ISO 3450:2011
(Main)Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked machines — Performance requirements and test procedures for brake systems
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked machines — Performance requirements and test procedures for brake systems
ISO 3450:2011 specifies minimum performance requirements and test procedures for the service, secondary and parking brake systems of wheeled and high-speed rubber-tracked earth-moving machines, for the uniform assessment of those brake systems. It is applicable to the following earth-moving machinery, operating on work sites or in mining, or travelling on public roads: self-propelled, rubber-tyred earth-moving machines, as defined in ISO 6165; self-propelled rollers and landfill compactors, as defined in ISO 6165 and ISO 8811; self-propelled scrapers, as defined in ISO 7133; remote-control machines, as defined in ISO 6165, wheeled or rubber-tracked; derivative earth-moving machines with rubber tyres; earth-moving machines with rubber tracks and a maximum machine speed greater than or equal to 20 km/h. It is not applicable to pedestrian-controlled earth-moving machinery (see ISO 17063) or crawler earth-moving machines with steel or rubber tracks that travel at less than 20 km/h (see ISO 10265). While purpose-built underground mining machines are not within the scope of ISO 3450:2011, its provisions can generally be applied to those machines with some braking performance modifications and additions, given in an annex.
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de performance et modes opératoires d'essai des systèmes de freinage
L'ISO 3450:2011 spécifie les performances minimales et les critères d'essai des dispositifs de freinage de façon à permettre une évaluation uniforme des dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement des engins sur pneumatiques ou des engins sur chenilles caoutchouc à grande vitesse. Elle s'applique aux engins de terrassement qui travaillent sur chantier, dans des applications minières ou se déplacent sur la voie publique suivants: engins de terrassement automoteurs sur pneumatiques tels que définis dans l'ISO 6165, engins de compactage automoteurs et aux engins de compactage de remblais et de déchets tels que définis dans l'ISO 6165 et dans l'ISO 8811, décapeuses automotrices telles que définies dans l'ISO 7133, machines commandées à distance, sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc, engins de terrassement dérivés sur pneumatiques, engins de terrassement sur chenilles en caoutchouc dont la vitesse maximale est supérieure ou égale à 20 km/h. L'ISO 3450:2011 ne s'applique pas aux engins de terrassement à conducteur accompagnant (voir l'ISO 17063) ou aux engins à chenilles en acier ou en caoutchouc se déplaçant à moins de 20 km/h (voir l'ISO 10265). Bien que les engins conçus pour l'exploitation minière souterraine ne font pas l'objet de l'ISO 3450:2011, ses dispositions peuvent généralement s'appliquer à ces engins, avec quelques modifications ou ajouts sur les performances de freinage, donnés dans une annexe.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3450
Fourth edition
2011-11-01
Earth-moving machinery — Wheeled or
high-speed rubber-tracked machines —
Performance requirements and test
procedures for brake systems
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur chenilles
en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de performance et
modes opératoires d’essai des systèmes de freinage
Reference number
ISO 3450:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 3450:2011(E)
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Published in Switzerland
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ISO 3450:2011(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General requirements . 5
4.1 Required brake systems . 5
4.2 Common components . 6
4.3 Brake control systems . 6
4.4 Service brake systems . 7
4.5 Secondary brake systems . 7
4.6 Parking brake systems . 7
4.7 Hydrostatic brake systems . 7
4.8 Systems with combined brake and steer function . 8
4.9 Performance and warning devices for stored energy sources . 8
4.10 Braking systems with electronic MCS . 8
4.11 Machines designed to tow trailers . 9
4.12 Machine instructions and labels . 9
4.13 Estimating brake slope capability .10
5 Test conditions .10
5.1 Overall test parameters .10
5.2 General test conditions .10
5.3 Test course . 11
5.4 Machine test configuration . 11
6 Performance tests .12
6.1 General .12
6.2 Braking system controls .12
6.3 Stored energy sources .12
6.4 Holding performance .13
6.5 Stopping performance .14
6.6 Alternative testing .16
7 Test report .16
Annex A (informative) Braking for purpose-built underground mining machines .18
Annex B (informative) Brake slope capability calculation method .23
Bibliography .24
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ISO 3450:2011(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 3450 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 2,
Safety, ergonomics and general requirements.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3450:1996), which has been technically revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3450:2011(E)
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-
tracked machines — Performance requirements and test
procedures for brake systems
1 Scope
This International Standard specifies minimum performance requirements and test procedures for the service,
secondary and parking brake systems of wheeled and high-speed rubber-tracked earth-moving machines, for
the uniform assessment of those brake systems.
It is applicable to the following earth-moving machinery, operating on work sites or in mining, or travelling on
public roads:
— self-propelled, rubber-tyred earth-moving machines, as defined in ISO 6165;
— self-propelled rollers and landfill compactors, as defined in ISO 6165 and ISO 8811;
— self-propelled scrapers, as defined in ISO 7133;
— remote-control machines, as defined in ISO 6165, wheeled or rubber-tracked;
— derivative earth-moving machines with rubber tyres;
— earth-moving machines with rubber tracks and a maximum machine speed ≥20 km/h.
It is not applicable to pedestrian-controlled earth-moving machinery (see ISO 17063) or crawler earth-moving
machines with steel or rubber tracks that travel at <20 km/h (see ISO 10265). While purpose-built underground
mining machines are not within the scope of this International Standard, its provisions can generally be applied
to those machines with some braking performance modifications and additions (see Annex A).
NOTE At the time of publication, no International Standard dedicated to purpose-built underground mining machines
had been developed.
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 6014, Earth-moving machinery — Determination of ground speed
ISO 6016, Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their equipment
and components
ISO 6165, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions
ISO 7133, Earth-moving machinery — Tractor-scrapers — Terminology and commercial specifications
ISO 8811, Earth-moving machinery — Rollers and compactors — Terminology and commercial specifications
ISO 9248, Earth-moving machinery — Units for dimensions, performance and capacities, and their measurement
accuracies
ISO 10968, Earth-moving machinery — Operator’s controls
ISO 15998, Earth-moving machinery — Machine-control systems (MCS) using electronic components —
Performance criteria and tests for functional safety
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ISO 3450:2011(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
brake system
braking system
all components which combine together to stop and/or hold the machine, including the brake control(s), brake
actuation system, the brake(s) themselves and, if the machine is so equipped, the retarder .
3.1.1
service brake system
primary system used for stopping and holding the machine
3.1.2
secondary brake system
system used to stop the machine in the event of any single failure in the service brake system
3.1.3
parking brake system
system used to hold a stopped machine in a stationary position and which, if applicable, may also be part of
secondary brake system
3.1.4
hydrostatic brake system
hydrostatic or other similar propel drive system used to meet one or more of the brake system requirements
3.1.5 Braking system components
3.1.5.1
brake control
component directly activated by the operator to cause a force to be transmitted to the brake(s)
3.1.5.2
brake actuation system
all components between the brake control and the brake(s) which connect them functionally
3.1.5.3
brake
brakes
component which directly applies a force to oppose movement of the machine
NOTE The different types of brake include friction, mechanical, electrical, regenerative devices and hydrostatic or
other fluid types.
3.1.5.4
common component
component that performs a function in two or more brake systems
EXAMPLE Pedal, valve.
3.1.5.5
retarder
energy-absorption device normally used to control machine speed
3.2
hydrostatic drive system
hydraulic system where hydraulic motors form a direct drive to the wheels or track to propel the machine and
slow machine movement
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ISO 3450:2011(E)
3.3
machine test mass
operating mass of a machine which includes the heaviest combination of cab, canopy, operator protective
structures (if required) with all their components and mountings, any combination of equipment approved
by the manufacturer of the machine, including operator and full liquid systems in accordance with ISO 6016
(e.g. machine configuration and direction of travel having the most adverse effect on braking)
NOTE 1 For rollers, the sprinkler water reservoir(s) shall be full.
NOTE 2 For self-propelled scrapers with semi-trailed units, towed trailers and all types of dumpers, the machine test
mass shall also include the maximum specified payload as per the machine manufacturer’s specifications. For all other
machines, the payload shall not be included.
3.4
stopping distance
s
distance travelled by the machine from the point on the test course at which the machine brake control actuation
begins (e.g. operator actuates the brakes) to the point on the test course where the machine is fully stopped
NOTE 1 It is expressed in metres (m).
NOTE 2 It does not take into account the operator reaction time, unless stated, but does take into account the system
reaction time.
3.5
mean deceleration
a
average rate of change in the velocity of the machine from the instant the brake control actuation begins until
a full stop is achieved
2
NOTE It is expressed in metres per second squared (m/s ), calculated from
2
v
a=
2s
where
v is the velocity of the machine immediately prior to the brake control being activated, in metres per second
(m/s);
s is the stopping distance, in metres (m).
3.6
burnishing
procedure used to condition the frictional surfaces of a brake
3.7
brake system pressure
fluid pressure available to the brake control
3.8
brake application pressure
measured fluid pressure used to actuate the brakes
3.9
modulated braking
ability to continuously and progressively increase and decrease the braking force by operation of the brake
control
EXAMPLE A system allows the braking force to be increased and decreased over time, based on single or repeated
movements of the brake control.
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ISO 3450:2011(E)
3.10
test course
surface upon which the test is carried out
NOTE See 5.3.
3.11
cold brakes
〈brake systems containing friction elements〉 condition of brakes where
— the brakes have not been actuated in the previous hour except in accordance with the applicable
performance test (see Clause 6),
— the brakes have been cooled to 100 °C or less when measured on the brake disc or the outside of the
brake drum, or
— in the case of totally enclosed brakes, including oil-immersed brakes, the temperature measured on the
outside of the housing closest to the brake is below 50 °C or within the brake manufacturer’s specifications
3.12
maximum machine speed
maximum speed determined in accordance with ISO 6014, or equivalent
3.13
back throttling
action of applying slight forward or reverse power to a hydrostatic or other similar drive system in order to hold
the machine stationary
3.14
derivative earth-moving machine
machine with a combination of features from other earth-moving machines, thereby creating different
configurations or arrangements
EXAMPLE Machine having the front-mounted equipment of a loader on a non-self-loading, rear-mounted dumper
body.
3.15
safe state
condition in which, after a malfunction of the machine control system, the controlled equipment, process or
system is automatically or manually stopped or switched into a mode that prevents unexpected performance
or the potentially hazardous release of stored energy
3.16
dumper
self-propelled crawler or wheeled machine with an open body, which transports and dumps or spreads material,
and where loading is performed by means other than the dumper
[ISO 6165]
NOTE For semi-trailed dumpers, see ISO 7132:2003, Figures 3, 16 and 20.
3.16.1
rigid-frame dumper
dumper having a rigid frame and wheel or crawler steering
[ISO 6165]
NOTE Rigid-frame and articulated-frame dumpers are illustrated in ISO 7132:2003, Figures 1 and 2, 8 and 9, 14 and
15, and 18 and 19.
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ISO 3450:2011(E)
3.16.2
articulated-frame dumper
〈wheeled machine〉 dumper with an articulated frame which accomplishes the steering of the dumper
[ISO 6165]
NOTE Rigid-frame and articulated-frame dumpers are illustrated in ISO 7132:2003, Figures 1 and 2, 8 and 9, 14 and
15, and 18 and 19.
3.17
trailer
transport machine with one or more axles which, according to its design, is suitable and intended for coupling
to a self-propelled machine
3.18
fully developed deceleration rate
maximum continuous deceleration rate which the machine is capable of developing on a specified constant
slope, with a specific machine test mass and surface condition and an initial (prior to deceleration) machine
travel speed
3.19
purpose-built underground mining machine
specialized earthmoving machine designed for underground use which may have a lower height profile and
trailer attached
EXAMPLE Underground dump trucks, tele-dumpers, load haul dumps, scoops, coal haulers, power trams, chock
carriers, personnel carriers, loading machines.
3.20
machine control system
MCS
components needed to fulfil the function of the system, including sensors, signal processing unit, monitor,
controls and actuators or several of these
NOTE The extent of the system is not limited to the electronic controls, but is defined by the machine-related function
of the complete system. It therefore consists generally of electronic, non-electronic and connection devices. This can
include mechanical, hydraulic, optical or pneumatic components/systems.
[ISO 15998]
4 General requirements
The requirements of this clause apply to all machines within the scope of this International Standard.
All brake systems shall be designed, constructed and installed such that contamination and/or its effects are
minimized.
4.1 Required brake systems
4.1.1 All machines shall be equipped with
a) a service brake system,
b) a secondary brake system, and
c) a parking brake system.
Service, secondary and parking brake systems may share common components or functions and do not have
to be three independent and separate systems.
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ISO 3450:2011(E)
4.1.2 No brake system (including hydrostatic systems) shall contain a disconnecting device such as a clutch
or shiftable gear-box which allows disabling of the brake, except for systems in accordance with a) and/or b), as
follows:
a) any device designed to disconnect the service or secondary brake power source for cold weather starting
shall require application of the parking brake before disconnection can take place;
b) a parking brake disconnect (release) designed to allow movement of disabled machines shall be located
outside the operator’s station unless it can be reapplied immediately.
4.1.3 All machines shall have service brakes of an equal nominal capacity rating applicable to each of the
wheels (or equivalent) of at least one axle. Dumpers and self-propelled scrapers with semi-trailed unit(s) shall
have service brakes applicable to at least one axle of the towing machine and one axle of each semi-trailed unit.
4.1.4 For rollers, the service and secondary brakes shall apply to all power-driven drums and wheels. Each
drum of a split drum shall have the same nominal brake torque. The brake of a single-drum roller and a combined
roller shall apply to all wheels and to the drum.
4.1.5 If the parking brake is intended to stop creep movement, the parking brake system shall permit actuation
of the parking brake during travel.
4.2 Common components
Service, secondary and parking brake systems can share common components. Where common components
are used, the machine’s braking performance shall meet the requirements for secondary brake systems given
in 4.5 and 4.7, as applicable. If there is a failure in any single component within the brake system — except for
tyres, drum or track — braking performance shall be in accordance with Table 3.
Acceptable performance is achieved for common brake control failure as follows. If there is a failure with a
common brake control (lever, pedal, etc.) used to actuate the combined service and secondary brake systems,
and there is another dynamic braking capability provided with the machine (e.g. parking brake with dynamic
braking capability), the dynamic braking capability shall stop the machine after the failure within 120 % of the
stopping distance for secondary brakes (under secondary test conditions) in accordance with Table 3. This
dynamic braking capability may be applied automatically and without modulation. An indication should be given
to the operator simultaneous with, or before, application of the brake system, if applied automatically.
4.3 Brake control systems
All brake system controls shall be capable of being applied by an operator from the operating position. Parking
brake system controls shall be arranged so that, unless immediately reapplied, they cannot be released once
applied.
Unintended brake control activation can be avoided through compliance with ISO 10968.
Brake control systems should be designed to avoid any unintended application or release of brakes during
normal operation. This does not preclude the automatic application of a brake system due to intended design
conditions that also meet the requirements of this International Standard.
The arrangement of the brake system controls should be in accordance with ISO 10968. If not, an instructional
sign shall be provided (e.g. using symbols) explaining the control arrangement. Brake pedals and hydrostatic
brake system controls are obvious and may not require machine instructions.
A brake control system shall prevent or minimize any uncontrolled braking performance (random brake
applications, releases or sporadic braking performance, etc.) during normal operation (start, stop or normal
travel operation of the machine, etc.).
Electric, electronic and electronic machine control systems (MCS) for service, secondary or parking brakes
shall comply with ISO 15998.
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ISO 3450:2011(E)
The operator should be able to apply the service or secondary brake while retaining control of the steering
device on the machine with at least one hand.
4.4 Service brake systems
All machines shall meet the service brake performance requirements given in Clause 6, as applicable. The
service brake system shall have modulated braking for machines designed for maximum machine speeds
greater than 6 km/h. If a travel mode that limit the maximum machine speed to 6 km/h or less can be selected,
modulation is not required in this mode.
If other systems receive power from the service brake system, any failure in those systems that reduces service
brake system performance shall be considered as a failure in the service brake system.
4.5 Secondary brake systems
All machines shall meet the secondary brake performance requirements given in Clause 6, as applicable. The
secondary brake system shall have modulated braking for maximum machine speeds greater than 20 km/h.
4.6 Parking brake systems
All machines shall meet the parking brake requirements of Clause 6, as applicable.
After application of the parking brake, the parking brake system shall not depend on an exhaustible energy
source or continuous operator action (e.g. hand or foot effort). The parking brake system may use common
components, provided the requirements of 6.4 and Table 2 are met. The parking brake, operating according
to the manufacturer’s specifications, shall be in accordance with Table 2, regardless of any contraction of the
brake parts or leakage of any kind.
NOTE Mechanical springs are not considered to be an exhaustible energy source. Back throttling by a hydrostatic
drive system does not meet the parking brake requirements, as back throttling requires continuous operator action.
The parking brake shall require an action by the operator prior to release of the parking brake control. The
parking brake shall not automatically release during normal start up or upon loss of power to the parking brake
system or parking brake MCS.
A parking brake may be applied automatically (e.g. spring- or control-system-activated), in which case it shall
be applied or remain applied after the machine is in a stopped condition and the engine shut down.
Machines with the capability for a self test of the parking brake shall include design provisions that the machine
does not propel unless there is a propel activation by the operator during the self test.
4.7 Hydrostatic brake systems
For a machine fitted with a hydrostatic brake system, the service and secondary brakes shall be in accordance
with 4.4 and 4.5, respectively.
Typical hydrostatic brake systems have an exhaustible power supply and would not be able to meet the
requirements for parking brakes given in 4.6.
Service brake application shall be obtained by one of the following means:
— operation of a single control;
— moving the foot from the drive pedal to the brake pedal;
— at the start of the braking sequence, releasing the drive control(s) and moving to the neutral or reverse
propel position using hand or foot.
A brake system additional to the service brake may be used to hold the machine when there is creep movement.
A machine may be held stationary, regardless of the grade, using the throttle of the hydrostatic or similar propel
drive system (back throttling).
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4.8 Systems with combined brake and steer function
If the braking system has a combined brake and steer function and is used as the secondary brake system,
the machine shall maintain controllability during secondary brake stopping distance testing in accordance with
Clause 6.
While remaining within the applicable secondary brake stopping distance specified in Table 3, the machine
shall not veer outside a boundary lane, X, on either side of the machine, in accordance with Figure 1.
For W ≤2, X shall be 1,25W.
For W >2, X shall be 2 m. This is intended to limit the machine veering outside the required public road traffic lane width.
Key
W width of machine over wheels or tracks, m
X width of boundary lane, m
Figure 1 — Boundary conditions for secondary braking
4.9 Performance and warning devices for stored energy sources
If stored energy (e.g. reservoirs, accumulators) is used for the service brake system, the stored energy system
shall be equipped with a low-energy warning device. The remaining pressure on the third service brake
application after the warning signal shall have sufficient energy to provide secondary brake performance in
accordance with Table 3, as applicable to the machine.
The warning device shall readily attract the operator’s attention by providing a continuous (e.g. steady or
pulsating) visible and/or audible warning. Gauges indicating pressure or vacuum do not meet this requirement.
4.10 Braking systems with electronic MCS
The electronic control system for a braking system shall meet safe state requirements as determined by the
manufacturer using a risk assessment methodology. An electronic MCS complying with ISO 15998 meets such
safe state requirements.
If the maximum machine speed is limited by design to less than 6 km/h, these safe state requirements are
fulfilled when any of the braking systems can bring the machine to a stop within the brake stopping distances
given Table 3.
Braking systems on machines that meet the requirements of this International Standard also achieve the safety
concept of ISO 15998 for earth-moving machinery braking systems. A risk assessment of the brake MCS
needs to be carried out to determine if functional braking after any single failure involving an electrical and/or
electronic MCS meets the braking performance requirements of this International Standard.
NOTE ISO 15998 also requires additional testing of the MCS to verify its performance and modes of failure.
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4.11 Machines designed to tow trailers
All performance requirements given in this International Standard that apply to the service, secondary and
parking brakes of a machine also apply to the combination of a machine and trailer(s).
The trailer or trailed unit(s) do not require brakes if the towing machine’s brakes meet the service, secondary
and parking brake requirements when tested with the combined machine and trailer mass, including the
specified trailer payload.
The trailer brakes should be evaluated for protection against jack-knifing, if applicable.
4.12 Machine instructions and labels
4
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3450
Quatrième édition
2011-11-01
Engins de terrassement — Engins
sur pneumatiques ou sur chenilles
en caoutchouc à grande vitesse —
Exigences de performance et modes
opératoires d’essai des systèmes de
freinage
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked
machines — Performance requirements and test procedures for brake
systems
Numéro de référence
ISO 3450:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 3450:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences générales . 5
4.1 Dispositifs de freinage exigés . 6
4.2 Composants communs . 6
4.3 Dispositifs de commande de freinage . 7
4.4 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de service . 7
4.5 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de secours . 7
4.6 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de stationnement . 7
4.7 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage hydrostatique . 8
4.8 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage combinant les fonctions de
freinage et de direction . 8
4.9 Performances requises et dispositif d’avertissement pour les sources à accumulation
d’énergie . 9
4.10 Dispositifs de freinage dotés d’un MCS électronique . 9
4.11 Engins conçus pour tracter une remorque . 9
4.12 Instructions et étiquettes de l’engin . 9
4.13 Méthode pour évaluer la capacité de freinage sur pente . 11
5 Conditions d’essai . 11
5.1 Paramètres d’essai généraux . 11
5.2 Conditions générales d’essai . 11
5.3 État de la piste d’essai .12
5.4 Configuration d’essai de l’engin .12
6 Essais de performance .12
6.1 Généralités .12
6.2 Commandes de dispositif de freinage .13
6.3 Sources à accumulation d’énergie .13
6.4 Performance d’immobilisation .14
6.5 Distances d’arrêt .15
6.6 Autres essais des dispositifs de freinage .17
7 Rapport d’essai .18
Annexe A (informative) Freinage des engins conçus pour l’exploitation minière souterraine .19
Annexe B (informative) Méthode de calcul de la capacité de freinage sur pente .24
Bibliographie .25
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ISO 3450:2011(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 3450 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 2,
Sécurité, ergonomie et exigences de sécurité.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 3450:1996), qui a fait l’objet d’une révision
technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 3450:2011(F)
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur
chenilles en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de
performance et modes opératoires d’essai des systèmes de
freinage
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les performances minimales et les critères d’essai des dispositifs
de freinage de façon à permettre une évaluation uniforme des dispositifs de freinage de service, de secours et
de stationnement des engins sur pneumatiques ou des engins sur chenilles en caoutchouc à grande vitesse.
Elle s’applique aux engins de terrassement suivants qui travaillent sur chantier, dans des applications minières
ou se déplacent sur la voie publique:
— engins de terrassement automoteurs sur pneumatiques tels que définis dans l’ISO 6165;
— engins de compactage automoteurs et aux engins de compactage de remblais et de déchets tels que
définis dans l’ISO 6165 et dans l’ISO 8811;
— décapeuses automotrices telles que définies dans l’ISO 7133;
— machines commandées à distance, sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc;
— engins de terrassement dérivés sur pneumatiques;
— engins de terrassement sur chenilles en caoutchouc dont la vitesse maximale est ≥20 km/h.
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux engins de terrassement à conducteur accompagnant
(voir l’ISO 17063) ou aux engins à chenilles en acier ou en caoutchouc se déplaçant à moins de 20 km/h
(voir l’ISO 10265). Bien que les engins conçus pour l’exploitation minière souterraine ne fassent pas l’objet
de la présente Norme internationale, ses dispositions peuvent généralement s’appliquer à ces engins, avec
quelques modifications ou ajouts sur les performances de freinage (voir Annexe A).
NOTE Au moment de la publication, aucune Norme internationale de freinage n’avait été élaborée spécifiquement
pour les engins conçus pour l’exploitation minière souterraine.
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 6014, Engins de terrassement — Détermination de la vitesse au sol
ISO 6016, Engins de terrassement — Méthodes de mesure des masses des engins de terrassement complets,
de leurs équipements et de leurs organes constitutifs
ISO 6165, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions
ISO 7133, Engins de terrassement — Décapeuses — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 8811, Engins de terrassement — Engins de compactage — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 9248, Engins de terrassement — Unités pour exprimer les dimensions, les performances et les capacités,
et exactitude de leur mesurage
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ISO 3450:2011(F)
ISO 10968, Engins de terrassement — Commandes de l’opérateur
ISO 15998, Engins de terrassement — Systèmes de contrôle-commande utilisant des composants
électroniques — Critères et essais de performances de sécurité fonctionnelle
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
dispositif de freinage
totalité des composants dont l’action combinée a pour effet d’arrêter et/ou de maintenir l’engin immobile, y
compris la(les) commande(s), le dispositif de transmission de puissance, le(les) frein(s) et, si l’engin en est
équipé, le ralentisseur
3.1.1
dispositif de freinage de service
dispositif de freinage principal utilisé pour arrêter et maintenir l’engin en position d’arrêt
3.1.2
dispositif de freinage de secours
dispositif de freinage utilisé pour arrêter l’engin en cas de défaillance du dispositif de freinage de service
3.1.3
dispositif de freinage de stationnement
dispositif utilisé pour maintenir immobile un engin arrêté et pouvant, selon le cas, faire partie d’un dispositif de
freinage de secours
3.1.4
dispositif de freinage hydrostatique
dispositif à transmission hydrostatique ou autre dispositif d’entraînement similaire utilisé pour satisfaire à une
ou plusieurs des exigences du dispositif de freinage
3.1.5 Composants du dispositif de freinage
3.1.5.1
commande de frein
élément actionné directement par l’opérateur pour transmettre une force au(x) frein(s)
3.1.5.2
dispositif de transmission de puissance
ensemble des composants situés entre la commande et le (les) frein(s), destinés à les relier fonctionnellement
3.1.5.3
frein
élément qui applique directement une force s’opposant au mouvement de l’engin
NOTE Les divers types de freins incluent les freins à friction, mécaniques, électriques, à récupération, hydrostatiques
ou à autres types de fluide.
3.1.5.4
composant commun
composant assurant une fonction dans deux ou plus dispositifs de freinage
EXEMPLE Pédale, distributeur.
3.1.5.5
ralentisseur
dispositif d’absorption de l’énergie généralement utilisé pour contrôler la vitesse de l’engin
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3.2
transmission hydrostatique
ensemble dans lequel les moteurs hydrauliques entraînent directement les roues ou les chenilles pour propulser
ou ralentir le mouvement de l’engin
3.3
masse d’essai de l’engin
masse en fonctionnement de l’engin comprenant la combinaison la plus lourde incluant la cabine, le toit, les
structures de protection de l’opérateur (si nécessaire) avec tous leurs éléments et fixations, la combinaison
de l’équipement approuvé par le fabricant de l’engin, y compris l’opérateur et les circuits de liquide remplis
conformément à l’ISO 6016 (par exemple configuration de l’engin et sens de déplacement ayant l’effet le plus
défavorable sur le freinage)
NOTE 1 Pour les engins de compactage, les réservoirs d’eau des systèmes d’arrosage sont pleins.
NOTE 2 La masse d’essai des décapeuses automotrices avec unités semi-portées, des remorques tractées et de tous
les types de tombereaux doit inclure la charge utile maximale spécifiée conformément aux spécifications du fabricant de
l’engin. La masse d’essai de toutes les autres formes d’engin n’inclut pas la charge utile.
3.4
distance d’arrêt
s
distance parcourue par l’engin entre le point de la piste d’essai où la commande de frein de la machine
commence à être actionnée (par exemple par l’opérateur) et celui où la machine s’immobilise
NOTE 1 La distance d’arrêt est exprimée en mètres (m).
NOTE 2 Le temps de réaction de l’opérateur n’est pas inclus dans la distance d’arrêt contrairement au temps de réaction
du dispositif.
3.5
décélération moyenne
a
taux de variation moyenne de la vitesse de l’engin à partir de l’instant où la commande de frein de l’engin
commence à être actionnée et celui où l’engin s’immobilise
2
NOTE La décélaration moyenne est exprimée en mètres par seconde au carré (m/s ), calculée d’après
2
v
a=
2s
où
v est la vitesse de l’engin immédiatement avant que le dispositif de freinage soit actionné, exprimée
en mètres par seconde (m/s);
s est la distance d’arrêt, exprimée en mètres (m).
3.6
brunissage
procédé de conditionnement des surfaces de friction du (des) frein(s) de l’engin
3.7
pression à l’intérieur du dispositif de freinage
pression fluidique disponible à la commande de frein
3.8
pression d’application de la force de freinage
pression fluidique mesurée servant à actionner les freins
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3.9
modulation du freinage
capacité à augmenter et à diminuer de façon continue et progressive la force de freinage par la commande de
freinage
EXEMPLE Un dispositif permet l’augmentation et la baisse de la force de freinage au cours du temps selon des
mouvements simples ou répétés de la commande de freinage.
3.10
piste d’essai
surface sur laquelle l’essai est réalisé
NOTE Voir 5.3.
3.11
freins froids
〈dispositifs de freinage contenant des éléments à friction〉 freins remplissant l’une des conditions suivantes:
— les freins n’ont pas été actionnés pendant l’heure qui précède, sauf conformément à l’essai de performances
applicable (voir Article 6);
— les freins ont été refroidis jusqu’à une température inférieure ou égale à 100 °C, mesurée sur le disque de
frein ou sur la surface extérieure du tambour de frein;
— dans le cas de freins entièrement enveloppés, y compris les freins immergés dans de I’huile, la température
mesurée sur la surface extérieure du carter à proximité du frein est inférieure à 50 °C ou demeure dans les
limites spécifiées par le fabricant
3.12
vitesse maximale de l’engin
vitesse maximale déterminée conformément à l’ISO 6014 ou par une méthode équivalente
3.13
maintien au ralenti
action d’exercer une légère impulsion vers l’avant ou vers l’arrière sur un dispositif à transmission hydrostatique
ou autres dispositifs de transmission similaires pour immobiliser l’engin
3.14
engins de terrassement dérivés
types d’engins de terrassement obtenus en combinant différents modèles d’engins de manière à créer
différentes configurations ou adaptations
EXEMPLE Un engin ayant l’équipement d’une chargeuse monté à l’avant, sur une benne de tombereau montée à
l’arrière, non autochargeuse.
3.15
état de sécurité
état dans lequel l’équipement, le processus ou le système commandé est automatiquement ou manuellement
arrêté ou basculé dans un mode permettant d’empêcher un fonctionnement inattendu ou le dégagement
potentiellement dangereux d’énergie accumulée à la suite d’un dysfonctionnement du système de contrôle-
commande de l’engin
3.16
tombereau
engin automoteur à roues ou à chenilles ayant une benne ouverte qui transporte et déverse ou répand des
matériaux, et dont le chargement est assuré à l’aide de moyens externes au tombereau
[ISO 6165]
NOTE Pour les tombereaux semi-portés, voir l’ISO 7132:2003, Figures 3, 16 et 20.
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3.16.1
tombereau à châssis rigide
tombereau ayant un châssis rigide dont la direction est assurée par des roues ou des chenilles
[ISO 6165]
NOTE Les tombereaux à châssis rigide et à châssis semi-articulé sont illustrés dans l’ISO 7132:2003, Figures 1 et 2,
8 et 9, 14 et 15, et 18 et 19.
3.16.2
tombereau à châssis articulé
tombereau ayant un châssis articulé qui assure la direction du tombereau
[ISO 6165]
NOTE Les tombereaux à châssis semi-articulé et à châssis rigide sont illustrés dans l’ISO 7132:2003, Figures 1 et 2,
8 et 9, 14 et 15, et 18 et 19.
3.17
remorque
engin de transport à un ou plusieurs essieux qui, selon sa conception, est prévu pour s’accrocher à un engin
automoteur
3.18
taux de décélération maximale
taux de décélération continue maximale que l’engin est capable de développer sur une pente constante définie,
avec une masse d’essai et un état de surface spécifiques et une vitesse de déplacement de l’engin initiale
(antérieure à la décélération)
3.19
engin conçu pour les mines souterraines
engin de terrassement spécifique conçu pour l’exploitation souterraine, pouvant présenter un profil de répartition
verticale plus bas et avoir une remorque accrochée
EXEMPLE Tombereau souterrain, tombereau à vidage par poussée, camion-benne souterrain, camion-benne
télescopique, chargeuse-transporteuse, benne, wagon de mine, berline à moteur, transporteur de piles de soutènement,
véhicule de transport de personnel et engin de chargement.
3.20
système de contrôle-commande
MCS
composants nécessaires à l’exécution de la fonction du système comprenant généralement des capteurs, une
unité de traitement des signaux, des commandes et des actionneurs
NOTE L’étendue du système ne se limite pas aux commandes électroniques, mais est définie par la fonction relative
à la machine du système complet. Elle comprend par conséquent généralement des dispositifs électroniques, non
électroniques et de connexion. Elle peut comprendre des composants/des systèmes qui peuvent être électroniques,
mécaniques, hydrauliques, optiques ou pneumatiques.
[ISO 15998]
4 Exigences générales
Les exigences suivantes s’appliquent à tous les engins rentrant dans le domaine d’application de la présente
Norme internationale.
Tous les dispositifs de freinage doivent être conçus, fabriqués et installés de manière à minimiser la pollution
et/ou ses effets.
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ISO 3450:2011(F)
4.1 Dispositifs de freinage exigés
4.1.1 Tous les engins doivent être équipés
a) d’un dispositif de freinage de service,
b) d’un dispositif de freinage de secours, et
c) d’un dispositif de freinage de stationnement.
Les dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement peuvent partager des composants ou
des fonctions en commun et ne doivent pas représenter trois dispositifs distincts et indépendants.
4.1.2 Aucun dispositif de freinage (y compris un dispositif de freinage hydrostatique) ne doit comporter de
dispositif de déconnexion du frein tel qu’un dispositif d’embrayage ou une boîte de changement de vitesse
permettant la mise hors service du frein, à l’exception des dispositifs satisfaisant à a) et/ou b), comme suit:
a) tout dispositif conçu pour déconnecter la source de puissance du frein de service ou de secours pour le
démarrage par temps froid doit nécessiter l’application du frein de stationnement avant la déconnexion
des freins de service ou de secours;
b) un dispositif de déconnexion du frein de stationnement permettant le mouvement d’engins mis hors service
doit se trouver à l’extérieur de la cabine de l’opérateur, sauf s’il peut être immédiatement réappliqué.
4.1.3 Tous les engins doivent être équipés de freins de service de capacité nominale identique, applicables
à chaque roue (ou équivalent) d’un essieu au moins. Les tombereaux et décapeuses automotrices avec
élément(s) remorqué(s) doivent être munis d’au moins un frein sur un essieu de l’engin tracteur et d’un frein sur
un essieu de l’élément remorqué.
4.1.4 Pour les engins de compactage, les freins de service et de secours doivent s’appliquer à tous les
tambours et roues mécaniques. Pour les tambours cloisonnés, chaque partie du tambour doit avoir le même
couple de freinage nominal. Sur les engins de compactage monocylindres et sur les engins de compactage
mixtes, le freinage doit s’appliquer à la fois sur le cylindre et sur les roues.
4.1.5 Si le frein de stationnement est prévu pour arrêter un mouvement de glissement, le dispositif de freinage
de stationnement doit permettre l’activation du frein de stationnement pendant le déplacement.
4.2 Composants communs
Les dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement peuvent partager des composants
communs. Toutefois, les performances de freinage de l’engin doivent satisfaire aux exigences du dispositif de
freinage de secours définies en 4.5 et 4.7, le cas échéant. En cas de défaillance d’un seul composant au sein
du dispositif de freinage, excepté les pneumatiques, un cylindre ou une chenille, les performances de freinage
doivent être conformes au Tableau 3.
Les performances acceptables sont réalisées pour une défaillance de commande de freinage commune, de
la façon suivante. En cas de défaillance d’une commande de freinage commune (levier, pédale, etc.) utilisée
pour activer les dispositifs combinés de freinage de service et de secours et à condition que soient prévus
avec l’engin d’autres modes de freinage dynamique (par exemple frein de stationnement avec fonctionnalité
de freinage dynamique). La fonctionnalité de freinage dynamique doit alors arrêter l’engin, après la défaillance,
dans les limites de 120 % de la distance d’arrêt indiquée pour les freins de secours (dans les conditions
d’essai secondaires) conformément au Tableau 3. Cette capacité de freinage dynamique peut être appliquée
automatiquement et sans modulation.
Il convient de donner simultanément une indication à l’opérateur lors de l’application du dispositif de freinage
ou avant, si l’opération est automatique.
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4.3 Dispositifs de commande de freinage
Toutes les commandes de dispositif de freinage doivent pouvoir être appliquées par un opérateur depuis le
poste de conduite. Les commandes des dispositifs de freinage de stationnement doivent être disposées de
manière à ne pas pouvoir être relâchées une fois actionnées.
L’activation non intentionnelle des commandes de freinage peut être évitée conformément à l’ISO 10968.
Il convient que les dispositifs de commande de freinage soient conçus pour éviter toute application ou
relâchement non intentionnels des freins pendant le fonctionnement normal. Cela n’exclut pas l’application
automatique d’un dispositif de freinage en présence de conditions de conception prévues satisfaisant également
aux exigences de la présente Norme internationale.
Il convient que les dispositifs de commande de freinage soient agencés tels que définis dans l’ISO 10968. Des
instructions doivent être fournies (sous forme de symboles) si le fonctionnement des commandes n’est pas
tel que défini dans l’ISO 10968. Le fonctionnement des pédales de frein et des commandes de dispositifs de
freinage hydrostatiques est évident et ne nécessite pas d’instructions.
Les commandes de dispositif de freinage doivent empêcher ou minimiser tout freinage incontrôlé (par exemple
applications de freinage aléatoire, relâchement ou freinage sporadique) pendant le fonctionnement normal (à
savoir, pendant le démarrage, l’arrêt ou le fonctionnement en déplacement normal de l’engin, etc.).
Les systèmes de contrôle-commande électriques et électroniques (MCS) des freins de service, de secours et
de stationnement doivent être conformes à l’ISO 15998.
Il convient que le conducteur soit capable d’appliquer le frein de service ou de secours tout en conservant au
moins une main sur la commande de direction de l’engin.
4.4 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de service
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de service spécifiées
à l’Article 6, le cas échéant. Le dispositif de freinage de service doit être modulé pour les engins conçus avec
des vitesses maximales supérieures à 6 km/h. Si un mode de transport limitant la vitesse maximale de la
machine à 6 km/h ou moins peut être choisi, la modulation n’est pas exigée dans ce mode.
Si d’autres dispositifs sont alimentés en puissance par le dispositif de freinage de service, toute défaillance
de ces dispositifs réduisant les performances du dispositif de freinage de service doit être considérée comme
étant une défaillance du dispositif de freinage de service.
4.5 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de secours
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de secours spécifiées
à l’Article 6, le cas échéant. Le dispositif de freinage de secours doit être modulé pour des vitesses maximales
de l’engin supérieures à 20 km/h.
4.6 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de stationnement
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de stationnement
spécifiées à l’Article 6, le cas échéant.
Après avoir été actionné, le dispositif de freinage de stationnement ne doit pas être dépendant d’une source
d’énergie épuisable ni d’une action continue de l’opérateur (effort exercé par la main ou le pied). Le dispositif
de freinage de stationnement peut utiliser des composants communs à d’autres dispositifs de freinage, à
condition que les exigences de 6.4 et du Tableau 2 soient satisfaites. Le frein de stationnement, fonctionnant
conformément aux spécifications du fabricant, doit satisfaire aux exigences du Tableau 2, indépendamment de
tout serrage des éléments de freinage ou d’une fuite quelconque.
NOTE Les ressorts mécaniques ne sont pas considérés comme une source d’énergie épuisable. La réduction des
gaz avec le dispositif à transmission hydrostatique ne satisfait pas aux exigences de freinage de stationnement dans la
mesure où elle requiert une action continue de l’opérateur.
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ISO 3450:2011(F)
Les freins de stationnement doivent requérir une action de l’opérateur avant le relâchement de la commande de
frein de stationnement. Le frein de stationnement ne doit pas se relâcher automatiquement lors du démarrage
normal ou en cas de perte de puissance du dispositif de freinage de stationnement ou du système de contrôle-
commande du frein de stationnement.
Les freins de stationnement peuvent être appliqués automatiquement (par exemple en étant activés par un
système à ressort ou une commande), auquel cas ils doivent rester appliqués après arrêt de l’engin et la
coupure du moteur.
Les engins dotés de la fonctionnalité d’autotest du frein de stationnement doivent inclure des dispositions de
conception selon lesquelles l’engin n’est pas propulsé sans activation de l’opérateur pendant l’autotest.
4.7 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage hydrostatique
Un engin équipé d’un dispositif de freinage hydrostatique doit satisfaire à 4.4 et 4.5 respectivement pour les
freins de service et les fre
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.