GB/T 21956《农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件》分为四个部分，本部分为GB/T 21956的第1部分。本部分修改采用OECD Code6：2005《窄轮距农业和林业轮式拖拉机前置式翻车防护装置强度试验方法》中的静态试验部分。其中与我国相应标准内容相同的部分，用我国相应标准代替。本部分根据OECD Code6：2005重新起草。本部分规定了农业、林业窄轮距轮式拖拉机前置式防护装置的强度试验方法和验收条件。本部分适用于具有两轴的充气轮胎拖拉机，其前轴和后轴最低点的离地间隙不大地600mm；对前轮或后轮装有较大尺寸轮胎的，无论轮距是固定的或可调的，其最小轮距应不大于1150mm；拖拉机空载质量(包括防护装置和生产厂家提供的最大轮胎)大于600kg，小于3000kg。 GB/T 21956.1-2008 农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件 第1部分：前置式静态试验方法 GB/T21956.1-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 65.060.10
中华人民共和国国家标准　
GB/T21956.1—2008
农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件
　第1部分：
前置式静态试验方法
The strength testing method and accepting condition of protectivestructures on narrow-track wheeled agricultural and forestrytractors-Part 1:Static testing method of front mounted ROPS(OECD Code 6 :2005,Oecd standard CODE for the official testingof front mounted roll-over protective structures on narrow-trackwheeled agricultural and forestry tractors,MOD)2008-06-03发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伪
2009-01-01实施
GB/T 21956.1--2008
GB/T21956《农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件》分为四个部分：一第1部分：前置式静态试验方法；第2部分：前置式动态试验方法；第3部分：后置式静态试验方法；第4部分：后置式动态试验方法。本部分为GB/T21956的第1部分。本部分修改采用OECDCode6:2005《窄轮距农业和林业轮式拖拉机前置式翻车防护装置强度试验方法》中的静态试验部分。其中与我国相应标准内容相同的部分，用我国相应标准代替。本部分根据OECDCode6：2005重新起草。为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：一“本规则”一词改为“本部分”；一用小数点“.”代替作为小数点的逗号“，”；修改了标准名称。
本部分的附录A为资料性附录，附录B为规范性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国拖拉机标准化技术委员会归口。本部分起草单位：国家拖拉机质量监督检验中心。本部分主要起草人：尚项绳、王风雨、陈振、金锡平。1
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1范围
农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件第1部分：
前置式静态试验方法
GB/T21956.1—2008
本部分规定了农业、林业窄轮距轮式拖拉机前置式防护装置的强度试验方法和验收条件。本部分适用于具有两轴的充气轮胎拖拉机，其前轴和后轴最低点的离地间隙不大于600mm；对前轮或后轮装有较大尺寸轮胎的，无论轮距是固定的或可调的，其最小轮距应不大于1150mm；拖拉机空载质量（包括防护装置和生产厂家提供的最大轮胎）大于600kg，小于3000kg。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T21956的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T700碳素结构钢
GB/T6236农林拖拉机和机械驾驶座标志点GB/T6960.7一2007拖拉机术语第7部分：驾驶室、驾驶座和覆盖件3术语和定义
GB/T6960.7—2007中确立的以及下列术语和定义适用于GB/T21956的本部分。3.1
农林拖拉机agriculturalandforestrytractors至少有两根轴的自走式的轮式或履带式车辆，其设计主要用于下列基本的农业和林业用途：牵引拖车；
一携带、牵引或推动农业和林业机具或机械，并可根据需要，在拖拉机行进中或停车状态为配套机具提供动力。
轮距track
3.2.1基本定义：车轮中心面
车轮中心面是距轮辋两个外边圆周平面等距的平面。3.2.2轮距
通过车轮轴线的垂直平面同车轮中心面的交线在支承平面上交于一点，如果A点和B点是拖拉机同一轴上两个车轮如此定义的两点，则轮距就是A点与B点之间的距离。此定义对前后轮均适用。对双排轮，轮距是指两对车轮中心面之间的距离。3.2.3附加定义：拖拉机中心面
将拖拉机后轴A点和B点调至最外端的极限位置（它给出轮距最大值），与AB线中点处正交的垂直平面即为拖拉机中心面。
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轴距wheelbase
通过上述定义得到的两条直线AB（一条为前轮线，一条为后轮线）作两个垂直平面，轴距即为这两个平面间的距离。
4测量单位和允许误差
线性尺寸：
以下尺寸除外：
—一轮胎变形量
一水平加载时防护装置的变形量质量：
载荷：
角度：
5符号和定义
静载力，单位为牛顿(N)
拖拉机最小外廓宽度，单位为毫米（mm）防护装置最大外廓宽度，单位为毫米（mm）防护装置在加载点沿加载方向的变形量，单位为毫米（mm）达到理论能量时防护装置的变形量，单位为毫米(mm）卸载后加载点处吸收的应变能。F-D曲线下面的面积，单位为焦耳(J)吸收的应变能。F-D曲线下面的面积，单位为焦耳(J）发生开裂和撕裂后附加试验所吸收的应变能。F-D曲线下的面积，单位为焦耳(J)卸载后进行超载试验吸收的应变能。F-D曲线下的面积，单位为焦耳(J)纵向加载时所吸收的输入能量，单位为焦耳(J）侧向加载时所吸收的输入能量，单位为焦耳（J）理论能量所需加载力，对应于Ei，单位为牛顿(N)力-变形量曲线图
施加在后部框架上的静载力，单位为牛顿（N）加载时出现的最大静载力，不包括超载试验，单位为牛顿(N）垂直压跨力，单位为牛顿（N）
拖拉机绕后轴中心线的参考惯性矩，与后轴的质量无关，单位为千克平方米（kg·m2）拖拉机参考轴距，单位为毫米（mm）拖拉机进行强度试验时的参考质量，按6.5所定义，单位为千克（kg）6拖拉机和防护装置的试验准备
6.1按GB/T6236确定驾驶座标志点的位置。6.2防护装置要符合批量生产的技术规范，并按生产厂家的方法固定于配套的拖拉机上。6.3拖拉机（或被试装置）应装上可能影响防护装置强度或强度试验必需的所有批量生产的零部件；可能侵入容身区的零部件也应安装到拖拉机（或被试装置）上，以便检查这些零部件是否满足8.13.2的验收条件。
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6.4强度试验时，应拆下所有装饰件和可拆卸的非结构件。6.5拖拉机的参考质量
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用于计算加载能量和压跨力的参考质量M，至少为拖拉机的质量，不包括选装附件，但要包括冷却液、燃油、润滑油和防护装置所带工具。拖拉机质量不包括选装的前后配重、轮胎配重、农机具和其他特殊部件。
7预备试验
前置式防护装置在强度试验前应通过7.1和7.2的预备试验。试验前，将拖拉机装上防护装置及生产厂家提供的最大直径中最小断面的轮胎，轮胎充气到野外工作的正常压力；后轮置于最窄轮距处；前轮距尽可能与后轮距一样，若前轮距与后轮最窄轮距尺寸不同时，则选用较宽的轮距；拖拉机应加足油和水。
7.1横向稳定性试验
拖拉机置于水平面上，方向盘打到极限位置，应用适当的方法（如用千斤顶或起重设备）在与承载超过50%的轴刚性相连的部位支起，使拖拉机斜置，支起过程中连续测量倾斜角，拖拉机在不稳定平衡时的倾斜角应大于38°。在方向盘处于左极限位置和右极限位置时各进行一次试验。7.2抗连续翻滚试验
7.2.1通过翻滚试验评价抗连续翻滚性能本试验是检验保护驾驶员的防护装置能否有效防止拖拉机在1：1.5的斜坡上（见图1)侧向翻滚。试验用坡道长度至少应有4m，坡道表面覆盖一层厚度为18cm的材料，其圆锥指数为：A=（235±20)kPa
或B=（335±20)kPa
（1）
（2）
置拖拉机于坡道顶部，使拖拉机纵向中心线平行于坡道与顶部水平面的交线，将拖拉机以零初速度向下推翻，拖拉机应不发生侧向连续翻滚。R
图1前置式防护装置抗连续翻滚试验用坡道7.2.2通过模拟计算评价抗连续翻滚性能7.2.2.1模拟计算所需整机参数（见图2)如下：Bo
后轮胎宽度，单位为米（m）
防护装置左右撞击点之间的宽度，单位为米（m）..
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发动机机罩宽度，单位为米（m）前轴摆动角（从零位到行程结束），单位为弧度（rad）前轴满载时前轮高度，单位为米（m）后轴满载时后轮高度，单位为米（m）前轴摇摆轴的高度，单位为米（m）拖拉机质心的高度，单位为米（m）撞击点高度，单位为米(m）
发动机机罩高度，单位为米（m）质心到前轴的水平距离，单位为米(m）质心到后轴的水平距离，单位为米（m）质心到防护装置横截面前边缘的水平距离（如果该点位于质心前，数值前加负号），单位为米(m）
质心到发动机机罩前端点的水平距离，单位为米（m）用于计算的拖拉机质量，单位为千克(kg)通过质心绕纵轴的惯性矩，单位为千克平方米（kg·m2）后轮距，单位为米(m）
注：D2和D3应在满载轴荷下进行测量。图2模拟计算所需整机参数测量图7.2.2.2模拟计算流程框图（见图3）7.2.2.3模拟计算作如下假设：
当质心位于转动轴的正上方时，具有平衡式前轴的静止拖拉机开始在1：1.5的斜坡上翻滚旋转轴平行于拖拉机的纵向轴线，并通过前后轮与坡道接触面的中心；b）
拖拉机在坡道上不发生滑移；
拖拉机对坡道的撞击是部分弹性撞击，弹性系数为0.2；e)
防护装置撞人坡道的深度和防护装置撞击点处的变形之和为0.2m；f)
拖拉机上的其他部件不得撞人坡道。4
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结论：
此方法
不能用
结论：
结论：
按照B1型式计算
拖拉机是否翻液
注：BI型：撞击点位于纵向不稳定平衡点之后；B2型：撞击点位于纵向不稳定平衡点附近；B3型：撞击点位于纵向不稳定平衡点之前。输入数据
按照B2型式计算
在碰撞防护装置
以前，发动机置是否着地
拖拉机是否翻滚
防护装置
是否安装在平衡点后面
结论：
不翻滚
结论：
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按照B3型式计算
拖拉机是否翻液
图3确定前置式防护装置抗连续翻滚的实施流程8试验步骤和要求
试验项目和顺序
后加载试验；
后压垮试验；
前加载试验；
侧向加载试验；
前压跨试验。
结论：
不翻滚
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8.2试验要求
8.2.1防护装置强度试验可以在动载试验和静载试验中任选其一，二者等效。8.2.2在试验过程中，若固定拖拉机的任何零部件发生破损或移动，试验应重做。8.2.3试验期间不得对拖拉机或防护装置进行维修或调整。8.2.4后加载试验的第次试验位置的选择，应根据试验站的意见，使防护装置在最恶劣的条件下在承载位置处能进行连续加载。侧加载与后加载的承载位置应在防护装置纵向中心平面的两侧；前加载与侧向加载的位置在防护装置纵向中心平面的同一侧。8.2.5如果加载点是弧面或凸缘，在不增加强度的情况下，可在此点增加垫块来方便施加载荷。8.3水平加载试验
8.3.1将拖拉机底盘架空并牢固的固定于地面上的装置（见图4～图6）。8.3.2使载荷沿其垂直方向均布施加的梁：长为250mm～700mm且为50mm的倍数，梁与防护装置接触的棱角半径不大于50mm。如果与加载梁接触的防护装置，其法线与加载载荷方向不平行，则要填充空隙以便沿加载梁均布施加载荷。8.3.3万向连接机构要确保加载设备不妨碍防护装置转动或沿加载方向以外的方向上移动。8.3.4要有测量防护装置受力点在载荷方向上相对于拖拉机底盘变形的设备；要连续记录测量以确保精度；测量设备要固定以便记录载荷和变形。8.4压垮试验
8.4.1将拖拉机底盘架空并牢固地固定于地面上的装置（见图7)。8.4.2如图7所示，对防护装置实施垂直向下载荷的方法，包括一个宽250mm的刚性梁。8.4.3测量总垂直载荷的设备。
图4后加载试验装置示例
图5前加载试验装置示例
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载荷；
一万向连接：
液压油缸；
4—前后轴下的支撑；
5—加载粱。
8.5后加载试验
图6侧加载试验装置的示例
图7压垮试验装置的后示图
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载荷应处于在平行于拖拉机中心面的铅垂面沿水平方向加载，加载点应选在发生后翻事故时防护装置首先撞击地面的位置，通常在上边缘。加载点所在的铅垂面在防护装置中心面上部距最外边1/6处。
遇下列情况应停止试验：
防护装置吸收的能量等于或大于需要的输人能。对于双向行使拖拉机（双向座椅和方向盘），计算公式按公式(3）。Eil=500+0.5Mt
-防护装置的容身区遭到破坏或容身区失去保护。8.6后压垮试验
（3）
将加载梁置于防护装置顶部后面的构件上，使压跨台力作用在拖拉机中心平面内，施加的压垮力为：
F=20Mt
·（4）
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将此作用力一直加至防护装置不再有任何可见的变形之后再维持5s。当防护装置顶棚后部承受不了全部压跨力时，继续保持压力，直至顶棚变形至与连接防护装置上部构件和翻车时能支撑拖拉机的后部部件构成的平面重合时为止。然后将此作用力卸去，并将加载梁移到拖拉机完全翻车时可能支撑住拖拉机的防护装置的部位上，再施加压力F试验装置能够对防护装置施加向下的力，通过宽约250mm的刚性梁，用万向节联结到加载装置上。对底盘进行合适的支撑，以免拖拉机轮胎承受压跨力。8.7前加载试验
载荷应处于在平行于拖拉机中心面的铅垂面沿水平方向加载。加载点应选在拖拉机行使中发生侧翻事故时防护装置首先撞击地面的位置，通常在上边缘。加载点所在的铅垂面在防护装置中心面上部距最外边1/6处，此铅垂面与拖拉机中心面平行。遇下列情况应停止试验：
防护装置吸收的能量等于或大于需要的输人能Eil。对于双向行使拖拉机（双向座椅和方向盘），吸收能量等于或大于公式（5)或公式（6)或公式（7）计算的最大值：
Eil=500+0.5Mt
Eil=2.165×10-7ML2
Ei=0.574I
防护装置的容身区遭到破坏或容身区失去保护。8.8侧加载试验
（5）
（7）
其加载平面沿拖拉机中心面的垂直方向水平加载。加载点应选在发生侧翻事故时防护装置首先撞击地面的位置，通常在上边缘。遇下列情况应停止试验：
防护装置吸收的能量等于或大于需要的输人能。对于双向行使拖拉机（双向座椅和方向盘），吸收能量等于或大于公式(8)或公式(9)的最大值。Eis=1.75Mt(B6+B)/2B
Eis=1.75Mt
一防护装置的容身区道到破坏或容身区失去保护。8.9前压垮试验
（8）
（9）
将加载梁置于防护装置顶部前面的构件上，使压跨台力作用在拖拉机中心平面内，施加的压跨力为：
Fv=20Mt
将此作用力一直加至防护装置不再有任何可见的变形之后再维持5S。（10）
当防护装置顶棚前部承受不了全部压垮力时，继续保持压力，直至顶棚变形与连接防护装置上部构件和翻车时能支撑拖拉机的前部部件构成的平面重合时为止。然后将此作用力卸去，并将加载梁移到拖拉机完全翻车时可能支撑住拖拉机的防护装置的部位上，再施加压垮力F。试验装置与后压垮试验类似。
8.10附加过载试验
当防护装置吸收能量达到规定值，在最后5%的交形时，载荷下降超过3%，就要进行过载试验（见图8)。
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静载力
注1：F。为相对于0.95D'变形时的静载力。注2：当F≤1.03F\时，不需进行超载试验。0.95D\D
计算基本能量所需的
力和变形（见注2）
图8免作超载试验时的力-变形曲线过载试验按所需能量的5%作增量，加载到所需能量的20%（见图9）。静载力
注1：F。为相对于0.95D'变形时的静载力。注2：当F.>1.03F'时，需进行超载试验。计算基本能盘所需的
/力和变形（见注2）
所吸收的应变能
增加5%（见注3）
注3：若F,>0.97F'和Fb>0.8Fmax，符合超载试验性能要求。变形
图9超载试验时的力-变形曲线
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在能量加载5%、10%、15%后，加载力降低不超过3%，而且大于0.8Fmax，则满足过载试验要求（见图10）。
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