As estruturas de proteção na capotagem de tratores de rodas

O ensaio de estruturas de proteção na capotagem (EPC) para tratores agrícolas e florestais de rodas visa minimizar a probabilidade de lesão ao condutor resultante do tombamento acidental do trator durante a operação normal (por exemplo, trabalho no campo) do trator.

A NBR ISO 3463 de 08/2019 – Tratores agrícolas e florestais — Estrutura de proteção na capotagem (EPC) — Método de ensaio dinâmico e condições de aceitação especifica um método de ensaio dinâmico e as condições de aceitação para estruturas de proteção na capotagem (cabine ou estrutura) de tratores de rodas de uso agrícola e florestal. É aplicável a tratores que possuem pelo menos dois eixos para rodas montadas com pneus ou que possuem esteiras em vez de rodas, com uma massa do trator sem lastro não inferior a 600 kg, porém geralmente inferior a 6.000 kg e com uma bitola mínima das rodas traseiras superior a 1.150 mm.

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Quais os símbolos e termos abreviados nessa norma?

Qual deve ser a sequência dos ensaios?

Como deve ser efetuado o impacto traseiro?

Como deve ser executado o esmagamento na traseira?

Quais as tolerâncias das medições durante os ensaios?

O ensaio de estruturas de proteção na capotagem (EPC) para tratores agrícolas e florestais de rodas visa minimizar a probabilidade de lesão ao condutor resultante do tombamento acidental do trator durante a operação normal (por exemplo, trabalho no campo) do trator. A resistência da EPC é ensaiada pela aplicação de cargas de impacto dinâmicas e um ensaio de esmagamento estático para simular as cargas reais que podem ser impostas na cabine ou estrutura quando o trator tombar para trás ou para a lateral sem queda livre.

Os ensaios permitem que sejam realizadas observações sobre a resistência da estrutura e dos suportes de fixação do trator, e também das partes do trator que podem ser afetadas pela carga imposta na estrutura. Esta prescrição é feita para abranger ambos os tratores somente com a posição convencional do condutor voltado para frente, bem como aqueles com uma posição reversível do operador, que estejam de acordo com a prática aplicável do código de ensaio OECD. Para tratores com uma posição reversível do operador, uma área livre é definida como sendo as zonas livres combinadas para as duas posições de operação.

O ponto de aplicação da carga lateral é determinado como o ponto médio entre os pontos do índice do assento medidos nas duas posições. É reconhecido que pode haver projetos de tratores – por exemplo, tratores de jardim, tratores vinícolas estreitos, tratores de baixo vão livre utilizados em edificações baixas com zona livre limitada acima da cabeça, pomares, etc., tratores com vão livre alto e determinadas máquinas florestais, como transportadores autocarregáveis de toras – para os quais esta norma não é apropriada.

Pode-se definir a estrutura de proteção na capotagem (EPC) como a que protege os operadores de tratores agrícolas e florestais que minimiza a probabilidade de lesão ao operador resultante da capotagem acidental durante a operação normal. A EPC é caracterizada pelo fornecimento de espaço para uma zona livre, dentro do invólucro da estrutura ou dentro de um espaço delimitado por uma série de linhas retas, desde as bordas externas da estrutura até qualquer parte do trator que possa entrar em contato com o solo plano e que seja capaz de suportar o trator nessa posição se o trator tombar.

O ensaio de impacto deve ser realizado por meio dos elementos descritos em 5.2.1 a 5.2.5. Para o dispositivo para colisão contra a EPC, um bloco pendular com massa de 2.000 kg. A massa do bloco pendular não inclui a massa das correntes. A massa máxima da corrente deve ser de 100 kg. As dimensões do bloco deve ser suspenso de duas correntes dos pontos pivô a 6 m ou mais acima do nível do solo. O centro de gravidade do bloco pendular deve coincidir com seu centro geométrico.

Para os meios de amarrar o trator ao solo, ele  deve ser amarrado, por meio de cabos de aço que incorporem dispositivos tensores, a trilhos no solo, preferivelmente espaçados em aproximadamente 600 mm em toda a área imediatamente abaixo dos pontos pivô estendendo-se por aproximadamente 9 m ao longo do eixo do bloco pendular e aproximadamente 1.800 mm em cada lateral. Os pontos de fixação das amarras devem estar aproximadamente a 2.000 mm atrás do eixo traseiro e a 1 500 mm em frente ao eixo dianteiro. Deve haver duas amarrações em cada eixo: uma em cada lado do plano médio do trator.

As amarrações devem ser por cabos de aço de 12,5 mm a 15 mm de diâmetro, com resistência à tração de 1.100 MPa a 1.260 MPa. Detalhes dos meios de amarração são fornecidos nas Figuras 4, 5 e 6 (conferir na norma). Uma viga de madeira, com seção transversal de 150 mm × 150 mm, deve ser utilizada para calçar as rodas traseiras ao colidir na dianteira e traseira, e calçar a lateral das rodas dianteiras e traseiras ao colidir na lateral. A estrutura de proteção na capotagem deve ser fabricada segundo as especificações de produção e deve ser instalada no chassi apropriado do modelo de trator de acordo com o método de fixação declarado pelo fabricante.

Um ajuste de bitola para as rodas traseiras deve ser escolhido de forma que, na medida do possível, a EPC não seja apoiada pelos pneus durante o ensaio. Preferivelmente, convém que pneus com lonas diagonais sejam utilizados. A alavanca de marchas deve estar em neutro (ponto morto) e o freio de mão desacionado. Todas as janelas removíveis, painéis e conexões não estruturais removíveis devem ser removidos para que não contribuam para a resistência da EPC.

Nos casos onde for possível manter as portas e janelas abertas ou removê-las durante o trabalho, elas devem ser removidas ou mantidas abertas durante o ensaio para que não aumentem a resistência da estrutura de proteção. Deve ser observado se, nesta posição, elas criam um perigo para o condutor no caso de uma capotagem. Para o ensaio de impacto, a posição do bloco e de suas correntes de suporte deve ser selecionada de modo que o ponto de impacto esteja na borda superior da estrutura de proteção na capotagem e alinhado com o arco de deslocamento do centro de gravidade do bloco.

O trator deve ser posicionado e retido de forma segura na área abaixo dos pivôs de modo a ser colidido apropriadamente. Os pontos de fixação da amarração devem estar aproximadamente a 2 m atrás do eixo traseiro e a 1,5 m à frente do eixo dianteiro. Os pneus do trator devem ser inflados de acordo com os diferentes tipos de trator (o lastro de água não pode ser utilizado) e a amarração deve ser apertada para fornecer deformações apropriadas ao tipo de trator e pneu, conforme mostrado na tabela abaixo.

Para os ensaios de impacto na traseira e dianteira, o trator deve ser posicionado de modo que as correntes de suporte e a face do bloco pendular estejam em um ângulo de 20° em relação à vertical ao colidirem na EPC. Se o ângulo do componente da estrutura de proteção na capotagem no ponto de contato na deformação máxima durante o impacto for maior que 20° em relação à vertical, o ângulo do bloco deve ser ajustado por qualquer meio conveniente de modo que a face de impacto e o componente da EPC estejam paralelos ao ponto de impacto e na deformação máxima, estando as correntes de suporte a 20° em relação à vertical quando o bloco colidir na estrutura de proteção na capotagem.

Quando o ângulo for maior que 20°, o ajuste da face de impacto do bloco pendular deve ser baseado na deformação máxima estimada. No caso de uma EPC ter atendido às condições requeridas para aceitação e que é projetada para ser utilizada em outros modelos de tratores, o ensaio especificado na Seção 7 não precisa ser realizado em cada modelo de trator, desde que a EPC e o trator atendam às condições especificadas a seguir.

A massa do trator (3.2) do novo trator não pode exceder a massa de referência (3.3) utilizada no ensaio em mais de 5%. Se a altura de levantamento do bloco pendular para o impacto na traseira foi calculada pela equação alternativa 1 (ver 7.2.2), a distância entre eixos máxima não pode exceder a distância entre eixos de referência. Se a altura de levantamento do bloco pendular para o impacto na traseira foi calculada pela equação alternativa 2, o momento de inércia máximo sobre o eixo traseiro não pode exceder ao momento de inércia de referência.

O método de fixação e os componentes do trator pelos quais a fixação é realizada devem ser de resistência idêntica ou equivalente. Quaisquer componentes, como para-barros e coberturas, que possam fornecer suporte para a EPC, devem ser idênticos ou julgados para fornecer pelo menos o mesmo suporte. A posição e as dimensões críticas do assento na EPC e a posição relativa da estrutura de proteção na capotagem devem ser tais que a área livre tenha permanecido dentro da proteção da estrutura deformada durante todos os ensaios.

Nesses casos, o relatório de ensaio deve conter uma referência ao relatório de ensaio original. Se uma etiqueta for requerida, ela deve ser durável e permanentemente fixada na estrutura principal de modo que ela possa ser lida com facilidade. A etiqueta deve ser protegida contra danos e deve conter pelo menos as seguintes informações: nome e endereço do fabricante ou construtor da EPC; número de identificação da EPC (desenho ou número de série); marca, modelo (s) ou número (s) de série do trator na EPC correspondente; referência a esta norma.

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