ISO 12003-2:2008
(Main)Agricultural and forestry tractors — Roll-over protective structures on narrow-track wheeled tractors — Part 2: Rear-mounted ROPS
Agricultural and forestry tractors — Roll-over protective structures on narrow-track wheeled tractors — Part 2: Rear-mounted ROPS
ISO 12003-2:2008 specifies procedures for both the static and dynamic testing of roll-over protective structures (ROPS) rear-mounted on narrow-track wheeled agricultural and forestry tractors. It defines the clearance zone and acceptance conditions for rigid or tiltable, rear, two-post roll bar, frame and cab ROPS, and is applicable to tractors so equipped having the following characteristics. A ground clearance of not more than 600 mm beneath the lowest points of the front- and rear-axle housings (not considering lower points on the axle differential). A fixed or adjustable minimum track width of one of the two axles of less than 1 150 mm when fitted with the widest specified tyres, and with the overall width of the other axle being less than that of the first axle. A mass greater than 600 kg but less than 3 000 kg, unladen, including the ROPS and tyres of the largest size recommended by the manufacturer.
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection contre le retournement (ROPS) pour tracteurs à roues à voie étroite — Partie 2: ROPS montées à l'arrière
L'ISO 12003-2:2008 spécifie des modes opératoires d'essai statique et dynamique, la zone de dégagement et les conditions d'acceptation des structures de protection contre le retournement (ROPS) à deux montants, rigides ou inclinables, en cabine, bâti ou arceau de sécurité, montées à l'arrière sur les tracteurs agricoles et forestiers à roues à voie étroite. Elle est applicable aux tracteurs ainsi équipés, présentant les caractéristiques suivantes. Garde au sol inférieure ou égale à 600 mm en dessous des points les plus bas de l'essieu avant et arrière, à l'exception des points inférieurs sur le différentiel de l'essieu. Largeur de voie minimale fixe ou réglable de l'un des deux essieux inférieure à 1 150 mm, les pneus les plus larges spécifiés étant montés et la largeur globale de l'autre essieu étant inférieure à celle du premier essieu. Masse supérieure à 600 kg mais inférieure à 3 000 kg, à vide, mais en comptant la ROPS et la plus grande taille de pneus recommandée par le constructeur.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12003-2
Second edition
2008-08-01
Agricultural and forestry tractors —
Roll-over protective structures on
narrow-track wheeled tractors —
Part 2:
Rear-mounted ROPS
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection contre le
retournement (ROPS) pour tracteurs à roues à voie étroite —
Partie 2: ROPS montées à l'arrière
Reference number
ISO 12003-2:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 12003-2:2008(E)
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Published in Switzerland
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ISO 12003-2:2008(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.4
5 Test apparatus and equipment .4
5.1 Apparatus for both dynamic and static testing.4
5.2 Apparatus for dynamic testing .5
5.3 Apparatus for static testing.11
6 Tractor preparation .12
7 Test procedures.13
7.1 General requirements .13
7.2 Test sequence.13
7.3 Dynamic (impact) test procedures for rear-mounted ROPS .14
7.4 Static test procedures for rear-mounted ROPS .17
7.5 Vertical crushing test procedure .19
7.6 Observations during testing .19
8 Seat index point.19
9 Clearance zone .20
10 Tolerances.22
11 Acceptance conditions .23
11.1 General requirements .23
11.2 After impact loads .23
11.3 After static horizontal loads .23
11.4 Additional crushing tests .26
12 Extension to other tractor models.26
13 Labelling.27
14 Test report.27
Annex A (normative) Requirements for providing resistance to brittle fracture of rear-mounted
ROPS at a reduced operation temperature.28
Annex B (normative) Test report for rear-mounted ROPS .30
Bibliography.38
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ISO 12003-2:2008(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 12003-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture and
forestry, Subcommittee SC 2, Common tests.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12003-2:2002), which has been technically
revised.
ISO 12003 consists of the following parts, under the general title Agricultural and forestry tractors — Roll-over
protective structures on narrow-track wheeled tractors:
⎯ Part 1: Front-mounted ROPS
⎯ Part 2: Rear-mounted ROPS
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ISO 12003-2:2008(E)
Introduction
Testing of roll-over protective structures (ROPS) for tractors for agriculture and forestry aims at minimizing the
likelihood of driver injury resulting from accidental overturning during normal operation (e.g. field work) of the
tractor. The strength of the roll-over protective structure is tested by applying loads to simulate actual loads
which may be imposed on the cab or frame when the tractor overturns either to the rear or to the side without
free fall. The tests allow observations to be made on the strength of the structure and the attachment brackets
to the tractor and also of the tractor parts that may be affected by the load imposed on the structure.
This part of ISO 12003 enables the strength of a tractor's rear-mounted roll-over protective structure to be
tested by the application of dynamic and static loads that simulate the actual loads which can be imposed on
the cab or frame when the tractor overturns either to the rear or to the side without free fall.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12003-2:2008(E)
Agricultural and forestry tractors — Roll-over protective
structures on narrow-track wheeled tractors —
Part 2:
Rear-mounted ROPS
1 Scope
This part of ISO 12003 specifies procedures for both the static and dynamic testing of roll-over protective
structures (ROPS) rear-mounted on narrow-track wheeled agricultural and forestry tractors. It defines the
clearance zone and acceptance conditions for rigid or tiltable, rear, two-post roll bar, frame and cab ROPS,
and is applicable to tractors so equipped having the following characteristics.
⎯ A ground clearance of not more than 600 mm beneath the lowest points of the front- and rear-axle
housings (not considering lower points on the axle differential).
⎯ A fixed or adjustable minimum track width of one of the two axles of less than 1 150 mm when fitted with
the widest specified tyres, and with the overall width of the other axle being less than that of the first axle.
⎯ A mass greater than 600 kg but less than 3 000 kg, unladen, including the ROPS and tyres of the largest
size recommended by the manufacturer.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 630, Structural steels — Plates, wide flats, bars, sections and profiles
ISO 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 2408, Steel wire ropes for general purposes — Minimum requirements
ISO 5353, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat index
point
ASTM A370, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
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ISO 12003-2:2008(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
roll-over protective structure
ROPS
framework protecting drivers of wheeled agricultural and forestry tractors, which minimizes the likelihood of
driver injury resulting from accidental overturning during normal field work
NOTE The ROPS is characterized by the provision of space for a clearance zone, either inside the envelope of the
structure or within a space bounded by a series of straight lines from the outer edges of the structure to any part of the
tractor that might come into contact with the ground; it is capable of supporting the tractor in an overturned position.
3.2
rear-mounted ROPS
two-post, roll-bar-type, roll-over protective structure mounted on the tractor rearwards of the driving seat, or a
frame or cab
NOTE Compare with front-mounted ROPS described in ISO 12003-1.
3.3
tractor mass
mass of the unladen tractor in working order with tanks and radiator full, rear-mounted ROPS with cladding,
and any track equipment or additional front-wheel drive components required for normal use
NOTE The operator, optional ballast weights, additional wheel equipment, and special equipment and tools are not
included.
3.4
reference mass
mass, not less than the tractor mass, selected by the manufacturer for calculation of the energy inputs to be
used in the tests
3.5
horizontal loading test
application of a horizontal load to the rear, front and side of the roll-over protective structure
3.6
crushing test
application of a vertical static load through a beam placed laterally across the uppermost members of the rear-
mounted ROPS
3.7
reference plane
vertical plane, generally longitudinal to the tractor and passing through the seat index point and the steering-
wheel centre
NOTE Normally this reference plane coincides with the longitudinal median plane of the tractor.
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ISO 12003-2:2008(E)
3.8
longitudinal median plane
longitudinal plane of symmetry
zero Y plane
vertical plane Y passing through the mid-points of AB, perpendicular to AB, where, for each wheel, the vertical
plane passing through its axis cuts the mid-plane of the wheel following a straight line ∆ which meets the
supporting surface of the vehicle at one point, and where A and B are two points thus defined which
correspond to two wheels, both of which are either steering or powered wheels, situated respectively at the
two ends of the same real or imaginary axle
See Figure 1.
NOTE 1 “Mid-plane of the wheel” designates the plane equidistant from the inner edges of the rim. In the case of dual
wheels, the straight line ∆ is, in this particular case, the intersection of the mid-plane of the dual wheels and the vertical
plane passing through the axis of the axle pin.
[1]
NOTE 2 Adapted from ISO 612:1978 , Clause 5.
Figure 1 — Longitudinal median plane
3.9
impact test
application of a dynamic load produced by a block acting as a pendulum
3.10
wheelbase
horizontal distance between the two vertical planes passing through the rotational centre-lines of the wheels,
where one plane is for the front wheels and the other for the rear wheels
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ISO 12003-2:2008(E)
4 Symbols
See Table 1.
Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
a Half of the horizontal seat adjustment mm
h
a Half of the vertical seat adjustment mm
v
B Minimum overall width of the tractor mm
B Maximum outer width of the rear-mounted ROPS mm
b
Deflection of the ROPS for the calculated basic energy at the point of, and in line with, the
D mm
load application
E Energy to be absorbed during longitudinal loading J
il
E Energy to be absorbed during side loading J
is
F Static load force N
F Maximum static load force occurring during loading, with the exception of overload N
max
F Vertical crushing force N
v
H Falling height of the pendulum block mm
2
I Moment of inertia about rear axle, whatever the mass of the rear wheels may be kg⋅m
L Tractor reference wheelbase mm
m Tractor mass (see 3.5) kg
m Reference mass (see 3.4) kg
t
W Overall width of the upper part of the protective structure mm
5 Test apparatus and equipment
5.1 Apparatus for both dynamic and static testing
5.1.1 Clearance zone framework
Means to prove that the clearance zone has not been entered during the test: a measuring rig complying with
Figures 10 and 11 can be used.
5.1.2 Apparatus for crushing tests
The crushing tests shall be carried out by means of the elements described in 5.1.2.1 and 5.1.2.2.
5.1.2.1 Means to apply downward force on the protective structure, such as that shown in Figure 2,
including a stiff beam with a width of 250 mm.
5.1.2.2 Equipment to measure total vertical force applied.
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ISO 12003-2:2008(E)
Key
1 universal pin joints
2 hydraulic cylinder
3 supports
4 crushing beam
a
Direction of force.
Figure 2 — Crushing test — Example
5.2 Apparatus for dynamic testing
5.2.1 Device to strike a blow against the protective structure
A pendulum block with mass of 2 000 kg. The pendulum block mass does not include the mass of the chains.
The maximum chain mass shall be 100 kg. The dimensions of the block, which shall be suspended from two
chains from pivot points 6 m or more above ground level, shall be as shown in Figure 3. The pendulum block
centre of gravity shall coincide with its geometric centre.
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ISO 12003-2:2008(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 attachment for release mechanism
2 height adjustment
3 impact face
4 hooks to hold spare chain
5 pendulum chains
a
Axis of centre of gravity.
Figure 3 — Illustration of pendulum block
5.2.2 Pendulum supports
The pendulum pivot points shall be rigidly fixed such that their displacement in any direction does not exceed
1 % of the height of fall.
5.2.3 Means to lash the tractor to the ground
The tractor shall be lashed, by means of steel wire ropes incorporating tensioning devices, to ground rails
preferably spaced approximately 600 mm apart throughout the area immediately below the pivot points and
extending for approximately 9 m along the pendulum block axis and approximately 1 800 mm to either side.
The points of attachment of the lashings shall be approximately 2 000 mm behind the rear axle and 1 500 mm
in front of the front axle. There shall be two lashings on each axle, one on each side of the median plane of
the tractor. The lashings shall be steel cable of 12,5 mm to 15 mm diameter, tensile strength 1 100 MPa to
1 260 MPa, meeting the requirements of ISO 2408. Details of the lashing means are given in Figures 4, 5
and 6.
The front and rear wheels are not required to be in line if this is more convenient for attaching appropriate
ropes.
6 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 12003-2:2008(E)
5.2.4 Softwood beam
A softwood beam, of cross-section 150 mm × 150 mm, to restrain the rear wheels when striking from the front
or rear, and to clamp against the side of the front and rear wheels when striking from the side, as shown in
Figures 4, 5 and 6.
Dimensions in millimetres
Key
1 positioning tie
2 150 mm square softwood beam clamped behind both rear wheels after anchoring
3 travel arc of pendulum block centre of gravity passing through contact point
Figure 4 — Example of lashing method — Impact from rear
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ISO 12003-2:2008(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 positioning tie
2 150 mm square softwood beam clamped behind both rear wheels after anchoring
3 travel arc of pendulum block centre of gravity passing through contact point
Figure 5 — Example of lashing method — Impact from front
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ISO 12003-2:2008(E)
Key
1 travel arc of pendulum block centre of gravity passing through contact point
2 lashing (see 5.2.3)
3 150 mm square softwood beam
4 wooden prop
a
Chamfered.
b
Rounded to secure contact against rim.
Figure 6 — Example of lashing method — Impact from side
5.2.5 Wooden prop
Wooden prop to restrain the opposite rear wheel when striking from the side as shown in Figure 6. Its length
shall be 20 to 25 times its thickness and its width 2 to 3 times its thickness.
5.2.6 Props and lashings for articulated tractors
The central pivot of an articulated tractor shall be supported and lashed down as appropriate for all test
procedures. For the side impact test procedure, the pivot shall also be propped from the side opposite the
impact.
5.2.7 Tyre pressures and deflection
The tractor tyres shall not be liquid-ballasted and shall be inflated to the pressures prescribed by the tractor
manufacturer for field work. The lashings shall be tensioned in each particular case such that the tyres
undergo a deflection equal to 12 % of the tyre wall height (distance between the ground and the lowest point
of the rim) before tensioning.
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ISO 12003-2:2008(E)
5.2.8 Device to measure elastic deflection
Device to measure elastic deflection, such as that shown in Figure 7, in a horizontal plane that coincides with
the upper limiting surface of the clearance zone.
Key
1 permanent deflection
2 elastic deflection
3 total (permanent + elastic) deflection
4 friction collar
5 horizontal rod attached to frame
6 vertical bar attached to tractor chassis
Figure 7 — Apparatus for measuring elastic deflection – Example
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ISO 12003-2:2008(E)
5.3 Apparatus for static testing
5.3.1 Material, equipment and attachment means to ensure that the tractor chassis is firmly fixed to the
ground (and supported) independently of the tyres.
5.3.2 Means to apply a horizontal force to the ROPS, such as shown in Figures 8 and 9, complying with the
requirements of 5.3.2.1 to 5.3.2.4.
Key
1 seat index point
2 seat index point, longitudinal centre plane
a
Rear load.
b
Front load.
c
Second longitudinal load, front or rear.
d
Longitudinal load, rear or front.
Figure 8 — Front and rear load application
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ISO 12003-2:2008(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 seat index point
2 point of side load application (see 7.4.5)
3 deflection due to rear longitudinal loading
4 seat index point, longitudinal centre plane
a
Load.
Figure 9 — Side load application
5.3.2.1 It shall be ensured that the load can be uniformly distributed normal to the direction of loading and
along a beam of length between 250 mm and 700 mm, in an exact multiple of 50 mm.
5.3.2.2 The edges of the beam in contact with the ROPS shall be curved with a maximum radius of
50 mm.
5.3.2.3 Universal joints, or the equivalent, shall be incorporated to ensure that the loading device does
not constrain the structure in rotation or translation in any direction other than the loading direction.
5.3.2.4 Where the roll-over protective structure length, covered by the appropriate load-applying beam,
does not constitute a straight line normal to the direction of load application, the space shall be packed so as
to distribute the load over this length.
5.3.3 Equipment to measure force and deflection along the direction of application of the force and relative
to the tractor chassis. To ensure accuracy, measurements shall be taken as continuous recordings. The
measuring devices shall be located so as to record the force and deflection at the point of, and along the line
of, loading.
6 Tractor preparation
The rear-mounted ROPS under test shall be in accordance with production specifications and shall be fitted in
its protective position to the appropriate tractor model chosen in accordance with the manufacturer's declared
attachment method.
NOTE A complete tractor is not required for the static strength test; however, the protective structure and part of the
tractor to which it is attached represent an operating installation; hereinafter referred to as “the assembly”.
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ISO 12003-2:2008(E)
The tractor as assembled (or the assembly) must be fitted with all series production components which may
affect the strength of the protective structure or which may be necessary for the strength test.
All detachable windows, panels and removable non-structural fittings shall be removed so that they do not
contribute to the strength of the rear-mounted ROPS.
Where it is possible to fix doors and windows open or remove them during work, they shall be either removed
or fixed open for the test, so that they do not add to the strength of the rear-mounted ROPS. It shall be noted
whether, in this position, they would create a hazard for the driver in the event of overturning.
For a test conducted according to the dynamic test procedure, a track width shall be chosen so that the rear-
mounted ROPS will not, in as far as possible, be supported by the tyres during the strength test procedure. If
conducting testing according to the static test procedure, the wheels may be removed.
7 Test procedures
7.1 General requirements
7.1.1 lf, during any test, any part of the tractor restraining equipment breaks or moves, the test shall be
restarted.
7.1.2 No repairs or adjustments to the tractor or rear-mounted ROPS may be carried out during the tests.
7.1.3 For the dynamic test, the tractor gear box shall be in neutral and the brakes off during testing.
7.1.4 lf the tractor is fitted with a suspension system between the tractor body and the wheels, it shall be
blocked during testing.
7.1.5 The side chosen for application of the first impact from the rear (in the case of dynamic test
procedures) or the first load from the rear (in the case of static test procedures) shall be that which will result
in the application of the series of impacts or loads under the most unfavourable conditions for the rear-
mounted ROPS. The lateral and rear impacts or loads shall be on different sides of the longitudinal median
plane of the rear-mounted ROPS. The front impact or load shall be on the same side of the longitudinal
median plane as the side impact or load.
7.2 Test sequence
Either the dynamic or the static test procedure, at the discretion of the manufacturer, shall be carried out on
the rear-mounted ROPS, the two methods being considered equivalent. The crushing test procedure is
common to both test methods.
The sequence of strength testing of the rear-mounted ROPS shall be as follows:
a) impact (dynamic test procedure) or longitudinal loading (static test procedure) applied from the rear;
b) vertical crushing (dynamic and static test procedure);
c) impact (dynamic test procedure) or longitudinal loading (static test procedure) applied from the front;
d) impact (dynamic test procedure) or horizontal loading (static test procedure) applied from the side;
e) vertical crushing (dynamic and static test procedure).
For a tractor with a reversible driving position, the front wheels of the tractor shall be as defined by the
manufacturer. However, where the front/rear of the tractor is not clearly defined, the front wheels shall be
assumed to be those carrying less than 50 % of the tractor mass.
© ISO 2008 – All rights reserved 13
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ISO 12003-2:2008(E)
7.3 Dynamic (impact) test procedures for rear-mounted ROPS
7.3.1 Rear impact test procedure
7.3.1.1 The tractor shall be positioned in relation to the pendulum block such that the block will strike the
rear-mounted ROPS when the impact face of the block and the supporting chains or wire ropes are at an
angle with the vertical plane, α, equal to m /100 with a 20° maximum, unless, during deflection, the rear-
t
mounted ROPS at the point of contact forms a greater angle to the vertical. In that case, the impact face of the
block shall be adjusted by means of an additional support such that it is parallel to the rear-mounted ROPS at
the point of impact at the moment of maximum deflection, the supporting chains or wire ropes remaining at the
specified angle.
The suspended height of the pendulum block shall be adjusted and any necessary steps taken to prevent the
block from turning about the point of impact.
The point of impact is that part of the rear-mounted ROPS likely to hit the ground first in a rearward
overturning accident, normally the upper edge. The position of the centre of gravity of the block shall be one-
sixth the width of the top of the rear-mounted ROPS, inwards from a vertical plane parallel to the median
plane of the tractor touching the outside extremity of the top of the rear-mounted ROPS.
lf the rear-mounted ROPS is curved or protruding at this point, add wedges enabling the impact to be applied
to it, but without thereby reinforcing the rear-mounted ROPS.
7.3.1.2 The tractor shall be lashed to the ground as prescribed in 5.2.3 and as shown in Figure 4 and the
lashings tensioned as prescribed in 5.2.7. The rear lashings shall, in addition, be so arranged that the point of
convergence of the two wire ropes is located in the vertical
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12003-2
Deuxième édition
2008-08-01
Tracteurs agricoles et forestiers —
Structures de protection contre le
retournement (ROPS) pour tracteurs à
roues à voie étroite —
Partie 2:
ROPS montées à l'arrière
Agricultural and forestry tractors — Roll-over protective structures on
narrow-track wheeled tractors —
Part 2: Rear-mounted ROPS
Numéro de référence
ISO 12003-2:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 12003-2:2008(F)
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ISO 12003-2:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.4
5 Appareillage et équipement d'essai .4
5.1 Appareillage pour les essais dynamique et statique.4
5.2 Appareillage pour les essais dynamiques.5
5.3 Appareillage pour les essais statiques.11
6 Préparation du tracteur.13
7 Modes opératoires d'essai .13
7.1 Exigences générales.13
7.2 Séquence des essais .14
7.3 Modes opératoires d'essai (de choc) dynamique pour les ROPS montées à l'arrière.14
7.4 Modes opératoires d'essai statique pour les ROPS montées à l'arrière .17
7.5 Mode opératoire d'essai d'écrasement vertical.19
7.6 Observations pendant les essais .20
8 Point repère du siège.20
9 Zone de dégagement.20
10 Tolérances.23
11 Conditions d'acceptation.24
11.1 Exigences générales.24
11.2 Après l'application des charges de choc.24
11.3 Après l'application des charges horizontales statiques .24
11.4 Essais d'écrasement supplémentaires .27
12 Extension à d'autres modèles de tracteurs .27
13 Étiquetage .28
14 Rapport d'essai.28
Annexe A (normative) Exigences requises pour assurer la résistance à la rupture fragile
des ROPS montées à l'arrière lors de travaux à basse température .29
Annexe B (normative) Rapport d'essai de la ROPS montée à l'arrière .31
Bibliographie.39
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ISO 12003-2:2008(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 12003-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 2, Essais communs.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12003-2:2002), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 12003 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Tracteurs agricoles et
forestiers — Structures de protection contre le retournement (ROPS) pour tracteurs à roues à voie étroite:
⎯ Partie 1: ROPS montées à l'avant
⎯ Partie 2: ROPS montées à l'arrière
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ISO 12003-2:2008(F)
Introduction
L'essai des structures de protection contre le retournement (ROPS, roll-over protective structure) des
tracteurs agricoles et forestiers à roues vise à réduire les risques de blessure du conducteur résultant d'un
renversement accidentel au cours de l'utilisation normale (par exemple travail dans les champs) du tracteur.
La résistance de la structure de protection contre le retournement est contrôlée par l'emploi de charges pour
simuler les charges réelles qui peuvent être imposées à la cabine ou au cadre lorsque le tracteur se retourne
soit vers l'arrière, soit sur le côté sans chute libre. Les essais permettent des observations sur la résistance de
la structure et des fixations sur le tracteur, ainsi que sur les éléments du tracteur qui peuvent être affectés par
la charge imposée à la structure.
La présente partie de l'ISO 12003 permet de contrôler la résistance d'une structure de protection contre le
retournement montée à l'arrière d'un tracteur par l'application de charges dynamiques et statiques qui
simulent les charges réelles qui peuvent être imposées à la cabine ou au cadre lorsque le tracteur se retourne
soit vers l'arrière, soit sur le côté sans chute libre.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12003-2:2008(F)
Tracteurs agricoles et forestiers — Structures de protection
contre le retournement (ROPS) pour tracteurs à roues à voie
étroite —
Partie 2:
ROPS montées à l'arrière
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 12003 spécifie des modes opératoires d'essai statique et dynamique, la zone de
dégagement et les conditions d'acceptation des structures de protection contre le retournement (ROPS) à
deux montants, rigides ou inclinables, en cabine, bâti ou arceau de sécurité, montées à l'arrière sur les
tracteurs agricoles et forestiers à roues à voie étroite. Elle est applicable aux tracteurs ainsi équipés,
présentant les caractéristiques suivantes.
⎯ Garde au sol inférieure ou égale à 600 mm au-dessous des points les plus bas de l'essieu avant et de
l'essieu arrière, à l'exception des points inférieurs sur le différentiel de l'essieu.
⎯ Largeur de voie minimale fixe ou réglable de l'un des deux essieux inférieure à 1 150 mm, les pneus les
plus larges spécifiés étant montés et la largeur globale de l'autre essieu étant inférieure à celle du
premier essieu.
⎯ Masse supérieure à 600 kg, mais inférieure à 3 000 kg, à vide, mais en comptant la ROPS et la plus
grande taille de pneus recommandée par le constructeur.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 630, Aciers de construction métallique — Tôles, larges-plats, barres, poutrelles et profilés
ISO 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 2048, Câbles en acier pour usages courants — Exigences minimales
ISO 5353, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Point repère du siège
ASTM A370, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
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3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
structure de protection contre le retournement
ROPS
bâti pour la protection des conducteurs de tracteurs agricoles ou forestiers à roues, destiné à réduire les
risques de blessure du conducteur résultant d'un retournement accidentel au cours d'un fonctionnement
normal dans les champs
NOTE La ROPS est caractérisée par l'espace prévu pour la zone de dégagement soit à l'intérieur de l'enveloppe de
la structure, soit à l'intérieur d'un espace défini par une série de lignes droites joignant le bord extérieur de la structure à
n'importe quel élément du tracteur susceptible d'entrer en contact avec le sol et capable de supporter le tracteur dans
cette position, si le tracteur se retourne.
3.2
ROPS montée à l'arrière
structure de protection contre le retournement à deux montants du type arceau, montée sur le tracteur à
l'arrière du siège conducteur, ou cabine ou bâti
NOTE Comparer à la ROPS montée à l'avant, définie dans l'ISO 12003-1.
3.3
masse du tracteur
masse du tracteur non chargé, en ordre de marche, réservoirs et circuits de refroidissement pleins, équipé de
la ROPS avec son revêtement et de tout équipement ou composants supplémentaires pour les roues motrices
avant nécessaires en utilisation normale
NOTE Le conducteur, les masses de lestage en option, les équipements spéciaux pour roues, les équipements
particuliers et les charges sont exclus.
3.4
masse de référence
masse non inférieure à la masse du tracteur, choisie par le constructeur pour le calcul des énergies d'entrée à
mettre en œuvre au cours des essais
3.5
essai de charge horizontale
application d'une charge horizontale à l'arrière, à l'avant et sur les côtés de la structure de protection
3.6
essai d'écrasement
application d'une charge verticale statique au moyen d'une poutre placée latéralement en travers des
membrures les plus élevées de la ROPS montée à l'arrière
3.7
plan de référence
plan vertical, généralement longitudinal par rapport au tracteur, passant par le point repère du siège (SIP) et
par le centre du volant de direction
NOTE Il correspond normalement au plan longitudinal médian du tracteur.
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3.8
plan longitudinal médian
plan longitudinal de symétrie
plan origine Y
plan vertical Y perpendiculaire au segment AB en son milieu, tel que, pour chaque roue, le plan vertical
contenant l'axe de la roue coupe le plan médian de la roue suivant une droite ∆ qui rencontre le plan d'appui
du véhicule en un point, et tel que A et B sont deux points ainsi définis qui correspondent à deux roues, toutes
deux directrices ou toutes deux motrices, situées respectivement aux deux extrémités d'un même essieu réel
ou fictif
Voir Figure 1.
NOTE 1 Le «plan médian de la roue» désigne le plan équidistant des rebords intérieurs de la jante. Dans le cas
particulier de roues jumelées, la droite ∆ est l'intersection du plan médian des deux roues jumelées et du plan vertical
contenant l'axe de la fusée.
[1]
NOTE 2 Adapté de l'ISO 612:1978 , Article 5.
Figure 1 — Plan longitudinal médian
3.9
essai de choc
application d'une charge dynamique par un bloc agissant comme un pendule
3.10
empattement
distance horizontale entre deux plans verticaux passant par les centres des axes de rotation des roues, l'un
des plans correspondant aux roues avant et l'autre aux roues arrière
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4 Symboles
Voir le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité
a Moitié du réglage horizontal du siège mm
h
a Moitié du réglage vertical du siège mm
v
B Largeur hors tout minimale du tracteur mm
B Largeur extérieure maximale de la ROPS montée à l'arrière mm
b
Déformation de la ROPS montée à l'arrière sur le point d'application de la charge
D mm
et dans l'alignement de celle-ci (essai statique)
E Énergie devant être absorbée pendant le chargement longitudinal J
il
E Énergie devant être absorbée pendant le chargement latéral J
is
F Force de charge statique N
Force maximale de charge statique se produisant lors du chargement, à l'exception
F N
max
de la surcharge
F Force verticale d'écrasement N
v
H Hauteur de chute du bloc pendule mm
2
I Moment d'inertie à proximité de l'essieu arrière, quelle que soit la masse de l'essieu arrière kg⋅m
L Empattement de référence du tracteur mm
m Masse du tracteur (voir 3.3) kg
m Masse de référence (voir 3.4) kg
t
W Largeur hors tout de la partie supérieure de la structure de protection mm
5 Appareillage et équipement d'essai
5.1 Appareillage pour les essais dynamique et statique
5.1.1 Montage pour la zone de dégagement
Moyens pour démontrer que la zone de dégagement n'a pas été pénétrée pendant l'essai. Un montage de
mesurage conforme aux Figures 10 et 11 peut être utilisé.
5.1.2 Appareillage pour les essais d'écrasement
Les essais d'écrasement doivent être réalisés au moyen des éléments décrits en 5.1.2.1 et en 5.1.2.2.
5.1.2.1 Dispositif pour l'application d'une force vers le bas sur la ROPS, tel que celui montré à la Figure 2,
comprenant une poutre rigide de largeur 250 mm.
5.1.2.2 Équipement de mesure de la force totale verticale appliquée.
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Légende
1 joints universels
2 vérin hydraulique
3 supports
4 poutre d'écrasement
a
Direction de la force.
Figure 2 — Dispositif pour l'essai d'écrasement — Exemple
5.2 Appareillage pour les essais dynamiques
5.2.1 Dispositif pour réaliser un impact contre la ROPS montée à l'arrière
Un bloc pendule de 2 000 kg. La masse du pendule ne comprend pas la masse des chaînes. La masse
maximale des chaînes doit être de 100 kg. Les dimensions du bloc pendule, qui doit être suspendu par deux
chaînes à des pivots d'ancrage situés à 6 m ou plus au-dessus du niveau du sol, doivent être celles indiquées
à la Figure 3. Le centre de gravité du bloc pendule doit coïncider avec son centre géométrique.
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Dimensions en millimètres
Légende
1 attache du mécanisme de libération du pendule
2 réglage de la hauteur
3 face de frappe
4 crochets pour retenir la chaîne
6 chaînes du pendule
a
Axe du centre de gravité.
Figure 3 — Illustration du bloc pendule
5.2.2 Supports du pendule
Les points pivotants du pendule doivent être fixés de façon rigide, de sorte que leur déplacement dans une
direction quelconque ne dépasse pas 1 % de la hauteur de chute.
5.2.3 Moyens d'ancrage au sol du tracteur
Le tracteur doit être ancré, à l'aide de câbles en acier munis de tendeurs, à des rails fixés au sol. Ces rails
doivent être distants, de préférence, d'environ 600 mm et doivent couvrir toute l'aire située immédiatement
au-dessous des pivots, sur une longueur d'environ 9 m dans le sens du plan d'oscillation du bloc pendule et
d'environ 1 800 mm de part et d'autre de celui-ci. Les points d'attachement des ancrages doivent être
approximativement situés 2 000 mm derrière l'essieu arrière et 1 500 mm devant l'essieu avant. Il doit y avoir
deux ancrages sur chaque essieu, un de chaque côté du plan médian du tracteur. Les ancrages doivent être
réalisés à l'aide d'un câble en acier de diamètre 12,5 mm à 15 mm et ayant une résistance à la traction
comprise entre 1 100 MPa et 1 260 MPa, conformément aux exigences de l'ISO 2408. Les détails de ces
moyens d'ancrage sont donnés aux Figures 4, 5 et 6.
Les roues avant et arrière n'ont pas besoin d'être alignées si cela facilite la fixation des câbles métalliques.
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5.2.4 Poutre en bois tendre
Poutre en bois tendre, de section transversale (150 × 150) mm, bloquée contre les roues arrière lors des
chocs avant et arrière et contre le bord des roues avant et arrière lors du choc latéral, comme indiqué aux
Figures 4, 5 et 6.
Dimensions en millimètres
Légende
1 position de l'attache
2 poutre en bois tendre de (150 × 150) mm, bloquée contre les deux roues arrière après ancrage
3 arc de déplacement du centre de gravité du bloc pendule passant par le point de contact
Figure 4 — Ancrage pour le choc à l'arrière — Exemple
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Dimensions en millimètres
Légende
1 position de l'attache
2 poutre en bois tendre de (150 × 150) mm, bloquée contre les deux roues arrière après ancrage
3 arc de déplacement du centre de gravité du bloc pendule passant par le point de contact
Figure 5 — Ancrage pour le choc à l'avant — Exemple
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Légende
1 arc de déplacement du centre de gravité du bloc pendule passant par le point de contact
2 ancrage (voir 5.2.3)
3 poutre en bois tendre (150 mm × 150 mm)
4 étai en bois
a
Chanfrein.
b
Arrondi pour épouser la jante.
Figure 6 — Ancrage pour le choc latéral — Exemple
5.2.5 Étai en bois
Étai en bois, pour bloquer la roue arrière opposée au choc latéral, comme le montre la Figure 6. Sa longueur
doit être de 20 à 25 fois son épaisseur et sa largeur de 2 à 3 fois son épaisseur.
5.2.6 Étais et ancrages pour les tracteurs articulés
Le pivot central d'un tracteur articulé doit être maintenu et ancré de manière appropriée pour tous les modes
opératoires d'essai. Pour le mode opératoire d'essai de choc latéral, le pivot doit également être étayé du côté
opposé au choc.
5.2.7 Pression des pneus et déformation
Les pneus du tracteur ne doivent pas être lestés avec du liquide; ils doivent être gonflés à la pression
recommandée par le constructeur pour le travail sur le terrain. Les ancrages doivent être tendus dans chaque
cas particulier, de sorte que les pneus subissent une déformation égale à 12 % de la hauteur de paroi du
pneu (distance entre le sol et le point le plus bas de la jante) avant la tension.
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5.2.8 Dispositif pour mesurer la déformation élastique
Dispositif permettant de mesurer la déformation élastique, tel que montré dans la Figure 7, dans un plan
horizontal qui coïncide avec la surface supérieure limitant la zone de dégagement.
Légende
1 déformation permanente
2 déformation élastique
3 déformation totale (permanente + élastique)
4 bague mobile à frottement doux
5 tige horizontale attachée au bâti
6 support vertical attaché au châssis du tracteur
Figure 7 — Dispositif pour le mesurage de la déformation élastique — Exemple
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5.3 Appareillage pour les essais statiques
5.3.1 Matériel, accessoires et moyens d'ancrage permettant de s'assurer que le châssis du tracteur est
fermement fixé au sol (et soutenu), indépendamment des pneumatiques.
5.3.2 Dispositifs pour l'application d'une force horizontale sur la ROPS, conformes aux spécifications de
5.3.2.1 à 5.3.2.4, tels que représentés dans les Figures 8 et 9.
Légende
1 point repère du siège (SIP)
2 point repère du siège, plan central longitudinal
a
Charge arrière.
b
Charge avant.
c
Deuxième charge longitudinale, avant ou arrière.
d
Charge longitudinale, avant ou arrière.
Figure 8 — Application de la charge à l'avant et à l'arrière
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Dimensions en millimètres
Légende
1 point repère du siège
2 point d'application de la charge latérale (voir 7.4.5)
3 déformation due à la charge longitudinale arrière
4 point repère du siège, plan central longitudinal
a
Charge.
Figure 9 — Application de la charge latérale
5.3.2.1 Des dispositions doivent être prises afin que la charge puisse être répartie, de façon uniforme,
perpendiculairement à la direction de chargement et dans l'alignement de la poutre utilisée, de longueur
comprise entre 250 mm et 700 mm et multiple exact de 50 mm.
5.3.2.2 Les arêtes de la poutre en contact avec la ROPS montée à l'arrière doivent être arrondies à un
rayon maximal de 50 mm.
5.3.2.3 Des joints universels, ou leur équivalent, doivent être incorporés afin de s'assurer que le dispositif
de chargement ne contraint pas la structure en rotation ou en translation dans une quelconque direction autre
que celle du chargement.
5.3.2.4 Lorsque la longueur de la structure de protection contre le retournement, couverte par la poutre
adéquate d'application de la charge, ne constitue pas une ligne droite perpendiculaire à la direction de
l'application de la charge, l'espace doit être contenu de sorte à distribuer la charge sur toute sa longueur.
5.3.3 Équipement pour le mesurage de la force et de la déformation dans la direction de l'application de la
force par rapport au châssis du tracteur. Pour assurer leur exactitude, les mesurages doivent être effectués
par relevés continus. Les systèmes de mesurage doivent être placés de sorte à enregistrer l'effort et la
déformation au point d'application de la charge et dans l'alignement de celle-ci.
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6 Préparation du tracteur
La ROPS montée à l'arrière doit être conforme aux spécifications de production en série. Elle doit être fixée
conformément à la méthode recommandée par le constructeur à l'un des tracteurs pour lesquels elle est
conçue.
NOTE Un tracteur complet n'est pas nécessaire pour le mode opératoire d'essai statique. Toutefois, la ROPS
montée à l'arrière et les éléments du tracteur à laquelle elle est fixée représentent une installation de fonctionnement,
désignée dans la présente partie de l'ISO 12003 par «assemblage».
Le tracteur ou l'assemblage doit être équipé de tous les composants de production en série susceptibles
d'affecter la résistance de la ROPS montée à l'arrière ou pouvant s'avérer nécessaires pour ce mode
opératoire d'essai de résistance.
Toutes les fenêtres détachables, tous les panneaux et éléments amovibles doivent être retirés afin qu'ils ne
contribuent pas à la résistance de la ROPS montée à l'arrière.
Dans le cas où il est possible de fixer l'ouverture des portes et des fenêtres ou d'enlever celles-ci pendant le
travail, elles doivent être soit enlevées, soit fixées en position ouverte pour l'essai, afin que l'on n'ajoute pas
de résistance à la ROPS montée à l'arrière. Il doit être notifié si, dans cette position, elles peuvent créer un
risque pour le conducteur lors d'un retournement éventuel.
Pour les essais réalisés selon le mode opératoire dynamique, la largeur de voie doit être réglée de sorte que
la ROPS montée à l'arrière repose le moins possible sur les pneus pendant les essais de résistance. Lorsque
les essais sont réalisés selon le mode opératoire statique, il doit être possible de retirer les roues.
7 Modes opératoires d'essai
7.1 Exigences générales
7.1.1 Si, pendant la réalisation d'un essai quelconque, un élément de l'équipement de maintien du tracteur
se casse ou se déplace, l'essai doit être recommencé.
7.1.2 Aucune réparation ou réglage du tracteur ou de la ROPS montée à l'arrière ne peut être effectué(e)
pendant les essais.
7.1.3 Pour l'essai dynamique, la boîte de vitesses du tracteur doit être au point mort et les freins desserrés
pendant les essais.
7.1.4 Si le tracteur est équipé d'un système de suspension entre le corps du tracteur et les roues, celui-ci
doit être bloqué pendant les essais.
7.1.5 Le côté choisi pour l'application du premier choc à l'arrière sur la ROPS montée à l'arrière (essai
dynamique) ou la première charge à l'arrière sur la ROPS montée à l'arrière (essai statique) doit être celui qui
résulte de l'application de la série de chocs ou de charges dans les conditions les plus défavorables pour la
ROPS montée à l'arrière. Le choc ou la charge latéral(e) et le choc ou la charge à l'arrière doivent être
appliqués de part et d'autre du plan médian longitudinal de la ROPS montée à l'arrière. Le choc ou la charge
frontal(e) doit être appliqué(e) sur le même côté du plan médian longitudinal que le choc ou la charge
latéral(e).
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7.2 Séquence des essais
Les essais des ROPS montées à l'arrière doivent être réalisés conformément à la méthode dynamique ou à la
méthode statique, selon le choix du constructeur, les deux méthodes étant équivalentes. La méthode d'essai
d'écrasement
...
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