ISO 12003-1:2002
(Main)Agricultural and forestry tractors — Narrow-track wheeled tractors — Part 1: Front-mounted roll-over protective structures
Agricultural and forestry tractors — Narrow-track wheeled tractors — Part 1: Front-mounted roll-over protective structures
ISO 12003-1 specifies procedures for both the static and dynamic testing of roll-over protective structures (ROPS) front-mounted on narrow-track wheeled agricultural and forestry tractors. It defines the clearance zone and acceptance conditions for rigid or tiltable front, two-post ROPS, includes any associated rear fixtures, and is applicable to such 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 — Tracteurs à roues à voie étroite — Partie 1: Structures de protection contre le retournement montées à l'avant
L'ISO 12003-1 spécifie des modes opératoires d'essai statique et dynamique des structures de protection contre le retournement (ROPS), montées à l'avant des tracteurs agricoles et forestiers à roues à voie étroite. Elle définit la zone de dégagement et les conditions d'acceptation des structures de protection contre le retournement à deux montants à l'avant, rigides ou inclinables, y compris toutes structures arrière associées. La présente partie de l'ISO 12003 est applicable aux tracteurs ainsi équippés et présentant les caractéristiques suivantes: un dégagement au sol inférieur ou égal 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; une 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 n'étant pas être supérieure à celle du premier essieu; une masse supérieure à 600 kg mais inférieure à 3 000 kg non chargé mais en comptant la structure de protection contre le retournement et la plus grande taille de pneus recommandée par le constructeur.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12003-1
First edition
2002-11-01
Agricultural and forestry tractors —
Narrow-track wheeled tractors —
Part 1:
Front-mounted roll-over protective
structures
Tracteurs agricoles et forestiers — Tracteurs à roues à voie étroite —
Partie 1: Structures de protection contre le retournement montées à l'avant
Reference number
ISO 12003-1:2002(E)
©
ISO 2002
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ISO 12003-1:2002(E)
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ISO 12003-1:2002(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction. v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms, definitions and symbols . 2
4 Conditioning of tractor and ROPS for pilot test. 4
5 Test apparatus and equipment . 4
5.1 Dynamic testing. 4
5.2 Static testing. 5
6 Preparation for strength testing . 8
6.1 Purpose. 8
6.2 Tests. 8
6.3 Rules governing testing . 8
7 Test procedures. 8
7.1 General requirements. 8
7.2 Test sequence. 9
7.3 Rear fixture test procedure . 9
7.4 Dynamic (impact) test procedures for front-mounted ROPS . 9
7.5 Static test procedures for front-mounted ROPS. 14
7.6 Vertical crushing test procedure . 15
7.7 Observations during testing . 15
8 Clearance zone. 17
8.1 General. 17
8.2 Clearance zone boundaries . 19
9 Tolerances. 19
10 Acceptance conditions. 20
10.1 General requirements. 20
10.2 After impact loads. 20
10.3 After static horizontal loads. 20
10.4 Additional crushing tests . 21
11 Extension to other tractor models. 25
12 Labelling. 25
13 Test report. 25
Annex A (normative) Providing resistance to brittle fracture at reduced operating temperatures . 26
Annex B (normative) Specimen test report. 28
Annex C (normative) Front-mounted ROPS specifications . 29
Annex D (normative) Strength test report. 30
Annex E (normative) Lateral stability and non-continuous rolling test procedures . 32
Bibliography. 37
© ISO 2002 – All rights reserved iii
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ISO 12003-1:2002(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 3.
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 part of ISO 12003 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12003-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture and
forestry, Subcommittee SC 3, Safety and comfort of the operator.
ISO 12003 consists of the following parts, under the general title Agriculture and forestry tractors — Narrow-track
wheeled tractors:
Part 1: Front-mounted roll-over protective structures
Part 2 : Rear-mounted roll-over protective structures
Annexes A to E form a normative part of this part of ISO 12003.
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ISO 12003-1:2002(E)
Introduction
The testing of protective structures on tractors is aimed at minimizing the frequency and severity of driver injury
resulting from tractors' accidental overturning during normal operation.
This part of ISO 12003 enables the strength of a tractor's front-mounted roll-over protective structure (ROPS) 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 side without free fall. Observations can be made on the
strength of the structure, the brackets attaching it to the tractor and those tractor parts that could be affected by the
load imposed on the structure.
This part of ISO 12003 largely conforms with existing test codes. It does adopt, however, the seat index point (SIP)
instead of the seat reference point (SRP). Moreover, for the definition of the minimum required clearance zone for
the driver, the clearance datum point (CDP) is introduced, taking into consideration both the interrelation of the
position of the SIP and SRP, as specified in ISO 3462, and the actual horizontal and vertical adjustment of the seat
installed on the tractor.
Whether or not the lateral stability and non-continuous rolling test procedures given in annex E are necessary and
should be included in future editions will be decided at the next revision of this part of ISO 12003.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12003-1:2002(E)
Agricultural and forestry tractors — Narrow-track wheeled
tractors —
Part 1:
Front-mounted roll-over protective structures
1 Scope
This part of ISO 12003 specifies procedures for both the static and dynamic testing of roll-over protective structures
(ROPS) front-mounted on narrow-track wheeled agricultural and forestry tractors. It defines the clearance zone and
acceptance conditions for rigid or tiltable front, two-post ROPS, including any associated rear fixtures, 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 normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 12003. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 12003 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 148, Steel — Charpy impact test (V-notch)
ISO 2408, Steel wire ropes for general purposes — Characteristics
ISO 3462, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat reference point — Method of determination
ISO 5353, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry — Seat index point
ISO 12003-2, Agricultural and forestry tractors — Narrow-track wheeled tractors — Part 2: Rear-mounted roll-over
protective structures
1)
ASAE S 313.3:1999, Soil cone penetrometer
1) American Society of Agricultural Engineers.
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ISO 12003-1:2002(E)
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this part of ISO 12003, the terms and definitions given in ISO 5353, and the following terms,
definitions and symbols apply. The symbols and units given in Table 1 are applicable throughout this part of
ISO 12003.
3.1
roll-over protective structure
ROPS
framework protecting drivers of wheeled agricultural and forestry tractors that minimizes the likelihood of driver
injury resulting from accidental overturning during normal operation
NOTE The ROPS is characterized by the provision of space for a clearance zone, either inside the envelope of the
structure or within a space bounded by a series of straight lines from the outer edges of the structure to any part of the tractor
that might come into contact with flat ground; it is capable of supporting the tractor in the overturned position.
3.1.1
front-mounted ROPS
two-post roll-over protective structure mounted on the tractor in front of the driver and with a reduced clearance
zone
cf. rear-mounted ROPS (see ISO 12003-2)
3.2
rear fixture
component such as rear tyre (measured at its smallest specified diameter), mudguard or other rigid tractor
components, or all these, or a supplementary fixture of requisite width, height and strength installed behind the
driver's seat which completes the front-mounted ROPS's clearance zone for the purposes of strength testing
See Figure 1.
3.3
tractor mass
m
mass of the unladen tractor in working order with tanks and radiator full, front-mounted ROPS and any equipment
required for normal use
NOTE The operator, optional ballast weights, additional wheel equipment, and special equipment and loads are not
included.
3.4
reference mass
m
t
mass, not less than the tractor mass, selected by the manufacturer for calculation of loading energies and forces to
be applied in the tests
3.5
horizontal loading test
application of a horizontal static or dynamic load to the rear, front and sides of the front-mounted ROPS
3.6
crushing test procedure
application of a vertical static load through a beam placed laterally across the uppermost members of the
front-mounted ROPS
3.7
reference plane
vertical plane, longitudinal to the tractor, passing through the seat index point (SIP) and the steering-wheel centre
NOTE Normally, for narrow-track tractors, this coincides with the median plane.
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ISO 12003-1:2002(E)
3.8
rear-fixture test procedure
test procedure, carried out prior to a dynamic or static strength test of the front-mounted ROPS, which considers
the smallest tyres specified by the tractor manufacturer
3.9
clearance datum point
CDP
datum point determined from the SIP, necessary for establishing the clearance zone
See clause 8.
3.10
reference line
line passing through the CDP and the first point on the steering-wheel, which it intersects when brought from
vertical towards the horizontal
3.11
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
Table 1 — Symbols
Symbol Description Unit
a Half the horizontal seat adjustment mm
h
a Half the vertical seat adjustment mm
v
B Minimum overall width of the tractor mm
B Maximum outer width of the front-mounted ROPS mm
b
D Deflection of the front-mounted ROPS at the point of, and in line with the load application (static test) mm
D′ Deflection of calculated energy required mm
E Strain energy absorbed. Area under F-D curve J
i
E Energy input to be absorbed during longitudinal loading J
il
E Energy input to be absorbed during side loading J
is
F Static load force N
F Force applied to rear fixture N
i
F ′ Loading force for the calculated energy required N
F Maximum static load force occurring during loading with the exception of the 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 3.3) kg
m Reference mass (see 3.4) kg
t
NOTE See annex E for characteristic tractor data symbols used in the calculation of non-continuous rolling.
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ISO 12003-1:2002(E)
4 Conditioning of tractor and ROPS for pilot test
The front-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.
The tractor under test shall be fitted with tyres having the greatest diameter indicated by the manufacturer and the
smallest width for tyres of that diameter. The tyres shall not be liquid-ballasted and shall be inflated to the pressure
recommended for field work.
The rear wheels shall be set to the narrowest possible track width, and the front wheels to the same track width. If
two front track width settings could differ equally from the narrowest rear track width setting, then the wider of these
two front track width settings shall be selected.
All the tractor’s tanks shall be filled or replaced by equivalent masses in the corresponding position.
See annex E for the lateral stability and non-continuous rolling tests.
5 Test apparatus and equipment
5.1 Dynamic testing
5.1.1 Pendulum block
A pendulum block shall be suspended by two chains or wire ropes from pivot points not less than 6 m above the
ground. Means shall be provided for adjusting independently the suspended height of the block and the angle
between the block and the supporting chains or wire ropes.
The mass shall be 2 000 kg ± 20 kg, excluding the mass of the chains or wire ropes, which themselves shall not
exceed 100 kg. The length of the sides of the impact face shall be 680 mm ± 20 mm. The block shall be filled such
that the position of its centre of gravity is constant and coincides with the geometrical centre of the parallelepiped.
The parallelepiped shall be connected to the system which pulls it backwards by an instantaneous release
mechanism designed and located so as to enable the pendulum block to be released without causing any
significant oscillation of the parallelepiped.
5.1.2 Pendulum supports
The pendulum pivot points shall be rigidly fixed so that their displacement in any direction does not exceed 1 % of
the height of fall.
5.1.3 Lashings
Anchoring rails with the requisite track width and covering the necessary area for lashing the tractor in all required
tests shall be rigidly attached to a non-yielding base beneath the pendulum.
The tractor shall be lashed to the rails by means of wire rope of round-strand, fibre-core and 6 × 19 construction, in
accordance with ISO 2408, and having a nominal diameter of 13 mm. The metal strands shall have an ultimate
tensile strength of at least 1 770 MPa.
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.
The front and rear wheels are not required to be in line if this is more convenient for attaching appropriate wire
ropes.
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ISO 12003-1:2002(E)
5.1.4 Wheel prop and beam
A softwood beam of 150 mm square shall be used as a prop for the wheels during the impact tests. During the
lateral impact test, a softwood beam shall be clamped to the floor to brace the rim of the wheel opposite the side of
impact.
5.1.5 Props and lashings for articulated tractors
Additional props and lashings shall be used for articulated tractors, the purpose of which is to ensure that the
section of the tractor on which the front-mounted ROPS is fitted is as rigid as that of a rigid tractor.
5.1.6 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.
5.1.7 Measuring apparatus
The following measuring apparatus shall be used:
a device for measuring the elastic deflection (the difference between the maximum momentary deflection and
the permanent deflection);
a device for checking that the front-mounted ROPS has not entered the clearance zone, and that this zone has
remained within the protection given by the ROPS, during testing.
5.2 Static testing
5.2.1 Rig for static testing of rear fixture
This rig shall be such that it is possible to apply a load from the rear to the uppermost part of the fixture in the
median plane of the tractor and under an angle of inclination of 40° above, and downwards from, the horizontal
(see Figure 1). Provision shall be made for uniform distribution of the load to the fixture via a pad capable of
following the deflection of the fixture.
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ISO 12003-1:2002(E)
Key
1 Simulated ground line
2 Supplementary (rear) fixture
Figure 1 — Test force direction
5.2.2 Rig for static testing of front-mounted ROPS
5.2.2.1 General
This rig shall enable horizontal thrust or loading to be applied to the front-mounted ROPS. Provision shall be made
for the load to be uniformly distributed normal to the direction of loading and along a beam having a length of one
of the exact multiples of 50 mm between 250 mm and 700 mm. The stiff beam shall have a vertical face dimension
of 150 mm. The edges of the beam in contact with the front-mounted ROPS shall be curved, with a maximum
radius of 50 mm.
The pad shall be capable of being adjusted to any angle in relation to the load direction, in order that it can follow
the angular variations of the front-mounted ROPS's load-bearing surface as it deflects.
The direction of the force (deviation from horizontal and from vertical) shall be
at the start of the test, under zero load, ± 2°, and
during testing, under load, 10° above and 20° below the horizontal.
These variations shall be kept to a minimum.
. −1
The deflection rate shall be slow (< 5 mm s ) so that the load can at all times be considered “static”.
5.2.2.2 Apparatus for measuring energy absorbed by front-mounted ROPS
The force vs deflection curve shall be plotted continuously in order to determine the energy absorbed by the
front-mounted ROPS. Measurement of the force and deflection at the point where the load is applied to the
front-mounted ROPS is not required; however, force and deflection shall be measured simultaneously and
co-Iinearly.
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ISO 12003-1:2002(E)
The point of origin of deflection measurements shall be selected so that only the energy absorbed by the front-
mounted ROPS or the deflection of certain parts of the tractor, or both, are measured. The energy absorbed by
deflection or slipping of the anchoring or both shall not be included.
5.2.2.3 Means of anchoring tractor
Anchoring rails with the requisite track width and covering the necessary area for anchoring the tractor for all
required tests shall be rigidly attached to a non-yielding base near the testing rig.
The tractor or assembly (the front-mounted ROPS and parts of the tractor to which it is attached) shall be anchored
to the rails by any suitable means (plates, wedges, wire ropes, jacks, etc.) so that it cannot move during the tests.
This requirement shall be checked during the test by means of the usual devices for measuring length. lf the tractor
or assembly moves, the entire test procedure shall be repeated, unless the system for measuring the deflections
used in plotting the force vs deflection curve is connected to the tractor or assembly.
5.2.3 Crushing rig
This rig shall be capable of exerting a downward force on the front-mounted ROPS through a rigid beam
approximately 250 mm wide, connected to the load-applying mechanism by means of universal joints. Suitable axle
stands shall be provided so that the tractor tyres do not bear the crushing force. See Figure 2.
5.2.4 Other measuring apparatus
A device for checking that the front-mounted ROPS has not entered the clearance zone, and that this zone has
remained within the front-mounted ROPS protection during testing, shall be used.
Key
1 Universal pin joints
2 Hydraulic cylinder
3 Supports
Figure 2 — Crushing rig — Example
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ISO 12003-1:2002(E)
6 Preparation for strength testing
6.1 Purpose
Strength testing using special rigs has as its object the simulation of such loads as are imposed on a front-mounted
ROPS when the tractor overturns. These tests enable observations to be made on the strength of the ROPS and
any brackets attaching it to the tractor, as well as on any parts of the tractor transmitting the test load.
6.2 Tests
Either a dynamic or static test procedure, at the discretion of the manufacturer, shall be carried out on the
front-mounted ROPS, the two methods being considered equivalent.
However, the rear fixture or any other component behind the driver‘s seat serving as a front-mounted ROPS shall
be submitted to a static strength test procedure.
The front-mounted ROPS may be subjected to the strength test procedures only on condition that the lateral
stability and non-continuous rolling tests have been satisfactorily completed (see annex E).
NOTE A complete tractor is not required for the static strength test procedures. The front-mounted ROPS and the parts of
the tractor to which it is attached represent the operating installation referred to in this part of ISO 12003 as the “assembly”.
6.3 Rules governing testing
The preparation for testing the front-mounted ROPS is governed by the following general rules.
a) The front-mounted ROPS shall conform to the series production specifications. It shall be attached in
accordance with the manufacturer's recommended method to a tractor for which it is designed.
b) The tractor or assembly shall be fitted with all series-production components which could affect the strength of
the front-mounted ROPS or which might be necessary for the procedure.
c) Components that could create a hazard in the clearance zone shall also be fitted so that they can be examined
to ascertain whether the requirements of the acceptance conditions have been fulfilled.
d) All detachable, non-structural parts and removable non-structural fittings shall be removed so that they do not
contribute to the strength of the front-mounted ROPS.
e) The track width shall be adjusted so that the front-mounted ROPS will not, in as far as possible, be supported
by the tyres during the strength test procedure. lf such procedures are conducted in accordance with the static
procedure, it shall be possible to remove the wheels.
7 Test procedures
7.1 General requirements
7.1.1 lf, during the test procedure, any part of the tractor restraining equipment breaks or moves, the test
procedure shall be restarted.
7.1.2 No repairs or adjustments of the tractor or front-mounted ROPS may be carried out during the test
procedure cycles.
7.1.3 The tractor gear box shall be in neutral and the brakes off
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12003-1
Première édition
2002-11-01
Tracteurs agricoles et forestiers —
Tracteurs à roues à voie étroite —
Partie 1:
Structures de protection contre le
retournement montées à l'avant
Agricultural and forestry tractors — Narrow-track wheeled tractors —
Part 1: Front-mounted roll-over protective structures
Numéro de référence
ISO 12003-1:2002(F)
©
ISO 2002
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ISO 12003-1:2002(F)
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ISO 12003-1:2002(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction. v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions et symboles . 2
4 Conditionnement du tracteur et de la ROPS pour l’essai pilote . 4
5 Appareillage et équipement d'essai . 4
5.1 Essais dynamiques. 4
5.2 Essais statiques . 5
6 Préparation pour les essais de résistance . 8
6.1 Objet . 8
6.2 Essais . 8
6.3 Règles générales pour la conduite des essais . 9
7 Mode opératoire d’essai . 9
7.1 Exigences générales. 9
7.2 Séquence des essais . 10
7.3 Mode opératoire d’essai de l’élément arrière. 10
7.4 Modes opératoires d’essai (de choc) dynamique. 10
7.5 Modes opératoires d’essai statiques pour les ROPS montées à l'avant. 15
7.6 Mode opératoire d’essai d’écrasement vertical . 16
7.7 Observations pendant les essais . 16
8 Zone de dégagement . 18
8.1 Généralités. 18
8.2 Limites de la zone de dégagement. 20
9 Tolérances . 20
10 Conditions d’acceptation . 21
10.1 Exigences générales. 21
10.2 Après l’application des charges de choc . 21
10.3 Après l’application des charges horizontales. 22
10.4 Essais d’écrasement supplémentaires. 26
11 Extension à d’autres modèles de tracteurs. 26
12 Étiquetage . 26
13 Rapport d’essai . 26
Annexe A (normative) Résistance à la rupture fragile de la ROPS montée à l'avant à température de
fonctionnement réduite . 27
Annexe B (normative) Rapport d'essai de l'éprouvette. 29
Annexe C (normative) Spécification de la ROPS montée à l'avant . 30
Annexe D (normative) Rapport d'essai concernant les essais de résistance. 31
Annexe E (normative) Stabilité latérale et mode opératoire d'essai de retournement non continu. 33
Bibliographie. 38
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ISO 12003-1:2002(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 3.
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 de la présente partie de l'ISO 12003 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 12003-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 3, Sécurité et confort de l'opérateur.
L'ISO 12003 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Tracteurs agricoles et forestiers —
Tracteurs à roues à voie étroite:
Partie 1: Structures de protection contre le retournement montées à l'avant
Partie 2: Structures de protection contre le retournement montées à l’arrière
Les annexes A à E constituent des éléments normatifs de la présente partie de l’ISO 12003.
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ISO 12003-1:2002(F)
Introduction
Les essais des structures de protection des tracteurs visent à réduire la fréquence et la gravité des blessures du
conducteur résultant du retournement accidentel du tracteur en cours de fonctionnement normal.
La présente partie de l’ISO 12003 permet d’effectuer des essais de la résistance d’une structure de protection
contre le retournement montée à l'avant (ROPS), par l’application de charges dynamiques et statiques simulant les
charges réelles qui peuvent être exercées sur la cabine ou le bâti lorsque le tracteur se retourne, soit vers l’arrière,
soit sur le côté sans chute libre. Les essais permettent de faire des observations sur la résistance de la structure et
des supports de fixation 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 est tout à fait en conformité avec les codes d’essai existants. Toutefois, le point
repère du siège (SIP) a été adopté à la place du point de référence du siège (SRP). Pour la définition de la zone de
dégagement minimale requise du conducteur, le point de référence du dégagement (CDP) est obtenu en prenant
en compte la relation de la position du SIP et du SRP telle que spécifiée dans l’ISO 3462, ainsi que le réglage
horizontal et vertical réel du siège installé sur le tracteur.
L’annexe E décrit un mode opératoire d’essai de stabilité latérale ainsi qu’un mode opératoire d’essai de
retournement non continu. À l’occasion de la prochaine révision de la présente partie de l’ISO 12003, il conviendra
de décider si ces modes opératoires sont nécessaires ou pas.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12003-1:2002(F)
Tracteurs agricoles et forestiers — Tracteurs à roues à voie
étroite —
Partie 1:
Structures de protection contre le retournement montées à l'avant
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 12003 spécifie des modes opératoires d’essai statique et dynamique des structures de
protection contre le retournement (ROPS), montées à l'avant des tracteurs agricoles et forestiers à roues à voie
étroite. Elle définit la zone de dégagement et les conditions d’acceptation des structures de protection contre le
retournement à deux montants à l’avant, rigides ou inclinables, y compris toutes structures arrière associées. La
présente partie de l’ISO 12003 est applicable aux tracteurs ainsi équipés et présentant les caractéristiques suivantes:
un dégagement au sol inférieur ou égal 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;
une 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;
une masse supérieure à 600 kg mais inférieure à 3 000 kg non chargé mais en comptant la structure de
protection contre le retournement et la plus grande taille de pneus recommandée par le constructeur.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 12003. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 12003 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 148, Acier ― Essai de résilience Charpy (entaille en V)
ISO 2408, Câbles en acier pour usages courants ― Caractéristiques
ISO 3462, Tracteurs et matériels agricoles ― Point de référence du siège ― Méthode de détermination
ISO 5353, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers ― Point repère du siège
ISO 12003-2, Tracteurs agricoles et forestiers ― Tracteurs à roues à voie étroite ― Partie 2: Structures de
protection contre le retournement montées à l’arrière
1)
ASAE S 313.3:1999, Soil cone penetrometer
1) American Society of Agricultural Engineers.
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ISO 12003-1:2002(F)
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 12003, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5353 ainsi que
les termes, définitions et symboles suivants s’appliquent. Les symboles et unités donnés dans le Tableau 1 sont
applicables dans toute la présente partie de l'ISO 12003.
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
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 plat et capable de supporter le tracteur dans cette position,
si le tracteur se retourne.
3.1.1
ROPS montée à l’avant
structure de protection contre le retournement à deux montants, montée sur le tracteur à l’avant du conducteur et
caractérisée par une zone de dégagement réduite
cf. ROPS montée à l’arrière (voir ISO 12003-2)
3.2
éléments arrière
pneus arrière, mesurés au niveau de leur diamètre le plus petit spécifié, garde-boue et/ou autres éléments rigides
du tracteur ou un élément supplémentaire d’une largeur, hauteur et résistance prédéfinies, installés à l’arrière du
siège du conducteur et venant compléter la zone de dégagement de la ROPS montée à l’avant au cours des
modes opératoires d’essai de résistance
Voir Figure 1.
3.3
masse du tracteur
m
masse du tracteur non chargé, en ordre de marche, réservoirs et circuits de refroidissement pleins, équipé de la
ROPS montée à l’avant et de tout équipement nécessaire 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
m
t
masse non inférieure à la masse du tracteur, choisie par le constructeur pour le calcul des énergies de charge et
des forces à mettre en œuvre dans les essais
3.5
essai de charge horizontale
application d’une charge horizontale statique ou dynamique à l’arrière, à l’avant et sur les côtés de la ROPS
montée à l’avant
3.6
mode opératoire d’essai d’écrasement
application d’une charge verticale statique au moyen d’une poutre placée latéralement en travers des pièces les
plus élevées de la ROPS montée à l’avant
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ISO 12003-1:2002(F)
3.7
plan de référence
plan vertical, longitudinal par rapport au tracteur, passant par le point repère du siège (SIP) et le centre du volant
de direction
NOTE Il correspond généralement au plan médian pour les tracteurs à voie étroite.
3.8
mode opératoire d’essai de l’élément arrière
mode opératoire d’essai réalisé avant les modes opératoires d’essai de résistance dynamique ou statique de la
ROPS montée à l’avant, en prenant en compte les plus petits pneus spécifiés par le constructeur du tracteur
3.9
point de référence du dégagement
CDP
point de référence, déterminé à partir du SIP et nécessaire pour établir la zone de dégagement
Voir article 8.
3.10
ligne de référence
ligne passant par le CDP et le premier point du bord du volant de direction qu’elle coupe lorsqu’on la fait passer de
la verticale à l’horizontale
3.11
empattement
distance horizontale entre deux plans verticaux passant par les centres des axes de rotation des roues, un plan
correspondant aux roues avant et un plan pour les roues arrière
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'avant mm
b
Déformation de la ROPS montée à l'avant sur le point, et dans l’alignement de l’application de la charge
D mm
(essai statique)
D′ Déformation de l'énergie calculée requise mm
E Énergie de contrainte absorbée (zone en dessous de la courbe F-D) J
i
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
F Force appliquée à l'élément arrière N
i
F ′ Force de charge pour l'énergie calculée requise N
F Force maximale de charge statique se produisant lors du chargement, à l'exception de la surcharge N
max
F Force verticale d'écrasement N
v
h Hauteur de chute 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
NOTE Voir l'annexe E pour les symboles concernant les caractéristiques du tracteur, utilisés pour le calcul du retournement non continu.
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4 Conditionnement du tracteur et de la ROPS pour l’essai pilote
La ROPS montée à l’avant doit être conforme à la spécification de production et doit être montée dans sa position
de protection sur le modèle de tracteur approprié choisi conformément à la méthode de fixation déclarée par le
constructeur.
Les pneus ayant le plus grand diamètre indiqué par le constructeur et la plus petite largeur de pneus pour ce
diamètre doivent être montés sur le tracteur. Les pneus ne doivent pas être lestés avec du liquide mais gonflés à la
pression recommandée pour le travail sur le terrain.
Les roues arrière doivent être réglées à la plus petite largeur de voie possible, les roues avant étant ajustées à une
largeur de voie identique à celle des roues arrière. S’il est possible d’avoir deux réglages pour la largeur de voie à
l’avant, de manière égale par rapport au réglage le plus étroit de la largeur de voie à l’arrière, le plus large de ces
deux réglages de largeur de voie à l’avant doit être choisi.
Tous les réservoirs du tracteur doivent être remplis ou remplacés par des masses équivalentes dans la position
correspondante.
Voir l’annexe E pour les essais de stabilité latérale et de retournement non continu.
5 Appareillage et équipement d'essai
5.1 Essais dynamiques
5.1.1 Bloc pendule
Un bloc pendule doit être suspendu par deux chaînes ou câbles métalliques à partir de points pivotants situés au
moins 6 m au-dessus du niveau du sol. Des moyens doivent être prévus pour régler indépendamment la hauteur
suspendue du bloc et l’angle entre le bloc et les chaînes ou câbles métalliques de support.
La masse doit être égale à 2 000 kg ± 20 kg sans compter la masse des chaînes ou des câbles métalliques qui ne
doivent pas dépasser 100 kg pour leur part. La longueur des côtés de la surface de frappe doit être égale à
680 mm ± 20 mm. Le bloc doit être rempli de sorte que la position de son centre de gravité soit constante et qu’elle
coïncide avec le centre géométrique du parallélépipède.
Le parallélépipède doit être relié au système qui le tire vers l’arrière par un mécanisme de relâchement instantané
conçu à cet effet et placé de manière à permettre au bloc pendule d’être relâché sans entraîner une quelconque
oscillation du parallélépipède.
5.1.2 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.
5.1.3 Ancrages
Des rails d’ancrage ayant la largeur de voie requise et couvrant la surface nécessaire pour ancrer le tracteur dans
tous les essais doivent être attachés de façon rigide à une base non souple en dessous du pendule.
Le tracteur doit être ancré aux rails au moyen de câbles métalliques, toronnés avec une âme en textile et de
désignation 6 × 19 conforme à l’ISO 2408 et d’un diamètre nominal de 13 mm. Les brins métalliques doivent avoir
une résistance à la traction ultime d’au moins 1 770 MPa.
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 résistance au choc latéral, le pivot doit également être
étayé du côté opposé au choc. Les roues avant et arrière n’ont pas besoin d’être alignées si cela facilite la fixation
des câbles métalliques.
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5.1.4 Etai de roue et poutre
Une poutre en bois tendre à section carrée de 150 mm de côté doit servir de support pour les roues pendant les
essais de résistance au choc. Pendant l'essai de résistance au choc latéral, une poutre en bois tendre doit être
fixée au sol pour consolider la jante de la roue opposée au côté du choc.
5.1.5 Etais et ancrages des tracteurs articulés
Des étais et des ancrages supplémentaires doivent être utilisés dans le cas des tracteurs articulés. Ils sont
destinés à garantir que la partie du tracteur sur laquelle est montée la ROPS montée à l’avant est aussi rigide que
sur un tracteur rigide.
5.1.6 Pression des pneus et déformation
Les pneus du tracteur ne doivent pas être lestés avec du liquide mais 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.
5.1.7 Appareillage de mesure
L'appareillage de mesure suivant doit être utilisé:
un dispositif permettant de mesurer la déformation élastique (la différence entre la déformation temporaire
maximale et la déformation permanente);
un dispositif permettant de vérifier que la ROPS montée à l’avant n’a pas pénétré dans la zone de
dégagement et que cette dernière est restée à l’intérieur de la protection assurée par la ROPS pendant l’essai.
5.2 Essais statiques
5.2.1 Structure pour l’essai statique d’un élément arrière
Cette structure doit permettre l’application d’une charge à l’arrière de la partie la plus haute de l’élément dans le
plan médian du tracteur et selon un angle d’inclinaison de 40° au-dessus de l’horizontale vers le bas (voir
Figure 1). Des dispositions doivent être prises pour que la charge soit répartie uniformément sur l’élément via un
patin capable de s’adapter à la déformation de l’élément.
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Légende
1 Niveau du sol simulé
2 Élément complémentaire
Figure 1 — Direction de la force d'essai
5.2.2 Structure pour l’essai statique des ROPS montées à l’avant
5.2.2.1 Généralités
Cette structure doit permettre l’application d’une poussée horizontale ou d’une charge à la ROPS montée à l’avant.
Des dispositions doivent être prises pour que la charge soit répartie uniformément dans la direction normale de
chargement et le long d’une poutre d’une longueur qui soit un multiple exact de 50 mm, compris entre 250 mm et
700 mm. Le côté vertical de la poutre rigide doit mesurer 150 mm. Les côtés de la poutre en contact avec la ROPS
montée à l’avant doivent être arrondis, avec un rayon maximal de 50 mm.
Le patin doit pouvoir être réglé selon tout angle par rapport à la direction de la charge, afin de pouvoir suivre les
variations angulaires de la surface porteuse de la ROPS montée à l’avant au fur et à mesure que la ROPS se
déforme.
La direction de la force (l'écart par rapport à l’horizontale et à la verticale) doit être:
au début de l’essai, sous une charge nulle, ± 2°, et
pendant l’essai, sous charge, 10° au-dessus et 20° en dessous de l’horizontale.
Ces variations doivent être maintenues au niveau le plus bas possible.
–1
La vitesse de déformation doit être lente (inférieure à 5 mm·s ) de sorte que la charge puisse à tout moment être
considérée comme «statique».
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5.2.2.2 Appareillage permettant de mesurer l’énergie absorbée par la ROPS montée à l’avant
La courbe «force/déformation» doit être tracée en continu afin de déterminer l’énergie absorbée par la ROPS
montée à l’avant. Il n’y a pas besoin de mesurer la force et la déformation au point d’application de la charge sur la
ROPS montée à l’avant. Toutefois, la force et la déformation doivent être mesurées simultanément et
colinéairement.
Le point d’origine des mesurages de la déformation doit être choisi de sorte que seule l’énergie absorbée par la
ROPS montée à l’avant et/ou la déformation de certaines parties du tracteur soit mesurée. L’énergie absorbée par
la déformation et/ou le glissement de l’ancrage ne doivent pas être pris en compte.
5.2.2.3 Moyens d’ancrer le tracteur au sol
Des rails d’ancrage ayant la largeur de voie requise et couvrant la surface nécessaire pour ancrer le tracteur dans
tous les cas de figure illustrés doivent être attachés à une base non souple à proximité de la structure d’essai.
Le tracteur ou l’assemblage doit être ancré aux rails par tout moyen approprié (plaques, cales, câbles métallique,
vérins, etc.) pour qu’il ne puisse pas se déplacer pendant les modes opératoires d’essai. Le respect de cette
prescription doit être vérifié pendant le mode opératoire d’essai au moyen des dispositifs habituels de mesure de la
longueur. Si le tracteur ou l’assemblage se déplace, tout le mode opératoire doit être répété, sauf si le système de
mesure de la déformation utilisé pour tracer la courbe «force/déformation» est relié au tracteur ou à l’assemblage.
5.2.3 Structure d’écrasement
Cette structure doit être capable d’exercer une force vers le bas sur la ROPS montée à l’avant par l’intermédiaire
d’une poutre rigide d’environ 250 mm de large, reliée au mécanisme d’application de la charge par des joints
universels. Des supports adaptés doivent être fournis pour les essieux de sorte que la force d’écrasement ne soit
pas supportée par les pneus du tracteur (voir Figure 2).
5.2.4 Autres appareils de mesure
Un dispositif permettant de vérifier que la ROPS montée à l’avant n’a pas empiété sur la zone de dégagement et
que celle-ci est restée à l’intérieur de la protection ROPS pendant le mode opératoire d’essai.
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Légende
1 Joints articulés u
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.