TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 7658: 2012 iso 3463: 2006

MÁY KÉO NÔNG LÂM NGHIỆP - KẾT CẤU BẢO VỆ PHÒNG LẬT (ROPS) - PHƯƠNG PHÁP THỬ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ ĐIỀU KIỆN CHẤP NHẬN GẠCH TERAZO

TCVN 7658 : 2012 thay thế TCVN 7658 : 2007 (ISO 3463:1989)

TCVN 7658 : 2012 hoàn toàn tương đương với ISO 3463:2006

TCVN 7658 : 2012 do Trung tâm Giám định Máy và Thiết bị biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử động lực học và những điều kiện chấp nhận đối với kết cấu bảo vệ phòng lật (buồng lái hoặc khung) của máy kéo bánh dùng trong nông lâm nghiệp.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho máy kéo có trang bị ít nhất hai trục lắp bánh hơi hoặc bánh xích có khối lượng máy kéo không lắp đối trọng không nhỏ hơn 600 kg, nhưng nhỏ hơn 6 000 kg và có bề rộng vết bánh sau nhỏ nhất lớn hơn 1 150 mm.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ISO 630 ¹⁾, Structural steels - Plates, wide flats, bars, sections and profiles (Kết cấu thép - Tấm, bản rộng, thanh, mặt cắt và định hình);

ISO 5353:1995, Earth-moving machinery, and tractors and machinery for agriculture and forestry - Seat index point (Máy làm đất, máy kéo và máy nông lâm nghiệp - Điểm chỉ báo chỗ ngồi);

ASTM A370, Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products (Định nghĩa và phương pháp thử chuẩn cho thử nghiệm cơ học của các sản phẩm thép).

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau đây:

Khung bảo vệ người lái máy kéo nông lâm nghiệp, để làm giảm thiểu tổn thương có thể xảy ra với người lái do bất ngờ bị lật trong lúc vận hành bình thường.

CHÚ THÍCH: ROPS được đặc trưng bởi việc xác lập khoảng không gian cho một vùng khoảng trống bên trong vùng bao của kết cấu hoặc bên trong một không gian được giới hạn bởi loạt các đường thẳng từ các mép ngoài của kết cấu tới một phần nào đó của máy kéo có thể tiếp xúc với mặt đất và nó có khả năng đỡ máy kéo ở vị trí đó nếu máy kéo lật nhào.

3.2. Khối lượng máy kéo (tractor mass)

Khối lượng máy kéo không chất tải ở trạng thái làm việc với các thùng chứa và bộ tản nhiệt đã nạp đầy, kết cấu bảo vệ phòng lật có bao che và thiết bị bảo vệ bất kỳ hoặc có thêm bộ phận truyền động cần thiết cho bánh trước để sử dụng bình thường.

CHÚ THÍCH: Không bao gồm người lái, khối lượng đối tượng đã chọn, bánh xe bổ sung, thiết bị đặc biệt và tải trọng.

3.3. Khối lượng tham chiếu (reference mass)

m_t

Khối lượng, không nhỏ hơn khối lượng máy kéo, do nhà chế tạo lựa chọn để tính năng lượng đầu vào được sử dụng trong các thử nghiệm.

3.4. Thử va đập (impact test)

Tác động tải trọng động lực học được tạo bởi khối tác động dạng con lắc.

Tác động tải trọng theo phương thẳng đứng thông qua một dầm được đặt ngang qua các bộ phận cao nhất của kết cấu bảo vệ phòng lật.

Mặt phẳng thẳng đứng Y đi qua trung điểm của AB, vuông góc với AB, A và B được xác định như sau:

- Đối với mỗi bánh xe, mặt phẳng thẳng đứng đi qua trục của nó cắt mặt phẳng giữa của bánh xe theo một đường thẳng , gặp bề mặt đỡ của máy kéo tại một điểm, và

- A và B là hai điểm được xác định tương ứng với hai bánh xe, cả hai bánh xe là bánh dẫn hướng hay bánh chủ động, đặt ở vị trí tương ứng tại hai đầu của cùng một trục thực hay giả định.

Xem Hình 1.

CHÚ THÍCH 1: Mặt phẳng giữa của bánh kép cách đều nhau từ mép trong của một bánh và mép ngoài của bánh khác, đường thẳng  trong trường hợp đặc biệt này là đường giao nhau của mặt phẳng giữa của bánh kép với mặt phẳng thẳng đứng đi qua đường tâm của ngõng trục.

CHÚ THÍCH 2: Trích từ Điều 5, ISO 612:1978 ^[1].



Hình 1 - Mặt phẳng trung tuyến dọc

3.7. Mặt phẳng tham chiếu (reference plane)

Mặt phẳng thẳng đứng, thông thường theo chiều dọc máy kéo và đi qua điểm chỉ báo chỗ ngồi và tâm của vô lăng lái.

CHÚ THÍCH: Thông thường, mặt phẳng tham chiếu này trùng với mặt phẳng trung tuyến dọc của máy kéo.

4. Ký hiệu và chữ viết tắt

Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, sử dụng ký hiệu cho trong Bảng 1.

Phương tiện để xác định vùng khoảng trống không bị xâm nhập trong thời gian thử: có thể dùng một dụng cụ đo theo Hình 2 và Hình 11 a) và b).

CHÚ DẪN:

Kích thước		mm		Ghi chú
A1A0 B1B0		100		Nhỏ nhất
A1A2 B­1B2 C1C2		500
D1D2 E1E2		500		Nhỏ nhất hoặc bằng bán kính vô lăng lái cộng 40 mm, chọn số nào lớn hơn
F1­F2 G1G2 H1H2 I1I2 J1J2		500
E1E0 E2E0		250		Nhỏ nhất hoặc bằng bán kính vô lăng lái cộng 40 mm, chọn số nào lớn hơn
J0E0		300
F0G0 I0G0 C0D0 E0F0		--- --- --- ---		Tùy thuộc vào máy kéo
CHÚ THÍCH: Với máy kéo khác, xem Hình 11 a) và b)

Phép thử va đập phải được thực hiện bằng các thiết bị như mô tả trong 5.2.1 đến 5.2.5.

Một khối con lắc có khối lượng 2 000 kg. Khối lượng của khối con lắc không bao gồm khối lượng của xích. Khối lượng xích lớn nhất là 100 kg. Khối đó được treo trên hai dây xích cách điểm xoay 6 m hoặc lớn hơn bên trên mặt nền và phải có kích thước như thể hiện trên Hình 3. Trọng tâm của khối con lắc phải trùng với tâm hình học của nó.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

2 điều chỉnh độ cao

3 bề mặt va đập

4 móc giữ xích dự phòng

5 trục trọng tâm

6 dây xích lắc

Máy kéo phải được buộc trên nền bằng dây cáp thép có bộ phận căng, vào các dầm nền có khoảng cách qua một bên tốt nhất là khoảng 600 mm trên toàn bộ bề mặt ở ngay bên dưới điểm xoay và kéo dài khoảng 9 m dọc theo trục khối con lắc và khoảng 1 800 mm về hai bên. Các điểm của bộ phận gá để buộc dây cáp phải cách khoảng 2 000 mm phía sau cầu sau và 1 500 mm phía trước cầu trước. Phải có hai dây cho mỗi cầu: mỗi dây ở một bên mặt phẳng trung tuyến của máy kéo. Dây cáp thép có đường kính 12,5 mm đến 15 mm, độ bền kéo từ 1 100 MPa đến 1 260 MPa. Chi tiết các phương pháp buộc cho trên Hình 4, Hình 5 và Hình 6.

Một dầm gỗ mềm có tiết diện ngang 150 mm x 150 mm, dùng để chặn các bánh sau khi va đập từ phía trước và phía sau, giữ đối với phía bên của các bánh trước và bánh sau khi va đập từ phía bên, như thể hiện trên Hình 4, Hình 5 và Hình 6.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

2 dầm gỗ mềm vuông có cạnh 150 mm được kẹp phía sau hai bánh sau khi buộc căng cáp

3 cung đường đi của trọng tâm khối con lắc đi qua điểm tiếp xúc

Hình 4 - Ví dụ phương pháp buộc - Tác động từ phía sau

CHÚ DẪN:

2 dầm gỗ mềm vuông có cạnh 150 mm được kẹp phía sau hai bánh sau khi buộc căng cáp

3 cung đường đi của trọng tâm khối con lắc đi qua điểm tiếp xúc

Hình 5 - Ví dụ phương pháp buộc - Tác động từ phía trước

CHÚ DẪN:

2 dây cáp (xem 6.2.3)

3 dầm gỗ mềm vuông có cạnh 150 mm

4 cột chống bằng gỗ

Cột chống bằng gỗ, được sử dụng để chống bánh sau đối diện khi va đập từ phía bên như thể hiện trên Hình 6. Chiều dài của cột chống phải bằng từ 20 đến 25 lần bề dày của nó và chiều rộng của cột chống bằng 2 đến 3 lần bề dày của nó.

Thiết bị đo độ uốn đàn hồi như thể hiện trên Hình 7, trong mặt phẳng nằm ngang trùng với bề mặt giới hạn trên của vùng khoảng trống.

CHÚ DẪN:

2 độ uốn đàn hồi

3 độ uốn tổng (độ uốn dư cộng với độ uốn đàn hồi)

4 vòng định vị

5 thanh ngang gắn vào khung

6 thanh thẳng đứng gắn vào khung máy kéo

Các phép thử phá hủy phải thực hiện bằng thiết bị được mô tả trong 5.3.1 đến 5.3.2

CHÚ DẪN:

2 khớp nốt chốt vạn năng

3 xy lanh thủy lực

4 giá đỡ cầu trước và cầu sau

5 dầm phá hủy

Hình 8 - Ví dụ bố trí thử nghiệm phá hủy

6. Chuẩn bị máy kéo và ROPS để thử

6.1. Quy định chung

6.1.1. Kết cấu bảo vệ phòng lật phải được chế tạo với đặc điểm kỹ thuật sản phẩm và được lắp với kiểu khung máy kéo, theo phương pháp gá lắp do nhà chế tạo công bố.

6.1.2. Điều chỉnh bề rộng vết của các bánh sau càng rộng càng tốt, để ROPS không được tỳ vào các lốp khi thử.

6.1.3. Tốt nhất sử dụng lốp có lót bố.

6.1.4. Cần số phải ở vị trí trung gian và ngắt phanh tay.

6.1.5. Tất cả các cửa sổ, các tấm chắn và các bộ phận không thuộc kết cấu có thể tháo thì phải tháo ra để chúng không ảnh hưởng đến độ bền của ROPS.

Trong trường hợp có thể đóng các cửa và cửa sổ mở, hoặc tháo ra khi làm việc, thì khi thử chúng có thể được tháo ra hoặc hãm ở trạng thái mở, sao cho chúng không làm tăng thêm độ bền của kết cấu bảo vệ phòng lật. Điều đó đảm bảo không tạo ra mối nguy hiểm cho người lái trong trường hợp lật máy.

Vị trí của khối con lắc và xích treo phải được chọn để điểm va đập ở cạnh phía trên của kết cấu bảo vệ phòng lật và trên cung đường đi của trọng tâm khối con lắc.

Máy kéo phải được đặt vào vị trí và buộc giữ chắc chắn ở vùng bên dưới các trục để chịu va đập thích hợp.

Các điểm của bộ phận gá để buộc dây cáp phải cách khoảng 2 m phía sau cầu sau và 1,5 m phía trước cầu trước.

Các lốp của máy kéo phải được bơm theo các loại máy kéo khác nhau (không sử dụng nước để tăng trọng), kéo căng dây buộc để đạt độ lún xuống thích hợp với loại máy kéo và lốp như được nêu trong Bảng 2.

Bảng 2 - Thử va đập - Độ lún

Loại máy kéo	Áp suất lốp kPa	Độ lún mm
Bốn bánh chủ động có các bánh trước và bánh sau cùng cỡ:	askd sjdaskd
Trước	100	25
Sau	100	25
Bốn bánh chủ động có các bánh trước nhỏ hơn các bánh sau:	askd sjdaskd
Trước	150	20
Sau	100	25
Hai bánh chủ động:
Trước	200	15
Sau	100	25

6.2.2. Thử va đập phía trước và phía sau

Buộc dây ở mỗi bên của cả hai cầu để cho hợp lực nằm trên mặt phẳng trong đó trọng tâm của khối con lắc sẽ dao động.

Sau khi các dây được kéo căng để va đập phía trước và phía sau, dầm gỗ (xem 5.2.3) phải được kẹp chặt tỳ vào các bánh xe thích hợp ở phía đối diện với chiều lắc và va đập (xem Hình 4 và Hình 5).

6.2.3. Thử va đập phía bên

Các dây buộc phải ở phía trên của các cầu gần va đập.

Dầm gỗ (xem 5.2.3) phải được kẹp tỳ vào mép bánh trước và bánh sau phía đối diện với khối con lắc và ép tỳ cứng vào các lốp. Sau khi buộc, chống cột bằng gỗ (xem 5.2.4) vào vành bánh sau và nền sao cho tỳ khít với vành trong thời gian va đập như thể hiện trên Hình 6. Chiều dài cột chống phải được chọn sao khi ở vị trí tỳ vào vành, cột chống nghiêng một góc (30  3)⁰ so với phương ngang.

6.3. Thử phá hủy

Khi ở vị trí để thử phá hủy, máy kéo phải được đỡ ở phía dưới cầu để tải trọng không tác động đến các bánh xe.

a) va đập từ phía sau (xem 7.2.1 và 7.2.2);

b) phá hủy ở phía sau (xem 7.4.1);

c) va đập từ phía trước (xem 7.2.1 và 7.2.3);

d) va đập phía bên (xem 7.3);

e) phá hủy ở phía trước (xem 7.4.2).

a) va đập từ phía trước (xem 7.2.1 và 7.2.3);

b) va đập từ phía bên (xem 7.3);

c) phá hủy ở phía sau (xem 7.4.1);

d) phá hủy ở phía trước (xem 7.4.2.).

7.1.3. Với máy kéo có thể đảo vị trí người lái, các bánh trước của máy kéo do nhà chế tạo quy định và phép thử phải được thực hiện theo 7.1.1 và 7.1.2. Tuy nhiên, trường hợp bánh trước/sau của máy kéo không được quy định rõ thì bánh trước được xác định là bánh có khối lượng phân bố nhỏ hơn 50 % khối lượng máy kéo và phép thử được thực hiện được thực hiện theo trình tự quy định trong 7.1.1.

7.1.4. Giữa các phép thử, không được sửa hoặc nắn thẳng bất kỳ bộ phận nào.

7.1.5. Nếu có một phần nhô ra hiện diện một vùng không thích hợp cho khối con lắc, thì dùng một tấm thép có bề dày và chiều sâu thích hợp, dài khoảng 300 mm gắn chặt vào bộ phận đó sao cho không ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu bảo vệ.

7.1.6. Năng lượng đầu vào được ROPS hấp thụ trong thử nghiệm phải được báo cáo, tính toán bằng jun theo công thức:

E = 19,6H

Với phép thử va đập phía trước và phía sau, máy kéo được đặt ở vị trí sao cho xích treo và bề mặt va đập của khối con lắc tạo thành một góc 20⁰ so với phương thẳng đứng khi đập vào ROPS. Nếu góc của bộ phận kết cấu bảo vệ phòng lật tại điểm tiếp xúc có độ uốn lớn nhất khi va đập lớn hơn 20⁰ so với phương thẳng đứng, thì góc của khối phải được điều chỉnh thêm nữa bằng phương tiện thuận tiện sao cho bề mặt đập và bộ phận ROPS song song tại điểm va đập và độ uốn lớn nhất, dây xích treo có góc 20⁰ so với phương thẳng đứng khi khối con lắc đập vào kết cấu bảo vệ phòng lật.

Trường hợp góc lớn hơn 20⁰, điều chỉnh bề mặt va đập của khối lắc phải dựa trên ước lượng độ uốn lớn nhất.

7.2.2. Va đập phía sau

Phép thử va đập phía sau không yêu cầu đối với máy kéo có khối lượng trên bánh trước lớn hơn hoặc bằng 50 % khối lượng máy kéo. Va đập phía sau phải được tạo ra trong mặt phẳng thẳng đứng song song với mặt phẳng trung tuyến dọc ở góc đối diện có cạnh va đập (xem 7.3) và tại 2/3 khoảng cách từ mặt phẳng trung tuyến của máy kéo đến mặt phẳng thẳng đứng tiếp xúc với biên ngoài cùng của đỉnh kết cấu bảo vệ phòng lật. Tuy nhiên, nếu bắt đầu cong ở phía sau kết cấu bảo vệ phòng lật tại khoảng cách nhỏ hơn 2/3 từ mặt phẳng trung tuyến máy kéo, thì va đập được thử tại điểm bắt đầu cong. Nghĩa là tại điểm đường cong này tiếp tuyến với đường thẳng vuông góc với mặt phẳng trung tuyến của máy kéo.

Chiều cao nâng của khối lắc được tính từ một trong hai công thức dưới đây. Việc lựa chọn công thức nào là theo quyết định của nhà chế tạo.

Công thức 1:

Công thức 2: