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| 标准编号 | GB/T 17922-2014 (GB/T17922-2014) | | 中文名称 | 土方机械 滚翻保护结构 实验室试验和性能要求 | | 英文名称 | Earth-moving machinery -- Roll-over protective structures -- Laboratory tests and performance requirements | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | P97 | | 国际标准分类 | 53.100 | | 字数估计 | 35,354 | | 发布日期 | 7/24/2014 | | 实施日期 | 1/1/2015 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 17922-1999 | | 引用标准 | GB/T 3098.2-2000; GB/T 8498-2008; GB/T 17772-1999; ISO 148-1; ISO 898-1-2009; ISO 5353; ISO 9248 | | 采用标准 | ISO 3471-2008, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2014年第19号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了土方机械金属滚翻保护结构(ROPS)的性能要求, 并且规定了实验室试验中对典型试件采用静载荷作用下统一的、可重复的用于评价符合这些要求的方法。本标准适用于GB/T 8498规定的下列带司机座椅且质量大于700 kg的移动式机器:推土机;装载机;挖掘装载机;自卸车;吊管机;组合式机器(例如铲运机, 铰接车架自卸车)的牵引部分(主要牵引车);平地机;土方回填压实机;压路机;挖沟机。本标准不适用于教练员座椅或用于附属装置操作的附加座椅。 | GB/T 17922-2014: 土方机械 滚翻保护结构 实验室试验和性能要求
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17922-1999
土方机械 滚翻保护结构
实验室试验和性能要求
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
1 范围
本标准规定了土方机械金属滚翻保护结构(ROPS)的性能要求,并且规定了实验室试验中对典型
试件采用静载荷作用下统一的、可重复的用于评价符合这些要求的方法。
注1:该结构也可提供FOPS(落物保护结构)防护。
本标准适用于GB/T 8498规定的下列带司机座椅且质量大于700kg的移动式机器:
---推土机;
---装载机;
---挖掘装载机;
---自卸车;
---吊管机;
---组合式机器(例如铲运机,铰接车架自卸车)的牵引部分(主要牵引车);
---平地机;
---土方回填压实机;
---压路机;
---挖沟机。
本标准不适用于教练员座椅或用于附属装置操作的附加座椅。
注2:希望至少在下列情况下能对系座椅安全带司机提供合理挤压保护:在滚翻方向最大坡度为30°的硬黏土路面
上,初始前进速度0km/h~16km/h,绕机器的纵轴翻转360°,而机器始终与坡度没有失去接触。
注3:本标准可用于指导滚翻保护结构制造商是否决定在特定工况下对这些机器或其他机器提供这种保护。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3098.2-2000 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹(idtISO 898-2:1992)
GB/T 8498-2008 土方机械 基本类型 识别、术语和定义(ISO 6165:2006,IDT)
GB/T 17772-1999 土方机械 保护结构的实验室鉴定 挠曲极限量的规定(idtISO 3164:
1995)
ISO 148-1 金属材料 夏比摆锤冲击试验(V型缺口) 第1部分:试验方法(Metalicmaterials-
ISO 5353 土方机械、农林用拖拉机和机械 司机座椅标定点(Earth-movingmachinery,andtrac-
ISO 9248 土方机械 尺寸、性能和参数的单位与测量准确度(Earth-movingmachinery-Units
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 符号
下列符号适用于本文件。
U---被结构吸收的能量,与制造商建议的最大质量(m)有关,单位为焦耳(J)。
F---力,单位为牛顿(N)。
m---制造商建议的最大质量,单位为千克(kg):
a) 制造商建议的最大质量包括工作条件下的附属装置、所有装满的油箱和水箱、随机工具
及ROPS。不包括拖式工作装置,如压路辊和拖式铲运机;
b) 对于自行式铲运机和铰接车架自卸车,只有牵引车部分(原动机)是制造商建议的最大
质量。大多数情况下,牵引车部分应是机器ROPS支承构件或承载ROPS的部分。转
向销、挂钩及铰接转向部件等属于连结装置或拖式装置,则不包括在内;
c) 对于刚性车架自卸车,如果选择“不包括自卸车车厢”,m 不包括自卸车车厢和有效载
荷。如果选择“包括自卸车车厢”,m 包括自卸车车厢质量,但不包括有效载荷;
注:实例见表1。
d) 对于压路机和土方回填压实机,一旦滚翻时从机器分离出去的松散的附着物不包括在
m 之内。
注:在机器使用中通常附着在其上面的土壤、泥浆、岩石、树枝、碎渣等不作为机器的质量。在规定试
验条件时,采用任何方式挖掘、装载或搬运的物料均不作为机器的质量。
L---ROPS的长度,单位为毫米(mm):
a) L 不适用于滚杆式ROPS;
b) 对带悬臂承载构件单柱或双柱ROPS,L 在ROPS的顶部测量,从ROPS立柱的最外面
到悬臂承载构件的最远端的纵向距离(见图1和图4)。ROPS结构件没有必要覆盖整
个DLV垂直投影;
c) 对多柱ROPS,L 是前后立柱外侧之间最大的纵向距离。见图2;
d) 对成形构件ROPS,L 是H 的垂直投影和结构件外表面的距离。见图3;
e) 对曲面构件ROPS,通过平面A和垂直构件外平面的交点确定L。平面A是平面B和
平面C交角的等分面。B是在外侧面平行于平面D的切线面。平面D是由曲线ROPS
构件与相邻构件交点构成的。平面C是上部ROPS结构件上表面的投影。见图3。
W---ROPS的宽度,单位为毫米(mm):
a) 对滚杆式ROPS,W 是结构件最外点的宽度;
b) 对带悬臂承载构件的单柱或双柱ROPS,W 是覆盖DLV宽度垂直投影的悬臂承载构
件的部分,在ROPS的顶部,从悬臂承载构件的外侧面测量;
c) 对其余ROPS,W 是左右ROPS立柱外侧之间最大横向距离,在ROPS的顶部,从承载
构件的外侧面测量。(见图3);
d) 对成形构件ROPS,W 是H 的垂直投影和结构件外表面的距离。见图3;
e) 对曲面构件ROPS,通过平面A和垂直构件外平面的交点确定W。平面A是平面B和
平面C交角的等分面。B是在外侧面平行于平面D的切线面。平面D是由曲线ROPS
构件与相邻构件交点构成的。平面C是上部ROPS结构件上表面的投影。见图3。
Δ---ROPS的挠度,单位为毫米(mm)。
H---载荷作用区域的高度,单位为毫米(mm):
a) 对直的构件,H 是构件顶部至底部的距离,如图1所示;
b) 对曲面构件,H 是从构件顶部至L 末端垂直面(该面与曲面构件内表面相交于Y)的垂
直距离,如图3所示;
c) 对于成形构件,H 是顶部构件垂直厚度的3倍,如图3所示。
5 试验方法和试验设备
5.1 一般要求
在侧向、垂直方向和纵向有阻力的要求,在侧向有吸收能量的要求。在侧向、垂直方向和纵向载荷
作用下有挠度限制。
5.2 检测仪器
除测量性能的力和变形应在最大值的±5%范围内,测量质量、力、变形用的仪器应符合ISO 9248
的规定。
5.3 试验设备
固定装置应能确保将典型试件固定在底板上,并按表1中的公式确定所需要施加的侧向、垂直方向
和纵向载荷。
5.4 典型试件在底板上的固定
5.4.1 ROPS应该固定在机架上,如同装在机器上一样。试验时不需要一台完整的机器,但机架及其
安装的ROPS试件应代表一台机器结构外形,包括在机器滚翻时能吸收能量的部分。可拆卸的司机室
窗、仪表板、门和其他非结构件均应拆掉,使之不影响ROPS的试验结果。当司机室不作为整个ROPS
的时候,该司机室是不需要进行试验的。
如果ROPS或FOPS的物理试验不需要用整个机架,可以用部分的机架。这些部分机架还可以进
行仿制,但应仿制成和原机架的强度和刚度相当。
在试验进行且不失效的过程中,通过评价机器机架的刚度和强度来确定所需的仿制品或完整机架
的最小部分能确保吸收通过ROPS传递给机器机架的能量。
将典型试件安装在实际刚性底板上,以便获得至少和完整机架相同的刚度。
如果采用部分机架或机架的仿制品,每次试验均应对机器机架强度和刚度进行评价。制造商应保
留评价的副本。
5.4.2 典型试件应安全地固定在底板上,使机架和底板的连接构件在试验时变形最小。典型试件除了
最初的连接作为支承外,不得再从底板上得到任何支承。在ROPS安装的区域内,固定装置不应妨碍
机架变形。目的是要求典型试件吸收能量,而不是固定装置。
5.4.3 试验时机器/地面的悬挂系统应从外面锁住,使它们对试件的力-变形关系不受影响。用于将
ROPS安装到机架上的悬挂件作为加载路径时,试验一开始将其放到合适的地方作用。
5.4.4 连接底板的机架连接件应直接和机器机架连接或在靠近前后桥支点处。
对于铰接式机器,若试验过程中需使用所有机架,铰点应无衔接地锁住。如果仅用ROPS安装的
机架,连接点应在或靠近铰接点和桥的支承点,也可在机架的最远点。
对单桥的牵引车来说,支承应在驱动桥。
6 试验加载程序
6.1 一般要求
6.1.1 在加载之前应确定全部LAP(载荷作用点),并在结构上标出来。
6.1.2 按表1计算试验加载值,加载顺序应是侧向、垂直方向、然后纵向。
6.1.3 在加载或两次加载之间,不得校正或修理。
6.1.4 通过S(承窝)和LDD(载荷分配器)进行加载。承窝在加载过程中应提供ROPS不受限制的移
动。可用LDD防止ROPS结构件的局部穿透。S和LDD不应限制ROPS的转动。
6.1.5 在H 范围外,LDD不应和ROPS结构件连接。
6.2 侧向加载
6.2.1 如果后横梁(该横梁在不弯曲的情况下能传递载荷)不存在,LDD应横跨L。在其他情况下,
LDD分配载荷的长度不应大于0.8L。曲面的长度L 见图3。
6.2.2 对于滚杆式ROPS,LAP应和上部侧向横梁在同一条线上。
6.2.3 对单柱或双柱ROPS,LAP应由长度L 和DLV最近平面或边的垂直投影来控制。LAP不应在
从ROPS构件外后面测量的L/3内。如L/3点在立柱侧ROPS背面和最接近立柱DLV边界面(BP)
与侧向结构件交点之间,应将LAP从立柱侧移开,直到至少进入DLV的BP(边界面)为止(见图1)。
6.2.4 对多于两柱的ROPS,LAP应位于DLV前后BP垂直投影之间(见图2)。
6.2.5 司机座椅偏离机器中心线时,载荷应加在靠近座椅侧向结构件的外边。如果司机座椅在机器中
心线上时,ROPS的结构和安装使从左或从右加载会产生不同的力-变形,则应选择对典型试件具有最
恶劣的加载条件的一侧进行加载。
6.2.6 开始加载的方向应是水平的,并垂直于通过机器纵向中心线的垂直平面。随着加载,典型试件
的变形而引起加载方向的改变,这是允许的。
6.2.7 当LAP的变形速度不大于5mm/s,则载荷可以认为是静态的。应连续记录LAP处的力-变形
数值,记录间隔变形增量在15mm范围内。继续加载直到达到表1规定的力和能量要求。计算能量U
的方法见图14。计算能量时所用的变形是ROPS沿力的作用线产生的变形。ROPS安装件和机器机
架的变形包括在总变形之内,但所有用于试验的固定装置变形不应包括在内。
6.3 垂直加载
6.3.1 侧向加载完成后,在ROPS的顶部进行垂直加载。
6.3.2 对于所有ROPS,垂直载荷的中心应加在同一个垂直面,该平面垂直于ROPS构件的纵向中心
线,在侧向加载变形前于结构上确定。
6.3.3 如果ROPS上的载荷以变形ROPS构件的纵向中心线对称分布,则在ROPS上分配载荷的方式
没有任何限制。图15表示了垂直载荷加载的示例。
6.3.4 按6.2.7的规定,变形的速度认为加载是静态的。加载到ROPS达到表1中规定力的要求。
ROPS结构支承这样的载荷5min或到停止变形为止,取两者时间较短者。
6.4 纵向加载
6.4.1 垂直加载完成后,对ROPS施加纵向载荷。
6.4.2 纵向载荷应沿ROPS的纵向中心线,作用在ROPS的上部构件上。用前部表面和顶部表面的相
交面确定LAP。如果表面是曲面,用过顶部构件或前部构件弧度中心点的切线相交的平面确定(见
图3)。
6.4.3 纵向载荷应施加在符合图1~图5的位置,优先侧向加载建立。如果后(前)横梁(该横梁在不弯
曲的情况下能传递载荷)不存在,LDD应横跨整个宽度。在其他情况下,LDD分配载荷的长度不应大
于0.8W(见图3)。
6.4.4 对于所有机器,加载的方向(前或后)选择原则是:使典型试件能经受最严格的考验。加载开始
的方向应是水平的,且平行于机器的纵向中心线。在决定纵向载荷作用的方向时,还应考虑如下因素:
a) ROPS相对DLV的位置和在为司机提供挤压保护方面ROPS纵向变形的影响;
b) 机器特性,即机器上的构件可以减少ROPS的纵向变形,并能限制对ROPS加载的纵向分力
的方向;
c) 经验表面,在机器实际滚翻时,当它绕纵向轴线翻转,则可表示有纵向倾翻的可能性或某一类
特殊机器扭曲的趋势。
6.4.5 按6.2.7的规定,变形的速度认为加载是静态的。加载到ROPS达到表1中规定力的要求。
7 温度和材料
7.1 ROPS一般要求
除加载有要求外,还对材料及温度提出要求,以保证ROPS具有一定的抗脆裂性。满足这些要求
首选的方法是所有ROPS构件从材料到制造均要满足7.2和7.3的力学要求。在这种情况下,ROPS试
验可以在任一期望的温度下进行。紧固件应符合7.4的要求。
7.2 ROPS结构件
除薄钢制的ROPS结构件外,其他ROPS结构件所用钢制品应满足或超过表2规定的V形缺口摆
锤冲击(CVN)的强度。薄钢结构件应满足7.3的要求。作为选择,如果材料的说明书和采购确保在随
后制造的ROPS所用材料具有和试验用典型试件相似的韧性,则在-1......
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