PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA PARA ARMAZONES PROTECTORAS (ROPS) Y

REQUISITOS DE RENDIMIENTO PARA TRACTORES AGRICOLAS E INDUSTRIALES CON NEUMATICOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION (a) Normas Generales. (1) El propósito de esta sección es establecer los requisitos paΓa las armazones de protección que usarán los operadores de tractores agricolas e industriales, con el fin de minimizar la posibilidad de que éstos se lesionen a consecuencia de vuelcos accidentales durante la operación normal. En lo que respecta a los tractores agricolas e industriales, se podrá usar, en sustitución de los requisitos de esta sección, las disposiciones de las §§ 1926.1001 y 1926.1003, correspondientes a los tractores con pala mecánica y neumáticos y las cargadoras con neumáticos. (2) La armazón protectora, que es el tema de esta norma, equivale a una estructura montada sobre el tractor, la cual se extiende por encima del asiento del operador y, generalmente, concuerda con la Ilustración W-14. (3) Si la armazón protectora se ha unido a una cubierta de protección contra la intemperie, la misma podrá permanecer en su lugar durante las pruebas: Siempre y cuando, esta cubierta no aumente la resistencia de la Dustración W-14-Conipuración Tipica de is Armazon. armazón protectora. Si se instala dicha cubierta de protección contra la intemperie, la misma deberá cumplir con los requisitos del párrafo (i) de esta sección. (4) Para los requisitos de protección sobre la cabeza, véase la § 1926.1003. (5) De utilizarse protectores cerrados en los tractores agricolas e industriales con neumáticos, dichos protectores deberán cumplir con los requisitos expuestos en: Society of Automotive Engineers Standard J168 (julio de 1970), Protective Enclosures, Test Procedures and Performance Requirements. Esta norma aparece en el SAE Handbook del 1971, y se puede revisar en cada Oficina Regional de la Occupational Safety and Health Administration. 251 1926.1002(a)(5) 1926.1002(a)(5) SEGU DAD Y SALUD EN EL TRABAJO NORMAS E INTERPRETACIONES (b) Aplicabilidad. Los requisitos de esta sección aplican a los tractores agricolas con neumáticos utilizados en trabajos de construcción y a los tractores industriales con neumáticos utilizados en trabajos de construcción. Véase el párrafo (j) de esta sección para las definiciones de tractores agricolas y tractores industriales. (c) Requisitos de rendimiento. (1) Se requiere una prueba de laboratorio o en el campo de trabajo, con el fin de determinar los requisitos de rendimiento establecidos en la subdivisión (i) de este sub-párrafo. (2) La prueba de laboratorio podrá ser estática o dinámica. Dicha prueba se debe realizar bajo condiciones de carga repetida y controlada, de manera que permita analizar la armazón protectora. (3) De usarse la prueba de vuelco en el campo de trabajo, la misma se deberá efectuar bajo condiciones razonablemente controladas, tanto hacia atrás como a los lados, para verificar la efectividad de la armazón protectora bajo condiciones dinámicas reales. (d) Procedimientos de prueba-Normas generales. (1) El tractor utilizado deberá ser el que tenga el mayor peso, sobre el cual se habrá de usar la armazón protectora. (2) Para cada procedimiento de prueba, se deberá usar una armazón protectora nueva y conexiones de ensamblaje del mismo diseño. (3) La deformación instantánea y permanente de la armazón se deberá medir y registrar en cada fase de la prueba. (4) Las dimensiones concernientes al asiento se deberán establecer con el asiento sin carga y ajustado en su posición asegurada más alta y hacia atrás, arreglada para un operador que esté sentado. (5) Si el asiento está superpuesto, la carga de la armazón deberá estar en el lado donde exista el espacio menor entre la linea central del asiento y el poste del armazón. (6) La resistencia o impacto de baja temperatura del material utilizado en la estructura protectora, se deberá verificar mediante pruebas adecuadas de materiales o certificaciones de materiales, conforme a la § 1926.1001(f)(2)(iv). (e) Procedimiento de prueba para volteo de vehiculos. 1) Peso del vehículo. Para los efectos de esta sección, el peso del tractor incluye la armazón protectora, los combustibles y otros componentes necesarios para el uso rutinario del tractor. Si fuese necesario, se deberá añadir lastre para alcanzar el peso total minimo de 130 libras (59 kilogramos), por la potencia máxima de arranque a la velocidad normal del motor. El peso del extremo delantero debe ser de, por lo menos, 33 lbs. (15 kg.), por potencia máxima de arranque. En el caso de que no esté disponible la potencia de arranque, se deberá utilizar 95 por ciento de la potencia neta del volante del motor. (2) Los tractores agricolas se deberán someter a prueba, con el peso que se indica en el sub-párrafo (1) de este párrafo. (3) Los tractores industriales se deberán probar con las piezas del equipo integral o montado y el lastre, con que hayan sido vendidos como equipo estándar o hayan sido aprobados por el fabricante, para utilizarse con el vehículo cuando se espera que la armazón protectora brinde protección al operador mediante la instalación de dicho equipo. El peso total del vehiculo y el peso del extremo delantero, según probado, no deberán ser menores que los pesos estipulados en el sub-párrafo (1) de este párrafo. (4) Esta prueba se deberá efectuar sobre un banco de tierra seca y firme, según se muestra en la Ilustración W-15. El terreno del área de impacto deberá tener un indice cónico medio no menor de 150 en la capa de 0-6 pulgadas (153 mm.), a tenor con la American Society of Agricultural Engineers Recommendation ASAE R313, Soil Cone Penetrometer (disponible en cada una de las Oficinas Regionales de la Occupational Safety and Health Administration). La via por donde transita el vehiculo, deberá estar 12° ± 2° del borde superior del banco de tierra. (5) El borde superior del banco deberá estar equipado con una rampa de 18 pulgadas (457 mm.) de alto, según descrita en la Ilustración W-15, para ayudar a inclinar el vehiculo. 1926.1002(e)(5) 252 SEGURIDAD SALUDENBI ABAJO 1926.1002(e)(6) NORMAS E INTERPRETACIONES (6) La posición de rodadura de los neumáticos delanteros y posteriores, cuando sea ajustable. deberá estar en la situación más cercana al punto medio entre las posiciones mínimas y máximas que se puedan obtener en el vehículo. Cuando exista sólo dos posiciones, se deberá usar la posición mínima. 3' 18 pulcs. (914 mm (457 mm) 12° ± 2° 10' (3 m.) Trayectoria de recorrido 5' (1.5 m) Rampa 270 +127(mm) 05I 09T T Tractor de prueba de la rodadura de las ruedas posteriores. +1 50° 12"R max. (305mm 50° ± 5° 12"R max. (305mm) ILUSTRACION W-15 (7) Prueba de volteo del vehiculo-lateral, y posterior. (i) El tractor se deberá conducir con la energia propia a lo largo de la travectoria de recorrido especificada, a una velocidad minima de 10 m.p.h. (16 km./h.) o a la velocidad máxima del vehiculo si es menor de 10 m.p.h. (16 km./h.) en dirección ascendente por la rampa, según descrito en el sub-párrafo (5) de este párrafo, paΓa inducir el volteo hacia los lados. (ii) El vuelco hacia atras se deberá inducir mediante fuerza motriz mientras el tractor se opere en un cambio, para obtener de 3-5 m.p.h. (4.8-8 km./h.) con el máximo de revoluciones por minuto con el motor a velocidad regulada, preferiblemente al conducir hacia el frente directamente en la dirección ascendente de una inclinación minima de dos verticales con una horizontal. El embragre del motor se podrá utilizar para ayudar a provocar el vuelco. (f) Otros procedimientos de prueba. De no utilizarse la prueba del vuelco en el campo de trabajo en la determinación del rendimiento de la ROPS, se deberá efectuar la prueba estática o la dinámica que aparecen en el párrafo (g) o (h) de esta sección. (g) Prueba de estática. (1) Condiciones de prueba. (i) La base del montaje del laboratorio deberá incluir la parte del chasis del tractor, a la cual está unida la armazón protectora, junto con las piezas de montaje. (ii) La armazón protectora se deberá equipar con los equipos necesarios paΓa obtener los datos de desviación de carga, requeridos en los puntos y direcciones especificados en las Ilustraciones W-16, W-17 y W-18. Carga D Carga Aplicada Aplicada Carga Collarin de fricción G E E Barra vertical Barra horizontal - Se conecta al chasis Se conecta a la del tractor armazón ILUSTRACION W-18-Método de medir la desviación ILUSTRACION W-16-Aplicación de carga lateral. instantánea. ILUSTRACION W-17-Aplicación de carga posterior. 253 1926.1002(g)(1)(iii) SEGU AD) SALUD EN EL TRABAJO NORMAS E INTERPRETACIONES (iii) La armazón y las conexiones de ensamblaje se deberán equipar con los instrumentos med dotes necesarios para obtener los datos de desvinción de carga, requeridos paTa calcular el FSB (véase el pimafo (j)(3) de esta sección). Los indicadores SC deberán colocar en las conexiones de ensamblaje antes de aplicar la carga. (2) Procedimiento de prueba. (i) La aplicación de carga lateral se deberá efectuar en la extremidad superior del poste de la armazón, a un ángulo de 90° de la linea central del vehiculo. La carga lateral "C", se deberá aplicar de acuerdo con la Ilustración W-16. La "C" y la "D" se deberán registrar simultáneamente. La prueba se deberá detener cuando: (a) La energía de deformación absorbida por la armazón, equivale a la energía de entrada requerida (Eis). (b) La desviación de la armazón sobrepasa la desviación permisible. (c) El limite de carga de la armazón se obtiene antes de alcanzar la desviación permisible en la carga lateral. (ii) El diagrama D-C, según indicado por medio del ejemplo típico de la Ilustración W-19, se deberá hacer con los datos obtenidos conforme a la subdivisión (i) de este sub-párrafo. (iii) El diagrama modificado de Lₘ⁻ Dₘ se deberá hacer conforme a la subdivisión (ii) de este subpárrafo y de acuerdo con la Ilustración W-20. Entonces, se deberá determinar la energia de deformación absorbida por la armazón (Eu). (iv) Se deberá calcular los Eᵢs, FER y FSB. Eu=AREA OQD/12, lbs. pies Limite de carga Carga L, Lb. (kg) Carga L, Lb. (kg) Modificada Observada K x L²max = Lmax Lmax Modificada .8Lmax. D D ILUSTRACION W-19-Desviación D, Pulgadas (mm) Desvisción D. pules. (mm). Diagrama Típico de D-C. ILUSTRACION W-20-Diagrama Típico Modificado de Lm-Dm. (v) El procedimiento de prueba se deberá repetir en la misma armazón mediante el uso de C (recibida por el extremo posterior; véase la Ilustración W-18) y Eₑₚ. La aplicación de carga posterior se deberá distribuir uniformemente a lo largo de una dimensión proyectada máxima de 27 pulgadas (686mm.), y un área máxima de 160 pulgadas cuadradas (1,032 cm. cuadrados), perpendicular a la linea de aplicación de carga. La carga se deberá aplicar en la extremidad superior de la armazón, en el punto medio entre la linea central del asiento y el interior del poste de la armazón. (h) Prueba dinámica. (1) Condiciones de prueba. (i) La armazón protectora y el tractor deberán cumplir con los requisitos de los párrafos (e)(2) ó (3) de esta sección, según sea apropiado. (ii) La carga dinámica se deberá producir mediante el uso de una pesa de 4,410 libras (2,000 kg.), que actué como un péndulo. La superficie de impacto de la pesa deberá ser de 27 ± 1 pulgadas, X 27 + 1 pulgada (686 + ó 25 mm.) y se deberá construir de tal manera que su centro de gravedad esté a 1 pulgada (25.4 mm.) de su centro geométrico. La pesa deberá suspender de un punto pivotante 2 18-22 pies (5.5-6.7m.) sobre el punto de impacto en la armazón, y su altura se deberá poder ajustar de modo conveniente y seguro. (Véase la Ilustración W-21.) 254 1926.1002(h)(1)(ii) SEGURIDAD SALUD EN EL RABAJO 1926.1002(h)(1)(i) NORMAS E INTERPRETACIONES Aditamento para mecanismo de desenganche 27 ±1 pulg (686 ± 25mm) Ganchos de seguridad Ajuste de altura Superficie 27 ± pulg. de impacto (686 25mm) Perno indicador del centro de gravedad ILUSTRACION W-21-Péndulo. (iii) PaΓa cada etapa de prueba, se deberá contener el movimiento del tractor al aplicar la carga dinámica. Las piezas de contención deberán ser de cable de acero de 0.5-0.63 pulgadas (12.5-16 mm.) y los puntos de conexión de dichas piezas se deberán colocar a una distancia apropiada detrás del eje posterior y delante del eje delantero, para producir un ángulo de 15°-30° entre un cable de contención y la horizontal. La pieza de contención deberá estar en el plano donde el centro de gravedad del péndulo habrá de balancearse, o más de un cable de contención deberán ofrecer una fuerza resultante en este plano. (véase la Ilustración W-22). 20° Cable de contención Cable de contención 15°-30° Viga fijada frente a 15°-30° ambas ruedas después del anclaje. 6 puls. (15cm) cuadrados ILUSTRACION W-22-Método de impacto desde la parte posterior. (iv) La posición de rodadura de los neumáticos deberá cumplir con los requisitos del párrafo (e) (6) de esta sección. Los neumáticos no deberán tener lastre liquido, y se deberán infiar hasta alcanzar la presión operacional máxima, recomendada por el fabricante de los neumáticos. Cuando se hava obtenido la inflación especificada para los neumáticos, los cables de contención se deberán ajustar de manera que produzcan una desviación en los neumáticos. de 6-8 porciento del ancho nominal del neumático. Después de restringir apropiadamente el vehiculo, se deberá enclavar y afianzar firmemente una viga de madera de 6x6 pulgadas (15x15 cm.) en las ruedas apropiadas. Para la prueba lateral, se deberá colocar una viga adicional de madera como un puntal contra la rueda más próxima a la estación del operador, y se deberá fijar al piso de modo que, durante el impacto, quede sujeta fuertemente contra el aro de la rueda. La longitud de esta viga se deberá seleccionar de tal forma que, al colocarse contra el aro de la rueda, se produzca un ángulo de 25°-40° en relación con ia horizontal. Esta deberá tener un largo equivalente a 20-25 veces su profundidad, y un ancho de dos a tres veces su profundidad. (Véase las Ilustraciones W-22 y W-23). A Puntal calzado contra el are de la rueda después del anclaie. 25°-40° Cable de contención Viga fijada contra los lados de las ruedas delanteras y posteriores, y contra el puntal. ILUSTRACION W-23-Método de impacto desde el lado. 255 1926.1002(h)(2)(i) 1926.1002(h)(2)(i) SEGU AD Y SALUD EN EL TRABAJO NORMAS E INTERPRETACIONES (v) Se deberá proporcionar medios que indiquen la desviación instantánea máxima a lo largo de la linea de impacto. En la Ilustración W-23 se muestra un dispositivo simple de fricción. (vi) No se deberá efectuar reparaciones ni ajustes durante la prueba. (vii) La prueba se deberá repetir si cualesquier cables, puntales 0 calzos se desplazan O rompen durante la prueba. (2) Procedimiento de prueba. (i) Normas generales. La armazón se deberá evaluar mediante la imposición de carga dinámica en la parte posterior, seguida por una carga lateral en la misma armazón. El péndulo lanzado desde lo alto (véase la definición "A" del párrafo (j)(3) de esta sección), impone la carga dinámica. La posición del péndulo deberá ser tal que el punto inicial de impacto sobre la armazón esté alineado con el arco de recorrido del centro de gravedad del péndulo. Se debe utilizar un mecanismo de desenganche rápido, pero, si se usa, no deberá influir sobre la posición del bloque. (ii) Impacto en la parte posterior. El tractor se deberá restringir debidamente, de acuerdo con los sub-párrafos (1)(iii) y (iv) de este párrafo. El tractor se deberá colocar, en relación con el punto pivotante del péndulo, de modo tal que el péndulo esté a 20° de la vertical antes del impacto, según indicado en la Ilustración W-22. El impacto se deberá aplicar en el extremo superior de la armazón, en el punto intermedio entre la linea central del asiento y el interior del poste de armazón de una armazón nueva. (iii) Impacto lateral. El calzo y la contención deberán conformar con los sub-párrafos (1)(iii) y (iv) de éste párrafo. El punto de impacto deberá ser la pieza estructural de la armazón protectora que tenga mayor probabilidad de tocar primero el suelo durante un vuelco lateral accidental. El impacto lateral se deberá aplicar en el lado contrario al lado que se utilice para el impacto en la parte posterior. (i) Requisitos de rendimiento. (1) Normas generales. (i) La armazón, la cubierta protectora contra la intemperie, los guardafangos u otras piezas que haya en el área del operador, se podrán deformar, pero no se deberán fragmentar ni se deberán dejar con bordes filosos expuestos al operador, ni se deberá infringir las dimensiones que aparecen en las Ilustraciones W-16 y W-17, y se indican a continuación: D = 2 pulgadas (51 mm.) desde la parte interior del poste de la armazón hasta la linea central vertical del asiento. E 30 pulgadas (762 mm.). F = No menos de 0 pulgadas y no más de 12 pulgadas (305 mm.), medidas desde la linea central delantera del espaldar del asiento hasta la barra transversal a lo largo de la linea de aplicación de carga, según indicado en la Ilustración W-17. G 24 pulgadas (610 mm.). (ii) La combinación de diseño y material utilizada en la estructura protectora, deberá ser tal que la estructura pueda pasar, a cero grados Fahrenheit, toda las pruebas de rendimiento prescritas, conforme a la § 1926. 1001(f)(2)(iv). (2) Requisitos de rendimiento para vuelcos de vehículos. Los requisitos de este párrafo (i) se deben cumplir tanto en los vuelcos laterales como en los posteriores. (3) Requisitos de rendimiento en pruebas estáticas. Los factores de diseño se deberán incorporar a cada diseño, para resistir la prueba contra vuelcos prescrita en este párrafo (i). Por lo general, se habrá cumplido con los requisitos estructurales si el FPE es mayor de 1, y el FSB excede a K-1, tanto en las cargas laterales como en las posteriores. (4) Requisitos de rendimiento en pruebas dinámicas. Los factores de diseño se deberán incorporar a cada diseño, para resistir la prueba contra vuelcos prescrita en este párrafo (i). Por lo general, se habrá cumplido con los requisitos estructurales si se obtienen a las dimensiones de este párrafo (i), tanto en las cargas laterales como en las posteriores. (j) Definiciones aplicables a esta sección. (1) En SAE J333a, Operator Protection for Wheel-type Agricultural and Industrial Tractors (julio 1970), se define "tractor agricola" como un "vehiculo con neumáticos y más de 20 caballos de fuerza, diseñado para suministrar la energia necesaria para halar, cargar, propulsar o accionar herramientas designadas para uso agricola." Puesto que esta Parte 1926 sólo aplica a trabajos de construcción, para los efectos de esta sub-parte, se adopta la siguiente definición de "tractor agricola": "Tractor agricola" equivale a un vehiculo con neumáticos y más de 20 caballos de fuerza, usado en trabajos de construcción, el cual está diseñado paΓa suministrar la energia para halar, propulsar o accionar herramientas. (2) "Tractor industrial", se refiere al tipo de tractor con neumáticos y más de 20 caballos de fuerza (que no sean las cargadoras con neumáticos y los tractores con pala mecánica y neumáticos, descritos en la § 1926. 1001), utilizados en operaciones, tales como despejo de terrenos, servicios de construcción, carga, excavaciones, mantenimiento de predios y mantenimiento de carreteras. (3) Los siguientes simbolos, términos y explicaciones aplican a esta sección: 1926.1002(j)(3) 256 SEGURIDAD Y SALUD EN RABAJO 1926.1002(f)(3) NORMAS E INTERPRETACIONES Eᵢₛ Energia de entrada a absorberse durante la carga lateral. Eᵢₛ 723 0.4 W en libras-pies (Eis 100 0.12 W(kg.-m). Eir Energit de entrada a absorberse durante la carga posterior. Eᵢₙ 0.47 W libras-pies E,, 0.47 W en Miraspies (E,, = 0.14 P', kg.-m.). W Peso del tractor. según prescrito en la § 1926.1002 (e)(1) y (e)(3), en libras (W', kg.). L Carga estática en libras (kg.). D Desviación bajo L, en pulgadas (mm.). L-D= Diagrama de desviación de carga estática. Lₘ Diagrama de desviación de carga estática modificada (Ilustración W-20). Para explicar el aumento en fuerza, debido al aumento en el grado de deformación, aumente C en la extensión de deformación plástica permanente de L X K. K = Aumento en la resistencia a deformación, inducido por un nivel mayor de carga (1.3 para acero laminado en caliente de bajo contenido de carbón 1010-1030). Se prefiere el acero de bajo contenido de carbón; no obstante, si se usa acero de alto contenido de carbón u otro material, K se deberá determinar en el laboratorio. Refiérase a Charles H. Norris, et al., Structural Design for Dynamic Loads (1959), página 3. Lₘₐₓ Carga máxima estática máxima observada. Limite de carga = Punto en la curva L-D, en donde la carga estática observada es de 0.8 Lₘₐₓ (Refiérase a la Ilustración W-19). Eu = Energia de deformación absorbida por la armazón, en libras-pies (kg.-m.) del área bajo la curva Lₘ⁻Dₘ. FER Factor de proporción de energía, FER Eu/Eis también Eu/Eir. Pb Fuerza máxima observada en la conexión de ensamblaje sometida a una carga estática, L, lbs. (kg.). FSB Margen de diseño para la conexión de ensamblaie FSB Pu/Pb-1. H = Altura vertical de levantamiento de una pesa de 4,410 libras (2,000 kg.) en pulgadas (H', mm.). La pesa se deberá halar hacia atrás, de modo que la altura de su centro de gravedad, sobre el punto de impacto, se defina como sigue: H 4.92 + 0.00190 W o (H = + 0.107 ') (Gráfica W-24). 11,000 x 10,000 $000 = Energia de impacto, en 9000 6000 Altura de elevación de 20 7000 15 5000 6000 Hbras-pics 10 1000 2000 pesa. en pulgadas 3 1000 c 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 3000 Peso del tractor, en libras Anotación de las fórmulas H = 4.92 + 0.00190 W ó = + 0.107 W') P Peso del tractor, según definido en el párrafo 33 libras-pulgadas (W' kg pulg.) GRAFICA W-24-Energia de impacto y altura correspondiente de elevación de una pesa de 4410 libras kg.). (k) Fuente de la norma La norma en esta sección proviene de y reafirma las disposiciones contenidas en Society of Automotive Engineers Standards J334a (julio 1970), Protective Frame Test Procedures and Performance Requirements. En caso de surgir problemas de interpretación, se deberá recurrir a esta norma. La norma aparece en el SAE Handbook, de 1971 que se podrá revisar en cada una de las Oficinas Regionales de la Occupational Safety and Health Administration.