Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11388-1:2016 (hoàn toàn tương đương với ISO 16231-1:2013) quy định các nguyên tắc cơ bản để đánh giá độ ổn định của máy nông nghiệp tự hành. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng giúp các nhà sản xuất, cơ quan kiểm định và người vận hành xác định giới hạn an toàn chống lật của máy khi hoạt động trên các địa hình dốc.
Phạm vi áp dụng (Điều 1)
Điều khoản này xác định giới hạn và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn, cụ thể:
- Tiêu chuẩn đưa ra các nguyên tắc chung để đánh giá độ ổn định tĩnh và động của các loại máy nông nghiệp tự hành khi đỗ hoặc di chuyển trên bề mặt dốc.
- Áp dụng cho các dòng máy nông nghiệp tự hành có người lái như máy kéo, máy gặt đập liên hợp, máy phun thuốc tự hành và các thiết bị chuyên dụng khác có nguy cơ mất ổn định (lật đổ) trong quá trình vận hành.
- Cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm để thiết kế các biện pháp bảo vệ và cảnh báo an toàn cho người vận hành trước nguy cơ lật máy.
Tài liệu viện dẫn (Điều 2)
Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần kết hợp viện dẫn các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia liên quan bao gồm:
- Các tiêu chuẩn về thuật ngữ, định nghĩa chung của máy nông nghiệp và lâm nghiệp.
- Các tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định kích thước hình học, chiều rộng vết bánh xe, chiều dài cơ sở và tọa độ trọng tâm của phương tiện giao thông đường bộ và máy chuyên dụng.
Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)
Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm kỹ thuật cốt lõi phục vụ cho việc tính toán và thử nghiệm độ ổn định:
- Độ ổn định (Stability): Khả năng duy trì trạng thái cân bằng của máy, không bị lật úp hoặc lật ngang dưới tác động của trọng lực, lực ly tâm và các ngoại lực khác.
- Trọng tâm (Center of Gravity - CG): Điểm quy chiếu mà tại đó toàn bộ khối lượng của máy được coi là tập trung. Vị trí trọng tâm (đặc biệt là chiều cao trọng tâm) là thông số quyết định đến khả năng chống lật.
- Đường biên lật (Tipping line): Đường thẳng nối các điểm tiếp xúc ngoài cùng của bánh xe hoặc xích với mặt đất, đóng vai trò là trục quay khi máy bắt đầu bị lật.
- Góc lật giới hạn (Limit tipping angle): Góc nghiêng tối đa của bề mặt đỡ mà tại đó máy vẫn giữ được trạng thái cân bằng ổn định trước khi bắt đầu lật.
Nguyên tắc đánh giá độ ổn định (Điều 4)
Đây là nội dung cốt lõi quy định các phương pháp luận và nguyên tắc kỹ thuật để đánh giá độ ổn định của máy:
- Phương pháp tính toán lý thuyết: Sử dụng các công thức toán học dựa trên các thông số hình học (chiều rộng cơ sở, chiều dài cơ sở) và vị trí trọng tâm để dự báo góc lật giới hạn của máy trong các điều kiện tải trọng khác nhau.
- Phương pháp thử nghiệm thực tế: Tiến hành đo lường thực tế bằng cách đặt máy trên bàn nghiêng thử nghiệm hoặc vận hành thử nghiệm trong môi trường kiểm soát để xác định chính xác thời điểm bánh xe bắt đầu nhấc khỏi mặt đất.
- Xem xét các yếu tố ảnh hưởng động: Đánh giá sự thay đổi độ ổn định do sự dịch chuyển của chất lỏng trong các bình chứa (nhiên liệu, hóa chất, nước), sự thay đổi cấu hình của máy (nâng/hạ vòi phun, bộ phận thu hoạch) và ảnh hưởng của các thiết bị phụ trợ lắp thêm.
- Hệ số an toàn: Quy định việc áp dụng các hệ số an toàn thích hợp nhằm bù đắp cho các yếu tố bất định ngoài thực tế như độ mấp mô của địa hình, áp suất lốp không đều và phản xạ của người lái.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 11388-1:2016
ISO 16231-1:2013
MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH - ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH - PHẦN 1: NGUYÊN TẮC
Self-propelled agricultural machinery - Assessment of stability - Part 1: Principles
Lời nói đầu
TCVN 11388-1:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 16231-1:2013.
TCVN 11388-1:2016 do Trung tâm Giám định Máy và Thiết bị biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH - ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH - PHẦN 1: NGUYÊN TẮC
Self-propelled agricultural machinery - Assessment of stability - Part 1: Principles
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các nguyên tắc để đánh giá độ ổn định đối với thiết kế và kết cấu của máy tự hành do người ngồi lái được sử dụng trong nông nghiệp và mối nguy hiểm lật đổ hoặc lật nghiêng, hoặc cả hai, khi máy được sử dụng theo như dự định và với các điều kiện đã được nhà chế tạo dự kiến. Ngoài ra, tiêu chuẩn còn quy định loại thông tin về kỹ thuật làm việc an toàn (bao gồm cả các nguy cơ còn tồn tại) do nhà chế tạo cung cấp.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho:
- máy có khối lượng không tải nhỏ hơn 400 kg:
- máy được đề cập trong các tiêu chuẩn quy định cho các máy có bộ phận bảo vệ phòng chống lật đổ và lật nghiêng (ví dụ như máy kéo nông nghiệp, máy kéo lâm nghiệp);
- các mối nguy hiểm liên quan đến các hoạt động chuyên chở trên đường;
- các trường hợp rơi tự do;
- lật đổ do va chạm.
Tiêu chuẩn không áp dụng cho máy được sản xuất trước thời điểm ban hành tiêu chuẩn này.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn dưới đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung.
ISO 3776-1:2006, Tractors and machinery for agriculture - Seat belts - Part 1: Anchorage location requirements (Máy kéo và máy dùng trong nông nghiệp - Đai an toàn - Phần 1: Yêu cầu định vị móc).
ISO 3776-2:2013, Tractors and machinery for agriculture - Seat belts - Part 2: Anchorage strength requirements (Máy kéo và máy dùng trong nông nghiệp - Đai an toàn - Phần 2: Yêu cầu độ bền móc).
ISO 3776-3:2009, Tractors and machinery for agriculture - Seat belts - Part 3: Requirements for assemblies (Máy kéo và máy dùng trong nông nghiệp - Đai an toàn - Phần 3: Yêu cầu lắp ráp).
ISO 4254-1:2013, Agricultural machinery - Safety - Part 1: General requirements (Máy nông nghiệp - An toàn - Phần 1: Yêu cầu chung).
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong ISO 4254-1:2013 và các thuật ngữ, định nghĩa sau:
3.1
Hệ thống bảo vệ tự động (automatic protective system)
APS
Bất kỳ hệ thống tự động nào, điều khiển các chức năng của máy hoặc thiết bị gài, không có sự can thiệp của người lái, để giảm thiểu khả năng lật đổ hoặc lật nghiêng.
CHÚ THÍCH 1 CHO MỤC: Ví dụ, hệ thống đưa máy đến một chế độ an toàn, bằng cách giảm tốc độ hoặc độ cao hoặc thay đổi độ nghiêng của máy, khi các giới hạn độ dốc hoặc độ ổn định vượt quá cho phép. Nó bao gồm các kết cấu có thể thực hiện tự động.
3.2
Kết cấu bảo vệ phòng lật (roll-over protective structure)
ROPS
Khung để làm giảm thiểu tổn thương có thể xảy ra với người lái do máy bất ngờ bị lật.
CHÚ THÍCH 2 CHO MỤC: ROPS được đặc trưng bởi việc xác lập khoảng không gian cho một khối giới hạn biến dạng hoặc bên trong vùng bao của kết cấu hoặc một không gian được giới hạn bởi loạt các đường thẳng từ các mép ngoài của kết cấu tới bất kỳ phần nào của máy có thể tiếp xúc với mặt đất, và có khả năng đỡ máy ở vị trí đó nếu máy bị lật.
3.3
Kết cấu tự bảo vệ (self-protective structure)
SPS
Các bộ phận của máy có kết cấu, đủ độ bền để có một khối giới hạn biến dạng, nếu máy bị lật.
3.4
Thiết bị tự bảo vệ (self-protective devices)
SPD
Các bộ phận lắp trên máy hoặc thiết bị khác bắt vào máy chính để ngăn ngừa máy không bị lật đổ hoặc bị lật nghiêng, hoặc cả hai, ví dụ như khối lượng, hình dạng, vị trí của nó.
3.5
Độ dốc (slope)
Độ nghiêng (grade)
Độ dốc của mặt đất so với mặt nằm ngang.
Độ dốc theo phần trăm (%) = tan (góc nghiêng)x100; góc nghiêng = tan-1 (độ dốc (%) / 100).
3.6
Góc lật tĩnh (static overturning angle)
SOA
Góc nghiêng mà ở đó hình chiếu thẳng đứng của trọng tâm (COG) rơi ra ngoài vùng ổn định
3.7
Góc ổn định tĩnh yêu cầu (required static stability angle)
RSSA
Góc tính toán yêu cầu mà ở đó máy ổn định
3.8
Lật đổ (rollover)
Sự mất ổn định của máy được đặc trưng khi bị quay một góc lớn hơn 90 độ cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ hoặc cả hai theo trục ngang của máy.
3.9
Lật nghiêng (tip-over)
Sự mất ổn định của máy được đặc trưng khi bị quay một góc không lớn hơn 90 độ cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ hoặc cả hai theo trục ngang của máy.
3.10
Hệ số an toàn (safety factor)
SF
Hệ số dự tính trên tác dụng động lực tới độ ổn định và các thay đổi chính xác của điều kiện mặt đất (ví dụ như các hố hoặc chỗ lồi).
4 Nguyên tắc
4.1 Đánh giá nguy cơ
Đánh giá nguy cơ phải được thực hiện để xác định xem có nguy cơ đáng kể lật đổ hoặc lật nghiêng. Việc đánh giá rủi ro phải được xem xét các khía cạnh sau:
- dự định sử dụng máy, (xem Điều 6), ví dụ:
- các thao tác được thực hiện;
- các điều kiện mặt đất và vận hành điển hình (ví dụ như độ dốc);
- các đặc tính vật lý của máy (ví dụ như khối lượng, kích thước) ở các điều kiện vận hành;
- các giới hạn của máy;
- người vận hành (ví dụ như học vấn, được đào tạo, kinh nghiệm, năng lực).
4.2 Biện pháp bảo vệ
Nếu việc đánh giá nguy cơ là cần thiết để giảm rủi ro khi lật đổ hoặc lật nghiêng, hoặc cả hai, cho loại máy được xem xét, thì máy phải:
a) được thiết kế sao cho góc lật tĩnh của nó (SOA) bằng hoặc lớn hơn góc ổn định tĩnh yêu cầu (RSSA) bao gồm cả hệ số an toàn phù hợp; hoặc
b) được trang bị thiết bị tự bảo vệ (SPD); hoặc
c) được trang bị hệ thống bảo vệ tự động (APS); hoặc
d) được cung cấp phương tiện có đủ khả năng tạo ra một khối giới hạn biến dạng thích hợp trong trường hợp lật đổ và/hoặc lật nghiêng, hoặc cả hai. Ví dụ như phương tiện:
1) kết cấu tự bảo vệ, hoặc
2) kết cấu bổ sung như kết cấu bảo vệ phòng lật.
Nếu áp dụng biện pháp bảo vệ dựa vào sự cung cấp khối giới hạn biến dạng, thì máy phải được trang bị hệ thống kìm giữ người vận hành, ví dụ như đai an toàn và móc đai an toàn theo ISO 3776 (Phần 1 đến Phần 3).
4.3 Thông tin sử dụng
Thông tin thích hợp cho việc sử dụng và vận hành máy phải được cung cấp trong sổ tay người vận hành máy (xem Điều 6).
5 Kiểm tra yêu cầu an toàn và/hoặc biện pháp bảo vệ
Các phương pháp quy định đưa ra trong Bảng 1 phải được áp dụng cho các phía có liên quan (ví dụ như phía trước, phía sau, các phía bên).
Bảng 1 - Danh mục yêu cầu an toàn và/hoặc biện pháp bảo vệ và yêu cầu xác định
| Điều | Xác định | |||
| Kiểm tra quan sát | Đo | Thử nghiệm chức năng | Phương pháp/tham chiếu | |
| 4.2 a) | - | x | - | Đo hoặc tính SOA và so sánh với RSSA a |
| 4.2 b) | - | x | - | Đo hoặc tính góc máy lớn nhất cho phép theo các bộ phận liên hợp hoặc thiết bị khác và so sánh góc này với RSSA |
| 4.2 c) | x | - | x |
|
| 4.2 d) 1) | - | x | - | a |
| 4.2 d) 2) | x | x | - | “Kiểm tra quan sát" trong trường hợp kết cấu được ghi nhãn; “đo" trong trường hợp khác” |
| 4.3 | x | - | - | - |
| a ISO 16231-2 có thể cung cấp thông tin thích hợp. Trong khi chưa có thông tin, nhà chế tạo phải thiết lập giá trị RSSA dựa vào sự đánh giá của nhà chế tạo về sử dụng máy theo dự định và các điều kiện vận hành của nó. | ||||
6 Sổ tay người vận hành máy
Sổ tay người vận hành máy phải có các chỉ dẫn an toàn liên quan đến các mối nguy hiểm lật đổ hoặc lật nghiêng. Đặc biệt, các thông tin dưới đây phải có, nếu liên quan:
a) các mối nguy hiểm lật đổ liên quan đến nền đường;
b) các mối nguy hiểm lật đổ liên quan khi đi qua sàn cầu và đầu cầu yếu/dễ gãy trong tình trạng chất lượng kém;
c) ảnh hưởng của các bộ phận máy được nâng lên và/hoặc được kéo dài như máng chứa gốc cây, phần kéo dài của thùng chứa hạt, đầu thu hoạch được gập lại, thùng chứa bông được nâng lên, dàn phun được gập lại, v.v... đến sự ổn định của nó;
d) các giới hạn độ dốc theo chiều dọc và chiều ngang mà máy được phép làm việc và một cảnh báo không được vượt qua các giới hạn này;
e) hướng dẫn sử dụng hệ thống kìm giữ người vận hành nếu áp dụng;
f) một cảnh báo đảm bảo các bộ phận liên hợp thực hiện chức năng quy định trong 4.2 b) được lắp chắc chắn vào máy chính, sao cho chúng có thể thực hiện được chức năng đỡ bằng cách tăng độ ổn định hoặc hạn chế di chuyển để ngăn chặn bị lật nghiêng, nếu áp dụng;
g) một cảnh báo tốc độ cao, đổi hướng đột ngột và quay vòng nhanh có thể làm tăng nguy cơ lật đổ;
h) một cảnh báo hạn chế tốc độ máy và tuân theo các khuyến cáo khi đi di chuyển xuống đồi dốc;
i) một cảnh báo sử dụng hệ thống bù mặt dốc hoặc làm thăng bằng thân máy, nếu được cung cấp, tại tất cả các thời điểm trên đồng ruộng;
j) một cảnh báo theo chỉ dẫn của nhà chế tạo về gia trọng của máy đối với các hình dạng máy khác nhau.
MỤC LỤC
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ và định nghĩa
4 Nguyên tắc
4.1 Đánh giá nguy cơ
4.2 Biện pháp bảo vệ
4.3 Thông tin sử dụng
5 Kiểm tra yêu cầu an toàn và/hoặc biện pháp bảo vệ
6 Sổ tay người vận hành máy
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8411-2:2010 (ISO 3767-2 : 2008) về Máy kéo và máy dùng trong nông lâm nghiệp, thiết bị làm vườn và làm cỏ có động cơ - Ký hiệu các cơ cấu điều khiển và các bộ phận chỉ báo khác - Phần 2: Ký hiệu cho máy kéo và máy nông nghiệp
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4061:1985 về Máy nông nghiệp. Bộ phận căng đai và xích. Kiểu và kích thước cơ bản
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7660:2007 (ISO 5678 : 1993) về Máy nông nghiệp - Thiết bị làm đất - Trụ sới kiểu chữ S: Kích thước chính và khoảng không gian trống
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6818-6:2011 (ISO 4254-6:2009) về Máy nông nghiệp - An toàn - Phần 6: Máy phun và phân phối phân bón dạng lỏng
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11041-2:2017 về Nông nghiệp hữu cơ - Phần 2: Trồng trọt hữu cơ
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11041-5:2018 về Nông nghiệp hữu cơ - Phần 5: Gạo hữu cơ
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12711:2019 về Máy nông nghiệp - Máy thu hoạch lúa rải hàng tự hành - Yêu cầu chung
- 1 Quyết định 3147/QĐ-BKHCN năm 2016 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8411-2:2010 (ISO 3767-2 : 2008) về Máy kéo và máy dùng trong nông lâm nghiệp, thiết bị làm vườn và làm cỏ có động cơ - Ký hiệu các cơ cấu điều khiển và các bộ phận chỉ báo khác - Phần 2: Ký hiệu cho máy kéo và máy nông nghiệp
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4061:1985 về Máy nông nghiệp. Bộ phận căng đai và xích. Kiểu và kích thước cơ bản
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7660:2007 (ISO 5678 : 1993) về Máy nông nghiệp - Thiết bị làm đất - Trụ sới kiểu chữ S: Kích thước chính và khoảng không gian trống
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6818-6:2011 (ISO 4254-6:2009) về Máy nông nghiệp - An toàn - Phần 6: Máy phun và phân phối phân bón dạng lỏng
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11041-2:2017 về Nông nghiệp hữu cơ - Phần 2: Trồng trọt hữu cơ
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11041-5:2018 về Nông nghiệp hữu cơ - Phần 5: Gạo hữu cơ
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12711:2019 về Máy nông nghiệp - Máy thu hoạch lúa rải hàng tự hành - Yêu cầu chung