ISO 3450:2011
(Main)Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked machines — Performance requirements and test procedures for brake systems
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked machines — Performance requirements and test procedures for brake systems
ISO 3450:2011 specifies minimum performance requirements and test procedures for the service, secondary and parking brake systems of wheeled and high-speed rubber-tracked earth-moving machines, for the uniform assessment of those brake systems. It is applicable to the following earth-moving machinery, operating on work sites or in mining, or travelling on public roads: self-propelled, rubber-tyred earth-moving machines, as defined in ISO 6165; self-propelled rollers and landfill compactors, as defined in ISO 6165 and ISO 8811; self-propelled scrapers, as defined in ISO 7133; remote-control machines, as defined in ISO 6165, wheeled or rubber-tracked; derivative earth-moving machines with rubber tyres; earth-moving machines with rubber tracks and a maximum machine speed greater than or equal to 20 km/h. It is not applicable to pedestrian-controlled earth-moving machinery (see ISO 17063) or crawler earth-moving machines with steel or rubber tracks that travel at less than 20 km/h (see ISO 10265). While purpose-built underground mining machines are not within the scope of ISO 3450:2011, its provisions can generally be applied to those machines with some braking performance modifications and additions, given in an annex.
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de performance et modes opératoires d'essai des systèmes de freinage
L'ISO 3450:2011 spécifie les performances minimales et les critères d'essai des dispositifs de freinage de façon à permettre une évaluation uniforme des dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement des engins sur pneumatiques ou des engins sur chenilles caoutchouc à grande vitesse. Elle s'applique aux engins de terrassement qui travaillent sur chantier, dans des applications minières ou se déplacent sur la voie publique suivants: engins de terrassement automoteurs sur pneumatiques tels que définis dans l'ISO 6165, engins de compactage automoteurs et aux engins de compactage de remblais et de déchets tels que définis dans l'ISO 6165 et dans l'ISO 8811, décapeuses automotrices telles que définies dans l'ISO 7133, machines commandées à distance, sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc, engins de terrassement dérivés sur pneumatiques, engins de terrassement sur chenilles en caoutchouc dont la vitesse maximale est supérieure ou égale à 20 km/h. L'ISO 3450:2011 ne s'applique pas aux engins de terrassement à conducteur accompagnant (voir l'ISO 17063) ou aux engins à chenilles en acier ou en caoutchouc se déplaçant à moins de 20 km/h (voir l'ISO 10265). Bien que les engins conçus pour l'exploitation minière souterraine ne font pas l'objet de l'ISO 3450:2011, ses dispositions peuvent généralement s'appliquer à ces engins, avec quelques modifications ou ajouts sur les performances de freinage, donnés dans une annexe.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3450
Fourth edition
2011-11-01
Earth-moving machinery — Wheeled or
high-speed rubber-tracked machines —
Performance requirements and test
procedures for brake systems
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur chenilles
en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de performance et
modes opératoires d’essai des systèmes de freinage
Reference number
©
ISO 2011
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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General requirements . 5
4.1 Required brake systems . 5
4.2 Common components . 6
4.3 Brake control systems . 6
4.4 Service brake systems . 7
4.5 Secondary brake systems . 7
4.6 Parking brake systems . 7
4.7 Hydrostatic brake systems . 7
4.8 Systems with combined brake and steer function . 8
4.9 Performance and warning devices for stored energy sources . 8
4.10 Braking systems with electronic MCS . 8
4.11 Machines designed to tow trailers . 9
4.12 Machine instructions and labels . 9
4.13 Estimating brake slope capability .10
5 Test conditions .10
5.1 Overall test parameters .10
5.2 General test conditions .10
5.3 Test course . 11
5.4 Machine test configuration . 11
6 Performance tests .12
6.1 General .12
6.2 Braking system controls .12
6.3 Stored energy sources .12
6.4 Holding performance .13
6.5 Stopping performance .14
6.6 Alternative testing .16
7 Test report .16
Annex A (informative) Braking for purpose-built underground mining machines .18
Annex B (informative) Brake slope capability calculation method .23
Bibliography .24
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 3450 was prepared by Technical Committee ISO/TC 127, Earth-moving machinery, Subcommittee SC 2,
Safety, ergonomics and general requirements.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3450:1996), which has been technically revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3450:2011(E)
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-
tracked machines — Performance requirements and test
procedures for brake systems
1 Scope
This International Standard specifies minimum performance requirements and test procedures for the service,
secondary and parking brake systems of wheeled and high-speed rubber-tracked earth-moving machines, for
the uniform assessment of those brake systems.
It is applicable to the following earth-moving machinery, operating on work sites or in mining, or travelling on
public roads:
— self-propelled, rubber-tyred earth-moving machines, as defined in ISO 6165;
— self-propelled rollers and landfill compactors, as defined in ISO 6165 and ISO 8811;
— self-propelled scrapers, as defined in ISO 7133;
— remote-control machines, as defined in ISO 6165, wheeled or rubber-tracked;
— derivative earth-moving machines with rubber tyres;
— earth-moving machines with rubber tracks and a maximum machine speed ≥20 km/h.
It is not applicable to pedestrian-controlled earth-moving machinery (see ISO 17063) or crawler earth-moving
machines with steel or rubber tracks that travel at <20 km/h (see ISO 10265). While purpose-built underground
mining machines are not within the scope of this International Standard, its provisions can generally be applied
to those machines with some braking performance modifications and additions (see Annex A).
NOTE At the time of publication, no International Standard dedicated to purpose-built underground mining machines
had been developed.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 6014, Earth-moving machinery — Determination of ground speed
ISO 6016, Earth-moving machinery — Methods of measuring the masses of whole machines, their equipment
and components
ISO 6165, Earth-moving machinery — Basic types — Identification and terms and definitions
ISO 7133, Earth-moving machinery — Tractor-scrapers — Terminology and commercial specifications
ISO 8811, Earth-moving machinery — Rollers and compactors — Terminology and commercial specifications
ISO 9248, Earth-moving machinery — Units for dimensions, performance and capacities, and their measurement
accuracies
ISO 10968, Earth-moving machinery — Operator’s controls
ISO 15998, Earth-moving machinery — Machine-control systems (MCS) using electronic components —
Performance criteria and tests for functional safety
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
brake system
braking system
all components which combine together to stop and/or hold the machine, including the brake control(s), brake
actuation system, the brake(s) themselves and, if the machine is so equipped, the retarder .
3.1.1
service brake system
primary system used for stopping and holding the machine
3.1.2
secondary brake system
system used to stop the machine in the event of any single failure in the service brake system
3.1.3
parking brake system
system used to hold a stopped machine in a stationary position and which, if applicable, may also be part of
secondary brake system
3.1.4
hydrostatic brake system
hydrostatic or other similar propel drive system used to meet one or more of the brake system requirements
3.1.5 Braking system components
3.1.5.1
brake control
component directly activated by the operator to cause a force to be transmitted to the brake(s)
3.1.5.2
brake actuation system
all components between the brake control and the brake(s) which connect them functionally
3.1.5.3
brake
brakes
component which directly applies a force to oppose movement of the machine
NOTE The different types of brake include friction, mechanical, electrical, regenerative devices and hydrostatic or
other fluid types.
3.1.5.4
common component
component that performs a function in two or more brake systems
EXAMPLE Pedal, valve.
3.1.5.5
retarder
energy-absorption device normally used to control machine speed
3.2
hydrostatic drive system
hydraulic system where hydraulic motors form a direct drive to the wheels or track to propel the machine and
slow machine movement
2 © ISO 2011 – All rights reserved
3.3
machine test mass
operating mass of a machine which includes the heaviest combination of cab, canopy, operator protective
structures (if required) with all their components and mountings, any combination of equipment approved
by the manufacturer of the machine, including operator and full liquid systems in accordance with ISO 6016
(e.g. machine configuration and direction of travel having the most adverse effect on braking)
NOTE 1 For rollers, the sprinkler water reservoir(s) shall be full.
NOTE 2 For self-propelled scrapers with semi-trailed units, towed trailers and all types of dumpers, the machine test
mass shall also include the maximum specified payload as per the machine manufacturer’s specifications. For all other
machines, the payload shall not be included.
3.4
stopping distance
s
distance travelled by the machine from the point on the test course at which the machine brake control actuation
begins (e.g. operator actuates the brakes) to the point on the test course where the machine is fully stopped
NOTE 1 It is expressed in metres (m).
NOTE 2 It does not take into account the operator reaction time, unless stated, but does take into account the system
reaction time.
3.5
mean deceleration
a
average rate of change in the velocity of the machine from the instant the brake control actuation begins until
a full stop is achieved
NOTE It is expressed in metres per second squared (m/s ), calculated from
v
a=
2s
where
v is the velocity of the machine immediately prior to the brake control being activated, in metres per second
(m/s);
s is the stopping distance, in metres (m).
3.6
burnishing
procedure used to condition the frictional surfaces of a brake
3.7
brake system pressure
fluid pressure available to the brake control
3.8
brake application pressure
measured fluid pressure used to actuate the brakes
3.9
modulated braking
ability to continuously and progressively increase and decrease the braking force by operation of the brake
control
EXAMPLE A system allows the braking force to be increased and decreased over time, based on single or repeated
movements of the brake control.
3.10
test course
surface upon which the test is carried out
NOTE See 5.3.
3.11
cold brakes
〈brake systems containing friction elements〉 condition of brakes where
— the brakes have not been actuated in the previous hour except in accordance with the applicable
performance test (see Clause 6),
— the brakes have been cooled to 100 °C or less when measured on the brake disc or the outside of the
brake drum, or
— in the case of totally enclosed brakes, including oil-immersed brakes, the temperature measured on the
outside of the housing closest to the brake is below 50 °C or within the brake manufacturer’s specifications
3.12
maximum machine speed
maximum speed determined in accordance with ISO 6014, or equivalent
3.13
back throttling
action of applying slight forward or reverse power to a hydrostatic or other similar drive system in order to hold
the machine stationary
3.14
derivative earth-moving machine
machine with a combination of features from other earth-moving machines, thereby creating different
configurations or arrangements
EXAMPLE Machine having the front-mounted equipment of a loader on a non-self-loading, rear-mounted dumper
body.
3.15
safe state
condition in which, after a malfunction of the machine control system, the controlled equipment, process or
system is automatically or manually stopped or switched into a mode that prevents unexpected performance
or the potentially hazardous release of stored energy
3.16
dumper
self-propelled crawler or wheeled machine with an open body, which transports and dumps or spreads material,
and where loading is performed by means other than the dumper
[ISO 6165]
NOTE For semi-trailed dumpers, see ISO 7132:2003, Figures 3, 16 and 20.
3.16.1
rigid-frame dumper
dumper having a rigid frame and wheel or crawler steering
[ISO 6165]
NOTE Rigid-frame and articulated-frame dumpers are illustrated in ISO 7132:2003, Figures 1 and 2, 8 and 9, 14 and
15, and 18 and 19.
4 © ISO 2011 – All rights reserved
3.16.2
articulated-frame dumper
〈wheeled machine〉 dumper with an articulated frame which accomplishes the steering of the dumper
[ISO 6165]
NOTE Rigid-frame and articulated-frame dumpers are illustrated in ISO 7132:2003, Figures 1 and 2, 8 and 9, 14 and
15, and 18 and 19.
3.17
trailer
transport machine with one or more axles which, according to its design, is suitable and intended for coupling
to a self-propelled machine
3.18
fully developed deceleration rate
maximum continuous deceleration rate which the machine is capable of developing on a specified constant
slope, with a specific machine test mass and surface condition and an initial (prior to deceleration) machine
travel speed
3.19
purpose-built underground mining machine
specialized earthmoving machine designed for underground use which may have a lower height profile and
trailer attached
EXAMPLE Underground dump trucks, tele-dumpers, load haul dumps, scoops, coal haulers, power trams, chock
carriers, personnel carriers, loading machines.
3.20
machine control system
MCS
components needed to fulfil the function of the system, including sensors, signal processing unit, monitor,
controls and actuators or several of these
NOTE The extent of the system is not limited to the electronic controls, but is defined by the machine-related function
of the complete system. It therefore consists generally of electronic, non-electronic and connection devices. This can
include mechanical, hydraulic, optical or pneumatic components/systems.
[ISO 15998]
4 General requirements
The requirements of this clause apply to all machines within the scope of this International Standard.
All brake systems shall be designed, constructed and installed such that contamination and/or its effects are
minimized.
4.1 Required brake systems
4.1.1 All machines shall be equipped with
a) a service brake system,
b) a secondary brake system, and
c) a parking brake system.
Service, secondary and parking brake systems may share common components or functions and do not have
to be three independent and separate systems.
4.1.2 No brake system (including hydrostatic systems) shall contain a disconnecting device such as a clutch
or shiftable gear-box which allows disabling of the brake, except for systems in accordance with a) and/or b), as
follows:
a) any device designed to disconnect the service or secondary brake power source for cold weather starting
shall require application of the parking brake before disconnection can take place;
b) a parking brake disconnect (release) designed to allow movement of disabled machines shall be located
outside the operator’s station unless it can be reapplied immediately.
4.1.3 All machines shall have service brakes of an equal nominal capacity rating applicable to each of the
wheels (or equivalent) of at least one axle. Dumpers and self-propelled scrapers with semi-trailed unit(s) shall
have service brakes applicable to at least one axle of the towing machine and one axle of each semi-trailed unit.
4.1.4 For rollers, the service and secondary brakes shall apply to all power-driven drums and wheels. Each
drum of a split drum shall have the same nominal brake torque. The brake of a single-drum roller and a combined
roller shall apply to all wheels and to the drum.
4.1.5 If the parking brake is intended to stop creep movement, the parking brake system shall permit actuation
of the parking brake during travel.
4.2 Common components
Service, secondary and parking brake systems can share common components. Where common components
are used, the machine’s braking performance shall meet the requirements for secondary brake systems given
in 4.5 and 4.7, as applicable. If there is a failure in any single component within the brake system — except for
tyres, drum or track — braking performance shall be in accordance with Table 3.
Acceptable performance is achieved for common brake control failure as follows. If there is a failure with a
common brake control (lever, pedal, etc.) used to actuate the combined service and secondary brake systems,
and there is another dynamic braking capability provided with the machine (e.g. parking brake with dynamic
braking capability), the dynamic braking capability shall stop the machine after the failure within 120 % of the
stopping distance for secondary brakes (under secondary test conditions) in accordance with Table 3. This
dynamic braking capability may be applied automatically and without modulation. An indication should be given
to the operator simultaneous with, or before, application of the brake system, if applied automatically.
4.3 Brake control systems
All brake system controls shall be capable of being applied by an operator from the operating position. Parking
brake system controls shall be arranged so that, unless immediately reapplied, they cannot be released once
applied.
Unintended brake control activation can be avoided through compliance with ISO 10968.
Brake control systems should be designed to avoid any unintended application or release of brakes during
normal operation. This does not preclude the automatic application of a brake system due to intended design
conditions that also meet the requirements of this International Standard.
The arrangement of the brake system controls should be in accordance with ISO 10968. If not, an instructional
sign shall be provided (e.g. using symbols) explaining the control arrangement. Brake pedals and hydrostatic
brake system controls are obvious and may not require machine instructions.
A brake control system shall prevent or minimize any uncontrolled braking performance (random brake
applications, releases or sporadic braking performance, etc.) during normal operation (start, stop or normal
travel operation of the machine, etc.).
Electric, electronic and electronic machine control systems (MCS) for service, secondary or parking brakes
shall comply with ISO 15998.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
The operator should be able to apply the service or secondary brake while retaining control of the steering
device on the machine with at least one hand.
4.4 Service brake systems
All machines shall meet the service brake performance requirements given in Clause 6, as applicable. The
service brake system shall have modulated braking for machines designed for maximum machine speeds
greater than 6 km/h. If a travel mode that limit the maximum machine speed to 6 km/h or less can be selected,
modulation is not required in this mode.
If other systems receive power from the service brake system, any failure in those systems that reduces service
brake system performance shall be considered as a failure in the service brake system.
4.5 Secondary brake systems
All machines shall meet the secondary brake performance requirements given in Clause 6, as applicable. The
secondary brake system shall have modulated braking for maximum machine speeds greater than 20 km/h.
4.6 Parking brake systems
All machines shall meet the parking brake requirements of Clause 6, as applicable.
After application of the parking brake, the parking brake system shall not depend on an exhaustible energy
source or continuous operator action (e.g. hand or foot effort). The parking brake system may use common
components, provided the requirements of 6.4 and Table 2 are met. The parking brake, operating according
to the manufacturer’s specifications, shall be in accordance with Table 2, regardless of any contraction of the
brake parts or leakage of any kind.
NOTE Mechanical springs are not considered to be an exhaustible energy source. Back throttling by a hydrostatic
drive system does not meet the parking brake requirements, as back throttling requires continuous operator action.
The parking brake shall require an action by the operator prior to release of the parking brake control. The
parking brake shall not automatically release during normal start up or upon loss of power to the parking brake
system or parking brake MCS.
A parking brake may be applied automatically (e.g. spring- or control-system-activated), in which case it shall
be applied or remain applied after the machine is in a stopped condition and the engine shut down.
Machines with the capability for a self test of the parking brake shall include design provisions that the machine
does not propel unless there is a propel activation by the operator during the self test.
4.7 Hydrostatic brake systems
For a machine fitted with a hydrostatic brake system, the service and secondary brakes shall be in accordance
with 4.4 and 4.5, respectively.
Typical hydrostatic brake systems have an exhaustible power supply and would not be able to meet the
requirements for parking brakes given in 4.6.
Service brake application shall be obtained by one of the following means:
— operation of a single control;
— moving the foot from the drive pedal to the brake pedal;
— at the start of the braking sequence, releasing the drive control(s) and moving to the neutral or reverse
propel position using hand or foot.
A brake system additional to the service brake may be used to hold the machine when there is creep movement.
A machine may be held stationary, regardless of the grade, using the throttle of the hydrostatic or similar propel
drive system (back throttling).
4.8 Systems with combined brake and steer function
If the braking system has a combined brake and steer function and is used as the secondary brake system,
the machine shall maintain controllability during secondary brake stopping distance testing in accordance with
Clause 6.
While remaining within the applicable secondary brake stopping distance specified in Table 3, the machine
shall not veer outside a boundary lane, X, on either side of the machine, in accordance with Figure 1.
For W ≤2, X shall be 1,25W.
For W >2, X shall be 2 m. This is intended to limit the machine veering outside the required public road traffic lane width.
Key
W width of machine over wheels or tracks, m
X width of boundary lane, m
Figure 1 — Boundary conditions for secondary braking
4.9 Performance and warning devices for stored energy sources
If stored energy (e.g. reservoirs, accumulators) is used for the service brake system, the stored energy system
shall be equipped with a low-energy warning device. The remaining pressure on the third service brake
application after the warning signal shall have sufficient energy to provide secondary brake performance in
accordance with Table 3, as applicable to the machine.
The warning device shall readily attract the operator’s attention by providing a continuous (e.g. steady or
pulsating) visible and/or audible warning. Gauges indicating pressure or vacuum do not meet this requirement.
4.10 Braking systems with electronic MCS
The electronic control system for a braking system shall meet safe state requirements as determined by the
manufacturer using a risk assessment methodology. An electronic MCS complying with ISO 15998 meets such
safe state requirements.
If the maximum machine speed is limited by design to less than 6 km/h, these safe state requirements are
fulfilled when any of the braking systems can bring the machine to a stop within the brake stopping distances
given Table 3.
Braking systems on machines that meet the requirements of this International Standard also achieve the safety
concept of ISO 15998 for earth-moving machinery braking systems. A risk assessment of the brake MCS
needs to be carried out to determine if functional braking after any single failure involving an electrical and/or
electronic MCS meets the braking performance requirements of this International Standard.
NOTE ISO 15998 also requires additional testing of the MCS to verify its performance and modes of failure.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
4.11 Machines designed to tow trailers
All performance requirements given in this International Standard that apply to the service, secondary and
parking brakes of a machine also apply to the combination of a machine and trailer(s).
The trailer or trailed unit(s) do not require brakes if the towing machine’s brakes meet the service, secondary
and parking brake requirements when tested with the combined machine and trailer mass, including the
specified trailer payload.
The trailer brakes should be evaluated for protection against jack-knifing, if applicable.
4.12 Machine instructions and labels
4.12.1 General
Operational limitations of the brake control system according to the manufacturer’s specifications, if applicable,
shall be included in one or the other of the following:
— operator’s manual;
— instructional sign;
— machine monitor displays.
EXAMPLE Operating precautions for braking system default conditions where the brake or retarding operating
characteristics may be automatically changed creating new brake performance characteristics such as automatic shift of
the transmission to neutral or potential damage to the parking brake due to propelling through the parking brake.
If brake burnishing is recommended by the brake or machine manufacturer, the brake burnishing procedure
shall be included in the operator’s or maintenance manual for the machine.
The manufacturer of any machine equipped with a retarder shall provide the following instructions:
a) in the operator’s manual, the maximum machine speed and/or the transmission gear to be engaged when
the loaded machine descends specific slopes as specified by the machine manufacturer;
b) an instruction sign or machine monitor display containing the information specified in a), located in the
operator’s compartment and readily visible to the operator.
Instructional signs or machine monitor displays showing the retarding ability for slopes shall not exceed
the minimum brake holding performance of the service and parking brakes as a percentage holding slope
(see 6.4.2).
4.12.2 Braking system and periodic verification instructions
Information on brakes may be provided in manuals, labels or other means readily available to the operator while
in the operator’s station along with precautions about the limitation of this information. If braking system and
periodic verification instructions are provided by the machine manufacturer, they should include the following:
a) daily brake check method instructions:
— a method for verifying the functionality of the service and parking brakes;
— provisions for verifying the functionality of the secondary brakes if the service and/or parking brake
check method does not verify functionality of the secondary brakes;
b) in-service, periodic or post-maintenance brake verification instructions:
— a method for verifying the functionality of the service and parking brakes including acceptance criteria;
— a means of verifying the functionality of the secondary brakes.
The instructions are to include a notice to the user that the machine is to be immediately taken out of service
until corrected if the service, secondary or parking brakes do not operate within specifications or performance
requirements as defined by the daily brake check method, in-service, periodic or post-maintenance brake
verification.
Instructions for the periodic verification of braking systems may give test conditions different than those
prescribed in this International Standard in order to permit testing or other verification by the user.
4.12.3 Additional instructions for machines designed to tow trailers
If applicable, information on the machine’s allowable trailer towing capacity shall be provided in machine
manuals or labels along with any other applicable trailer towing instructions or precautions by the earth-moving
machinery manufacturer. The information, if provided, should include the maximum un-braked trailer towing
load and the maximum combination of payload and towing load for the earth-moving machinery.
4.13 Estimating brake slope capability
The estimated brake slope capability defines the ability of a braking system to stop and hold a machine on a
slope. Other factors, such as ground conditions, side-slopes, speed, payload retention or the need to maintain
the machine within the earth-moving machinery manufacturer’s specifications can limit the machine’s operating
slope capability to slopes less steep than those where the brakes are actually able to stop and hold the machine.
Annex B gives one method for estimating brake slope capability.
5 Test conditions
5.1 Overall test parameters
The manufacturer’s operational precautions shall be observed when carrying out the performance tests. All
machine parameters related to braking systems shall be within the machine manufacturer’s specifications,
including tyre size and pressure, brake adjustment, warning actuation points and braking system pressures,
which shall be within the machine manufacturer’s specification range. No manual adjustment, such as
readjustment to prevent diminished or improved braking performance, shall be made to the braking system
during any single performance test.
The instruments used to carry out the measurements shall be of an accuracy and be measured in units in
accordance with ISO 9248.
The performance requirements given in Tables 2 and 3 shall be achieved from single-stop and hold testing at
the service limit condition for the braking systems. These requirements shall be validated by physical testing or
alternative means, including calculation and extrapolation from physical test data. The validation means shall
be recorded in the test report in accordance with Clause 7.
See 6.4.3 and 6.6 for alternative braking system performance test methods.
NOTE Hydrostatic brake systems typically are not materially affected by brake wear limits.
5.2 General test conditions
When the machine transmission provides a selection of gear ratios, the stopping tests shall be conducted with
the transmission in the gear corresponding to the test speed specified. The power train may be disengaged
prior to completing the stop.
Retarders shall not be used during the service brake performance tests, but may be used during the secondary
brake performance test. A hydrostatic or similar propel drive system is not considered to be a retarder.
Machines with operator-selectable, multiple-drive axles shall be brake-performance tested with the non-braked
selectable axle(s) disengaged.
10 © ISO 2011 – All rights reserved
Equipment (blades, buckets, dozers, etc.) shall be in the transport position recommended by the manufacturer.
Burnishing or conditioning of brakes before testing is permissible. The burnishing procedures shall be verified
by a review of the supplied instructions or in consultation with the machine or brake manufacturer.
Immediately prior to testing, the machine shall be operated until the engine, transmission and machine fluids
are at normal operating temperature(s) as specified by the manufacturer.
The machine test speed shall be that speed measured immediately prior to the brake control being applied.
Brake-holding performance tests shall be performed with the power train disengaged and the engine at worst
case (e.g. idle or stopped) except for hydrostatic or similar propel drive systems, which shall be engaged to the
power train.
When testing a vibratory roller, all tests shall be conducted without vibration.
On machines where hydrostatic braking is used as the service brake, the stopping and holding performance
(e.g. back throttling) of the service brake system shall be tested with the engine running.
At minimum, all data required for completion of the test report in accordance with Clause 7 shall be recorded.
5.3 Test course
The test course shall consist of a hard, dry surface with a well-compacted base. Ground moisture may be
present to the extent that it does not adversely affect the braking test.
The test course shall not have a slope of more than 3 % at right-angles to the direction of travel.
Slope in the direction of travel shall be no greater than 1 %, or as specified for the test being carried out. The
exceptions to this are rigid-frame dumpers, articulated-frame dumpers and tractor-scrapers of over 32 000 kg
machine test mass, for which the test course shall have a downward slope of (9 ± 1) % in the direction of
machine travel.
The approach to the test course shall be of sufficient length, smoothness and uniformity of slope to ensure the
required machine speed is reached before the brakes are actuated.
5.4 Machine test configuration
Service brake and secondary brake system stopping distance tests — except for those carried out on hydrostatic
brake systems — shall be conducted with cold brakes.
For rigid-frame dumpers, articulated-frame dumpers and tractor-scrapers of over 32 000 kg machine test
mass, the transmission shall be engaged in a gear in which the engine does not exceed the maximum engine
−1
rotational speed, in revolutions per minute (r/min) or frequency (min ), specified by the manufacturer.
All brake tests shall be performed using the machine configuration (excluding the service limit requirements
given in 5.1) having the most adverse effect on braking and with the machine test mass applicable to the
machine type.
NOTE As stated in the definition of 3.3, the machine test mass for all dumpers and self-propelled scrapers also
includes the maximum payload specified by the machine manufacturer.
Record the axle load distribution as applicable and report the results in the test report (see Clause 7).
6 Performance tests
6.1 General
The following performance tests shall be performed on all machines within the scope of this International
Standard and on all braking systems, as applicable, under the test conditions given in Clause 5. The brake
holding and control forces shall be measured and reported in accordance with Clause 7.
NOTE The provisions of 6.3 are not applicable to service brake systems not fitted with stored energy sources
(e.g. reservoirs or accumulators).
6.2 Braking system controls
During the performance tests, the control forces shall not exceed the values given in Table 1.
Table 1 — Maximum force levels for braking system controls during performance tests
Max. force to be applied
Type of control
N
Finger grasp (flip levers and switches) 20
Hand grasp
— upwards 400
— downwards, sideways, fore-aft 300
Foot treadle (ankle control) 350
Foot pedal (leg control) 600
6.3 Stored energy sources
6.3.1 Service brake system recovery capacity
−1
Set the engine speed control to obtain the maximum engine rotational speed (r/min) or frequency (min ).
Measure the brake application pressure near the brake. The service brake system’s stored energy sources
shall have the capacity to deliver at least 70 % of the pressure measured during the first brake application after
the service brakes have been fully applied:
— for dumpers, self-propelled scrapers and wheeled excavators, 12 times at the rate of four applications per
minute;
— for all other machines, 20 times at the rate of six applications per minute.
6.3.2 Secondary brake system capacity
If the service brake system’s stored energy sources are used to apply the secondary brake system, the stored
energy source capacity shall meet the following requirement with the energy source disconnected and the
machine stationary.
— The remaining capacity of the service brake system’s stored energy sources shall meet the secondary
brake stopping requirements specified in Table 3, as applicable, after five full service brake applications at
a rate of ≤1 s on and 1 s off. The full service brake applications shall be within the force level requirements
of Table 1.
6.3.3 Test performance
The stored energy system for the service brakes shall be tested to and shall achieve the requirements given
in 4.9.
12 © ISO 2011 – All rights reserved
The warning device shall activate prior to automatic application of a secondary brake system during the test.
The service brake system’s stored energy may be reduced by any suitable means for testing.
6.4 Holding performance
6.4.1 General
All machines shall be tested in both the forward and reverse directions.
For hydrostatic or similar propel drive systems, back throttling may be used to meet the holding performance
criteria for service brake systems and, if used, shall be reported in the test report.
6.4.2 Service and parking brakes
With the machine’s power train as specified in 5.2, the service and parking brake systems shall be capable of
holding the machine motionless on a slope in accordance with Table 2.
Table 2 — Service and parking brake holding performance
Slope
Brakes Machine type
%
Rigid-frame dumpers and articulated-frame dumpers having a machine test mass >32 000 kg 20
Rollers (self-propelled, ride-on vibratory steel-wheeled, static-wheeled and rubber-tyred) 20
Service
Rigid-frame dumpers, articulated-frame dumpers, semi-trailed dumpers and their
brake
combinations with towed trailers having a machine test mass ≤32 000 kg
All other earth-moving machinery, including self-propelled scrapers 25
Rigid-frame dumpers, articulated-frame dumpers, self-propelled scrapers and their
combinations with towed trailers
Parking
Rollers (self-propelled, ride-on vibratory steel-wheeled, static-wheeled and rubber-tyred) 20
brake
Semi-trailed dumpers 20
All other earth-moving machines 20
6.4.3 Brake holding performance tests
Brake holding performance tests may be carried out either
a) at a test site with the specified slope and slip-resistant surface, or
b) on a tilt platform with a slip-resistant surface, or
c) by applying a pulling force to the stationary machine with the brake applied and the transmission in neutral
on a test course with a slope of no more than 1 % slope in the direction of travel.
For alternative c), the pulling force shall be applied horizontally near the ground to achieve a minimum force
equivalent to the slopes specified in Table 2. The equivalent force, expressed in newtons, shall be
— 1,46 times the machine test mass in kilograms for a 15 % slope,
— 1,92 times the machine test mass in kilograms for a 20 % slope, and
— 2,38 times the machine test mass in kilograms for a 25 % slope.
Pulling force testing has limitations versus testing on a slope. The machine’s holding capacity on a slope can
change due to a change in axle weight distribution and all the wheels might not be restrained by the brakes.
Another alternative, d), is to use the machine’s propel system to simulate a static grade equivalent and
demonstrate holding performance as required in Table 2 by conducting a propel stall test as follows.
Place the machine on a horizontal surface. Energize the propel system to a level that generates the equivalent
brake holding requirements given in Table 2 for the applicable machine while simultaneously engaging the
brake holding system being tested. Record the propel system output during the test simultaneously with the
wheel
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3450
Quatrième édition
2011-11-01
Engins de terrassement — Engins
sur pneumatiques ou sur chenilles
en caoutchouc à grande vitesse —
Exigences de performance et modes
opératoires d’essai des systèmes de
freinage
Earth-moving machinery — Wheeled or high-speed rubber-tracked
machines — Performance requirements and test procedures for brake
systems
Numéro de référence
©
ISO 2011
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Exigences générales . 5
4.1 Dispositifs de freinage exigés . 6
4.2 Composants communs . 6
4.3 Dispositifs de commande de freinage . 7
4.4 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de service . 7
4.5 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de secours . 7
4.6 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de stationnement . 7
4.7 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage hydrostatique . 8
4.8 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage combinant les fonctions de
freinage et de direction . 8
4.9 Performances requises et dispositif d’avertissement pour les sources à accumulation
d’énergie . 9
4.10 Dispositifs de freinage dotés d’un MCS électronique . 9
4.11 Engins conçus pour tracter une remorque . 9
4.12 Instructions et étiquettes de l’engin . 9
4.13 Méthode pour évaluer la capacité de freinage sur pente . 11
5 Conditions d’essai . 11
5.1 Paramètres d’essai généraux . 11
5.2 Conditions générales d’essai . 11
5.3 État de la piste d’essai .12
5.4 Configuration d’essai de l’engin .12
6 Essais de performance .12
6.1 Généralités .12
6.2 Commandes de dispositif de freinage .13
6.3 Sources à accumulation d’énergie .13
6.4 Performance d’immobilisation .14
6.5 Distances d’arrêt .15
6.6 Autres essais des dispositifs de freinage .17
7 Rapport d’essai .18
Annexe A (informative) Freinage des engins conçus pour l’exploitation minière souterraine .19
Annexe B (informative) Méthode de calcul de la capacité de freinage sur pente .24
Bibliographie .25
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 3450 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 127, Engins de terrassement, sous-comité SC 2,
Sécurité, ergonomie et exigences de sécurité.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 3450:1996), qui a fait l’objet d’une révision
technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 3450:2011(F)
Engins de terrassement — Engins sur pneumatiques ou sur
chenilles en caoutchouc à grande vitesse — Exigences de
performance et modes opératoires d’essai des systèmes de
freinage
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les performances minimales et les critères d’essai des dispositifs
de freinage de façon à permettre une évaluation uniforme des dispositifs de freinage de service, de secours et
de stationnement des engins sur pneumatiques ou des engins sur chenilles en caoutchouc à grande vitesse.
Elle s’applique aux engins de terrassement suivants qui travaillent sur chantier, dans des applications minières
ou se déplacent sur la voie publique:
— engins de terrassement automoteurs sur pneumatiques tels que définis dans l’ISO 6165;
— engins de compactage automoteurs et aux engins de compactage de remblais et de déchets tels que
définis dans l’ISO 6165 et dans l’ISO 8811;
— décapeuses automotrices telles que définies dans l’ISO 7133;
— machines commandées à distance, sur pneumatiques ou sur chenilles en caoutchouc;
— engins de terrassement dérivés sur pneumatiques;
— engins de terrassement sur chenilles en caoutchouc dont la vitesse maximale est ≥20 km/h.
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux engins de terrassement à conducteur accompagnant
(voir l’ISO 17063) ou aux engins à chenilles en acier ou en caoutchouc se déplaçant à moins de 20 km/h
(voir l’ISO 10265). Bien que les engins conçus pour l’exploitation minière souterraine ne fassent pas l’objet
de la présente Norme internationale, ses dispositions peuvent généralement s’appliquer à ces engins, avec
quelques modifications ou ajouts sur les performances de freinage (voir Annexe A).
NOTE Au moment de la publication, aucune Norme internationale de freinage n’avait été élaborée spécifiquement
pour les engins conçus pour l’exploitation minière souterraine.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 6014, Engins de terrassement — Détermination de la vitesse au sol
ISO 6016, Engins de terrassement — Méthodes de mesure des masses des engins de terrassement complets,
de leurs équipements et de leurs organes constitutifs
ISO 6165, Engins de terrassement — Principaux types — Identification et termes et définitions
ISO 7133, Engins de terrassement — Décapeuses — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 8811, Engins de terrassement — Engins de compactage — Terminologie et spécifications commerciales
ISO 9248, Engins de terrassement — Unités pour exprimer les dimensions, les performances et les capacités,
et exactitude de leur mesurage
ISO 10968, Engins de terrassement — Commandes de l’opérateur
ISO 15998, Engins de terrassement — Systèmes de contrôle-commande utilisant des composants
électroniques — Critères et essais de performances de sécurité fonctionnelle
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
dispositif de freinage
totalité des composants dont l’action combinée a pour effet d’arrêter et/ou de maintenir l’engin immobile, y
compris la(les) commande(s), le dispositif de transmission de puissance, le(les) frein(s) et, si l’engin en est
équipé, le ralentisseur
3.1.1
dispositif de freinage de service
dispositif de freinage principal utilisé pour arrêter et maintenir l’engin en position d’arrêt
3.1.2
dispositif de freinage de secours
dispositif de freinage utilisé pour arrêter l’engin en cas de défaillance du dispositif de freinage de service
3.1.3
dispositif de freinage de stationnement
dispositif utilisé pour maintenir immobile un engin arrêté et pouvant, selon le cas, faire partie d’un dispositif de
freinage de secours
3.1.4
dispositif de freinage hydrostatique
dispositif à transmission hydrostatique ou autre dispositif d’entraînement similaire utilisé pour satisfaire à une
ou plusieurs des exigences du dispositif de freinage
3.1.5 Composants du dispositif de freinage
3.1.5.1
commande de frein
élément actionné directement par l’opérateur pour transmettre une force au(x) frein(s)
3.1.5.2
dispositif de transmission de puissance
ensemble des composants situés entre la commande et le (les) frein(s), destinés à les relier fonctionnellement
3.1.5.3
frein
élément qui applique directement une force s’opposant au mouvement de l’engin
NOTE Les divers types de freins incluent les freins à friction, mécaniques, électriques, à récupération, hydrostatiques
ou à autres types de fluide.
3.1.5.4
composant commun
composant assurant une fonction dans deux ou plus dispositifs de freinage
EXEMPLE Pédale, distributeur.
3.1.5.5
ralentisseur
dispositif d’absorption de l’énergie généralement utilisé pour contrôler la vitesse de l’engin
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3.2
transmission hydrostatique
ensemble dans lequel les moteurs hydrauliques entraînent directement les roues ou les chenilles pour propulser
ou ralentir le mouvement de l’engin
3.3
masse d’essai de l’engin
masse en fonctionnement de l’engin comprenant la combinaison la plus lourde incluant la cabine, le toit, les
structures de protection de l’opérateur (si nécessaire) avec tous leurs éléments et fixations, la combinaison
de l’équipement approuvé par le fabricant de l’engin, y compris l’opérateur et les circuits de liquide remplis
conformément à l’ISO 6016 (par exemple configuration de l’engin et sens de déplacement ayant l’effet le plus
défavorable sur le freinage)
NOTE 1 Pour les engins de compactage, les réservoirs d’eau des systèmes d’arrosage sont pleins.
NOTE 2 La masse d’essai des décapeuses automotrices avec unités semi-portées, des remorques tractées et de tous
les types de tombereaux doit inclure la charge utile maximale spécifiée conformément aux spécifications du fabricant de
l’engin. La masse d’essai de toutes les autres formes d’engin n’inclut pas la charge utile.
3.4
distance d’arrêt
s
distance parcourue par l’engin entre le point de la piste d’essai où la commande de frein de la machine
commence à être actionnée (par exemple par l’opérateur) et celui où la machine s’immobilise
NOTE 1 La distance d’arrêt est exprimée en mètres (m).
NOTE 2 Le temps de réaction de l’opérateur n’est pas inclus dans la distance d’arrêt contrairement au temps de réaction
du dispositif.
3.5
décélération moyenne
a
taux de variation moyenne de la vitesse de l’engin à partir de l’instant où la commande de frein de l’engin
commence à être actionnée et celui où l’engin s’immobilise
NOTE La décélaration moyenne est exprimée en mètres par seconde au carré (m/s ), calculée d’après
v
a=
2s
où
v est la vitesse de l’engin immédiatement avant que le dispositif de freinage soit actionné, exprimée
en mètres par seconde (m/s);
s est la distance d’arrêt, exprimée en mètres (m).
3.6
brunissage
procédé de conditionnement des surfaces de friction du (des) frein(s) de l’engin
3.7
pression à l’intérieur du dispositif de freinage
pression fluidique disponible à la commande de frein
3.8
pression d’application de la force de freinage
pression fluidique mesurée servant à actionner les freins
3.9
modulation du freinage
capacité à augmenter et à diminuer de façon continue et progressive la force de freinage par la commande de
freinage
EXEMPLE Un dispositif permet l’augmentation et la baisse de la force de freinage au cours du temps selon des
mouvements simples ou répétés de la commande de freinage.
3.10
piste d’essai
surface sur laquelle l’essai est réalisé
NOTE Voir 5.3.
3.11
freins froids
〈dispositifs de freinage contenant des éléments à friction〉 freins remplissant l’une des conditions suivantes:
— les freins n’ont pas été actionnés pendant l’heure qui précède, sauf conformément à l’essai de performances
applicable (voir Article 6);
— les freins ont été refroidis jusqu’à une température inférieure ou égale à 100 °C, mesurée sur le disque de
frein ou sur la surface extérieure du tambour de frein;
— dans le cas de freins entièrement enveloppés, y compris les freins immergés dans de I’huile, la température
mesurée sur la surface extérieure du carter à proximité du frein est inférieure à 50 °C ou demeure dans les
limites spécifiées par le fabricant
3.12
vitesse maximale de l’engin
vitesse maximale déterminée conformément à l’ISO 6014 ou par une méthode équivalente
3.13
maintien au ralenti
action d’exercer une légère impulsion vers l’avant ou vers l’arrière sur un dispositif à transmission hydrostatique
ou autres dispositifs de transmission similaires pour immobiliser l’engin
3.14
engins de terrassement dérivés
types d’engins de terrassement obtenus en combinant différents modèles d’engins de manière à créer
différentes configurations ou adaptations
EXEMPLE Un engin ayant l’équipement d’une chargeuse monté à l’avant, sur une benne de tombereau montée à
l’arrière, non autochargeuse.
3.15
état de sécurité
état dans lequel l’équipement, le processus ou le système commandé est automatiquement ou manuellement
arrêté ou basculé dans un mode permettant d’empêcher un fonctionnement inattendu ou le dégagement
potentiellement dangereux d’énergie accumulée à la suite d’un dysfonctionnement du système de contrôle-
commande de l’engin
3.16
tombereau
engin automoteur à roues ou à chenilles ayant une benne ouverte qui transporte et déverse ou répand des
matériaux, et dont le chargement est assuré à l’aide de moyens externes au tombereau
[ISO 6165]
NOTE Pour les tombereaux semi-portés, voir l’ISO 7132:2003, Figures 3, 16 et 20.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
3.16.1
tombereau à châssis rigide
tombereau ayant un châssis rigide dont la direction est assurée par des roues ou des chenilles
[ISO 6165]
NOTE Les tombereaux à châssis rigide et à châssis semi-articulé sont illustrés dans l’ISO 7132:2003, Figures 1 et 2,
8 et 9, 14 et 15, et 18 et 19.
3.16.2
tombereau à châssis articulé
tombereau ayant un châssis articulé qui assure la direction du tombereau
[ISO 6165]
NOTE Les tombereaux à châssis semi-articulé et à châssis rigide sont illustrés dans l’ISO 7132:2003, Figures 1 et 2,
8 et 9, 14 et 15, et 18 et 19.
3.17
remorque
engin de transport à un ou plusieurs essieux qui, selon sa conception, est prévu pour s’accrocher à un engin
automoteur
3.18
taux de décélération maximale
taux de décélération continue maximale que l’engin est capable de développer sur une pente constante définie,
avec une masse d’essai et un état de surface spécifiques et une vitesse de déplacement de l’engin initiale
(antérieure à la décélération)
3.19
engin conçu pour les mines souterraines
engin de terrassement spécifique conçu pour l’exploitation souterraine, pouvant présenter un profil de répartition
verticale plus bas et avoir une remorque accrochée
EXEMPLE Tombereau souterrain, tombereau à vidage par poussée, camion-benne souterrain, camion-benne
télescopique, chargeuse-transporteuse, benne, wagon de mine, berline à moteur, transporteur de piles de soutènement,
véhicule de transport de personnel et engin de chargement.
3.20
système de contrôle-commande
MCS
composants nécessaires à l’exécution de la fonction du système comprenant généralement des capteurs, une
unité de traitement des signaux, des commandes et des actionneurs
NOTE L’étendue du système ne se limite pas aux commandes électroniques, mais est définie par la fonction relative
à la machine du système complet. Elle comprend par conséquent généralement des dispositifs électroniques, non
électroniques et de connexion. Elle peut comprendre des composants/des systèmes qui peuvent être électroniques,
mécaniques, hydrauliques, optiques ou pneumatiques.
[ISO 15998]
4 Exigences générales
Les exigences suivantes s’appliquent à tous les engins rentrant dans le domaine d’application de la présente
Norme internationale.
Tous les dispositifs de freinage doivent être conçus, fabriqués et installés de manière à minimiser la pollution
et/ou ses effets.
4.1 Dispositifs de freinage exigés
4.1.1 Tous les engins doivent être équipés
a) d’un dispositif de freinage de service,
b) d’un dispositif de freinage de secours, et
c) d’un dispositif de freinage de stationnement.
Les dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement peuvent partager des composants ou
des fonctions en commun et ne doivent pas représenter trois dispositifs distincts et indépendants.
4.1.2 Aucun dispositif de freinage (y compris un dispositif de freinage hydrostatique) ne doit comporter de
dispositif de déconnexion du frein tel qu’un dispositif d’embrayage ou une boîte de changement de vitesse
permettant la mise hors service du frein, à l’exception des dispositifs satisfaisant à a) et/ou b), comme suit:
a) tout dispositif conçu pour déconnecter la source de puissance du frein de service ou de secours pour le
démarrage par temps froid doit nécessiter l’application du frein de stationnement avant la déconnexion
des freins de service ou de secours;
b) un dispositif de déconnexion du frein de stationnement permettant le mouvement d’engins mis hors service
doit se trouver à l’extérieur de la cabine de l’opérateur, sauf s’il peut être immédiatement réappliqué.
4.1.3 Tous les engins doivent être équipés de freins de service de capacité nominale identique, applicables
à chaque roue (ou équivalent) d’un essieu au moins. Les tombereaux et décapeuses automotrices avec
élément(s) remorqué(s) doivent être munis d’au moins un frein sur un essieu de l’engin tracteur et d’un frein sur
un essieu de l’élément remorqué.
4.1.4 Pour les engins de compactage, les freins de service et de secours doivent s’appliquer à tous les
tambours et roues mécaniques. Pour les tambours cloisonnés, chaque partie du tambour doit avoir le même
couple de freinage nominal. Sur les engins de compactage monocylindres et sur les engins de compactage
mixtes, le freinage doit s’appliquer à la fois sur le cylindre et sur les roues.
4.1.5 Si le frein de stationnement est prévu pour arrêter un mouvement de glissement, le dispositif de freinage
de stationnement doit permettre l’activation du frein de stationnement pendant le déplacement.
4.2 Composants communs
Les dispositifs de freinage de service, de secours et de stationnement peuvent partager des composants
communs. Toutefois, les performances de freinage de l’engin doivent satisfaire aux exigences du dispositif de
freinage de secours définies en 4.5 et 4.7, le cas échéant. En cas de défaillance d’un seul composant au sein
du dispositif de freinage, excepté les pneumatiques, un cylindre ou une chenille, les performances de freinage
doivent être conformes au Tableau 3.
Les performances acceptables sont réalisées pour une défaillance de commande de freinage commune, de
la façon suivante. En cas de défaillance d’une commande de freinage commune (levier, pédale, etc.) utilisée
pour activer les dispositifs combinés de freinage de service et de secours et à condition que soient prévus
avec l’engin d’autres modes de freinage dynamique (par exemple frein de stationnement avec fonctionnalité
de freinage dynamique). La fonctionnalité de freinage dynamique doit alors arrêter l’engin, après la défaillance,
dans les limites de 120 % de la distance d’arrêt indiquée pour les freins de secours (dans les conditions
d’essai secondaires) conformément au Tableau 3. Cette capacité de freinage dynamique peut être appliquée
automatiquement et sans modulation.
Il convient de donner simultanément une indication à l’opérateur lors de l’application du dispositif de freinage
ou avant, si l’opération est automatique.
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4.3 Dispositifs de commande de freinage
Toutes les commandes de dispositif de freinage doivent pouvoir être appliquées par un opérateur depuis le
poste de conduite. Les commandes des dispositifs de freinage de stationnement doivent être disposées de
manière à ne pas pouvoir être relâchées une fois actionnées.
L’activation non intentionnelle des commandes de freinage peut être évitée conformément à l’ISO 10968.
Il convient que les dispositifs de commande de freinage soient conçus pour éviter toute application ou
relâchement non intentionnels des freins pendant le fonctionnement normal. Cela n’exclut pas l’application
automatique d’un dispositif de freinage en présence de conditions de conception prévues satisfaisant également
aux exigences de la présente Norme internationale.
Il convient que les dispositifs de commande de freinage soient agencés tels que définis dans l’ISO 10968. Des
instructions doivent être fournies (sous forme de symboles) si le fonctionnement des commandes n’est pas
tel que défini dans l’ISO 10968. Le fonctionnement des pédales de frein et des commandes de dispositifs de
freinage hydrostatiques est évident et ne nécessite pas d’instructions.
Les commandes de dispositif de freinage doivent empêcher ou minimiser tout freinage incontrôlé (par exemple
applications de freinage aléatoire, relâchement ou freinage sporadique) pendant le fonctionnement normal (à
savoir, pendant le démarrage, l’arrêt ou le fonctionnement en déplacement normal de l’engin, etc.).
Les systèmes de contrôle-commande électriques et électroniques (MCS) des freins de service, de secours et
de stationnement doivent être conformes à l’ISO 15998.
Il convient que le conducteur soit capable d’appliquer le frein de service ou de secours tout en conservant au
moins une main sur la commande de direction de l’engin.
4.4 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de service
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de service spécifiées
à l’Article 6, le cas échéant. Le dispositif de freinage de service doit être modulé pour les engins conçus avec
des vitesses maximales supérieures à 6 km/h. Si un mode de transport limitant la vitesse maximale de la
machine à 6 km/h ou moins peut être choisi, la modulation n’est pas exigée dans ce mode.
Si d’autres dispositifs sont alimentés en puissance par le dispositif de freinage de service, toute défaillance
de ces dispositifs réduisant les performances du dispositif de freinage de service doit être considérée comme
étant une défaillance du dispositif de freinage de service.
4.5 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de secours
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de secours spécifiées
à l’Article 6, le cas échéant. Le dispositif de freinage de secours doit être modulé pour des vitesses maximales
de l’engin supérieures à 20 km/h.
4.6 Exigences générales relatives au dispositif de freinage de stationnement
Tous les engins doivent satisfaire aux exigences de performance du dispositif de freinage de stationnement
spécifiées à l’Article 6, le cas échéant.
Après avoir été actionné, le dispositif de freinage de stationnement ne doit pas être dépendant d’une source
d’énergie épuisable ni d’une action continue de l’opérateur (effort exercé par la main ou le pied). Le dispositif
de freinage de stationnement peut utiliser des composants communs à d’autres dispositifs de freinage, à
condition que les exigences de 6.4 et du Tableau 2 soient satisfaites. Le frein de stationnement, fonctionnant
conformément aux spécifications du fabricant, doit satisfaire aux exigences du Tableau 2, indépendamment de
tout serrage des éléments de freinage ou d’une fuite quelconque.
NOTE Les ressorts mécaniques ne sont pas considérés comme une source d’énergie épuisable. La réduction des
gaz avec le dispositif à transmission hydrostatique ne satisfait pas aux exigences de freinage de stationnement dans la
mesure où elle requiert une action continue de l’opérateur.
Les freins de stationnement doivent requérir une action de l’opérateur avant le relâchement de la commande de
frein de stationnement. Le frein de stationnement ne doit pas se relâcher automatiquement lors du démarrage
normal ou en cas de perte de puissance du dispositif de freinage de stationnement ou du système de contrôle-
commande du frein de stationnement.
Les freins de stationnement peuvent être appliqués automatiquement (par exemple en étant activés par un
système à ressort ou une commande), auquel cas ils doivent rester appliqués après arrêt de l’engin et la
coupure du moteur.
Les engins dotés de la fonctionnalité d’autotest du frein de stationnement doivent inclure des dispositions de
conception selon lesquelles l’engin n’est pas propulsé sans activation de l’opérateur pendant l’autotest.
4.7 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage hydrostatique
Un engin équipé d’un dispositif de freinage hydrostatique doit satisfaire à 4.4 et 4.5 respectivement pour les
freins de service et les freins de secours.
Les dispositifs de freinage hydrostatiques types disposent d’une source d’alimentation épuisable et ne sont pas
compatibles avec les exigences de freinage de stationnement de 4.6.
Les conditions d’utilisation des freins de service sont obtenues dans l’un des cas suivants:
— commande de freinage seule;
— le pied passe directement de la pédale d’avance à la pédale de frein;
— au début du freinage, la commande d’avance est lâchée, ramenée au point neutre ou en marche arrière
avec la main ou le pied.
Un dispositif de freinage en plus du frein de service peut être utilisé pour immobiliser l’engin en cas de
glissement.
Un engin peut être immobilisé, quelle que soit la pente, par la réduction des gaz du dispositif à transmission
hydrostatique ou similaire (réduction des gaz).
4.8 Exigences supplémentaires pour les engins à dispositif de freinage combinant les fonc-
tions de freinage et de direction
Si le dispositif de freinage combine les fonctions de freinage et de direction et qu’il est utilisé en tant que
dispositif de freinage de secours, l’engin doit assurer la gouvernabilité pendant l’essai de la distance d’arrêt du
frein de secours de l’Article 6.
Tout en satisfaisant aux exigences de l’essai de distance d’arrêt du frein de secours du Tableau 3, l’engin ne
doit pas dévier d’une bande limite, X, sur chacun des deux côtés, conformément à la Figure 1.
Pour W ≤ 2, X doit être de 1,25W.
Pour W > 2, X doit être de 2 m. Cela est destiné à limiter la déviation de l’engin à l’intérieur de la bande de roulement d’une
voie de circulation.
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Légende
W largeur de l’engin sur roues ou sur chenilles, en mètres
X largeur d’une bande de roulement, en mètres
Figure 1 — Conditions limites lors du freinage de secours
4.9 Performances requises et dispositif d’avertissement pour les sources à accumulation
d’énergie
Si le dispositif de freinage de service utilise un dispositif à accumulation d’énergie (par exemple réservoirs,
accumulateurs), alors il doit être équipé d’une alarme de baisse d’énergie. La pression résiduelle après
trois actionnements du frein de service suite au déclenchement de l’alarme doit être suffisante pour pouvoir
conserver des performances du freinage de secours telles que définies dans le Tableau 3.
Le dispositif d’avertissement doit facilement attirer l’attention de l’opérateur en produisant un signal visible
et/ou audible continu (modulé ou constant). Les indicateurs de pression ou de dépression ne remplissent pas
cette exigence.
4.10 Dispositifs de freinage dotés d’un MCS électronique
Le système de contrôle-commande (MCS) d’un dispositif de freinage doit satisfaire aux exigences d’état de
sécurité déterminées par le fabricant à l’aide de la méthodologie d’évaluation des risques. Un MCS électronique
conforme à l’ISO 15998 répond à ces exigences.
Si la vitesse maximale de l’engin est prévue pour être limitée à moins de 6 km/h, les exigences relatives à l’état
de sécurité ci-dessus sont satisfaites dès lors que les dispositifs de freinage peuvent arrêter l’engin selon les
exigences de distance d’arrêt données dans le Tableau 3.
Le concept de sécurité de l’ISO 15998 pour un dispositif de freinage d’engin de terrassement rentrant dans
le domaine d’application de la présente Norme internationale est atteint en satisfaisant aux exigences de la
présente Norme internationale. Une appréciation du risque du système de contrôle-commande de freinage
est requise afin de déterminer si le freinage fonctionnel à la suite d’une défaillance, y compris du système
de contrôle-commande électrique et/ou électronique, satisfait aux exigences de performance de la présente
Norme internationale.
NOTE L’ISO 15998 nécessite également un essai supplémentaire du système de contrôle-commande visant à
vérifier ses performances et modes de défaillance.
4.11 Engins conçus pour tracter une remorque
Les exigences de performance du frein de service, de secours et de stationnement données dans le présent
paragraphe s’appliquent également à la combinaison de l’engin et de la(les) remorque(s).
La remorque ou les éléments remorqués ne nécessitent pas de freins lorsque les freins de l’engin tracteur
satisfont aux exigences des freins de service, de secours et de stationnement si les essais sont réalisés avec
la masse combinée de l’engin et de la remorque, y compris la charge utile spécifiée de la remorque.
Il convient que les freins de la remorque soient évalués pour parer à la mise en travers de la remorque, le cas
échéant.
4.12 Instructions et étiquettes de l’engin
4.12.1 Généralités
Les limitations fonctionnelles du dispositif de commande de freinage conformément aux spécifications du
fabricant, le cas échéant, doivent être incluses sous l’une des formes suivantes:
— le manuel de l’opérateur;
— un panneau d’instruction;
— des écrans de surveillance de l’engin.
EXEMPLE Les précautions fonctionnelles pour les conditions par défaut du dispositif de freinage dans lesquelles les
caractéristiques de freinage ou de ralentissement peuvent être automatiquement modifiées, engendrant ainsi de nouvelles
caractéristiques de performance de freinage, telles que passage automatique de la transmission en position neutre, ou
donnant lieu à des dommages potentiels du frein de stationnement en raison du mouvement de propulsion avec le frein de
stationnement.
Si le brunissage des freins est recommandé par le fabricant du dispositif de freinage ou de l’engin, le mode
opératoire doit être inclus dans le manuel de l’opérateur ou de maintenance de l’engin.
Le fabricant de tout engin équipé d’un ralentisseur doit fournir les instructions suivantes:
a) le manuel de l’opérateur doit mentionner la vitesse maximale de l’engin et/ou le rapport de transmission
devant être engagé lorsque l’engin descend le long de pentes spécifiées, tel qu’indiqué par le fabricant de
l’engin;
b) un panneau d’instruction ou un écran de surveillance contenant les informations données en a), situé dans
le poste de conduite et facilement visible par l’opérateur.
Les panneaux d’instruction ou l’écran de surveillance affichant la capacité de ralentissement dans les pentes
ne doivent pas dépasser la plus petite valeur de performances de maintien immobile du frein exprimée en
pourcentage d’immobilisation sur la pente du frein de service et de stationnement (voir 6.4.2).
4.12.2 Dispositif de freinage et instructions relatives à la vérification périodique
Des informations sur les freins peuvent être fournies dans les manuels, sur les étiquettes ou par d’autres
moyens facilement accessibles par l’opérateur depuis son poste de conduite, de même que des précautions
quant à la limite de ces informations. Si ces instructions sont fournies par le fabricant de l’engin, il convient
qu’elles contiennent les informations suivantes:
a) méthode de contrôle quotidien des freins:
— une méthode permettant de vérifier le fonctionnement des freins de service et de stationnement;
— des dispositions visant à vérifier la fonctionnalité des freins de secours si la méthode de vérification
des freins de service et/ou de stationnement ne le prévoit pas;
b) vérification des freins en service, périodique ou après la maintenance:
— une méthode permettant de vérifier la fonctionnalité des freins de service et de stationnement,
notamment les critères d’acceptation;
— un moyen de vérifier le fonctionnement des freins de secours.
Les instructions doivent inclure un avis destiné à l’utilisateur selon lequel l’engin doit être immédiatement mis
hors service jusqu’à réparation si les freins de service, de secours ou de stationnement ne fonctionnent pas
selon les spécifications ou exigences de performance définies par la méthode de vérification quotidienne des
freins, la vérification des freins en service, périodique ou après la maintenance.
Les instructions concernant la vérification périodique des dispositifs de freinage peuvent donner lieu à des
conditions d’essai différentes de celles spécifiées par la présente Norme internationale afin de permettre à
l’utilisateur d’effectuer des essais ou une autre vérification.
4.12.3 Instructions supplémentaires pour les engins conçus pour remorquer
Le cas échéant, les informations concernant la capacité de tractage de l’engin doivent être fournies par le
fabricant dans les manuels ou sur les étiquettes de l’engin de terrassement, de même que toutes les autres
instructions ou précautions en matière de tractage. Il convient que les informations, si elles sont fournies,
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incluent la charge maximale de la remorque non freinée ainsi que la combinaison maximale de la charge utile
et de la charge de tractage de l’engin.
4.13 Méthode pour évaluer la capacité de freinage sur pente
La capacité de freinage sur pente estimée définit la capacité du dispositif de freinage à arrêter et à maintenir
immobile un engin sur une pente. D’autres facteurs, tels que l’état du sol, le talus, la vitesse, la rétention de
charge utile ou le maintien de l’engin de terrassement dans les limites des spécifications du fabricant d’engins,
peuvent réduire la capacité réelle de freinage sur des pentes moins importantes que celles sur lesquelles les
freins peuvent arrêter et immobiliser l’engin.
L’Annexe B donne une méthode de l’estimation de la capacité de freinage sur pente.
5 Conditions d’essai
5.1 Paramètres d’essai généraux
Les précautions fonctionnelles spécifiées par le fabricant doivent être observées pendant les essais de
performance. Tous les paramètres relatifs aux dispositifs de freinage, à savoir la pression et la dimension
des pneumatiques, le réglage des freins, les points d’actionnement de l’avertissement et les pressions des
dispositifs de freinage, doivent être conformes aux spécifications du fabricant de l’engin. Aucun réglage manuel
du dispositif de freinage ne doit être effectué pendant les essais de performance, tels que les réglages visant
à empêcher la diminution ou l’augmentation des performances de freinage.
Les appareils utilisés pour réaliser les mesurages nécessaires doivent être d’une exactitude et permettre de
mesurer en unités conformément à l’ISO 9248.
Les essais de freinage unique et d’immobilisation doivent atteindre les exigences de performance données
dans les Tableaux 2 et 3 en condition limite. Ces exigences doivent être validées par des essais physiques ou
par d’autres moyens incluant le calcul et l’extrapolation à partir de données d’essais physiques. Les moyens de
validation doivent être consignés dans le rapport d’essai tel que spécifié dans l’Article 7.
Voir 6.4.3 et 6.6 pour d’autres méthodes d’essais de performance des dispositifs de freinage.
NOTE Les dispositifs de freinage hydrostatiques ne sont pas matériellement affectés par les limites d’usure des
freins.
5.2 Conditions générales d’essai
Lorsque la transmission de l’engin comporte plusieurs rapports, les essais de freinage doivent être réalisés
de telle sorte que le rapport sélectionné soit approprié à la vitesse d’essai spécifiée. La transmission peut être
désengagée avant l’arrêt total.
Les ralentisseurs ne doivent pas être utilisés au cours des essais de performance du dispositif de freinage
de service. En revanche, ils peuvent l’être pendant les essais de performance du dispositif de freinage de
secours. Un dispositif à transmission hydrostatique ou similaire n’est pas considéré comme un ralentisseur.
Les freins des engins équipés d’essieux moteurs multiples entre lesquels l’opérateur peut choisir doivent être
soumis aux essais de performance avec l’essieu (les essieux) non soumis au freinage débrayé(s).
Les équipements (lames, godets, bouteurs) et autres doivent être dans la position de transport recommandée
par le fabricant.
Il est permis de procéder au brunissage ou au conditionnement des freins avant d’effectuer les essais. Les
modes opératoires de brunissage doivent être vérifiés par examen des instructions fournies ou en faisant appel
au fabricant de l’engin ou du dispositif de freinage.
Juste avant un essai, l’engin doit fonctionner jusqu’à ce que les fluides, à savoir l’huile du moteur et l’huile du
système de transmission, aient atteint la température normale d’utilisation spécifiée par le fabricant.
La vitesse de l’engin doit être mesurée juste avant l’actionnement de la commande de frein.
Les essais de performance d’immobilisation doivent être effectués avec la transmission débrayée et le moteur
dans la position la plus défavorable (en veille ou coupé), sauf pour le dispositif à transmission hydrostatique
qui doit être embrayé.
Dans le cas d’un engin de compactage vibrant, tous les essais doivent être effectués sans vibration.
Pour les machines utilisant un frein hydrostatique comme frein de service, les performances de freinage et
d’immobilisation (par exemple réduction des gaz) doivent être mesurées avec le moteur qui tourne.
Au minimum, toutes les données exigées pour remplir les exigences du rapport d’essai selon l’Article 7 doivent
être consignées dans le rapport d’essai.
5.3 État de la piste d’essai
La piste d’essai doit consister en une surface dure et sèche, dont la base a été compactée de manière
satisfaisante. Le sol peut présenter un certain taux d’humidité, dans la mesure où celui-ci n’influe pas
défavorablement sur l’essai de freinage.
La piste d’essai ne doit pas présenter de pente supérieure à 3 % perpendiculairement au sens de déplacement.
La pente dans le sens de déplacement ne doit pas être supérieure à 1 % ou doit être telle que spécifiée pour
l’essai mené, excepté dans le cas des tombereaux à structure rigide, des tombereaux à châssis articulé ou
des décapeuses automotrices ayant une masse >32 000 kg, pour lesquels la piste d’essai doit avoir une pente
descendante de (9 ± 1) % dans la direction de déplacement de l’engin.
La voie d’accès à la piste d’essai doit avoir une longueur suffisante, un état de surface suffisamment lisse et une
déclivité uniforme permettant à l’engin d’atteindre la vitesse requise avant que les freins ne soient actionnés.
5.4 Configuration d’essai de l’engin
Les essais de la distance d’arrêt du dispositif de freinage de service et de secours, excepté les essais réalisés
sur des dispositifs de freinage hydrostatiques, doivent être réalisés avec des freins froids.
Pour les tombereaux à structure rigide, les tombereaux à châssis articulé ou les décapeuses automotrices
ayant une masse >32 000 kg, le rapport de transmission engagé doit être tel que le moteur ne dépasse pas
−1
une vitesse de rotation du moteur, en tours par min (r/min)
...
Questions, Comments and Discussion
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