Earth-moving machinery -- Falling-object protective structures -- Laboratory tests and performance requirements

ISO 3449:2004 specifies laboratory tests for measuring the structural characteristics of, and gives performance requirements in a representative test for, falling-object protective structures (FOPS) intended for use on ride-on earth-moving machines as defined in ISO 6165. It is applicable to both FOPS supplied as an integral part of the machine and those supplied separately for attachment to the machine. It is not applicable to FOPS intended for use on landfill compactors, excavators, rollers, trenchers, pipelayers, for the additional seat for operation of an attachment (e.g. attachment backhoe), or on machines with a power rating of less than 15 kW.

Engins de terrassement -- Structures de protection contre les chutes d'objets -- Essais de laboratoire et critères de performance

L'ISO 3449:2005 spécifie des essais de laboratoire destinés à établir les caractéristiques structurelles, et fournit des exigences de performance lors d'un essai représentatif des structures de protection contre les chutes d'objets (FOPS) destinées à être utilisées dans des engins de terrassement à conducteur porté, tels que définis dans l'ISO 6165. Elle est applicable aussi bien aux FOPS faisant partie intégrante de l'engin qu'à celles qui sont fournies séparément pour être fixées à un engin. Elle n'est pas destinée à s'appliquer aux FOPS pour compacteurs de remblais, pelles, compacteurs, trancheuses, poseurs de canalisations, pour le siège supplémentaire nécessité par le fonctionnement d'un accessoire (par exemple chargeuse-pelleteuse), ou pour les engins de moins de 15 kW de puissance nominale.

General Information

Status
Published
Publication Date
11-Sep-2005
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
16-Jun-2005
Completion Date
12-Sep-2005
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ISO 3449:2005 - Earth-moving machinery -- Falling-object protective structures -- Laboratory tests and performance requirements
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ISO 3449:2005 - Engins de terrassement -- Structures de protection contre les chutes d'objets -- Essais de laboratoire et criteres de performance
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3449
Fifth edition
2005-09-15
Earth-moving machinery — Falling-object
protective structures — Laboratory tests
and performance requirements
Engins de terrassement — Structures de protection contre les chutes
d'objets — Essais de laboratoire et critères de performance
Reference number
ISO 3449:2005(E)
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3449:2005(E)
PDF disclaimer

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Published in Switzerland
ii © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 3449:2005(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Scope..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 General................................................................................................................................................... 2

5 Laboratory tests.................................................................................................................................... 4

6 Performance requirements.................................................................................................................. 8

7 Labelling................................................................................................................................................ 9

8 Reporting of test results .................................................................................................................... 10

Annex A (normative) Typical test report........................................................................................................ 11

Bibliography ..................................................................................................................................................... 13

© ISO 2005 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3449:2005(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 3449 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 2,

Safety requirements and human factors.

This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 3449:1992), which has been technically revised.

iv © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3449:2005(E)
Introduction

This International Standard provides performance criteria for falling-object protective structures (FOPS). It

recognizes that there are various classes and sizes of machines that operate in a variety of environmental

conditions. It is intended to assure operators of reasonable protection from falling objects of different sizes and

masses.

Its laboratory tests are a means of evaluating the characteristics of the structures used to protect the operator

from localized impact penetration and, indirectly, of the load-carrying capacity of the supporting structure to

resist impact loading.

This International Standard establishes a consistent, repeatable means of evaluating characteristics of FOPS

under loading and prescribes performance requirements for these structures under such loading in a

representative test.

For similar tests on FOPS for excavators and excavator-based machines, see ISO 10262.

© ISO 2005 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3449:2005(E)
Earth-moving machinery — Falling-object protective
structures — Laboratory tests and performance requirements
1 Scope

This International Standard specifies laboratory tests for measuring the structural characteristics of, and gives

performance requirements in a representative test for, falling-object protective structures (FOPS) intended for

use on ride-on earth-moving machines as defined in ISO 6165. It is applicable to both FOPS supplied as an

integral part of the machine and those supplied separately for attachment to the machine. It is not intended to

apply to FOPS intended for use on landfill compactors, excavators, rollers, trenchers, pipelayers, for the

additional seat for operation of an attachment (e.g. attachment backhoe), or on machines with a power rating

of less than 15 kW.

NOTE This International Standard can be used to provide guidance to the manufacturers of roll-over or falling-object

protective structures should it be decided to provide such protection for these or other machines for a particular application.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.
ISO 148:1983, Steel — Charpy impact test (V-notch)

ISO 898-1:1999, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts,

screws and studs

ISO 898-2:1992, Mechanical properties of fasteners — Part 2: Nuts with specified proof load values — Coarse

thread

ISO 3164:1995, Earth-moving machinery — Laboratory evaluations of protective structures — Specifications

for deflection-limiting volume

ISO 3471:1994, Earth-moving machinery — Roll-over protective structures — Laboratory tests and

performance requirements
ISO 6165:— , Earth-moving machinery — Basic types — Vocabulary
1) Under revision.
2) To be published. (Revision of ISO 6165:2001)
© ISO 2005 – All rights reserved 1
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ISO 3449:2005(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
falling-object protective structure
FOPS

system of structural members arranged in such a way as to provide operators with reasonable protection from

falling objects (trees, rocks, small concrete blocks, hand tools, etc.)
3.2
roll-over protective structure
ROPS

system of structural members whose primary purpose is to reduce the possibility of a seat-belted operator

being crushed should the machine roll-over

NOTE Structural members include any subframe, bracket, mounting, socket, bolt, pin, suspension or flexible shock

absorption used to secure the system to the machine frame, but exclude mounting provisions that are integral with the

machine frame.
3.3
deflection-limiting volume
DLV

orthogonal approximation of a large male, seated operator wearing normal clothing and a hard hat

NOTE See ISO 3164.
3.4
level I impact protection

impact strength for protection from small falling objects (e.g. bricks, small concrete blocks, hand tools)

encountered in operations such as highway maintenance, landscaping and other construction site services

3.5
level II impact protection

impact strength for protection from heavy falling objects (e.g. trees, rocks) for machines involved in site

clearing, overhead demolition or forestry
3.6
representative test

test of a specimen whose material, dimensional and processing requirements are typical of production FOPS

4 General
The FOPS may be integrated into the operator cab structure.

This test procedure is generally destructive of the FOPS assembly, as permanent deformation will occur to the

structure, and might not reproduce structural deformations, owing to variation in the actual impact of the falling

objects.

Two levels of performance criteria are specified for impact protection, based on the machine end use.

a) Level I: protection against the impact of a round test object dropped from a height sufficient to develop an

energy of 1 365 J. See Figures 1 a) and 2 a).

b) Level II: protection against the impact of a cylindrical test object dropped from a height sufficient to

develop an energy of 11 600 J. See Figures 1 b) and 2 b).

The drop height of the test object is defined as a function of its mass, as shown in Figure 1.

NOTE Although FOPS meeting these criteria do not give crush protection under all the circumstances in which the

machine could be struck from above, it is expected that protection from penetration will be ensured under conditions a)

and b).
2 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 3449:2005(E)
EXAMPLE 45 kg × 9,807 m/s × 3,1 m ≈ 1 365 J
a) Level I energy requirement curve
EXAMPLE 227 kg × 9,807 m/s × 5,22 m ≈ 11 600 J
b) Level II energy requirement curve
Key
h height, m
m mass, kg

Figure 1 — Height and mass for test object with capability of developing energy requirements

© ISO 2005 – All rights reserved 3
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ISO 3449:2005(E)
5 Laboratory tests
5.1 Test apparatus

5.1.1 Test object, whose impact surface has properties to protect against deformation during testing, and

which

 for level I testing, has a solid steel or ductile iron cylinder, as shown in Figure 2 a), a typical mass of

45 kg and a spherical contact surface diameter of between 200 mm and 250 mm, and

 for level II testing, has a solid steel or ductile iron cylinder, as shown in Figure 2 b), and a typical mass of

227 kg.
Dimensions in millimetres
a) Level I: mass of 45 kg b) Level II: mass of 227 kg
Key
d 204 mm
d 255 mm to 260 mm
d 203 mm to 204 mm
l ≈ 102 mm
l ≈ 109 mm
l ≈ 584 mm
NOTE 1 Actual values of dimensions are given here as examples.

NOTE 2 All the dimensions specified are variable, depending on the mass of the test object required to match the

height of drop that will provide the energy according to Clause 4 a) and b). Dimensions of the drop test object are

determined with respect to both its mass and drop-height (as determined from Figure 1), to provide the required energy.

May be drilled and tapped for lifting eye.
Figure 2 — Example of test object
4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 3449:2005(E)
5.1.2 Test facility apparatus that provides a means to
a) raise the test object to the required height,
b) release it so that it drops without restra
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 3449
Cinquième édition
2005-09-15
Engins de terrassement — Structures de
protection contre les chutes d'objets —
Essais de laboratoire et critères de
performance
Earth-moving machinery — Falling-object protective structures —
Laboratory tests and performance requirements
Numéro de référence
ISO 3449:2005(F)
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3449:2005(F)
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier

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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 3449:2005(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives........................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions............................................................................................................................ 2

4 Généralités............................................................................................................................................ 2

5 Essais de laboratoire............................................................................................................................ 4

6 Exigences de performance .................................................................................................................. 8

7 Étiquetage.............................................................................................................................................. 9

8 Rapport d'essai................................................................................................................................... 10

Annexe A (normative) Rapport d'essai type.................................................................................................. 11

Bibliographie .................................................................................................................................................... 13

© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 3449:2005(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 3449 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 2,

Impératifs de sécurité et facteurs humains.

Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 3449:1992), qui a fait l'objet d'une

révision technique.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 3449:2005(F)
Introduction

La présente Norme internationale fournit les critères de performance relatifs aux structures de protection

contre les chutes d'objets (FOPS). Elle reconnaît l'existence de diverses classes et tailles des engins qui

opèrent dans un grand nombre de conditions d'environnement. Elle a pour but d'assurer aux opérateurs une

protection raisonnable contre les chutes d'objets de tailles et de masses différentes.

Ses essais de laboratoire sont un moyen de déterminer les caractéristiques des structures utilisées pour

protéger le conducteur des pénétrations dues à des impacts localisés et, indirectement, la capacité de charge

des structures porteuses devant supporter les charges d'impact.

La présente Norme internationale établit un moyen, répétitif et cohérent, pour l'évaluation des caractéristiques

des FOPS soumises à des charges, et prescrit les exigences de performance pour ces structures lors d'un

essai représentatif.

Les FOPS pour pelles et engins équipés de pelles sont couvertes par les dispositions de l'ISO 10262.

© ISO 2005 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 3449:2005(F)
Engins de terrassement — Structures de protection contre
les chutes d'objets — Essais de laboratoire et critères de
performance
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie des essais de laboratoire destinés à établir les caractéristiques

structurelles, et fournit des exigences de performance lors d'un essai représentatif des structures de

protection contre les chutes d'objets (FOPS) destinées à être utilisées dans des engins de terrassement à

conducteur porté, tels que définis dans l'ISO 6165. Elle est applicable aussi bien aux FOPS faisant partie

intégrante de l'engin qu'à celles qui sont fournies séparément pour être fixées à un engin. Elle n'est pas

destinée à s'appliquer aux FOPS pour compacteurs de remblais, pelles, compacteurs, trancheuses, poseurs

de canalisations, pour le siège supplémentaire nécessité par le fonctionnement d'un accessoire (par exemple

chargeuse-pelleteuse), ou pour les engins de moins de 15 kW de puissance nominale.

NOTE La présente Norme internationale peut être utilisée pour donner des lignes directrices aux fabricants de

structures de protection au retournement ou de structures de protection contre les chutes d'objets dans la mesure où il

décide de fournir de telles structures pour ses ou d'autres engins pour une application particulière.

2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 148:1983, Acier — Essai de résilience Charpy (entaille en V)

ISO 898-1:1999, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier

allié — Partie 1: Vis et goujons

ISO 898-2:1992, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 2: Écrous avec charges

d'épreuve spécifiées — Filetages à pas gros

ISO 3164:1995, Engins de terrassement — Étude en laboratoire des structures de protection — Spécifications

pour le volume limite de déformation

ISO 3471:1994, Engins de terrassement — Structures de protection au retournement — Essais de laboratoire

et critères de performance
ISO 6165:— , Engins de terrassement — Principaux types — Vocabulaire
1) En cours de révision.
2) À publier. (Révision de l'ISO 6165:2001)
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1
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ISO 3449:2005(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
structure de protection contre les chutes d'objets
FOPS

assemblage de membrures disposées de façon à fournir à l'opérateur une protection suffisante contre les

chutes d'objets (arbres, rochers, petits blocs de béton, outils à main, etc.)
3.2
structure de protection au retournement
ROPS

assemblage de membrures ayant pour fonction principale de réduire les risques d'écrasement d'un opérateur

maintenu par une ceinture de sécurité, en cas de retournement de l'engin

NOTE Les membrures comprennent tous les cadres secondaires, entretoises, éléments de montage, sièges de

fixation, boulons, goupilles, suspensions ou amortisseurs souples utilisés pour fixer l'ensemble au châssis, mais excluent

les éléments d'assemblage solidaires du châssis de l'engin.
3.3
volume limite de déformation
DLV

approximation orthogonale d'un grand opérateur assis, de sexe masculin, portant des vêtements normaux et

un casque de protection
NOTE Voir l'ISO 3164.
3.4
niveau I de protection contre les chocs

résistance aux chocs pour la protection contre les chutes d'objets de petite taille (par exemple briques, petits

blocs de béton, outils à main) lors d'opérations telles que travaux de voirie, aménagements paysagers et

autres travaux de chantier de construction
3.5
niveau II de protection contre les chocs

résistance aux chocs pour la protection contre les chutes d'objets lourds (par exemple arbres, rochers) pour

des engins impliqués dans des travaux de déblaiement de chantiers, de démolition en hauteur ou forestiers

3.6
essai représentatif

essai portant sur une éprouvette dont les exigences pour les matériaux, les dimensions et les procédés de

fabrication sont caractéristiques des FOPS couramment produites
4 Généralités

Les FOPS peuvent faire partie de la structure du poste de conduite de l'opérateur.

Ce mode opératoire d'essai détruit généralement l'assemblage de la FOPS car une déformation permanente

se produit, et ne reproduit pas nécessairement les déformations des structures dues à la variation d'un impact

réel de chutes d'objets.

Deux niveaux de critères de performance sont spécifiés, en fonction de l'usage de l'engin.

a) Niveau I: protection contre la chute d'un objet à embout sphérique d'une hauteur suffisante pour produire

une énergie de 1 365 J. Voir Figures 1 a) et 2 a).

b) Niveau II: protection contre la chute d'un objet cylindrique d'une hauteur suffisante pour produire une

énergie de 11 600 J. Voir Figures 1 b) et 2 b).

La hauteur de chute de l'objet utilisé pour l'essai est définie en fonction de sa masse, ainsi qu'illustré par la

Figure 1.
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 3449:2005(F)
EXEMPLE 45 kg × 9,807 m/s × 3,1 m ≈ 1 365 J
a) Courbe des exigences en énergie de niveau I
EXEMPLE 227 kg × 9,807 m/s × 5,22 m ≈ 11 600 J
b) Courbe des exigences en énergie de niveau II
Légende
m masse, kg
h hauteur, m

Figure 1 — Hauteur et masse de l'objet d'essai permettant de satisfaire aux exigences en énergie

© ISO 2005 – Tous droits réservés 3
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ISO 3449:2005(F)

NOTE Bien que les FOPS satisfaisant à ces critères ne fournissent pas une protection contre l'écrasement dans

toutes les circonstances dans lesquelles l'engin peut être touché par le dessus, on s'attend à ce qu'une protection contre

la pénétration soit assurée pour les conditions a) et b).
5 Essais de laboratoire
5.1 Appareillage d'essai

5.1.1 Objet d'essai, dont la surface d'impact présente une résistance suffisante contre toute déformation

au cours de l'essai, et qui

 pour l'essai de niveau I, est un cylindre en acier ou en fonte malléable, comme illustré à la Figure 2 a),

ayant typiquement une masse de 45 kg et un diamètre sphérique de contact compris entre 200 mm et

250 mm, et

 objet d'essai pour niveau II, est un cylindre en acier ou en fonte malléable, comme illustré à la Figure 2 b)

ayant typiquement une masse de 227 kg.
Dimensions en millimètres
a) Niveau I: masse de 45 kg b) Niveau II: masse de 227 kg
Légende
d 204 mm
d 255 mm à 260 mm
d 203 mm à 204 mm
l ≈ 102 mm
l ≈ 109 mm
l ≈ 584 mm
NOTE 1 Les valeurs indiquées des dimensions sont données à titre d’exemple.

NOTE 2 Toutes les dimensions spécifiées sont variables; elles dépendent de la masse de l'objet d'essai et de la

hauteur de chute nécessaires pour obtenir l'énergie selon l'Article 4 a) et b). Les dimensions de l'objet d'essai sont

déterminées en fonction de la masse et de la hauteur de chute (déterminées d'après la Figure 1) permettant d'obtenir

l'énergie requise.
Peut être percé et taraudé pour fixation d'un anneau de levage.
Figure 2 — Exemple d'un objet d'essai
4 © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 3449:2005(F)
5.1.2 Installation d'essai, qui procure les moyens pour
a) élever l'objet d'essai à la hauteur requise,
b) lâcher l'objet d'essai de telle sorte qu'il tombe sans contrainte, et
c) déterminer si la FOPS pénètre da
...

Questions, Comments and Discussion

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