ISO 21299:2009

NORME ISO
INTERNATIONALE 21299
Première édition
2009-04-15

Équipement automoteur à conducteur
porté pour l'entretien du gazon —
Structures de protection contre le
retournement (ROPS) — Modes
opératoires d'essai et critères
d'acceptation
Powered ride-on turf care equipment — Roll-over protective structures
(ROPS) — Test procedures and acceptance criteria




Numéro de référence
ISO 21299:2009(F)
©
ISO 2009

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ISO 21299:2009(F)
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles. 1
4 Appareillage et installations d'essai. 3
4.1 Installations d'essai pour le chargement horizontal. 3
4.2 Installations d'essai pour le chargement d'écrasement vertical . 4
4.3 Autres appareils de mesure. 4
5 Préparation pour les essais de résistance. 4
5.1 Objet. 4
5.2 Règles de préparation pour la conduite des essais. 4
6 Modes opératoires d'essai. 5
6.1 Séquence d'essai. 5
6.2 Charge horizontale . 7
6.3 Essai d'écrasement vertical. 10
6.4 Observations pendant les essais. 11
7 Volume limite de déformation (DLV). 11
8 Tolérances . 12
9 Conditions d'acceptation . 12
9.1 Exigences générales . 12
9.2 Volume limite de déformation/sol plat. 12
9.3 Essai de surcharge horizontale pour ROPS à absorption d'énergie. 14
9.4 Essai d'écrasement en surcharge verticale . 14
9.5 Fragilisation par le froid. 14
10 Extension à d'autres machines . 16
11 Étiquetage. 16
12 Rapport d'essai . 16
Annexe A (normative) Exigences de résistance à la rupture fragile de la ROPS à température de
fonctionnement réduite. 17
Annexe B (informative) Normes sur les ROPS jugées fournir une protection de l'opérateur
comparable à celle spécifiée par la présente Norme internationale . 19
Annexe C (informative) Rapport d'essai des structures de protection contre le retournement. 20
Bibliographie . 22

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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 21299 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers,
sous-comité SC 13, Matériel à moteur pour jardins et pelouses.
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ISO 21299:2009(F)
Introduction
La mise à l'essai des structures de protection des machines est destinée à réduire la fréquence et la sévérité
des blessures de l'opérateur qui résultent d'un retournement accidentel pendant le fonctionnement.
La présente Norme internationale permet de soumettre à l'essai les structures de protection contre le
retournement (ROPS) des machines, par l'application de charges statiques sur la structure simulant les
charges réelles pouvant être appliquées sur la cabine ou sur le châssis lors d'un retournement de plain-pied
de la machine. Des observations peuvent être faites sur la résistance de la structure, les attaches qui la fixent
à la machine et les parties de la machine pouvant être affectées par la charge appliquée sur la structure.
L'Article 6 contient des essais alternatifs pour des ROPS à absorption d'énergie et rigides. Les expériences
dans le domaine du retournement ont démontré que, à la conception traditionnelle d'une ROPS, lorsque des
stratégies d'essai conventionnelles sont appliquées à de petits véhicules de faible masse, il n'y a
fréquemment qu'une faible déformation permanente de la structure ROPS, voire aucune, lors de leur
retournement. De plus, les structures usuelles des cadres métalliques ne sont pas toujours dimensionnées de
façon incrémentielle pour adapter une conception efficace aux véhicules de faible masse. Par conséquent, il
est possible de concevoir de façon plus efficace les ROPS, et de les adapter aux petits véhicules, par l'emploi
d'une conception de type rigide, sans absorption d'énergie.
Jusqu'à présent, il n'existait pas de Norme internationale relative aux ROPS dans le domaine des
équipements pour l'entretien des pelouses et des aires d'agrément. Par conséquent, il était nécessaire pour
l'industrie d'employer des normes d'autres domaines pour soumettre à l'essai ce type d'équipement. Pour
information, l'Annexe B énumère les normes qui ont été utilisées dans le passé pour déterminer la
performance des ROPS pour les équipements automoteurs à conducteur porté utilisés sur pelouses, et qui
ont été jugées comme offrant une protection pour l'opérateur comparable à celle spécifiée dans la présente
Norme internationale.

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NORME INTERNATIONALE ISO 21299:2009(F)

Équipement automoteur à conducteur porté pour l'entretien du
gazon — Structures de protection contre le retournement
(ROPS) — Modes opératoires d'essai et critères d'acceptation
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit des modes opératoires d'essai et les critères d'acceptation pour les
structures de protection contre le retournement (ROPS) des équipements pour l'entretien du gazon
automoteurs à conducteur porté ayant au plus une masse de 3 000 kg.
Elle n'est pas applicable aux machines à conducteur debout ou de type sulky, ni aux machines automotrices
ou aux tracteurs pour des applications agricoles, forestières ou dans la construction.
NOTE Les normes spécifiques à un produit, par exemple l'ISO 5395, spécifient si un certain type de machine est
censé être équipé ou non d'une ROPS, et peuvent inclure des informations supplémentaires concernant les ROPS, par
exemple ancrages pour ceintures de sécurité et ceintures de sécurité.
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 (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 5353, Engins de terrassement, et tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Point repère du siège
ISO 898-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié —
Partie 1: Vis, goujons et tiges filetées de classes de qualité spécifiées — Filetages à pas gros et filetages à
1)
pas fin
ISO 898-2, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 2: Écrous avec charges d'épreuve
spécifiées — Filetages à pas gros
ASTM A370, Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles suivants (voir Tableau 1)
s'appliquent.
3.1
accessoire
dispositif conçu pour un montage seulement sur une machine spécifique pour accomplir une tâche spécifique

1) À publier. (Révision de l'ISO 898-1:1999)
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ISO 21299:2009(F)
3.2
essai de charge horizontale
application d'une charge horizontale à l'arrière, à l'avant et sur les côtés d’une ROPS
3.3
masse de la machine
masse de la machine en condition de fonctionnement, sans l'opérateur, avec tous les réservoirs pleins et avec
la ROPS
NOTE La masse de la machine inclut la configuration la plus lourde des accessoires.
3.4
masse de référence
m
t
masse non inférieure à la masse de la machine, utilisée par le fabricant pour calculer les énergies de charge
et les forces à appliquer pour les essais
NOTE Adapté de l’ISO 5700:2006, définition 3.3.
3.5
plan de référence
plan vertical généralement suivant l'axe longitudinal de la machine et passant par le point repère du siège
(SIP), tel que défini dans l'ISO 5353
3.6
structure de protection contre le retournement
ROPS
bâti pour la protection de l'opérateur de l’équipement utilisé pour l'entretien du gazon, qui réduit les risques de
blessure résultant d’un écrasement lors d’un retournement accidentel pendant le fonctionnement
NOTE 1 La ROPS est caractérisée par l’espace prévu pour le volume limite de déformation, soit à l'intérieur de
l'enveloppe de la structure, soit à l’intérieur d’un espace défini par une série de plans reliant les bords extérieurs de la
structure et tout élément de la machine pouvant entrer en contact avec le sol plat; la structure est capable de supporter la
masse de la machine en position retournée.
NOTE 2 Une ROPS peut être conçue et soumise à l'essai en tant que ROPS rigide ou à pouvoir d'absorption de
l'énergie. Une ROPS rigide, comme une ROPS à absorption d'énergie, est censée être géométriquement conçue pour
protéger le volume limite de déformation prescrit. La principale différence repose sur des exigences de résistance de la
force statique au lieu de charges horizontales d'absorption de l'énergie.
NOTE 3 La ROPS peut être montée à l'avant ou à l'arrière, fixée ou repliable (par exemple sur charnières ou
télescopique).
NOTE 4 Adapté de l’ISO 5700:2006, définition 3.1.
3.7
équipement pour l'entretien du gazon
machines utilisées pour prendre soin et entretenir principalement les aires gazonnées, y compris les terrains
de golf, de sport et les pelouses
3.8
essai d'écrasement vertical
application d'une charge verticale par une poutre placée latéralement en travers des membranes les plus
élevées de la ROPS
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Tableau 1 — Symboles
Symbole Description Unité
Déformation de la ROPS sur le point d'application de la charge et dans son
D mm
prolongement
E Entrée de l'énergie devant être absorbée pendant le chargement longitudinal J
il
E Entrée de l'énergie devant être absorbée pendant le chargement latéral J
is
F Force de charge statique N
Force de charge statique maximale survenant pendant le chargement à l'exception de
F N

max
la surcharge
F Force de chargement d'écrasement vertical N
v
L Longueur de la projection avant de la ROPS mm
m Masse de référence kg

t
W Largeur externe de la ROPS mm
4 Appareillage et installations d'essai
4.1 Installations d'essai pour le chargement horizontal
4.1.1 Généralités
Les installations d'essai doivent permettre une application horizontale de la charge sur la ROPS. Des
dispositions doivent être prises pour une distribution de la charge uniforme dans la direction du chargement et
le long d’une poutre ayant une longueur maximale de 700 mm. Le côté vertical de cette poutre rigide doit
mesurer 150 mm au maximum. Les côtés de la poutre en contact avec la ROPS doivent être arrondis, avec
un rayon maximal de 50 mm.
La poutre doit pouvoir être réglée selon tout angle par rapport à la direction de la charge, afin de pouvoir
suivre les variations angulaires de la surface porteuse de la ROPS au fur et à mesure que la ROPS se
déforme.
Des joints universels ou équivalents doivent être incorporés pour assurer que le dispositif de chargement ne
contraint pas la structure en rotation ou en translation dans des directions autres que la direction de la charge.
L'écart de direction de la force ne doit pas dépasser
⎯ ± 2°, au début de l'essai, sous une charge nulle, et
⎯ 10° au-dessus ou 20° en dessous de l'horizontale, pendant l'essai, sous charge.
La vitesse de déformation doit être lente (< 5 mm/s) de sorte que la charge puisse à tout moment être
considérée comme «statique».
4.1.2 Appareillage permettant de mesurer l'énergie absorbée par la ROPS
La courbe force/déformation doit être tracée en continu afin de déterminer l'énergie absorbée par la ROPS. Il
n'y a pas besoin de mesurer la force et la déformation au point d'application de la charge sur la ROPS.
Toutefois, la force et la déformation doivent être mesurées simultanément et co-linéairement.
Le point d'origine des mesurages de la déformation doit être choisi de sorte que seule l'énergie absorbée par
la ROPS et/ou la déformation de certaines parties de la machine soit mesurée. L'énergie absorbée par la
déformation et/ou le glissement de l'ancrage ne doit pas être prise en compte.
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4.2 Installations d'essai pour le chargement d'écrasement vertical
Les installations d’essai doivent être capables d'exercer une force vers le bas sur la ROPS par l'intermédiaire
d'une poutre rigide d'environ 250 mm de large au maximum, reliée au mécanisme d'application de la charge
par des joints universels. Des supports adaptés doivent être fournis pour les essieux de sorte que la force
d'écrasement ne soit pas supportée par les pneus de la machine. Voir Figure 6.
4.3 Autres appareils de mesure
Un dispositif permettant de vérifier que la ROPS n'a pas pénétré sur le volume limite de déformation (DLV),
voir Article 7, et que celle-ci est restée à l'intérieur de la protection ROPS pendant l'essai, doit être utilisé.
5 Préparation pour les essais de résistance
5.1 Objet
Les essais de résistance ont pour objet de simuler les charges imposées sur une ROPS lorsque la machine
se retourne. Ces essais permettent d'effectuer des observations sur la résistance de la ROPS et sur toute
attache la reliant à la machine ainsi que sur toute partie de la machine qui transmet la charge d'essai.
5.2 Règles de préparation pour la conduite des essais
La préparation pour la conduite des essais de la ROPS est soumise aux règles générales suivantes.
a) La ROPS doit être conforme aux spécifications de production en série. Elle doit être fixée, conformément
à la méthode de fixation recommandée par le fabricant, au châssis d’un modèle de machine approprié.
Une machine complète n'est pas nécessaire pour l’évaluation; toutefois, le châssis et la ROPS doivent
représenter une installation fonctionnelle.
b) L'ensemble doit être fixé au banc d'essai de sorte que les éléments reliant l'assemblage au banc d'essai
ne subissent qu'une déformation minimale pendant les essais de charge de la ROPS. L'ensemble ne doit
pas être retenu par le banc d'essai sous charge autrement que par les fixations initiales.
c) Les composants susceptibles d'entraîner un risque dans le DLV doivent également être montés de
manière à pouvoir être examinés afin de vérifier que les exigences relatives aux conditions d'acceptation
ont été respectées.
d) Toutes les fenêtres détachables, tous les panneaux, toits et éléments amovibles ne faisant pas partie
intégrante de la structure doivent être retirés afin qu'ils ne contribuent pas à la résistance de la ROPS.
Dans le cas où il est possible de fixer l'ouverture des portes et des fenêtres ou d'enlever celles-ci pendant
le travail, elles doivent être soit enlevées, soit fixées en position ouverte pour l'essai, afin que l'on n'ajoute
pas de résistance à la ROPS. Il doit être notifié si, dans cette position, elles peuvent créer un risque pour
le conducteur lors d'un retournement éventuel.
e) Le réglage de la largeur de voie pour les roues arrière, s'il existe, doit être choisi de façon à supprimer
toute interférence avec la ROPS pendant les essais. L'assemblage doit être maintenu et fixé ou modifié
de sorte que toute l'énergie soit absorbée par la ROPS et ses fixations aux composants rigides de la
machine.
f) Si, pendant le mode opératoire d'essai, un élément de l'équipement de maintien de la machine se casse
ou se déplace, le mode opératoire d'essai doit être recommencé.
g) Aucune réparation ni aucun réglage de la machine ou de la ROPS n'est autorisé pendant le mode
opératoire d'essai.
h) Les appareillages nécessaires pour obtenir les données de déformation sous l'effort doivent être installés
sur la ROPS.
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ISO 21299:2009(F)
6 Modes opératoires d'essai
6.1 Séquence d'essai
Si une ROPS rigide ou à absorption d'énergie est fabriquée à partir de matériaux satisfaisant aux exigences
de résistance au froid spécifiées à l'Annexe A, l'application des charges sur la ROPS peut être effectuée à
température ambiante. Si une ROPS repliable rigide ou à absorption d'énergie est fabriquée à partir de
matériaux ne satisfaisant pas aux exigences de résistance au froid spécifiées à l'Annexe A, l'application des
charges sur la ROPS doit être effectuée à −18 °C.
NOTE Ce mode opératoire d'essai a été développé pour des structures à deux ou quatre montants. Pour d'autres
conceptions, une adaptation du mode opératoire d'essai pourrait être nécessaire.
Charges sur un assemblage de ROPS 1:
a) charge longitudinale depuis l'avant, appliquée sur l'un des côtés;
b) charge latérale depuis le côté opposé à celui de l'application de la charge longitudinale;
c) charge verticale d'écrasement.
Charges sur un assemblage de ROPS 2
d) charge longitudinale depuis l'arrière, sur l'un des côtés;
e) charge latérale depuis le côté opposé à celui de l'application de la charge longitudinale;
f) charge verticale d'écrasement.
Voir également Figure 1.
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a
Si les essais sont effectués en utilisant un assemblage de ROPS, la séquence d'application des charges d'essai doit
être a), d), e) et f). Pour les charges d'essai a) et d), les charges doivent être appliquées sur les côtés opposés.
b
Un deuxième châssis peut être utilisé pour le deuxième essai de la ROPS.
Figure 1 — Séquence d'essai de la ROPS
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6.2 Charge horizontale
6.2.1 Charge longitudinale
Appliquer la charge horizontalement dans un plan parallèle au plan de référence. Voir Figure 2. Le point
d'application de la charge doit être la partie de la ROPS susceptible de frapper le sol en premier lors d'un
accident de retournement longitudinal (généralement le coin supérieur). Le plan vertical sur lequel la charge
est appliquée est situé à une distance égale à un sixième de la largeur externe de la ROPS, depuis l’extérieur
vers l’intérieur, comme indiqué à la Figure 3, ou aussi près que possible suivant la configuration de la ROPS.
Si la ROPS est courbée ou saillante en ce point, ajouter des cales permettant l'application de la charge sur ce
point, sans pour autant renforcer la ROPS.
Si la machine est de type articulé, son pivot doit être supporté et monté fixement de façon appropriée pour
tous les modes opératoires d'essai. Pour le mode opératoire de chargement latéral, le pivot doit également
être soutenu du côté opposé à la charge. Seule la partie du châssis sur laquelle la ROPS est montée a besoin
d'être utilisée.
L'énergie absorbée par la ROPS, E , en joules, pendant l'essai doit être au moins égale à
il
E=⋅1,6 m
il t
Ou bien, la force statique, F, en newtons, de la ROPS rigide pendant l'essai doit être au moins
F=⋅20 m
t
Maintenir cette force pendant au moins 5 s après l'arrêt de tout mouvement de la ROPS détectable
visuellement.

a
Direction de la charge longitudinale avant.
b
Direction de la charge longitudinale arrière.
Figure 2 — Application de la charge longitudinale — Avant et arrière
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Légende
W largeur externe de la ROPS
Figure 3 — Emplacements des charges avant et arrière
6.2.2 Charge latérale
Pour une cabine ou une ROPS à quatre montants, appliquer la charge horizontalement, dans un plan vertical
perpendiculaire au plan de référence au point repère du siège (SIP). Voir Figure 4. Le SIP doit être déterminé
conformément à l'ISO 5353.
Le point d'application de la charge est la partie de la ROPS susceptible de frapper le sol en premier lors d'un
accident de retournement latéral (généralement le bord supérieur).
Pour une ROPS à deux montants, appliquer la charge dans l'alignement de l'axe de l'arceau supérieur.
Pour une ROPS à deux montants et une projection avant, appliquer la charge au tiers de la distance entre
l'arrière de la ROPS et l'avant de la projection avant, comme défini dans la Figure 5.
L'énergie absorbée par la ROPS, E , en joules, pendant l'essai doit être au moins égale à
is
E=⋅1,75 m
is t
Ou bien, la force statique, F, en newtons, de la ROPS rigide pendant l'essai doit être au moins
F=⋅20 m
t
Maintenir cette force pendant au moins 5 s après l'arrêt de tout mouvement de la ROPS détectable
visuellement.
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a
Direction de la charge latérale.
Figure 4 — Charge latérale

Légende
L longueur de la projection avant
Figure 5 — Emplacement du point d’application de la charge latérale — ROPS avec projection avant
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6.3 Essai d'écrasement vertical
Placer la poutre en travers des éléments de structure les plus élevés de la ROPS. Pour une ROPS à deux
montants et une projection avant, la charge doit être appliquée au tiers de la distance entre l'arrière de la
ROPS et l'avant de la projection avant.
Pour une ROPS à quatre montants, la manière de distribuer cette charge doit être telle qu'elle utilise au mieux
les montants de la structure dans les plans frontal et arrière qui supporteront la machine en position de
retournement. La force ou la charge d'écrasement doit être dirigée verticalement et être dans un plan vertical
passant par le SIP et parallèle à l'axe longitudinal de la machine.
Appliquer une force verticale d'écrasement, F , en newtons, d’au moins
v
F=⋅20 m
vt
Maintenir cette force pendant au moins 5 s après l’arrêt de tout mouvement de la ROPS détectable
visuellement.

Légende
1 joint universel
2 vérin hydraulique
3 support sous les essieux avant et arrière
a
Direction de la charge d'écrasement vertical.
Figure 6 — Essai d'écrasement vertical
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ISO 21299:2009(F)
6.4 Observations pendant les essais
Pendant chaque essai, un examen doit être effectué pour vérifier si l'un des éléments de la ROPS a pénétré
le DLV.
En outre, un examen doit être effectué pour déterminer si une partie du DLV est située hors de la protection
de la ROPS, à savoir si une partie du DLV entre en contact avec le sol plat lorsque le tracteur se retourne
dans le sens d'application de la charge. À ces fins, les plus petits pneus avant et arrière et le plus petit
réglage de la largeur de voie spécifiés par le fabricant doivent être retenus.
Voir Article 7.
7 Volume limite de déformation (DLV)
Le DLV est déterminé en utilisant le point repère du siège (SIP) et il n'est pas permis de rotation vers l'avant,
vers l'arrière et de chaque côté autour du SIP supérieure à 15° par rapport à la verticale. De plus, il est permis
que la partie supérieure du DLV, tel qu'illustré à la Figure 7, puisse plier vers l'avant et vers l'arrière de 15°
supplémentaires.
Le SIP peut se déplacer pendant l'essai sous la déformation du châssis. Si cela se produit, le DLV doit
continuer de maintenir sa relation avec le SIP.
Dime
...