'application de la charge doit être conforme aux exigences de 7.2.1.1 et de 5.1.2. En particulier,
si la membrure de la structure à laquelle la charge a été appliquée est incurvée, les exigences de 5.1.2.4
doivent être satisfaites.
7.2.1.3 Si aucune pièce transversale n'existe sur la structure au point d'application, une poutre d'essai de
remplacement, qui n'ajoute pas de résistance à la structure, peut être utilisée pour terminer le mode
opératoire d'essai.
7.2.2 Première charge longitudinale
La charge longitudinale doit être appliquée dans un plan horizontal et parallèlement au plan longitudinal
médian du tracteur, à l'arrière ou à l'avant comme exigé en 7.1.1 a). Si elle est appliquée à l'arrière, elle doit
l'être du côté opposé à celui qui supportera la charge latérale. Si elle est appliquée à l'avant, elle doit l'être du
côté qui supportera la charge latérale.
La charge doit être appliquée sur la membrure transversale de la structure la plus élevée de la ROPS
(c'est-à-dire la partie qui devrait vraisemblablement frapper le sol en premier lors d'un accident par
renversement).
Le point d'application de la charge doit être situé à un sixième de la largeur du sommet de la ROPS, vers
l'intérieur à partir du coin extérieur. La largeur de la ROPS doit être prise comme la distance entre deux
droites parallèles au plan longitudinal médian du tracteur, touchant l'extrémité extérieure de la ROPS dans le
plan horizontal tangent au sommet des membrures transversales de la structure.
La longueur de la poutre ne doit être ni inférieure au tiers de la largeur de la ROPS (comme décrit ci-dessus)
ni supérieure à ce minimum plus 49 mm.
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ISO 5700:2006(F)
L'essai doit être arrêté lorsque:
a) l'énergie de déformation absorbée par la ROPS est égale ou supérieure à l'énergie devant être absorbée,
E , en joules, où
il1
E=⋅1,4 m
il1 t
ou bien,
b) la ROPS pénètre dans la zone de dégagement (voir Article 9) ou laisse cette zone non protégée.
7.2.3 Charge latérale
La charge latérale doit être appliquée horizontalement dans une direction orthogonale par rapport au plan
longitudinal médian du tracteur. Elle doit être appliquée à l'extrémité supérieure de la ROPS, en un point situé
généralement à 85 mm (voir Figure 3) en avant du point repère du siège (voir Figure 3 et Article 8) ou, pour
un tracteur à poste de conduite réversible, à mi-distance entre les points repères du siège mesurés dans les
deux directions de conduite.
S'il est certain qu'une partie quelconque de la paroi latérale de la cabine touchera le sol avant que le tracteur
ne se renverse sur le côté, la charge doit être appliquée en ce point, à condition que cela permette une
répartition uniforme de la charge tel que spécifié en 7.2.1. Dans le cas d'une structure à deux montants, la
charge doit être appliquée sur la membrure latérale de la structure la plus élevée, sans se soucier du point
repère du siège.
La longueur de la poutre doit être aussi grande que possible, mais limitée à un maximum de 700 mm.
L'essai doit être arrêté lorsque:
a) l'énergie absorbée par la ROPS est supérieure ou égale à l'énergie devant être absorbée, E , en joules,
is
où
E=⋅1,75 m
is t
ou bien,
b) la ROPS pénètre dans la zone de dégagement (voir Article 9) ou laisse cette zone non protégée.
7.3 Essais d'écrasement
7.3.1 Écrasement de l'arrière
La poutre doit être placée en travers des membrures arrière de la structure les plus élevées, et la résultante
des forces d'écrasement doit être située dans le plan de référence vertical. La force F , où F = 20m, en
r r t
newtons, doit être appliquée et maintenue pendant au moins 5 s après l'arrêt de tout mouvement, constaté
visuellement, de la ROPS.
Lorsque la partie arrière du toit de la ROPS ne supporte pas toute la force d'écrasement, la force doit être
appliquée jusqu'à ce que le toit soit déformé pour coïncider avec le plan joignant la partie supérieure de la
structure de protection et la partie de l'arrière du tracteur capable de supporter la masse du véhicule lorsqu'il
est retourné. La force doit alors être supprimée et le tracteur ou la fo
...
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