ISO 3449:2005

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
• ICS: 53.100 - Earth-moving machinery
• Technical Committee: ISO/TC 127/SC 2 - Safety, ergonomics and general requirements
• Drafting Committee: ISO/TC 127/SC 2 - Safety, ergonomics and general requirements
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 07-Sep-2022

Relations

• Consolidates: ISO 1101-2:1974 - Technical drawings — Tolerances of form and of position — Part 2: Maximum material principle
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 3449:1992 - Earth-moving machinery — Falling-object protective structures — Laboratory tests and performance requirements
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

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

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ISO 3449:2005(E)
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Published in Switzerland

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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

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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.
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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.

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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.
1)
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
2)
ISO 6165:— , Earth-moving machinery — Basic types — Vocabulary

1) Under revision.
2) To be published. (Revision of ISO 6165:2001)
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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)

2
EXAMPLE 45 kg × 9,807 m/s × 3,1 m ≈ 1 365 J
a) Level I energy requirement curve

2
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
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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
1
d 255 mm to 260 mm
2
d 203 mm to 204 mm
3
l ≈ 102 mm
1
l ≈ 109 mm
2
l ≈ 584 mm
3
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.
a
May be drilled and tapped for lifting eye.
Figure 2 — Example of test object
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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

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ISO 3449:2005(F)
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E-mail [e-mail]
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Publié en Suisse

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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

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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

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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).
1)
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
2)
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)

2
EXEMPLE 45 kg × 9,807 m/s × 3,1 m ≈ 1 365 J
a) Courbe des exigences en énergie de niveau I

2
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
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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
1
d 255 mm à 260 mm
2
d 203 mm à 204 mm
3
l ≈ 102 mm
1
l ≈ 109 mm
2
l ≈ 584 mm
3
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.
a
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
...