|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ Р ИСО
5010-
2009
|
МАШИНЫ ЗЕМЛЕРОЙНЫЕ
СИСТЕМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ
КОЛЕСНЫХ МАШИН
ISO 5010:2007
Earth-moving machinery - Rubber-tyred machines - Steering requirements
(IDT)
|
|
Москва
Стандартинформ
2010
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правилаприменения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Центральный научно-испытательный полигон строительных и дорожных машин» (ОАО «ЦНИП СДМ») на основесобственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 267 «Строительно-дорожные машины и оборудование»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 декабря 2009 г. № 571-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 5010:2007 «Машины землеройные. Машины с резиновыми шинами. Требования к системам рулевогоуправления» (ISO 5010:2007 «Earth-moving machinery - Rubber-tyred machines - Steering requirements»).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандартыРоссийской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 5010-2006
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений ипоправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация,уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет
Содержание
|
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Общие требования
4.1 Все системы рулевого управления
4.2 Системы рулевого управления с рабочим и дополнительными управляющими элементами
4.3 Системы рулевого управления с электрическими/электронными устройствами
5 Эргономические требования
6 Технические требования
6.1 Рабочая система рулевого управления
6.2 Аварийное рулевое управление для систем с усилителем
6.3 Аварийное рулевое управление для систем с силовым приводом
6.4 Все системы рулевого управления
7 Испытательные коридоры
8 Требования к испытуемым машинам
9 Методика определения окружности поворота по следу колес
10 Испытания систем рулевого управления
10.1 Испытания, проводимые со всеми системами управления
10.2 Испытания рабочей системы рулевого управления
10.3 Испытания аварийной системы рулевого управления
10.4 Испытания системы рулевого управления с дополнительными управляющими элементами
Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам
|
Введение
Настоящий стандарт устанавливает критерии эксплуатационных качеств систем рулевого управления самоходных колесных землеройных машин, имеющих скорость более20 км/ч. В настоящем стандарте содержатся технические и эргономические требования к рабочей системе рулевого управления, аварийной системе рулевого управления сусилителем и аварийной системе рулевого управления с силовым приводом.
Настоящий стандарт содержит требования к методике испытания систем рулевого управления, в том числе к системам с дополнительными управляющими элементами,требования к испытуемым машинам и испытательным коридорам для машин.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
Машины землеройные
СИСТЕМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИН
Earth-moving machinery. Steering systems for rubber-tyred machines
|
Дата введения - 2011-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний и критерии эксплуатационных качеств систем рулевого управления самоходных колесных землеройных машин,имеющих скорость, определяемую в соответствии с ИСО 6014, более 20 км/ч.
Настоящий стандарт распространяется на бульдозеры, погрузчики, экскаваторы-погрузчики, экскаваторы, землевозы, самоходные скреперы и автогрейдеры, оборудованныеили только ручным управлением, или частично механизированным ручным управлением, или полностью механизированным ручным управлением согласно ИСО 6165.
Стандарт не распространяется на катки, уплотняющие машины и трубоукладчики.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы недатированные нормативные ссылки на международные стандарты. При недатированных ссылках действительно последнее изданиеприведенного стандарта (со всеми поправками и изменениями).
ИСО 3450 Машины землеройные. Тормозные системы колесных машин. Требования к системам и их эксплуатационным характеристикам и методы испытаний (ISO 3450Earth-moving machinery. Braking systems of rubber-tyred machines. Systems and performance requirements and test procedures)
ИСО 6014 Машины землеройные. Определение скорости движения (ISO 6014 Earth-moving machinery. Determination of ground speed)
ИСО 6165 Машины землеройные. Основные типы. Идентификация, термины и определения (ISO 6165 Earth-moving machinery. Basic types. Vocabulary)
ИСО 7457 Машины землеройные. Определение размеров поворота колесных машин (ISO 7457 Earth-moving machinery. Measurement of turning dimensions of wheeled machines)
ИСО 10968 Машины землеройные. Органы управления, используемые оператором (ISO 10968 Earth-moving machinery. Operator's controls)
ИСО 13849 (все части) Безопасность оборудования. Элементы систем управления, связанные с безопасностью (ISO 13849 (all parts) Safety of machinery. Safety-related parts of control systems)
ИСО 15998 Машины землеройные. Системы управления с использованием электронных компонентов. Критерии эффективности и испытания на функциональнуюбезопасность (ISO 15998 Earth-moving machinery. Machine-control systems (MCS) using electronic components. Performance criteria and tests for functional safety)
МЭК 62061 Безопасность машин и механизмов. Функциональная безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем контроля, связанныхс безопасностью (ISO 62061 Safety of machinery. Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems).
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 система рулевого управления (steering system): Система, включающая в себя все элементы машины, расположенные между оператором и контактирующими с землейколесами и участвующие в управлении машины.
3.1.1 ручная система рулевого управления (manual steering system): Система, использующая для управления машиной исключительно мускульную энергию оператора.
3.1.2 система рулевого управления с усилителем (power-assisted steering system): Система, использующая для управления мускульную энергию оператора ивспомогательный энергетический источник(и).
Примечания
1 В отсутствие вспомогательного энергетического источника(ов) управление машиной может быть осуществлено только при помощи мускульной энергии оператора.
2 См. 6.2.1.
3.1.3 система рулевого управления с силовым приводом (full power-assisted steering system; fully powered steering system): Система, использующая для управления одинили несколько энергетических источников.
Примечание - Система управления с силовым приводом - это система, которая требует усилия не менее 115 Н.
3.1.4 аварийная система рулевого управления (emergency steering system): Система, используемая в случае отказа рабочего энергетического источника (источников)системы рулевого управления или в случае остановки двигателя.
3.2 энергетические источники системы рулевого управления (steering power sources):
3.2.1 рабочий энергетический источник системы рулевого управления (normal steering power source): Средство обеспечения энергией процесса управления в системахрулевого управления с усилителем и системах с силовым приводом, например гидравлический насос, воздушный компрессор, электрогенератор.
3.2.2 аварийный энергетический источник системы рулевого управления (emergency steering power source): Средство обеспечения энергией аварийной системырулевого управления, например гидравлического насоса, воздушного компрессора, аккумулятора, батареи.
3.2.3 отказ рабочего энергетического источника системы рулевого управления (failure of normal steering power source): Полная и мгновенная потери мощности рабочимэнергетическим источником системы рулевого управления.
Примечание - Принимается, что в течение одного и того же времени не происходит более одного отказа.
3.3 управляющий элемент системы рулевого управления (steering control element): Средство, используемое оператором для передачи командного сигнала системерулевого управления для выполнения желаемого направления движения машины.
3.3.1 рулевое колесо (steering wheel): Управляющий элемент в форме круга или сегмента круга, используемый для передачи сигнала угла поворота управляемым колесам.
3.3.2 устройство рычажного управления (lever control): Управляющий элемент, состоящий из двух независимых рычагов, обеспечивающих изменение скорости колеслевого и правого бортов машины.
3.3.3 устройство управления посредством джойстиков (joystick control): Управляющий элемент (элементы), используемый или для изменения угла поворота управляемыхколес, или для изменения относительной скорости приводов левого и правого бортов машины путем воздействия на рабочий элемент правого и левого бортов.
3.3.4 устройство кнопочного управления (pushbutton control): Управляющий элемент, состоящий из двух независимых кнопок, используемый для изменения углаповорота управляемых колес или для изменения относительной скорости приводов левого и правого бортов машины.
3.3.5 устройство педального управления (foot pedal control): Управляющий элемент, используемый для изменения угла поворота управляемых колес или для измененияотносительной скорости приводов левого и правого бортов машины путем нажатия педалей.
3.4 усилие управления (steering effort): Необходимое усилие, с которым оператор воздействует на управляющий элемент системы рулевого управления для изменениянаправления движения машины.
3.5 угол поворота (steering angle): Общий угол полного отклонения, измеряемый между передними и задними колесами при их перемещении относительно одной или болеевертикальных осей из положения обычного прямолинейного движения в положение поворота.
Примечания
1 Угол поворота для многоосных машин определяют между колесами первого переднего и последнего заднего мостов.
2 Для системы рулевого управления Аккерманн (с поворотными кулаками, рычагами и трапецией) характерно, что угол поворота колес, расположенных с внутренней стороны поворота, превышает уголповорота колес, расположенных с внешней стороны поворота. Следовательно, при использовании такого рулевого управления должно быть также указано место измерения угла поворота.
Для определения угла поворота, полученного в случае комбинированного применения кинематических схем, включая систему Аккерманн, также необходимо указать место измерения угла поворота.
3.6 окружность поворота по следу колес (tyre circle): Габаритный диаметр поворота по следу внешней шины, определяемый в соответствии с разделом 9.
3.7 рабочее давление гидросистемы (working circuit pressure): Номинальное давление, развиваемое насосом (насосами) в конкретной гидросистеме.
3.8 передающее устройство (transfer device): Компоненты системы управления (см. 3.1), используемые для передачи усилий (усилия запуска и усилия управления), и/илиуправляющие сигналы между органом рулевого управления (см. 3.3) и, если используется, энергетическим источником системы рулевого управления (см. 3.2).
Примечание - Усилия управления и/или управляющие сигналы могут передаваться:
- механически,
- гидравлически,
- электрически,
- электронно
или как их комбинации.
3.9 управляемые колеса (steered wheels): Колеса, направление перемещения которых может непосредственно или косвенно изменено при выборе направления движениямашины.
3.10 безопасное состояние (safe state): Состояние, которое достигается автоматически или вручную, когда после нарушения функционирования контрольная системарулевого управления приостанавливает или отключает оборудование, процесс или систему, обеспечивая защиту от неожиданных движений или потенциально опаснойреализации запасенной энергии.
Примечание - Безопасное состояние является функцией многих факторов, включающих рабочие условия, технологию, превышение потенциала мощности и условия безопасности. Дляэлектрогидравлических контрольных систем рулевого управления прекращение, при обнаружении неисправности, подачи электронного сигнала в гидравлическую систему управления является одним из путейдостижения безопасного состояния.
4 Общие требования
4.1 Все системы рулевого управления
Указанные ниже требования относятся ко всем системам рулевого управления, на которые распространяется настоящий стандарт.
4.1.1 Рабочий элемент контроля системы рулевого управления должен обеспечивать оператору при любых обстоятельствах возможность контролировать процессуправления.
4.1.1.1 Если управляющий элемент системы рулевого управления разблокирован, выбранная окружность поворота по следу колес (см. 3.6) должна оставаться идентичнойили увеличиваться по ходу движения.
4.1.1.2 Система рулевого управления должна быть сконструирована так, чтобы перемещение управляющего элемента соответствовало эффекту от его перемещения. Еслиоперация контроля неочевидна, необходимо обеспечить проявление операционного сигнала (например, используя символы).
4.1.1.3 В процессе работы машины бесконтрольное движение исключается путем применения системы электронного контроля.
4.1.1.4 Управляющий элемент системы рулевого управления должен обеспечивать контроль в соответствии с предварительно отградуированным диапазоном регулирования.Если градуировка отсутствует, максимальная скорость машины не должна превышать 10 км/ч.
4.1.2 Все системы управления должны быть спроектированы и установлены на машине таким образом, чтобы без потери работоспособности противостоять усилиямоператора в условиях паники.
4.1.3 Чувствительность, модуляция и реакция рабочей системы рулевого управления должны обеспечивать квалифицированному оператору возможность постоянноподдерживать машину в рабочем состоянии при выполнении тех операций, для которых она была спроектирована. Это должно соответствовать требованиям 10.2. Если системаконтроля рулевого управления не позволяет управлять скоростью по шкале, скорость машины должна быть не более 10 км/ч.
4.1.3.1 Машины с задней управляемой осью должны отвечать требованиям устойчивости в соответствии с 10.2.2.
4.1.3.2 Машины с максимальной скоростью заднего хода, превышающей 20 км/ч, должны иметь аналогичные показатели в части усилий на рулевом колесе, эффективностии продолжительности работы системы рулевого управления при движении передним и задним ходами. Для контроля следует проводить специальные расчеты. Испытания придвижении задним ходом не проводят.
4.1.4 Гидравлические контуры системы рулевого управления, при их наличии, должны включать в себя следующие устройства:
a) устройства для контроля и регулирования давления в гидравлической системе для предотвращения избыточных давлений в гидросистеме;
b) гибкие рукава; фитинги и трубопроводы с разрывным давлением, не менее чем в четыре раза превышающим рабочее давление, контролируемое специальнымиустройствами в рабочей и аварийной системах рулевого управления;
c) приспособления для разводки, которые позволяют исключать чрезвычайно плотную компоновку и скручивание гибких рукавов или их износ в процессе трения друг одруга.
4.1.5 Надежность системы рулевого управления должна быть обеспечена правильным выбором ее элементов, их конструкцией и компоновкой, удобной для проверки итехнического обслуживания.
4.1.6 Помехи в системе рулевого управления должны соответствовать условиям, указанным в 4.1.6.1 и 4.1.6.2.
4.1.6.1 Компоновка элементов и кинематическая схема системы рулевого управления должны сводить к минимуму последствия воздействий, вызываемые работой другихсистем машины. Изгиб или смещение элементов подвески, боковые наклоны машины, колебания осей и отклонение от курса, связанные с возникновением крутящих моментовв системах привода и тормозов колес, относятся к тем факторам, которые должны быть минимизированы оптимальным расположением и геометрией системы рулевогоуправления.
4.1.6.2 Последствия воздействия внешних сил при эксплуатации машины в условиях, для которых она предназначена, не должны влиять на ее управляемость.
4.1.7 Системы рулевого управления с усилителем и силовым приводом должны соответствовать требованиям 4.1.7.1 и 4.1.7.3.
4.1.7.1 Эти системы предпочтительно должны быть независимыми от других силовых систем и контуров. Если это невозможно, то системы рулевого управления сусилителем и силовым приводом должны иметь преимущество по сравнению с другими системами или контурами, исключая аварийную систему рулевого управления иаварийную тормозную систему, эффективность которой должна соответствовать требованиям ИСО 3450.
4.1.7.2 Если от рабочего энергетического источника системы рулевого управления снабжаются другие системы (потребители), то любой отказ этих систем (потребителей)необходимо рассматривать как отказ рабочего энергетического источника системы рулевого управления.
4.1.7.3 При отказе рабочего энергетического источника системы рулевого управления допускается изменять передаточное отношение между командным органом рулевогоуправления и управляемыми колесами при условии выполнения требований 10.3.
4.1.8 Для машин, оборудованных аварийной системой рулевого управления, рекомендуется эту систему выполнять независимой от других силовых устройств и контуров.Если это невозможно, то устройства и контуры аварийной системы рулевого управления должны иметь преимущество по сравнению со всеми другими системами иликонтурами, исключая аварийную тормозную систему, эффективность которой должна соответствовать требованиям ИСО 3450.
4.1.9 Руководство для оператора машин с аварийной системой рулевого управления должно содержать следующую информацию:
a) сведения о том, что машина оборудована аварийной системой рулевого управления;
b) пределы возможностей аварийной системы рулевого управления;
c) методы полевых испытаний для проверки работоспособности аварийной системы рулевого управления.
4.1.10 Непреднамеренное включение
Все управляющие элементы системы рулевого управления, исключая рулевое колесо, должны быть соответствующим образом спроектированы, приспособлены кнестандартным условиям (например, при отсутствии кабины), неудобству обслуживания (сервис централизованный) или свести к минимуму риск непреднамеренноговключения, когда оператор входит или покидает рабочую зону.
4.2 Системы рулевого управления с рабочим и дополнительными управляющими элементами
Если в системе рулевого управления применяется более одного элемента контроля, необходимо выполнять дополнительные к указанным в 4.1 технические требования.
4.2.1 Если обычное рулевое колесо является одним из элементов контроля, оно всегда должно быть в состоянии готовности и иметь наивысший приоритет по сравнению слюбым другим управляющим элементом, и рассматриваться как управляющий элемент рабочей системы рулевого управления.
4.2.2 Управляющие элементы системы рулевого управления, которые могут быть включены или выключены или которые обеспечивают ограниченный скоростной диапазон,должны иметь визуальную или звуковую индикацию, позволяющую оператору отслеживать процесс управления.
4.2.3 Если в соответствии с планом эксперимента по 10.4 скорость передвижения машины должна иметь различные значения, необходима конструкторская разработка,обеспечивающая работу управляющего элемента по установленной программе.
4.2.4 В программу дополнительного управляющего элемента системы рулевого управления должна быть заложена функция отключения, если существует такое требование,при выезде на дорогу общего пользования.
4.3 Системы рулевого управления с электрическими/электронными устройствами
В дополнение к требованиям 4.1 данные системы рулевого управления должны также отвечать требованиям ИСО 15998 или ИСО 13849, или МЭК 62061, которые состоят вследующем.
4.3.1 В случае единичного отказа системы рулевого управления с электрическими/электронными устройствами в опасных условиях и в том случае, когда скорость машиныпревышает 10 км/ч, система управления должна перейти в режим безопасности.
4.3.2 Для машин со скоростью более 20 км/ч система рулевого управления, имеющая электрические/электронные устройства, должна удовлетворять следующим критериям:
a) эксплуатационные свойства должны сохраняться такими же, как и в случае единичного отказа*);
b) вероятность непреднамеренного управления должна быть минимальной;
c) оператор должен получать предупредительный сигнал при отказе*).
*«Отказ» означает любую неисправность, зафиксированную диагностически с 80 %-ным усреднением в соответствии с ИСО 13849 или подобными методами.
4.3.3 При отказе энергетического источника дополнительного управляющего элемента системы рулевого управления в случае, если рабочий элемент контроля системырулевого управления не поврежден, требования перечислений а) и b) не применяются.
4.3.4 Требования, указанные в 4.3.2, могут быть подтверждены с использованием методов анализа существенных рисков, таких как FMEA, FTA, ЕТА, или просто подробноописаны производителем.
5 Эргономические требования
Требования, указанные в данном разделе, относятся ко всем системам рулевого управления, на которые распространяется настоящий стандарт.
5.1 Машина должна поворачиваться в направлении, соответствующем направлению перемещения управляющего элемента системы рулевого управления, т.е. вращениерулевого колеса по часовой стрелке должно вызывать поворот машины вправо, вращение против часовой стрелки - влево.
Работу управляющего элемента системы рулевого управления следует проводить в соответствии с ИСО 10968 и, как требуется, с технически исправной машиной.
5.2 Усилие управления по 3.4 должно быть легким и удобным и не должно превышать значений, указанных в 5.2.1 и 5.2.2.
5.2.1 Усилие управления для рабочей системы рулевого управления при испытаниях по разделу 10 не должно превышать 115 Н.
Значения сил, возникающих в элементах управления, исключая рулевое колесо, должны соответствовать указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Значения сил, возникающих при выполнении рабочих операций управления
|
Тип рабочей операции управления
|
Значение силы, Н
|
|
максимальное
|
нормальное
|
минимальноеa
|
|
Рука:
|
|
|
|
|
рычаг, движение вперед/назад
|
230
|
80
|
20
|
|
рычаг, движение вбок
|
100
|
60
|
15
|
|
рычаг торможения, движение вверх
|
400
|
60
|
15
|
|
Ступня:
|
|
|
|
|
педаль
|
450
|
120b
|
30
|
|
ступень, поворот относительно центра
|
230
|
50
|
30
|
|
Носок ботинка:
|
|
|
|
|
педаль
|
90
|
50
|
12
|
|
Клавиатура:
|
|
|
|
|
рычаг или переключатель
|
20
|
10
|
2
|
|
а Для информации. В связи с тем, что сила воздействия может изменяться по мере перемещения рычага, ее обозначенное выше значение, в частности, может быть достигнуто перед переключением рычага вфиксированное положение.
b С задней опорой - 150 Н.
|
5.2.2 Усилие управления для аварийных систем рулевого управления при испытаниях по разделу 10 не должно превышать 300 Н.
5.3 Неравномерность перемещения управляющего элемента системы рулевого управления, производимого для получения установленного угла поворота колес 30° междуправым и левым поворотами, не должна превышать 25 %. Этот показатель может быть проверен расчетным путем. Для системы управления Аккерманн этот угол относится кколесам, расположенным с внутренней стороны поворота.
5.4 Если для продолжения изменения угла поворота требуется продолжение перемещения управляющего элемента системы рулевого управления, желательно выполнитьбольшее перемещение управляющего элемента в положении прямолинейного движения, что достигается применением червячного рулевого механизма с переменнымпередаточным числом.
6 Технические требования
— Все документы — ГОСТы — ГОСТ Р ИСО 5010-2009 МАШИНЫ ЗЕМЛЕРОЙНЫЕ СИСТЕМЫ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЛЕСНЫХ МАШИН
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов