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L’adeguamento dei trattori agricoli o forestali contro il rischio di capovolgimento

Vincenzo Laurendi

Leonardo Vita

Marco Pirozzi

[email protected]

leonardo.vita#ispesl.it

[email protected]

Dipartimento Tecnologie di Sicurezza

SOMMARIO


� Pericolo di capovolgimento: adeguamento secondo lo stato dell’arte.

� La linea guida ISPESL per l’installazione dei dispositivi di protezione in caso di ribaltamento.

� La parte generale, l’allegato I, l’allegato II e l’appendice tecnica: contenuti e principali novità.

� La linea guida ISPESL per l’installazione dei sistemi di ritenzione del conducente.

Allo stato dello conoscenze attuali i principali sistemi di prevenzione per il

pericolo di capovolgimento utilizzati nei trattori agricoli o forestali

possono essere ricondotti essenzialmente a dispositivi di prevenzione di

tipo passivo ossia interventi finalizzati ad evitare o comunque a ridurre la

possibilità che il verificarsi di un evento pericoloso comporti conseguenze

per l'incolumità del lavoratore:

1. dispositivo di protezione in caso di capovolgimento del trattore

2. sistema di ritenzione del conducente

I sistemi di protezione passiva per conducenti dei trattori si basano sul

principio di trattenere l’operatore all’interno di un “volume di sicurezza”

o “zona libera”. In caso di capovolgimento il rischio per l'operatore di

restare schiacciato tra le parti costituenti il trattore ed il suolo può essere

escluso se egli resta sul sedile o, comunque, entro il volume costituito

dalla struttura di protezione.

PERICOLO DI CAPOVOLGIMENTO



L’attività svolta dal Gruppo di Lavoro Nazionale concernente l’adeguamento dei trattori agricoli o forestali ai requisiti minimi di sicurezza per l’uso delle attrezzature di lavoro previsti al punto 2.4 della parte II dell’allegato V del D. Lgs. 81/08, ha portato alla pubblicazione della linea guida ISPESL “Installazione dei dispositivi di protezione in caso di ribaltamento nei trattori agricoli o forestali”.

Tale documento specifica i requisiti di sicurezza e di verifica per la costruzione e l’installazione di telai di protezione in caso di ribaltamento nonché dei relativi dispositivi di attacco per trattori agricoli o forestali già immessi sul mercato appartenenti alle seguenti categorie:

Trattori a ruote a carreggiata stretta;Trattori a ruote “standard”;Trattori a cingoli.

LA LINEA GUIDA ISPESL

Campo di applicazione

TIPOLOGIE DI TRATTORI E CLASSI DI MASSA


Le principali tipologie di trattori sono state suddivise in relazione alla loro massa ed alle differenti tipologie di telai di protezione che ad esse possono essere applicate

LA LINEA GUIDA ISPESL: PARTE GENERALE


I principali aspetti tecnici individuati nella parte generale possono

ricondursi ai seguenti parametri di interesse validi per tutte le

tipologie e classi di trattori:

1. il volume di sicurezza (VdS);

2. il punto S del sedile;

3. il volume utile di collegamento (VUC)

Aspetti tecnici

Le dimensioni del VdS sono state mutuate dal DeflectionLimiting Volume (DLV) di cui al codice OCSE n° 8.

VdS per struttura di protezione a due montanti posteriore

VdS per struttura di protezione a due montanti anteriore


VOLUME DI SICUREZZA

VdS per struttura di protezione a quattro montanti

VOLUME DI SICUREZZA



PUNTO S DEL SEDILE

Tale punto è individuato dall’intersezione di tre piani:

1. Orizzontale tangente all’estremo superiore della seduta del sedile

2. Verticale trasversale rispetto al trattore e tangente al punto più interno dello schienale del sedile

3. Verticale longitudinale rispetto al trattore e passante per la linea di mezzeria del sedile

Il punto S del sedile permette di individuare univocamente il Volume di Sicurezza ed il Volume Utile di Collegamento

Nel caso di sedili regolabili, per la determinazione del punto S ènecessario che il sedile sia situato in posizione più arretrata del sistema di regolazione orizzontale, con lo schienale nella sua massima posizione reclinata. Se la regolazione della posizione verticale del sedile è indipendente dalla regolazione della posizione orizzontale, occorre regolare il sedile nella posizione piùalta consentita dal sistema di regolazione verticale.

Se il sedile è munito di sospensione, essa deve essere fissata nella posizione intermedia ed il sedile zavorrato con una massa di 55 kg.

In caso di sedili girevoli il sedile deve essere posto in posizione di guida rivolta verso l’avanti.

Ai fini degli adeguamenti previsti, la determinazione del punto S èfondamentale in quanto consente di individuare il Volume Utile di Collegamento e quindi posizionare adeguatamente la struttura di protezione.

PUNTO S DEL SEDILE



VOLUME UTILE DI COLLEGAMENTO

Il Volume Utile di Collegamento (VUC) rappresenta il volume all’interno del quale deve essere collegato il telaio di protezione a due o a quattro

montanti ai dispositivi di attacco

VUC per telai a quattro montanti





VUC per telai a due montanti anteriore





VUC per telai a due montanti posteriore


Dipartimento Tecnologie di SicurezzaI principali aspetti procedurali relativi all’installazione delle

strutture di protezione riguardano:

1. un certificato di conformità (allegato III) rilasciato dal

costruttore per ogni struttura di protezione che ne

attesti la rispondenza alle indicazioni tecniche riportate

nella linea guida;

2. una dichiarazione di corretta installazione della struttura

di protezione (allegato IV) redatta dal soggetto che ha

effettuato l’installazione della struttura di protezione.

Aspetti procedurali

LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO III


Dichiarazione di conformità

LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO IV


Dichiarazione di corretta installazione



Novità

Nel caso di trattori agricoli omologati dotati di struttura di protezione fin dall’origine, ma allo stato attuale non più provvisti, èammessa l’installazione di una struttura di protezione rispondente ai requisiti stabiliti nella linea guida, solo nel caso in cui la struttura di protezione originaria conforme a quella approvata in sede di omologazione del trattore, non sia più commercialmente disponibile.

L’indisponibilità commerciale deve essere espressamente dichiarata dal costruttore del trattore (allegato V).

La struttura di protezione deve comunque essere dello stesso tipodella struttura originaria riconosciuta in sede di omologazione del trattore.

LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO V

Novità

ALLEGATO V

(Carta Intestata)

DICHIARAZIONE DEL COSTRUTTORE DI NON DISPONIBILITA’ D ELLA STRUTTURA DI PROTEZIONE CONTRO IL RISCHIO DIRIBALTAMENTO(R.O.P.S.)

La sottoscritta Società: ……………………………………………………………………………….

Costruttrice del Sistema contro il rischio di ribaltamento (ROPS) tipo:

…………………………………………………………………………

marchio di fabbrica o commerciale: ………………………………………………………………….

e destinato specificatamente alla/e trattrice/i agricola/e: ……………………………………………...

…………………………………………………………………………………………………………

DICHIARA CHE

Il suddetto Sistema contro il rischio di ribaltamento non è più disponibile.

Luogo, data ........................

Firma Legale Rappresentante del Costruttore

_________________________________


LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO I


Materiali da utilizzare.

Numero, dimensioni, sezione e spessore dei tubolari.

Numero, dimensioni e spessori delle piastre.

Numero, diametri nominali e classe di resistenza dei collegamenti filettati.

L’allegato I della linea guida ècostituito da 50 schede tecnichecontenenti i disegni tecnici e le informazioni necessarie per la realizzazione della parte aerea delle strutture di protezione.


Per ciascun telaio sono state proposte due diverse soluzioni costruttive:

PiegatoPiegato SaldatoSaldato

LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO ISoluzioni costruttive



Caratteristiche dei telai di protezione

Principali dimensioni

Altezza dal punto S del sedile: 1400 mm, questa può essere ridotta fino ad un minimo di 1200 mm.

Larghezza esterna: 720 mm, questa può essere aumentata fino ad un massimo di 800 mm (trattori a carreggiata stretta).

920 mm, questa può essere aumentata fino ad un massimo di 1000 mm (trattori standard ed a cingoli).

Lunghezza in direzione longitudinale (quattro montanti): 1300 mm.

Per quanto concerne le dimensioni riportate nelle schede tecniche queste presentano una tolleranza max del ±5% .

Tutti i telai di protezione riportati nella linea guida presentano elementi costruttivi comuni:

• La struttura principale del telaio di protezione è costituita da tubolari a sezione quadra o tonda le cui dimensioni dipendono dalla classe di massa e dalla tipologia del trattore su cui devono essere installati;

• Alla base di ciascun montante del telaio è inserito uno spezzone pieno ovvero sono saldate due flangie lungo la direzione longitudinale del trattore, la cui altezza dipende dalla classe di massa e dalla tipologia del trattore su cui il telaio deve essere installato;

• Il materiale impiegato per tutti gli elementi del telaio di protezione è Fe 360 ovvero S235 ovvero St 37.


Caratteristiche dei telai di protezione




Novità

Per i telai a quattro montanti, è possibile inclinare i montanti di 8°(±5%) rispetto alla verticale sia trasversalmente che longitudinalmente. Risulta in ogni caso necessario garantire il rispetto:

• della distanza minima in direzione verticale di 1200 mm tra il punto S del sedile e l’estremo superiore del telaio;

• della larghezza in direzione trasversale di 920 ÷ 1000 mm (±5%) in corrispondenza della traversa superiore del telaio;

• della larghezza in direzione longitudinale di 1300 mm (±5%) in corrispondenza della traversa superiore del telaio.



Esempi di telai di protezione

LA LINEA GUIDA ISPESL: ALLEGATO II


L’allegato II della linea guida contiene le informazione tecniche necessarie per la realizzazione dei dispositivi di attacco suddivisi in quattro classi in funzione delle tipologie dei trattori e delle relative classi di massa.

La conformazione del dispositivo di attacco può

essere adattata alle caratteristiche costruttive

del singolo trattore variando sia la componente verticale (H), da “0” fino al valore massimo Hmax,che la componente

orizzontale (L), da “0” fino al valore massimo Lmax

Per dispositivo di attacco si intende l’elemento che consente il collegamento fisico – meccanico del telaio a due o quattro montanti ai punti di ancoraggio sul trattore.


Dispositivo di attacco

Il dispositivo di attacco può essere schematicamente suddiviso in

tre parti principali:

• un elemento superiore - il componente meccanico che

consente il collegamento con il telaio di protezione;

• un elemento inferiore di collegamento - si intende il

complesso dei componenti meccanici che consentono il

collegamento della struttura di protezione ai punti di

ancoraggio presenti sul trattore;

• un elemento intermedio - il componente meccanico di

collegamento fra i primi due.


Elemento superioreElemento superiore

Elemento intermedioElemento intermedio

Elemento inferiore di collegamentoElemento inferiore di collegamento


Dispositivo di attacco di classe A


Sono stati individuati i seguenti possibili punti di ancoraggio:

sedi per viti - Le sedi per viti possono individuarsi sulla struttura

del trattore con disposizione spaziale verticale, orizzontale,

obliqua ed irregolare.

posti sull’assale posteriore - Nelle strutture di protezione a due

montanti posteriori e nei montanti posteriori delle strutture di

protezione a quattro montanti, gli ancoraggi sul trattore possono

essere realizzati anche sull’assale posteriore (vedi in particolare i

dispositivi di classe B).

posti sul gruppo frizione cambio - Nel caso di strutture di

protezione a due montanti anteriori ovvero nei due montanti

anteriori delle strutture di protezione a quattro montanti (vedi in

particolare i dispositivi di classe C).






Dispositivo di attacco: esempi di punti di ancoraggio

Ancoraggio sull’assale posteriore



Dispositivo di attacco: esempi di punti di ancoraggio



Ai fini della normalizzazione della conformazione dei dispositivi di attacco si è ritenuto necessario suddividerli in quattro classi

Classe B:

dispositivi di attacco per l’ancoraggio all’assale posteriore

Classe C:

dispositivi di attacco autoportanti

Classe D:

dispositivi di attacco per telai rigidi posteriori

Classe A:

dispositivi di attacco per telai di protezione a due o quattro montanti


VerticaleVerticale OrizzontaleOrizzontale ObliquoObliquo IrregolareIrregolare

Le parti numerate nelle figure si riferiscono agli elementi meccanici che concorrono a formare l’elemento inferiore di collegamento.

Elemento inferiore di collegamento

Dispositivo di attacco di classe A




Dipartimento Tecnologie di SicurezzaLaddove l’altezza H1 risulti essere inferiore ai valori di H1max le

dimensioni dei dispositivi di attacco possono essere ridotte secondo le seguenti indicazioni:

H1 compreso fra il 30% ed il 50% di H1max è possibile ridurre tutte le dimensioni del 30% rispetto a quanto riportato nel presente allegato;

H1 compreso fra il 10% ed il 30% di H1max è possibile ridurre tutte le dimensioni del 40% rispetto a quanto riportato nel presente allegato.

Limitatamente ai dispositivi di classe A2 e per un’altezza complessiva del dispositivo di attacco uguale o inferiore al 50%dell’altezza massima H1max, è possibile ridurre il numero di viti, e conseguentemente dei punti di ancoraggio come segue:

• da quattro a tre disposti ad L;• da sei a quattro.

L’altezza massima dell’intero dispositivo (H1max) è pari a 800 mm

Assale a sezione Assale a sezione non circolarenon circolare

Assale a sezione Assale a sezione circolarecircolare

Flangia necessaria per evitare la Flangia necessaria per evitare la rotazione del dispositivo di rotazione del dispositivo di attaccoattacco

Elementi di rinvioElementi di rinvio



Dispositivo di attacco di classe B

Struttura di Struttura di basebase

Elementi di raccordo agli organi del Elementi di raccordo agli organi del trattore (es. gruppo frizione trattore (es. gruppo frizione -- cambio)cambio)


Dispositivi di attacco di classe C



Dispositivi di attacco di classe D


Orizzontale

VerticaleVerticale

ObliquoObliquo



Esempi di dispositivi di attacco

Telaio rigido posterioreTelaio rigido posteriore

Telaio anterioreTelaio anteriore



Esempi di dispositivi di attacco

LA LINEA GUIDA ISPESL: APPENDICE TECNICA

Dipartimento Tecnologie di SicurezzaPer facilitare il processo di adeguamento di quei trattori che

rappresentano una quota significativa del parco circolante, è stata realizzata una specifica appendice tecnica contenente i progetti di ed i risultati delle prove sperimentali di strutture di protezione specifiche per tali trattori.

L’appendice tecnica della linea guida attualmente è costituita da 19 schede tecniche relative a diversi modelli di trattori:

L’appendice tecnica è oggetto di periodica implementazione.

10. Fiat 1355

19. Ford super dexta 3000 e simili9. Landini 6500 C

18. Same Corsaro 70 e simili8. Same Centauro

17.Fiat 415R e simili (Fiat 215, Fiat 315, etc.)

7. Landini 6500 DT

16. Fiat 765 C e simili (Fiat 665 CM, etc.)

6. Fiat 70-65 e simili

15. Fiat 450 DTH e simili (Fiat 350 DT)

5. Fiat 640 (540, 600, etc.)

14. Landini 4500 CL e simili4. Same Minitauro

13. Fiat 411C e simili (Fiat 451C , Fiat 455c, etc.)

3. Lamborghini C553

12. Fiat 411R e simili (Fiat 211R, Fiat 312R, etc.)

2. Fiat 605 e simili (405, 455, 505, etc.)

11. Fiat 995 e simili (Fiat 95-55, etc.)

1. Fiat 120C e simili (60, 70, 80, etc.)




Dispositivo di attacco per trattori a cingoli modello Fiat 605 e simili

Il dispositivo di attacco per trattori a cingoli modello Fiat 605 e simili è stato dimensionato per trattori aventi massa non superiore a 3500 kg.

Il dispositivo di attacco ècostituito da sei elementi principali. Il telaio di protezione è posizionato su di esso in corrispondenza delle aree in grigio. Ciò implica il soddisfacimento del VUC.

Il dispositivo di attacco per trattori a cingoli modello Fiat 120 e simili è stato dimensionato per trattori aventi massa non superiore a 8000 kg.

Dispositivo di attacco per trattori a cingoli modello Fiat 120C e simili





Novità

Nell’ambito dell’attività di ricerca prevista:

• dalla convenzione stipulata dalla Regione Emilia Romagna con l’ISPESL e con l’Università di Bologna con il supporto finanziario dell’INAIL Direzione regionale Emilia-Romagna

• dal piano di attività 2008 – 2010 del Dipartimento Tecnologie di Sicurezza dell’ISPESL

sono in corso di realizzazione schede tecniche relative a progetti e prove sperimentali di specifiche strutture di protezione per complessivi 37 modelli di trattori di larga diffusione sul territorio.

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTE


Il sistema di ritenzione del conducente di un trattore agricolo o forestale è

essenzialmente costituito da una cintura di sicurezza fissata saldamente a

determinati punti di ancoraggio posizionati:

• sul sedile di guida in caso di trattori dotati di sedile mobile, ossia progettato per consentire la possibilitàdi movimenti in senso verticale e/o longitudinale e/o rotazionale (sedili ammortizzati e/o regolabili in altezza e longitudinalmente e/o girevoli);

• sul sedile o in altre parti fisse del trattore laddove il trattore stesso sia dotato di sedile fisso (sedile per il quale non è stata prevista la possibilitàdi movimenti di qualsiasi tipo).



Le specifiche tecniche dei sistemi di ritenzione per il conducente sono definite nella linea guida ISPESL “L’installazione dei sistemi di

ritenzione del conducente”.

In particolare nella linea guida sono definite:

• la corretta collocazione e le caratteristiche meccaniche dei punti di ancoraggio per le cinture nel caso di sedili fissi;

• le possibili interfacce meccaniche per la corretta collocazione dei sedili dotati di punti di ancoraggio nel rispetto della posizione del sedile originario;

• le possibili cinture di sicurezza impiegabili quali sistemi di ritenzione del conducente.

Nel caso di attacco della cintura in parti fisse del trattore (caso di trattori dotati di sedile fisso) occorre che i punti di ancoraggio siano adeguatamente posizionati (vedi figura seguente e ISO 3776-1: 2006) ed affidabili in termini di resistenza alle tensioni cui sono soggetti tali punti in caso di ribaltamento (vedi ISO 3776-2: 2007).

I punti di ancoraggio devono essere costituiti da

• un foro filettato di 11,11 mm ( 7/16 ) 20 UNF 2B (indicazioni tratte dal paragrafo 4.3 della ISO 3776-1: 2006) con estensione della filettatura per una profondità pari ad almeno il valore del diametro della sede stessa (11,11 mm);

• un foro passante di diametro non inferiore a 11,11 mm realizzato su una struttura metallica con spessore non inferiore a 2 mm. Il bullone di fissaggio della cintura di sicurezza dovrà presentare un diametro compatibile con quello del foro passante.

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTEAttacco a parti fisse del trattore


Ai fini del corretto montaggio del sedile è necessario collegare la piastra in dotazione al nuovo sedile alla struttura portante del trattore. Laddove il collegamento diretto non sia possibile per la non coincidenza dei punti di attacco occorre realizzare una staffa di collegamento opportunamente sagomata in modo tale da adattare i punti di ancoraggio del nuovo sedile ai punti di attacco disponibili sulla struttura portante del trattore. La staffa deve essere tale da garantire la realizzazione di una base piana di ancoraggio su cui fissare la piastra in dotazione al nuovo sedile.

Al fine di garantire la rigidezza e la resistenza del sistema staffa-sedile alle possibili sollecitazioni che si innescano in caso di ribaltamento è

necessario che:1. siano individuati sulla struttura portante del trattore i fori filettati ai

quali fissare saldamente la staffa;2. la staffa sia opportunamente sagomata in maniera tale da essere

imbullonata ai punti di attacco individuati sulla struttura portante del trattore;

3. sulla staffa siano realizzati punti di ancoraggio per il nuovo sedile in numero e dimensioni compatibili con quelli presenti sulla piastra del nuovo sedile;

4. le staffe e i relativi bulloni necessari per il collegamento alla struttura portante del trattore rispettino, a seconda dei casi, le dimensioni riportate nella linea guida.

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTEMontaggio del sedile sul trattore


Esempio di staffa a tre punti di attacco (1 piastra del nuovo sedile, 2 staffa di collegamento, 3 struttura portante del trattore, 4 punti attacco della staffa alla struttura portante del trattore).

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTEStaffa a tre punti di attacco


Esempio di staffa a quattro punti di attacco (1 piastra del nuovo sedile, 2 staffa di collegamento, 3 struttura portante del trattore, 4 punti attacco della staffa alla struttura portante del trattore).


Staffa a quattro punti di attacco


Esempio di due staffe a due punti di attacco (1 piastra del nuovo sedile, 2 staffe di collegamento, 3 struttura portante del trattore, 4 punti attacco delle staffe alla struttura portante del trattore

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTEDue staffe a due punti di attacco


Per sistema a cintura di sicurezza si intende una cintura comprendente una

qualunque fibbia, un regolatore di lunghezza, un riavvolgitore e sistemi per

fissarla a un ancoraggio. E’ necessario che sia allacciata sulla zona pelvica

per assicurare la trattenuta durante le condizioni di funzionamento e di

ribaltamento.

Ai fini della definizione delle caratteristiche di sicurezza che devono essere

possedute dal sistema cintura, con l’esclusione dei requisiti previsti per gli

ancoraggi, è possibile fare riferimento alle norme:

• ISO 3776-3: 2009 “Tractors and machinery for agriculture -- Seat belts --

Part 3: Requirements for assemblies”

• SAE J 386: 1997 “Operator restraint system for off-road work machines”

• EN ISO 6683: 2005 “Macchine movimento terra - Cinture di sicurezza ed

ancoraggi per cinture di sicurezza”

In ogni caso le cinture di sicurezza devono essere dichiarate idonee ad

essere montate sui trattori agricoli o forestali dal costruttore della

cintura.

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTELa cintura di sicurezza


Cintura di sicurezza statica regolabile

La cintura è allacciata e regolata manualmente dall’operatore. Si rammenta la necessità che la regolazione della cintura sia tale da garantire la migliore aderenza sul corpo dell’operatore nella normale posizione di guida.



Cintura di sicurezza con arrotolatore a blocco comandato

Estratta la cintura per una lunghezza superiore al necessario, il conducente rilascia il pulsante in modo che la cintura rimanga bloccata. Una volta assunta l’idonea posizione sul sedile, l’operatore ritorna a premere il pulsante in modo da consentire all'arrotolatore di adeguare la lunghezza della cintura. In questo modo il conducente rimane ancorato al sedile in posizione ottimale.



Cintura con arrotolatore a blocco automatico, con dispositivo anti-strozzamento/stringimento

La regolazione avviene in modo automatico. Per evitare che, in presenza di movimenti oscillatori dell’operatore la cintura tenda a stringersi sempre di più con effetto di strozzamento, il meccanismo di bloccaggio automatico si innesta ogni 30 mm di avvolgimento della cinghia. Dopo un movimento all’indietro dell’utilizzatore la cintura segue quest’ultimo nei suoi movimenti oscillatori per un massimo di 30 mm. Laddove l’oscillazione presenta un‘ampiezza superiore ai 30 mm si innesta un nuovo blocco automatico.

SISTEMI DI RITENZIONE PER IL CONDUCENTEMontaggio del sedile sul trattore




Dichiarazione di corretta installazione

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