GBT20448.1-2012自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求通用机械.pdf 15页

'ICS65．060．80B96国垦中华人民共和国国家标准GB／T20448．1—2012／ISO8082—1：2009代替GB／T20448--2006自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求第1部分：通用机械Self-propelledmachineryforforestry--Laboratorytestsandperformancerequirementsforroll—overprotectivestructures--Part1：Generalmachines2012-05—11发布(IS08082—1：2009，IDT)2012-10-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局学者中国国家标准化管理委员会及们1 刖吾GB／T20448．1--2012／IS08082-1：2009GB／T20448{自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求》分为两个部分：——第1部分：通用机械；——第2部分：旋转平台上安装驾驶室和起重臂的机器。本部分为GB／T20448的第1部分。本部分按照GB／T1．1—2009给出的规则起草。本部分代替GB／T20448--2006{自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求》，与GB／T204482006相比主要技术变化如下：——修改了标准的中英文名称，由原来的“自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求”改为“自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求第1部分：通用机械”，英文名称相应的由“Self—propelledforestrymachineryRoll—overprotectivestructureLabora—torytestsandperformancerequirements”改为“Self-propelledmachineryforforestry--Labo—ratorytestsandperformancerequirementsforroll—overprotectivestructuresPartI：Generalmachines”；——修改了“范围”的内容；——修改了“规范性引用文件”，将规范性引用文件更新至最新；——修改了“图1侧向模拟地平面的确定”的图解(见图1，2006年版图1)；——修改了“图5侧向载荷的力变形曲线”的图解(见图5，2006年版图5)；一将表6中的表头由“强度”改为“能量”(见表6，2006年版表6)。本部分使用翻译法等同采用国际标准]SO8082—1：2009((自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求第1部分：通用机械》。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：——GB／T17772--1999土方机械保护结构的实验室鉴定挠曲极限量的规定(idtISO3164：1995)；——GB／T19365--2012林业机械移动式和自行式林业机械术语、定义和分类(ISO6814：2009，IDT)。本部分由国家林业局提出。本部分由全国林业机械标准化技术委员会(SAC／TC61)归口。本部分负责起草单位：国家林业局哈尔滨林业机械研究所、哈尔滨工业大学深圳研究生院。本部分参加起草单位：福建省晋江市三力机车有限公司、东北林业大学。本部分主要起草人：马志远、樊滨温、胡定生、李树森。GB／T20448于2006年7月首次发布，本次为第一次修订，将其分为了两个部分。 1范围GB／T20448．1--2012／1S08082-1：2009自行式林业机械滚翻保护结构实验室试验和性能要求第1部分：通用机械GB／T20448的本部分规定了在静态载荷作用下，自行式林业机械滚翻保护结构(ROPS)受力变形统一的、可重复验证的评价方法，并规定了在此载荷下，对试验样机的性能要求。它可应用于ISO6814定义的林业机械，如：集运机、集材机、伐木归堆机、联合作业机、联合伐木机和木材装载机，但不适用于在旋转工作台上装有驾驶室的臂式起重机械(有关这部分内容的论述见ISO8082—2)。注：ISO8082中的要求和试验程序与ISO3471相同。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。凡是注目期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注目期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T3098．22000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹(idtISO898—2：1992)ISO148-1金属材料夏比V型缺口摆锤冲击试验第1部分：试验方法(MetallicmaterialsCharpypendulumimpacttest--Part1：Testmethod)ISO898—1碳钢和合金钢紧固件机械性能第l部分：螺栓、螺钉和螺柱特性分级粗牙螺纹和细牙螺纹(Mechanicalpropertiesof{astenersmadeofcarbonsteelandalloysteel—Part1：Bolts，screwsandstudswithspecifiedpropertyclassesCoarsethreadandfinepitchthread)ISO3164土方机械保护结构的试验室鉴定挠曲极限量的规定(EarthmovingmachineryLaboratoryevaluationsofprotectivestructuresSpecificationsfordeflection-limitingvolume)ISO6814自行式林业机械术语、定义和分类(MachineryforforestryMobileandself_propelledmachinery--Terms，definitionsandclassification)3术语、定义和符号下列术语、定义和符号(见表1)适用于本文件。3．1滚翻保护结构rol卜overprotectivestructure；ROPS结构件系统，其主要作用是在机器一旦翻车时降低系着安全带的驾驶员被挤压的可能性。注：该结构件系统包括所有用来与机架固定的底架、支座、框架、套管、螺栓、销轴、悬挂装置或弹性减震器，但不包括与机架形成一体的安装构件。3．2挠瞳极限量deflection-limitingvolume；DLV挠曲极限量是试验用的模型，其体积为ISO3411所定义的穿戴标准工作服和安全帽，身材高大的男性驾驶员坐姿时的各垂直方向投影的近似值。】 GB／T20448．1—2012／1508082-1：20093．3落物保护结构falling-objectprotectivestructure；FOPS结构件系统，该系统的设计能合理地保护驾驶员免受落物(如树木、石块)的伤害。3．4驾驶员保护结构operatorprotectivestructure；OPS结构件系统，该系统的设计应能将驾驶员受到穿透物(如摇曳的小树、树枝和断裂的绞盘机钢丝绳)伤害的可能性降到最低。3．5模拟地平面simulatedgroundplane；SGP林业机械翻车后静止其上的假想平面。3．5．1侧向模拟地平面lateralsimulatedgroundplane；LSGP林业机械翻车后，机械侧面静止其上的假想平面，该假想平面与通过最外点建立的与挠曲极限量的水平轴线平行的铅垂面成15。角，见图l。注：侧向模拟地平面是滚翻保护结构不受载荷时建立的，该平面应随受载荷后构件的移动而移动，且始终保持与铅垂面成15。角。2／LSGPU计鼬3，，说明：1——滚翻保护结构(ROPS)的顶部构件，侧向载荷作用处2——从构件(1)端部看的最外点；3——通过线(4)且平行于机器的纵向中心线的垂直平面；4——通过点(2)的垂直线；5——侧向模拟地平面。图1侧向模拟地平面的确定 GB／T20448．1—2012／ISO8082-1：20093．5．2垂直模拟地平面verticalsimulatedgroundplane；VSGP装有rollbarROPS这种滚翻保护结构的林业机械翻车后，机器顶面朝下静止其上的假想平面，该平面由滚翻保护结构的顶部横梁和可能与其同时着地的机器的前(或后)部分所构成，此时的ROPS和机械的着地部分支撑着倒立的机械。注：垂直模拟地平面随滚嘲保护结构的变形而移动。3．6机器质量machinemass生产商给出的机器最大质量，包括使机器处于正常运转状态下的附属机构和随车工具、滚翻保护结构以及所有油箱和水箱注足时的质量，但不包括其拖曳的设备(如：削片机、植树机、圆盘耙)和任何装载在机器上的货物质量。表1符号符号说明单位名称单位符号U结构吸收的能量，与机器质量有关焦耳JF力牛顿N机器质量千克kg——△滚翻保护结构(ROPS)的变形量毫米4实验室静态测试警告：本部分规定的某些试验及采用的试验过程可能会引起危险情况的发生。4．1装置固定滚翻保护结构或机架组件与底座相连接的装置应符合以下规定，并为能从侧向、纵向和垂直方向施加载荷提供有利条件。挠曲极限量及其安装位置应符合ISO3164的有关规定。挠曲极限量应牢固地安装在正常安装驾驶员座椅的相同位置处，并在整个正式试验期间保持其位置不变。对于具有正反两个驾驶位置的机器，挠曲极限量的体积应综合考虑两驾驶位置的间距。4．2仪器试验应配备测量仪器，用于测量对滚翻保护结构所施加的力和滚翻保护结构在力的作用下的变形量，测量仪器的精度等级应符合表2的要求。表2仪器精度要求测量内容精度‘滚翻保护结构的变形测得最大变形量的土5％对滚翻保护结构施加的力测得最大力的士5“‘百分数是测量仪器精度的额定值．而不是需要做补偿超限试验。 GB／T20448．1—2012／ISO8082—1：20094．3设备4．3．1总则4．3．1．1滚翻保护结构与机架的连接滚翻保护结构应固定在机架或机体上，安装位置应为其正常的工作位置。由于只是为了评价滚翻保护结构的性能，所以并不需要一台完整的机器，机架或机体和滚翻保护结构就可代表一台完整的机器，所有正常可拆下的车窗、仪表板、车门和其他非结构件都应该拆除，使之不影响对滚翻保护结构的评价。4．3．1．2滚翻保护结构或机架组件与底座的连接滚翻保护结构和(或)机架组件应牢固地固定在底座上，这样可使连接构件和底座的零件在试验时变形最小，在施加侧向载荷期问，除了作为支撑的初始连接外，滚翻保护结构和(或)机架组件不应与底座有其他任何形式的连接。机架与底座的连接点应直接选在接近前桥或后桥支撑处。对于铰接机器，如果评价时需要用到前后两个机架，则铰接处应当锁定，以便两机架处于同一直线上。如果评价时仅用到安装有滚貂保护机构的机架，则连接点应选在或接近机架的两个最末端(见图2)。图2机器与底座的安装4．3．1．3减震装置吸能功能的消除应将减震装置加以固定和(或)改装，使其处于非减震状态。机器上悬挂装置的零部件(橡胶、气、气一油、机械弹簧)可视为减震装置。若滚翻保护结构本身包括悬挂装置或弹性减震装置，则不应对其固定和(或)改装。4．3．2垂直加载对垂直载荷来说，除变形矫正装置外，固定或支撑滚翻保护结构和机架组件的紧固力没有给出限定值。4．4试验程序4．4．1总则试验程序应由4．4．2(侧向加载)、4．4．3(垂直加载)和4．4．4(纵向加载)中定义的操作程序组成，并应按其给定的顺序执行。4 GB／T20448．1--2012／I$O8082-I：2009任一滚翻保护结构和机架组件中构件的破坏性和变形矫正试验应在侧向、垂直和纵向载荷试验期间或之间进行。注：参考图中给出的是原理图，不要以此来限制载荷分配器的设计。4．4．2侧向加载4．4．2．1力一变形特性应由滚翻保护结构顶部承受侧向力的主要纵向构件决定。4．4．2．2对于具有两个立柱以上的滚翻保护结构，侧向载荷施加应间接地通过载荷分配器进行，该载荷分配器的长度不应大于滚翻保护结构前后两立柱之间水平方向距离L的80％(见图3)。在处理带有曲线构件的情况下，载荷分配器也可以与滚翻保护结构连接，但其连接不可对滚翻保护结构的强度有任何影响。说明：1——承载座；2——载荷分配器。洼1：载荷分配器和承载座是防止试件被局部打穿并直接传递力的装置。注2：典型布置图，不要求必须遵守。图3四支柱滚翻保护结构系统载荷分配器4．4．2．8对所有单支柱和双支柱的滚翻保护结构，初始载荷应由长度L和挠曲极限量前后两平面的垂直投影决定。载荷施加点可能不在滚翻保护结构构件长度L／3的范围内。如果L／3点在挠曲极限量的垂直投影和滚翻保护结构构件之间，则载荷施加点应沿构件移动，直到其落入挠曲极限量的垂直投影内为止(见图4)。5 GB／T20448．1--2012／ISO8082—1：2009说明：1——承载座；2——载荷分配器；3——挠曲极限量定位轴。图4双支柱滚翻保护结构系统载荷分配装置4．4．2．4施加载荷的初始方向应为水平方向，且与通过机器中心线的铅垂面垂直。随着连续不断地施加载倚，可能会引起滚翻保护结构和机架组件的变形，从而导致载荷方向的改变，这是允许的。4．4．2．5如果驾驶员座椅偏离机器的纵向中心线，载荷应加在靠近座椅一侧的最外端。对于座椅位于机器纵向中心线的情况，如果滚翻保护结构的安装使得从左右两边加载产生不同的力一变形关系，则载荷应选在对滚翻保护结构和机架组件的要求最为严格的一侧进行加载。4．4．2．6当载荷作用点的变形速度不大于5mm／s时，则载荷可认为是静态的。在合成载荷的作用点上，每当变形增量不大于15133．m时，力和变形数值应被记录下来，并标在甲面坐标图上。继续施加载荷，直到滚翻保护结构获得所要求的力和能量为止。得到的力一变形曲线下的面积就等于能量(见图5)。用于计算能量的变形应是滚翻保护结构沿着力的作用线的变形。任何用于支撑载荷施加装置的构件变形都不应包括在用于能量计算的变形测量中。6说明：F——力；△——变形；U——能量。-(卧，脚o肛i．F01)，一，，／i也．凡)／}，f(“FL)¨u一学+(△2_∞里学+．．．+(△。一△Ⅳ_1)学图5侧向载荷的力一变形曲线 4．4．3垂直加载GB／T20448．1—2012／ISO8082—1：20094．4．3．1卸去侧向载荷后，垂直载荷应施加在安放在滚翻保护结构顶上的宽为250mitt的横梁上(见图6)。图6垂直载荷的分配和加载4．4．3．2对于双支柱和多支柱的滚翻保护结构系统，垂直载荷应加在侧向载荷分布的平面上。4．4．3．3对于具有正反可换向驾驶位置的机器，载荷的作用点应位于正反两位置换位点的中间。4．4．4纵向加载4．4．4．1卸去垂直载荷后，纵向载荷应施加在滚翻保护结构顶部构件上，其作用线沿滚翻保护结构的纵向中心线，由于侧向和垂直载荷可能会导致滚翻保护结构的永久性变形，所以作用点应在原确定点变形后的位置上。原点由未进行任何试验的载荷分配器和承载座的位置决定。4．4．4．2如果没有后横梁或前横梁，载荷分配器可以横跨滚翻保护结构的整个宽度。在其他所有情况下，载荷分配器分配载荷的宽度不应大于滚翻保护结构宽度w的80％(见图7)。载荷分配器不应影响直线或曲线型滚翻保护结构的强度。4．4．4．3前、后载荷的方向应选在对滚翻保护结构和机架组件的要求最为严格的一侧。载荷的初始方向应为水平方向，且平行于机器原纵向中心线。在决定纵向载荷作用方向时还应考虑如下因素：a)滚翻保护结构相对挠曲极限量的位置和滚翻保护结构可能产生的纵向变形对驾驶员受挤压的影响；b)机器特性(即机器上可能阻止滚翻保护结构纵向变形的其他结构件)可能会约束滚翻保护结构纵向构件所受载荷的方向；c)实践经验指出，在实际翻车时，某特种机器的纵向翻转或翻转倾向可能产生的情况是随着机器绕纵向轴线转动而发生倾斜的。4．4．4．4由于变形速度的缓慢，可以认为加载是静态的(见4．4．2．6)，连续加载该载荷，直到滚翻保护结构已经获得所要求的力为止。 GB／T20448．1—2012／ISO8082-1：2009说明：1——承载座；2——载荷分配器。注1：载荷分配器和承载座是防止试件被局部打穿并直接传递力的装置。注2；典型布置图，不要求必须遵守。1平行于机器的纵向中心线。圈7垂直载荷的分配和加载5性能要求5．1总则在每次试验期间，滚翻保护结构的任何部分不允许进人驾驶员挠曲极限量内(见ISO3164)。对于具有正反可换向驾驶位置的机器，载荷的作用点应位于正反两位置换位点的中间。模拟地平面不得进入滚翻保护结构的变形区域内。5．2力、能量和载荷要求5．2．1力、能量和载荷要求应满足ISO3164规定的挠曲极限量的变形范围，这些要求与机器质量相关。5．2．2侧向载荷要求达到的力应至少满足表3中对应的机械类型所规定的数量值。所要求的力和能量不必同时达到。如果在所要求的能量被满足之前，力已达到或超过所要求的量，则可以减小力，但当能量达到或超过所要求的量时，则力就应达到所要求的量。表3侧向载荷试验期间应达到的最小力力F机械的种类N轮式林业机械‘F-6。oo。(赢‰)1。2履带式林业机械F=70000(志)1。2‘包括那些能够在橡胶轮胎上安装作为附加设备的履带的机器。8 (；B／T20448．1—2012／ISO8082-1：20095．2．3在进行侧向载荷试验期间，要求吸收的能量应至少达到表4中对各类型机械规定的值。表4侧向载荷试验期间的最小吸收能量能量u机械的种类轮式林业机械1U=12zoo(志)125履带式林业机械U：13ooo(,-300000)1251包括那些能够在橡胶轮胎上安装作为附加设备的履带的机器。5．2．4卸去侧向载荷后，滚翻保护结构和机架组件应承受一个20Xm的力，单位为牛顿(N)，持续时间为5rain或直到各变形已经停止，力的持续时问应选两者较短的一个。5．2．5纵向载荷要求的力应当至少达到表5中各类型机械的规定值。表5纵向载荷试验期间应达到的最小力力F机械的种类N轮式林业机械‘F=48ooo(志)。2履带式林业机械F：56ooo(焉而)。2‘包括那些能够在橡胶轮胎上安装作为附加设备的履带的机器。5．3温度和材料要求5．3．1总则试验室评价应该以滚翻保护结构和机架的全部构件的均恒温度为一18℃或低于一18℃时进行的试验为准。如果试验不是在这一温度下进行的，则应满足5．3．2和5．3．3中对材料的最低要求。5．3．2螺栓和螺母用来将滚翻保护结构固定在机架上和用来紧固滚翻保护结构构件的螺栓和螺母应具有：——螺栓性能等级8．8、9．8或10．9级(见ISO898一1)；——螺母性能等级8、9或10级(见GB／T3098．2—2000)。5．3．3冲击强度滚翻保护结构与主机相连接的固定支座由钢材制造，钢材的性能应符合表6所规定的强度要求。试件应在滚翻保护结构成型和焊接之前从用于制造滚翻保护结构的扁钢、钢管或型钢上沿纵向截取一段。从钢管或型钢上截取试件应从尺寸最大端的中段选取，且不应有焊缝存在(见ISO148一1)。9 GB／T20448．1--2012／lSO8082-1：2009表6摆锤式冲击试验V形缺口试件冲击强度的最小值能量试件规格一30℃一20℃oJ10X1051127．510×9lO2510×89．52410×7．549．52410×7e22．510×6．78．521lO×682010X517．519lO×4717．510×3361510×36151为优先选用尺寸。试件尺寸应和材料允许的最大优先选用尺寸一样。‘温度在一20。时所要求的能量是温度在一30。时规定值的2．5倍，其他影响冲击能量强度的因素有轧制方向、屈服强度、晶粒取向和焊接性等，在选用钢材时，应充分考虑这些因素。6试验报告试验报告应按附录A填写。10 机器识别类型：制造厂型号：附录A(规范性附录)试验报告GB／T20448．1--2012／ISO8082—1：2009机架号轮式／履带式机械滚翻保护结构的识别制造厂型号：系列号滚翻保护结构编号制造厂提供的资料机器质量：挠曲极限量的位置数据要求侧向作用力：侧向载荷能量垂直作用力：纵向作用力：NJN试验结果在滚翻保护结构的构件或模拟地平面(如应用)没有进入挠凸极限量内的前提下，下列力和能量达到或超过要求的数值。侧向加载能量达到或超过要求后所得到的作用力吸收的能量：垂直加载作用力：纵向加载作用力：温度和材料试验进行时滚翻保护结构和机架的均匀温度——(只有温度在一18℃以上时，才完成下列工作)滚翻保护结构的金属构件做成摆锤式冲击试验v形缺口试件的尺寸吸收的能量：螺母性能等级螺栓性能等级————mm×——mmJN，N℃ GB／T20448．1—2012／IS08082-1：2009证明书按本标准对最大机器质量为——kg的机器进行了试验，已达到了本标准的最低性能要求。机器的最大质量包括的附件、装备和工具如下：试验日期试验室的名称和地址试验工程师姓名：日期／试验报告号12 参考文献GB／T20448．1—2012／Iso8082-1：2009EliISO3411Earth-movingmachinery--Physicaldimensionsofoperatorsandminimumoperatorspaceenvetope[2]ISO3471Earth—movingmachinery--Roll-overprotectivestructures--Laboratorytestsandperformancerequirements[3]ISO8083Machineryforforestry--Falling—objectprotectivestructures(FOPS)LaboratorytestsandperformancerequirementsE4]ISO8084Machineryforforestry--Operatorprotectivestructures--Laboratorytestsandperformancerequirements13'