Tiêu chuẩn TCVN 8657:2010 Kích thước, tính năng, an toàn máy tời

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 8657:2010

MÁY LÂM NGHIỆP – TỜI – KÍCH THƯỚC, TÍNH NĂNG VÀ AN TOÀN

Machinery for forestry – Winches – Dimensions, perpormance and safety

Lời nói đầu

TCVN 8657:2010 thay thế TCVN 6818-4:2001.

TCVN 8657:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 19472:2006.

TCVN 8657:2010 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC23 Máy kéo và máy dùng trong nông lâm nghiệp biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TCVN 8657:2010

MÁY LÂM NGHIỆP – TỜI – KÍCH THƯỚC, TÍNH NĂNG VÀ AN TOÀN

Machinery for forestry – Winches – Dimensions, perpormance and safety

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này xác định kích thước, tính năng và các yêu cầu an toàn cho các tời dùng trong lâm nghiệp. Tiêu chuẩn áp dụng cho tời cố định và tháo ra được và các thành phần của chúng lắp trên máy lâm nghiệp di động và tự hành như là xe trượt và xe ủi như xác định tại ISO 6814 và trên máy kéo nông nghiệp sử dụng để kéo trượt trong các thao tác lâm nghiệp.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho tời sử dụng trong các thao tác kéo lên trên các cần cẩu, máy xúc gầu, máy đốn cành cao, hệ thống cáp đôn gỗ hay rào kho, bãi.

2. Tài liệu viện dẫn

TCVN 6720:2000 (ISO 13852:1996), An toàn máy. Khoảng cách an toàn để ngăn chặn tay con người không vươn tới vùng nguy hiểm.

TCVN 7020:2002 (ISO 11684:1995), Máy kéo và máy dùng trong nông lâm nghiệp, thiết bị làm vườn và làm cỏ có động cơ. Ký hiệu và hình vẽ mô tả nguy hiểm. Nguyên tắc chung.

ISO 3457:2003, Máy san ủi đất - Bộ phận chắn - Định nghĩa và yêu cầu.

ISO 3600:1996, Máy kéo, máy nông lâm nghiệp, thiết bị cắt cỏ và làm vườn có động cơ - Hướng dẫn sử dụng - nội dung và cách trình bày.

ISO 3767-4:1993, Máy kéo, máy nông lâm nghiệp, thiết bị cắt cỏ và làm vườn có động cơ- Biểu tượng bộ phận điều khiển cho người lái và các biểu trưng khác - Phần 4: Biểu tượng máy lâm nghiệp.

ISO 6814:2000, Máy lâm nghiệp - Máy di động và tự hành - Thuật ngữ, định nghĩa và phân loại.

ISO 8084:2003, Máy lâm nghiệp - kết cấu bảo vệ người vận hành - Yêu cầu về thí nghiệm trong phòng và tính năng.

ISO 9244:1995, Máy san ủi đất - Dấu hiệu an toàn và cảnh báo nguy cơ - Nguyên tắc chung.

ISO 10968:2004, Máy san ủi đất - Các bộ phận điều khiển.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Đường kính tang trống (barrel diameter)

A

Đường kính của lõi tang trống quấn cáp tính bằng milimet.

Xem Hình 1.

3.2. Đường kính mặt bích (flange diameter)

B

Đường kính của mặt bích tang trống quấn cáp tính bằng milimet.

Xem Hình 1

3.3. Khoảng cách giữa các mặt bích (distance between flanges)

C

Khoảng cách giữa các mặt bích của trống quấn cáp tính bằng milimet tại nửa chiều sâu của mặt bích trừ khoảng hở của cáp.

Xem Hình 1

3.4. Chiều sâu mặt bích (depth of flange)

D

Khoảng cách theo hướng kính từ đường kính ngoài của trống quấn cáp đến bề mặt của lõi tang trống quấn cáp tính bằng milimet.

Xem Hình 1

3.5. Khoang chứa cáp (throat clearance)

E

Khoảng cách tối thiểu từ lõi trống quấn cáp đến vỏ tời tại bất cứ điểm nào nằm giữa hai mặt bích của tang trống

Xem Hình 1

3.6. Khoảng hở dây (rope clerance distance)

S

Khoảng cách từ mặt ngoài cùng của mặt bích hoặc vỏ tời đến mặt cáp cần bỏ tang trống để bảo đảm cho cáp nằm trên tang trống.

Xem Hình 2

Hình 1 - Kích thước cơ bản của tang trống tời

4. Ký hiệu

A. Đường kính lõi, tính bằng milimét (mm);

B. Đường kính mặt bích, tính bằng milimét (mm);

C. Khoảng cách giữa các mặt bích, tính bằng milimét (mm):

D. Chiều sâu mặt bích, tính bằng milimét (mm).

E. Khoang chứa cáp, tính bằng milimét (mm);

L. Chiều dài cáp, tính bằng mét (m);

S. Khoảng hở cáp, tính bằng milimét (mm);

d. Đường kính cáp, tính bằng milimét (mm);

F. Lực kéo, tính bằng N;

h. Tần số quay của trục dẫn tính bằng vòng trên giây (r/s);

T. Momen trục đầu vào: tính bằng Niutơn mét (N,m);

R. Tổng hệ số giảm tốc giữa trục đầu vào và tang trống tời;

u. Hiệu suất của tổng hệ số giảm tốc giữa trục đầu vào và trống tời tại vận tốc tương ứng với momen xoắn T;

n. Vận tốc kéo tính bằng mét trên giây (m/s)

5. Yêu cầu về tính năng

5.1. Dung lượng chứa cáp của tang trống

5.1.1. Khoảng hở cáp, S

Khoảng hở cáp sử dụng trong tính toán theo 5.1.2 phải bằng 2 lần đường kính cáp (s = 2 d).

5.1.2. Cách tính

Đối với những tời có S nằm trong phần vỏ bọc lớn hơn mặt bích trống tời như ví dụ trên Hình 2a, chiều dài của cáp tính bằng mét có thể chứa trên trống tời phải tính theo phương trình (1)

L = (A + D) x D x C x K x 10^-3 (1)

Với tất cả các tời khác như ví dụ trên hình 2a, chiều dài của cáp tính bằng mét có thể chứa trên tang trống tời, có tính đến S, phải tính theo phương trình (2)

L = (A + D – S) x (D – S) x C x K x 10^-3 (2)

Trong đó tại phương trình 1 và 2, K là yếu tố phụ thuộc vào đường kính d của cáp sử dụng (xem Bảng 1) và theo công thức

K =  (3)

CHÚ THÍCH: Giá trị K cho trong Bảng 1 cho phép cáp vượt quá 4 % là bình thường.

Công thức để tính K dựa trên cơ sở cáp quấn đều đặn và không cho số liệu đúng khi cáp quấn không đều trên tang trống.

CHÚ THÍCH: Vật liệu vỏ có thể bọc quanh 360 ° hay một phần với giá trị thay đổi đủ bảo đảm cho cáp nằm trên trống.

Hình 2 – Khoảng hở cáp của tang trống tời

Bảng 1 - Hệ số K phụ thuộc đường kính cáp d theo hàm số

5.2. Lực kéo, F

Lực kéo tính bằng Niutơn theo phương trình (4) đến (6)

a) Lực kéo trống trần

F =   (4)

b) Lực kéo trống đầy cáp

F =   (5)

Đối với những tời có S nằm trong phần vỏ bọc lớn hơn mặt bích trống tời như ví dụ trên Hình 2a):

F =  (6)

Ứng suất đứt của cáp sử dụng phải lớn hơn lực kéo ghi trong tính năng kỹ thuật. Trong trường hợp này lực kéo trống trần định mức tối đa, xem c), tương quan với tải trọng tĩnh đứt của cáp phải phù hợp với 6.3.

c) Lực kéo trống trần định mức tối đa

Tính lực kéo trống trần định mức tối đa của tời như quy định của nhà chế tạo tời theo phương trình (4) với một hoặc tổng hợp những điều kiện sau:

1) Khi momen xoắn trên trục đầu vào phụ thuộc vào bộ chuyển đổi momen, tính cho điều kiện chết máy khi động cơ tại vị trí điều tốc tối đa;

2) Khi momen xoắn trên trục đầu vào phụ thuộc vào hệ số truyền động hộp số, tính cho momen xoắn tối đa của động cơ với số truyền động cho lực kéo lớn nhất;

3) Khi momen xoắn trên trục đầu vào chỉ phụ thuộc vào một hệ số hộp số cố định, tính cho momen xoắn động cơ tối đa

CHÚ THÍCH: Lực kéo tổng thể của tời có thể bị giới hạn bởi máy mà tời được lắp trên đó.

5.3. Vận tốc kéo, v

Tính vận tốc kéo theo mét trên giây theo phương trình (7) và (8).

CHÚ THÍCH: Vận tốc tối đa tính theo vận tốc quay tối đa có thể của trục đầu vào của tời trong điều kiện không tải và vận tốc động cơ ổn định.

a) Vận tốc kéo của trống trần

n =

b) Vận tốc kéo của trống đầy:

Đối với những tời có S nằm trong phần vỏ bọc lớn hơn mặt bích trồng tời như ví dụ trên Hình 2a):

n =

Với tất cả các tời khác như ví dụ trên Hình 2b), cần tính đến S trong tính toán:

n =

6. Yêu cầu về an toàn

6.1. An toàn cơ học

6.1.1. Các khoảng cách an toàn phải phù hợp với TCVN 6720 (ISO 13852), Bảng 1, Bảng 3, Bảng 4 hoặc Bảng 6, ngoài những điều được quy định trong tiêu chuẩn này.

6.1.2. Khi một cáp của tời đi qua trên một puli đệm, cần có biện pháp giữ cho cáp nằm trong rãnh của puli trong điều kiện cáp bị lỏng.

6.1.3. Nếu các bộ phận điều khiển tời được bố trí làm cho người điều khiển có thể tiếp cận với cáp hoặc trống trong khi tời vận hành có tải thì cáp và tời phải có che chắn cho đến puli cuối cùng.

6.1.4. Những tời tháo ra được phải được thiết kế để tháo ra và lắp vào dễ dàng và an toàn, kể cả giá lắp cứng, và phải có vị trí bảo quản ổn định không bị lật đổ khi tời được tháo ra. Phải có giá đỡ cho trục dẫn động của trục trích công suất (TCS) khi đã tháo ra khỏi trục trích công suất của máy kéo để ngăn không cho chạm đất.

6.1.5. Những máy được trang bị tời cố định hoặc tháo ra được, kể cả những máy điều khiển từ xa hay cố định phải có che chắn OPS phù hợp với các yêu cầu về tính năng tại ISO 8084, bảo vệ người vận hành khi ngồi trên ghế lái.

6.1.6. Những che chắn bảo vệ người vận hành và những người khác khỏi các bộ phận nguy hiểm của tời trong vận hành và bảo dưỡng bình thường phải phù hợp với ISO 3457.

6.2. Tang trống tời

6.2.1. Tỷ lệ giữa đường kính trống trần và đường kính cáp phải không nhỏ hơn 8.

CHÚ THÍCH: Cần ghi nhận là đối với một số vùng đang áp dụng những tỷ lệ cao hơn.

6.2.2. Tời phải được thiết kế để ngăn không cho cáp không trật ra ngoài mặt bích nếu lớp cáp trên cùng vì lý do nào đó lên cao hơn mặt bích. Những tời có vỏ bọc vượt bề ngoài mặt bích 2 d hoặc việc sử dụng cần đẩy và/hoặc thanh giằng đều đáp ứng yêu cầu này.

6.3. Tải đứt cáp

Tải trọng tĩnh làm đứt cáp lắp trên tời có người lái được bảo vệ trong buồng lái phải không thấp hơn 1,4 lần so với lực kéo định mức của hệ thống máy/tời. Đối với mọi trường hợp khác cần áp dụng tối thiểu là 2 lần lực kéo định mức của hệ thống máy/tời.

CHÚ THÍCH: Tải trọng tĩnh làm đứt cáp mới có cho trong ISO 3108 tùy theo kích thước và kết cấu.

6.4. Bắt chặt cáp

6.4.1. Trống tời phải có bộ phận để bắt chặt cáp được thiết kế sao cho không làm hỏng cáp, đặc biệt là tại điểm bắt chặt. Bộ phận này phải đáp ứng các yêu cầu của điều 6.4.2 đến 6.4.4.

6.4.2. Bộ phận bắt cáp vào tời phải là kiểu neo ly khai để khi tải trọng vượt khỏi tầm kiểm soát khi tời đang ở trạng thái cuộn lỏng thì cáp sẽ ngắt ra khỏi trống tời.

6.4.3. Bộ phận này phải được thiết kế để ngắt, khi không có cáp trên trống, ít nhất là với 0,3 lần lực kéo định mức tối đa của trống trần. Với ba vòng cáp trên tang trống, khi cáp bị kéo với một lực kéo bằng 1,25 lần lực kéo định mức tối đa của trống trần thì bộ phận này không được ngắt.

6.4.4. Bộ phận này không được tự động ngắt khi cáp được tháo ra khỏi tang trống bằng tay.

6.5. Bộ phận hãm

6.5.1. Hệ thống hãm hay hệ thống tương đương phải tự động hoạt động trong vòng 1 giây khi công suất dẫn đông trống bị ngắt. Có thể có thêm cơ cấu ly khai để cho phép tời cuộn lỏng.

6.5.2. Hệ thống hãm hay hệ thống tương đương phải giữ được một tải trọng ít nhất bằng 1,25 lần lực kéo tối đa của tời mà không bị trượt.

6.5.3. Hệ thống hãm hay hệ thống tương đương phải cho phép hãm êm dịu và nhả tời trong mọi điều kiện kéo cho đến và bằng 1,25 lần lực kéo tối đa định mức của trống trần.

6.6. Bộ phận điều khiển

6.6.1. Lực cần thiết tối đa để thao tác các bộ phận điều khiển bằng tay không được vượt quá giá trị cho trong ISO 10968. Những vị trí "không hãm"(Out-of-detent) như là "ngắt cuộn lỏng" (off-free-spool) và "nhả phanh hãm" (returning from brake) phải có lực kéo tối đa là 230 N.

6.6.2. Các bộ phận điều khiển phải được thiết kế và bố trí sao cho giảm thiểu được khả năng tời hoạt động ngoài dự định. Các bộ phận điều khiển tời hai tang trống phải phân biệt bằng biển báo, mầu sắc, vân vân.

6.6.3. Bộ phận điều khiển công suất, khi đã nhả, phải tự động trở về vị trí hãm trung gian, ngoại trừ ở vị trí ngắt hay cuộn lỏng.

6.6.4. Bộ phận điều khiển hãm, khi đã nhả, phải tự động kích hoạt cơ cấu hãm.

6.6.5. Bộ phận điều khiển hãm và/hay bộ phận điều khiển ly hợp ngắt phải có cơ cấu khóa vị trí nhả tời tự do.

6.6.6. Chức năng và phương pháp thao tác tời phải được chỉ dẫn ở trên hay gần bộ phận điều khiển bằng các biểu tượng theo ISO 3767-4.

6.6.7. Nếu bộ phận điều khiển tời có dạng “cần lái” (thanh kéo) thì phải được bố trí sao cho chức năng "tời cuốn" sẽ tương ứng với khi “cần lái” nhìn chung là được kéo vào phía người vận hành.

6.6.8. Chức năng nhả phanh hãm và nhả tời tự do phải tương ứng với khi “cần lái" nhìn chung là được đẩy ra khỏi người vận hành.

6.7. Cơ cấu quá tải

6.7.1. Bất cứ cơ cấu quá tải nào đều phải bảo đảm cho lực kéo cho phép tối đa của hệ thống máy/tời không bị vượt quá.

6.7.2. Phải không thể có khả năng thay đổi cài đặt chế độ của cơ cấu quá tải (như là ly hợp, van xả, v.v...) mà không có một bộ dụng cụ tối thiểu.

6.8. Độ ổn định

6.8.1. Nếu độ ổn định cần thiết của máy trong vận hành hay khi tĩnh tại chỉ có thể đạt được nhờ áp dụng những biện pháp đặc biệt hay sử dụng máy theo một cách riêng thì điều này phải được chỉ dẫn trên bản thân máy và/hay trong sổ tay hướng dẫn sử dụng máy.

6.8.2. Khi một tời có thể tháo ra được lắp trên máy nông nghiệp trong vận hành bình thường có thể gây ra nguy cơ lật nhào thì phải có giá đỡ hay các cơ cấu khác bảo đảm sự ổn định cơ học. Người lái/vận hành phải có thể kiểm tra bằng mắt thường rằng các cơ cấu đỡ đang ở vị trí vận chuyển.

6.9. Các phần chuyển động để truyền công suất cho tời

6.9.1. Những nguy cơ do các bộ phận truyền động chuyển động phải được ngăn ngừa bằng cách bố trí, bằng khoảng cách an toàn, xem 6.1.1, hay bằng các che chắn cố định, xem 6.1.6.

6.9.2. Nếu dự kiến trước sự tiếp cận bình thường, ví dụ như để điều chỉnh hay chăm sóc hằng ngày thì phải sử dụng các che chắn và trong thực tiễn phải được giữ gắn liền với máy bằng dây, xích, bản lề... Yêu cầu này phải được áp dụng khi hằng ngày cần thực hiện các điều chỉnh, chăm sóc mô tả trong sổ tay người vận hành.

CHÚ THÍCH: Cho phép tiếp cận bình thường, ví dụ như, khi người vận hành cần điều chỉnh một số thành phần của những chức năng cho trước trong vận hành bình thường phù hợp với việc sử dụng theo chức năng của máy.

6.9.3. Những máy có các cửa để tiếp cận hay che chắn có thể mở hoặc tháo ra được để lộ rõ những phần từ máy tiếp tục quay hay chuyển động sau khi công suất đã bị ngắt đều phải có, tại ngay vùng đó dấu hiệu chỉ chuyển động quay dễ nhận thấy, hoặc chỉ dẫn về sự quay, hoặc dấu hiệu an toàn thích hợp.

6.9.4. Những tời được dẫn động bằng trục trích công suất thiết kế để hoạt động ở vị trí tĩnh tại phải có biện pháp để ngăn chặn sự tách rời khỏi trục trích công suất.

7. Thông tin về sử dụng

7.1. Sổ tay hướng dẫn

Tời phải được cấp sổ tay hướng dẫn phù hợp với ISO 3600. Nếu tời là bộ phận hợp thành của một máy như là máy ủi, thông tin liệt kê trong tiểu mục này có thể nằm trong một phần thích hợp của bản hướng dẫn sử dụng máy toàn phần. Sổ tay hướng dẫn phải có đầy đủ về an toàn sử dụng và chăm sóc tời và khi thích hợp, ít nhất phải có những thông tin sau:

a) dán dữ liệu thông tin theo 7.2;

b) dữ liệu về trọng tải - momen xoắn đầu vào tối đa và số vòng/phút (chỉ đối với tời tháo ra được), lực kéo tối đa định mức của trống trần và trống đầy tương ứng;

c) đường kính cáp tối đa khuyến cáo;

d) chiều dài day tối đa, phụ thuộc vào đường kính cáp;

e) mô tả về chức năng của tời và bố trí truyền động công suất (đối với những tời dẫn động phi cơ khí), hệ thống biểu đồ, cho thấy áp suất và thể tích tối đa của dòng chảy, hoặc điện áp và cường độ dòng điện tương ứng;

f) mô tả các cơ cấu an toàn;

g) hướng dẫn vận hành tời;

h) hướng dẫn chăm sóc bao gồm cả điều chỉnh các cơ cấu an toàn, kiểm tra cáp, chăm sóc phòng ngừa, hướng dẫn kiểm tra và bôi trơn;

i) Hướng quay của TTCS, tần số quay định mức khuyến cáo của TTCS, công suất khuyến cáo của TTCS (chỉ đối với tời tháo ra được);

7.2. Ghi nhãn

Tiêu chuẩn quốc tế này không bao gồm các yêu cầu về ghi nhãn quốc gia và vùng tồn tại.

Tất cả tời phải được ghi nhãn rõ ràng và bền vững, rõ ràng với những thông tin sau:

a) tên và địa chỉ nhà sản xuất hay nhập khẩu khi thích hợp;

b) kiểu tời;

c) năm sản xuất hoặc các dữ liệu khác để xác định năm sản xuất;

d) số lô sản xuất;

e) lực kéo định mức tối đa của trống trần được tính phù hợp với 5.2 c), trừ khi thông tin này đã có trong sổ tay hướng dẫn theo 7.1;

f) mọi đường kính cáp có thể dùng được phù hợp với 6.2.1 và 6.3 ); trừ khi thông tin này đã có trong sổ tay hướng dẫn theo 7.1;

g) áp suất và lưu lượng dòng chảy cho phép của dầu nếu dầu dùng cho truyền động công suất), trừ khi thông tin này đã có trong sổ tay hướng dẫn theo 7.1;

h) tải trọng đứt tối thiểu của cáp tính theo 6.3 đối với những hệ thống máy/tời (chỉ đối với những tời tháo ra được);

i) hướng quay của TTCS, tần số quay định mức khuyến cáo của TTCS, công suất khuyến cáo của TTCS (chỉ đối với những tời tháo ra được).

7.3. Cảnh báo

Tất cả các máy phải kèm theo cảnh báo bằng ngôn ngữ được nước sử dụng chấp nhận, in bằng chữ hoa với khổ biển báo và chữ phù hợp với tiêu chuẩn hiện hành và bao gồm câu sau:

CẢNH BÁO - TỜI KHÔNG ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ CẨU (NÂNG HẠ)

Dòng chữ này có thể được thay thế bằng một biểu tượng thiết kế phù hợp với ISO 11684 hay ISO 9244. Cảnh báo phải được đặt ở vị trí dễ nhận thấy trên cụm máy và phải chịu được các điều kiện làm việc dự kiến, như là tác động của nhiệt độ, độ ẩm, xăng dầu mỡ, mài mòn và phá hủy của thời tiết.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 3108 : 1974, Cáp thép sử dụng chung - Xác định tải trọng đứt thực tế.