출처: 국토교통부
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행정규칙(훈령·예규·고시)
국토교통부 고시 제2015 - 409호 「건설기계 안전기준에 관한 규칙」제172조에 의거 안전기준의 시행에 필요한 세부기준 및 시험방법 등에 관한「건설기계 안전기준 시행세칙」을 다음과 같이 제
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「건설기계 안전기준 시행세칙」제정 고시
국토교통부 고시 제2015 - 409호
「건설기계 안전기준에 관한 규칙」제172조에 의거 안전기준의 시행에 필요한 세부기준 및 시험방법 등에 관한「건설기계 안전기준 시행세칙」을 다음과 같이 제정․고시한다.
2015년 6월 24일
국토교통부장관
건설기계 안전기준 시행세칙
제1조(목적) 이 고시는「건설기계 안전기준에 관한 규칙」제172조에 따라 위임된 사항과 그 시행에 관하여 안전기준에서 정하는 기준의 시행에 필요한 세부기준 및 시험방법 등을 정함을 목적으로 한다.
제2조(적용범위) 건설기계의 안전기준 확인에 필요한 세부기준 및 시험방법 등은「건설기계관리법」(이하 “법”이라 한다), 같은 법 시행령(이하 “영”이라 한다), 같은 법 시행규칙(이하 “규칙”이라 한다) 및「건설기계안전기준에 관한 규칙」(이하 “안전기준”이라 한다)에서 정한 것을 제외하고는 이 고시에서 정한 기준에 적합하여야 한다.
제3조(세부기준 및 시험방법 등)
1. 안전기준의 세부기준 및 시험방법 등은 별표에 따를 것
2. 동일한 시험항목의 세부기준에 있어서 한국산업표준(KS) 또는 국제표준(ISO)에 따른 시험에 적합한 경우 건설기계 안전기준 시행세칙에 적합한 것으로 본다.
제4조(재검토기한)「훈령․예규 등의 발령 및 관리에 관한 규정」(대통령훈령 제248조)에 따라 이 고시 발령 후의 법령이나 현실여건의 변화 등을 검토하여 이 고시의 폐지, 개정 등의 조치를 하여야 하는 기한은 2018년 6월 30일까지로 한다.
부 칙(제2015-409호, 2015. 6. 24.)
① (시행일) 이 고시는 고시한 날부터 시행한다. 다만, 각 항목별 해당 안전기준의 시행시기에 준하여 시행한다.
[별 표]
건설기계 안전기준의 세부기준 및 시험방법 등
1. 굴삭기의 낙하물 보호가드(FOG) 시험
2. 굴삭기의 전도보호구조(TOPS) 시험
3. 굴삭기의 전복보호구조(ROPS) 시험
4. 지게차 조종사 보호구조 시험
5. 토공 건설기계의 전복보호구조(ROPS) 시험
6. 토공 건설기계의 낙하물보호구조(FOPS) 시험
7. 조종실 내장재 연소성시험
8. 로더의 유압배관 압력시험
9. 트럭식 건설기계의 후부안전판 강도시험
10. 트럭식 건설기계의 제동능력시험
11. 트럭식 건설기계의 조향성능시험
12. 트럭식 건설기계의 속도계 시험
13. 트럭식 건설기계의 최고속도제한장치 시험
14. 트럭식 건설기계의 경음기 시험
15. 트럭식 건설기계의 창유리시험
1. 굴삭기의 낙하물 보호가드(FOG)시험(안전기준 제12조의6제1항제1호 관련)
1.1 적용 범위
본 규정은 굴삭기의 조종실 전방 또는 상부에서 접근하는 물체(돌, 파편 등)로 부터 굴삭기 조종사의 안전을 확보하기 위한 안전기준 제12조의6제1항6제1호의 조종사를 보호하는 가드에 대한 세부기준 및 시험방법에 대하여 규정한다.
1.2 용어정의
1) 낙하물 보호가드
굴삭기 조종사를 보호하기 위해 조종실에 설치하는 상부가드와 전방가드를 말한다.
2) 전방가드
굴삭기의 조종실 전방에 대한 보호를 목적으로 하는 가드를 말한다.
3) 상부가드
굴삭기 조종실 위에서의 낙하물에 대한 보호를 목적으로 하는 가드를 말한다.
4) 변형한계체적(DLV)
안전기준 제2조의39호에 따른 조종사를 보호할 수 있는 최소공간을 말한다.
5) 시편
낙하물 보호가드의 시험을 위해 충격을 가하는 낙하 시편을 말한다.
1.3 구비서류 및 시험품
시험건설기계는 완성건설기계 1대를 원칙으로 한다. 다만 가능한 경우 시험품 또는 시험품을 포함한 건설기계의 일부분만으로도 할 수 있으며 구비서류는 다음과 같다.
1) 시험건설기계의 제원 및 낙하물 보호가드에 관한 기술자료
2) 기타 시험과 관련하여 필요한 설계도면 및 자료
1.4 시험기준
1.4.1 상부가드시험
상부가드시험 중에 상부가드 또는 조종실의 어떠한 부위도 필요 성능 수준에 대한 에너지 수준에서 DLV를 관통하지 않아야 한다.
1) 수준 1：흡수 에너지 1,365J
2) 수준 2：흡수 에너지 11,600J
※ 시편이 상부 가드를 통하여 관통될 경우, 시험은 실패한 것으로 한다.
1.4.2 전방가드시험
전방가드시험 중에 전방가드 또는 조종실의 어떠한 부위도 필요 성능 수준에 대한 에너지 수준에서 DLV를 관통하지 않아야 한다.
1) 수준 1：흡수 에너지 700J
2) 수준 2：흡수 에너지 5,800J
※ 시편이 전방 가드를 통하여 관통될 경우, 시험은 실패한 것으로 한다.
1.5 시험조건
1) 조종실은 건설기계의 사용목적과 낙하 및 접근 물체의 위험에 대비하여 아래 사항 중 하나를 갖추어야 한다.
(1) 낙하물로부터 조종사를 보호하는 상부가드
(2) 전방으로부터 접근하는 물체로부터 조종사를 보호하는 전방가드
(3) 상부가드와 전방가드의 조합
2) 보호 면적은 다음을 포함한다.
(1) 조종실 전방에서 접근하는 물체로부터 조종사를 보호하는 전방가드의 DLV 수평 보호 면적보다 큰 면적
(2) 조종실 상부에서 낙하하는 물체로부터 조종사를 보호하는 상부가드의 DLV 수직 보호 면적보다 큰 면적
3) 허용 수준은 다음과 같이 2가지로 정의한다.
(1) 허용 수준 1：작은 물체(작은 돌, 작은 파편 및 고속 도로 정비, 지반 공사와 기타 공사 현장 작업 시 직면하는 작은 물체 등으로 부터의 보호 수준)
다만, 운전중량 6,000kg 이하의 굴삭기에 해당
(2) 허용 수준 2：큰 물체(바위, 큰 파편 및 건설, 해체공사 작업시 직면하는 큰 물체 등으로 부터의 보호 수준) 다만, 운전중량 6,000kg 초과의 굴삭기에 해당
4) 측정 정밀도
가드의 변형 측정 정밀도는 측정된 최대 변형의 ±5 % 이내로 한다.
5) 건설기계 또는 시험 베드 조건
(1) 조종사 보호물은 실제 건설기계 사용 시와 같은 방법으로 부착하여 평가한다. 완성 건설기계가 필요하지는 않지만 조종사 보호물은 완성 건설기계와 동일하게 장착하여야 한다.
(2) 조종사 보호물이 건설기계에 장착되어 있는 경우에는 다음과 같이 적용한다.
① 모든 작업 공구는 정상 위치로 둔다.
② 타이어를 포함한 모든 서스펜션 시스템은 작업 위치에 둔다.
(3) 모든 조종실 구성품 중에서 조종실 보호물의 강도 향상을 목적으로 하지 않는 유리, 탈거 가능한 패널 또는 부속품 등은 탈거한다.
(4) 가드는 제조자의 시방으로 제조된 것을 시험한다.
1.6 시험실 시험
1.6.1 상부가드 시험 설비
1) 수준 1 시험용 낙하 시편 소재는 강철 또는 단철로 하고, 접촉면은 구형으로 지름이 250밀리미터 이하이어야 하며, 필요한 에너지에 부합하는 중량과 낙하 비율을 결정한다. 수준 1의 표준 중량은 46kg이다.
2) 수준 2 시험용 낙하 시편 소재는 강철이어야 하며(그림 1 참조) 위치 에너지 제어 장치가 필요하며 필요한 에너지에 부합하는 중량과 낙하 비율을 결정한다. 수준 2의 표준 중량은 227kg이다.
단위：mm
1：드릴과 탭으로 리프팅 아이를 가공한다.
Ød1＝204, Ød₂＝255∼260, l1＝102, l2＝68, l3＝583∼585
a) 수준 1：중량 46 kg b) 수준 2：중량 227 kg
치수 d₁, d₂, l₁, l₂및 l₃는 주어진 조건에 따른다. 필요 에너지를 내기위한 낙하물의 중량 및 낙하 높이를 고려하여 낙하 시험물의 치수를 결정한다.
그림 1 낙하 시험물 예시
높이, m
46 kg(3 m 높이)＝1,365 J
중량, kg
a) 수준 1 필요 에너지 선도 필요 에너지：1,365J
높이, m
227 kg(5.2 m 높이)＝11 600 J
중량, kg
b) 수준 2 필요 에너지 선도 필요 에너지：11,600J
그림 2 필요 에너지에 따른 낙하 시편의 높이와 중량
1.6.2 전방가드 시험 설비
시험용 낙하 시편 소재는 강철로 하고, 접촉면은 지름이 260밀리미터 이하로 그림 1과 같이 한다.
1.7 시험 절차
1.7.1 상부가드와 전방가드의 최소 관통 저항의 면적을 평가하는 절차이다. 유리창이나 장치의 절개, 커버 소재나 두께의 차이와 같은 설계 특성이 DLV의 수평 및 수직투영 범위 내에 낮은 관통 저항면적을 나타낼 경우 낙하 또는 정적 시험 위치를 그에 따라 조절한다. 추가적으로 상부가드 또는 전방가드 커버가 절개되어 있는 경우 낙하 또는 정적 시험 중에 보호 장치 또는 유사물로 채워 적절하게 보호하도록 한다.
1.7.2 상부가드시험
1) 낙하 시편(그림 1)의 작은 부분이 아래로 오도록 하여 상부가드의 위에 둔다. 낙하 시편은 DLV 최상부 수평 영역의 수직 투영 범위에 둔다. 그렇지 못한 경우에는 2번의 낙하시험을 하여야 한다. 한 곳은 중요 상부 구조 부재로부터 가장 먼 상부 수평 범위에 위치시키고, 다른 한 곳은 2), 3) 과 4)에 따른다. 또한 DLV 위에 다른 영역에 사용된 기타 소재와 두께가 다른 영역은 영역별로 낙하 시험 대상으로 하도록 한다. 이러한 시험은 동일 상부 가드에서 수행한다.
2) 시편의 작은 부분을 상부가드 DLV의 수직 투영 내에 둔다.
3) 2)의 필요조건에 따라 시편의 작은 부분이 DLV 최상부의 지지되어 있지 않은 가장 넓은 영역(중요 상부 구조 부재로 지지 되지 않는 영역)에 근접하게 위치시킨다.
4) DLV 수직투영이 중요 상부 구조 부재에 의해서 2개 또는 그 이상의 요소로 나누어졌을 때, 2)와 3)은 DLV 투영의 가장 큰 영역을 포함하는 요소에 적용된다.(그림 3 참조)
1：A－B－C의 무게 중심
2：주요 구조 부재
3：낙하 시편
4：DLV 상부면
면적 I과 면적 II는 상부가드에 DLV 영역의 수직 투영 분할 면적으로 한다. 면적 I은 면적 II 보다 크다.
그림 3 상부가드에 대한 낙하 시험 충격 지점
5) 낙하 시편은 시험기준의 위치 에너지를 얻기 위하여, 2)와 3)의 위치 위로 수직으로 올린 후 낙하 시편을 저항 없이 낙하시킨다.
6) 자유 낙하가 정확한 위치에 타격하거나 1)∼4)에 기술한 충격 위치와 동일하지 않은 경우, 편차는 다음과 같이 제한한다.
① 수준 1 가드, 시편의 작은 부분의 초기 충격은 반지름 100밀리미터 원 안에 있도록 한다.(이 원의 중심은 상부가드시험의1)∼4)에 따라 시편의 수직 중심선과 일치하여야 하지만, 중요 상부 수평 부재에는 해당하지 않는다)
② 수준 2 가드, 시편의 작은 부분의 초기 충격은 반지름 200밀리미터 원 안에 있도록 한다.(이 원의 중심은 상부가드시험의 1)∼4)에 따라 시편의 수직 중심선과 일치하여야 하지만, 중요 상부 수평 부재에는 해당하지 않는다)
③ 수준 1 가드, 시편과 가드의 초기 접촉은 낙하 시편의 구형 쪽으로 한다. 수준 2 가드, 시편과 가드의 초기 접촉은 낙하 시편의 작은 부분으로 한다.(그림 1 참조)
④ 연이은 충격의 위치와 충격 지점은 고려하지 않는다.
7) 상부가드에 동일한 에너지를 적용하여 동적으로 시험 할 수 있다.
1.7.3 전방가드 시험
1) 정적 시험
① 적합한 관통 시편의 작은 부분을 ② ∼ ④에 따른 위치의 전방가드에 둔다.
② 시편의 작은 부분은 DLV의 가장 근접한 전방에 DLV의 수평 투영 내에 두고, 전방가드에 가장 넓은 지지하지 않은 영역(중요 구조 부재로부터 지지하지 않은 영역)의 중심에 둔다.(그림 4 참조)
1：상부가드 2：전방가드
3：DLV 4：시 편
그림 4 시험 위치
③ DLV의 수평 투영은 중요 구조 부재에 의해 2개 또는 그 이상의 면적으로 나누도록 하고, ①과 ②의 DLV 투영에 최대 근접한 가장 넓은 면적을 포함하여야 한다.(그림 4 참조)
④ 시편은 ②와 ③의 위치에서 전방 가드 표면에 수직으로 가압하여야 한다.
⑤ 하중 변형률은 하중 적용점에서 정적으로 고려할 수 있고 5 mm/s를 초과하지 않도록 한다.
⑥ 변형 증가에서의 힘과 변형은 15 밀리미터보다 적어야 하고, 하중 적용점에서 측정하여 기록한다.
⑦ 하중은 전방가드가 필요 에너지를 만족할 때까지 계속한다.(그림 5 에너지 계산 방법 참조) 에너지 계산에 사용된 변형은 힘의 작용선상의 전방가드의 변위이다. 시편의 작용선은 초기 접촉점의 반지름 50밀리미터 내에 유지하여야 한다.
Deflection()
힘(F)
그림 5 에너지 변형 선도
2) 동적 시험
① 전방가드는 가드에 동일한 에너지를 적용하여 동적으로 시험 할 수 있다.
② 선택 시 낙하 시편 사용에 대한 개요는 오버헤드 가드 시험에 사용할 수 있다.(그림 4 참조)
③ 상부가드시험에 따른 절차는 필요 에너지에 대해서 낙하 높이와 중량을 결정할 수 있다.
④ 낙하 시험 위치는 정적 시험의 ① ∼ ③에 따른다.
1.8 시험결과작성
시험결과 등을 별지 제1호 서식의 “낙하물 보호가드 시험 결과 기록표”를 사용한다.
(별지 제1호 서식)
낙하물 보호가드 시험 결과 기록표
A.1 I D
A.1.1 장 비
형 식：·····················································································
제 조 사：·····················································································
모 델：·····················································································
일련 번호 (적용된 경우)：··································································
장비 프레임 부품 번호：····································································
A.1.2 조종사 보호물
A.1.2.1 상부가드
제 조 사：·····················································································
모 델：·····················································································
일련 번호 (적용된 경우)：··································································
가드 부품 번호：·············································································
A.1.2.2 전방가드
제 조 사：·····················································································
모 델：·····················································································
일련 번호(적용된 경우)：···································································
전방 가드 부품 번호：······································································
A.2 제조사 제공 정보
DLV 위치：···················································································
A.3 결 론 다음 사항에 의거하여 시험을 확정한다.
1) 합격여부 판정 : ··········································································
2) 시험 일자：················································································
3) 시험 기관 명칭 및 주소：·······························································
4) 시험자 (서명 또는 인)：·································································
5) 보고서 작성 일자：·······································································
2. 굴삭기의 전도보호구조(TOPS) 시험(안전기준 12조의6 제1항제2호 관련)
2.1 적용 범위
본 규정은 굴삭기가 전도시에 좌석안전띠를 착용한 상태의 조종사를 보호하기 위한 안전기준 12조의6제1항제2호의 전도 보호 구조(TOPS)에 대한 세부기준 및 시험방법에 대하여 규정한다.
2.2 용어 정의
1) 전도보호구조
건설기계가 넘어졌을 때 좌석벨트를 착용한 조종사가 눌려 다칠 위험을 줄이도록 한 구조
2) 선회 프레임
TOPS를 장착한 굴삭기의 선회 상부 프레임의 주요 섀시 또는 하중 지지 구조물 부재
3) 하중 분산 장치
하중 적용 지점에서의 TOPS 부재의 국부 관통을 방지하는데 사용하는 장치
4) 하중 적용 지점
TOPS 구조물에 시험 하중을 적용하는 지점
5) 모의 지표 평면(SGP)
전도 후 전도 방향의 장비의 편평한 표면
6) 측면 모의 지표 평면(LSGP)
장비의 측면 전도 방향의 평면이다. 가장 먼 끝을 지나는 수직 평면 내에서의 수평축 DLV에서 15° 경사진 평면(LSGP)이다.(그림 1 참조) LSGP는 무부하 상태의 TOPS 및 수직 15°를 유지한 상태에서 적용한 하중으로 움직이는 평면
a：측면 하중을 받는 상부 TOPS 부재
b：부재 a의 시야 끝에서 가장 먼 지점
c：지점 b를 지나는 수직선
d：선 c를 지나는 장비 세로 중심선에 평행한 수직 평면
e：측면 모의 지표 평면
그림 1 측면 모의 지표 평면(LSGP)
2.3 구비서류 및 시험품
시험건설기계는 완성건설기계 1대를 원칙으로 한다. 다만 가능한 경우 시험품 또는 시험품을 포함한 건설기계의 일부분만으로도 할 수 있으며 구비서류는 다음과 같다.
1) 시험건설기계의 제원 및 전도보호구조에 관한 기술자료(재질)
2) 기타 시험과 관련하여 필요한 설계도면 및 자료
2.4 시험기준
운전중량 1,500 kg초과∼6,000 kg이하 굴삭기는 안전기준 제12조의6 제1항 제2호 및 별표 2.굴삭기의 전도보호구조 시험방법 및 기준에 적합하여야 한다.
2.5 시험조건
2.5.1 U：장비 중량에 대해 구조물이 흡수한 에너지(j)
2.5.2 F：힘(N)
2.5.3 M：제조사 최대 권장 중량(kg)
제조사 최대 권장 중량은 모든 유체의 완충, 공구 및 TOPS를 장착한 작동 조건의 어태치먼트를 포함한다.
2.5.4 L：TOPS 길이(mm)
1) 2 또는 4개 기둥의 TOPS 또는 하중 지지 구조물 부재의 길이(L)는 TOPS 기둥의 가장 먼 면에서 하중 지지 부재의 외팔보의 가장 먼 끝까지의 TOPS 상부에서 측정한다.(그림 2 참조)
2) 그 외 모든 TOPS 길이(L)는 전후 기둥과 바깥쪽 사이의 최대 전폭이다.(그림 3 참조)
2.5.5 W：TOPS 폭(mm)
1) 2 또는 4개 기둥의 TOPS 또는 하중 지지 구조물 부재의 폭(W)은 DLV 폭의 수직 투영 하중 지지 부재의 외팔보 부분이다. 폭은 TOPS 기둥의 가장 먼 면에서 하중 지지 부재의 외팔보의 가장 먼 끝까지의 TOPS 상부에서 측정한다.(그림 2 참조)
2) 그 외 모든 TOPS 폭(W)은 좌우 기둥의 바깥쪽 사이의 최대 전폭이다.(그림 3 참조)
2.5.6 L1：TOPS 변형(mm)
DLV의 경계 평면
하중 분산 장치
소켓
비 고 : 하중 분산기 및 소켓은 집중 관통을 방지하고 하중 발생 장치의 끝을 지지하는 데 사용한다.
그림 2 2개 기둥 TOPS의 측면 하중 적용 지점
DLV의 경계 평면
전방
후방
하중 분산 장치
소켓
비 고 : 하중 분산기 및 소켓은 집중 관통을 방지하고 하중 발생 장치의 끝을 지지하는데 사용한다.(2개의 소켓 사용은 요구되어지는 하중을 적용하기 위해 1개 이상의 소켓이 동시에 사용 되어 질 수 있다는 예를 보여주기 위해서 나타낸 것임)
그림 3 4개 기둥 TOPS의 측면 하중 적용 지점
2.6 시험 방법 및 시설
2.6.1 일반 사항
TOPS의 필요 사항은 측면 방향에서 흡수되는 에너지이며 측면 하중 내에서는 변형을 제한한다. 에너지 필요 사항 및 측면 하중 내에서의 변형(DLV) 제한은 소켓에 가해지는 충격 저항에 대해서 TOPS의 심한 변형이 없어야 한다. 평가 절차는 실제 전도로 구조적인 변형을 반복할 필요는 없지만 시트 벨트를 맨 조종사의 충돌 보호를 위해 최소한 다음 조건을 만족하여야 한다.
1) 편평하고 견고한 지표 표면
2) 표면과의 접촉을 유지한 자세의 선회 프레임 세로축에 대한 90°의 전도각
2.6.2 측정정밀도 중량, 힘 및 변형을 측정하는 데 사용하는 장비의 측정 정밀도는 아래의 표1을 만족하여야 한다.
표 1 측정 정밀도
양
단 위
기 호
공 차(1)
기본 단위
선형 치수
미터(metre)
m
±0.5 %
중 량
킬로그램(kilogram)
kg
±2 %
시 간
초(second)
s
±1 %
섭씨 온도
섭씨(degree Celsius)
℃
≤ 200℃：±1℃
> 200℃：±2 %
각 도
라디언(radian)
rad
±0.02 rad
주 파 수
헤르츠(hertz)
Hz
±1 %
응용 단위
면 적
제곱 미터(square metre)
m2
±2 %
부 피
세제곱 미터(cubic metre)
m3
±3 %
리터(litre)(2)
L
힘
뉴턴(Newton)
N
±1 %
압 력
파스칼(Pascal)
Pa
±2 %
일 률
와트(watt)
W
±2 %
각 속 도
초당 각도 변화율
rad/s
±2 %
속 도
초당 거리 변화율
m/s
±2 %
가 속 도
초의 제곱 당 거리 변화율
m/s2
±2 %
토 크
뉴턴 미터(newton metre)
Nㆍm
±2 %
에 너 지
줄(joule)
J
±2 %
부피 변화율
초당 부피 변화율
m3/s
±2 %
음압 수준
데시벨[decibel
(참조. 20 μPa)]
dB
±1 dB
주) (1) 동일한 양에 다른 단위를 사용할 경우에도 위의 공차를 적용한다. 이 규격에서 명시하지 않은 다른 종류의 특정 단위(미시 단위, 미세 단위 및 정밀 측정 단위)에 대한 공차는 필요에 따라 각 규격에서 정하여야 한다.
(2) 1L＝1 dm3
2.6.3 시험 시설
고정구는 받침대에 TOPS 선회 프레임 조립체를 고정하기에 적합하여야 하며, 표 2의 공식으로 측정에 필요한 측면 하중을 적용하여야 한다.
2.6.4 TOPS 선회 프레임 조립체 및 받침대의 선택작업장치
1) TOPS는 작동 장비의 장착과 동일하게 선회 프레임에 장착하여야 한다.(그림 4 참조) 선회 프레임 전체를 평가하지는 않지만 선회 프레임 및 장착한 TOPS 시험 시편은 작동 및 설치의 구조적 설정을 명시하여야 한다.
2) 탈착이 가능한 유리, 패널, 문 및 기타 비구조성 부품은 구조물평가에 영향이 없도록 탈거하여야 한다.
3) 시험할 때 장비와 지면 완충 장치 부품을 외부적으로 구속하여 시험 시편의 하중과 변형에 영향이 없어야 한다.
4) 장비 프레임에 TOPS를 장착하는데 사용하는 완충 장치 부품(하중의 작용 및 전달 경로)은 시험을 시작할 때 원래의 위치에 있어야 하며 기능이 되어야 한다.
a) 고 정 b) 실제 장비(비교)
TOPS
TOPS
선회 프레임
고정
언더 캐리지
선회 베어링
선회 프레임
그림 4 선회 프레임의 고정
2.7 시험 하중 절차
2.7.1 일반 사항
1) 모든 하중 적용 지점은 하중 적용 전에 구조물에 인식 표시를 하여야 한다.
2) 하중을 가하는 도중에는 구조물을 다시 세우거나 수리를 하지 않아야 한다.
3) 하중 분산 장치는 집중 관통을 방지할 수 있으나 TOPS의 회전을 방해하지 않아야 한다.
표 2 필요 에너지 측정 공식
측면 하중 에너지
J
세로 하중 에너지
J
2.7.2 측면 하중
1) 하중 분산 장치는 TOPS 길이(L)의 80 % 이하로 한다.
2) 2 또는 4개 기둥의 TOPS의 초기 하중은 TOPS 길이(L) 및 DLV의 전후 평면의 수직 투영으로 한다. 하중 적용 지점은 2 또는 4개 기둥의 TOPS 구조물에서 지점 L/3 밖에 있어야 한다. 지점 L/3는 DLV의 수직 투영 및 2 또는 4개 기둥의 TOPS 구조물 사이에 있다. 하중 적용 지점은 DLV의 수직 투영에 들어올 때까지 구조물에서 멀어질 수 있다.(그림 2 참조)
3) 2개 이상 기둥의 TOPS의 하중 적용 지점은 DLV의 전후 경계 평면 바깥 쪽 80 밀리미터의 수평 투영 평면 사이에 있어야 한다.(그림 3 참조)
4) 조종석이 선회 프레임 세로 중심선을 벗어난 경우의 하중은 시트에(시트와 가장 근접한 지점의 바깥쪽에 가해야 한다.) 가장 근접하여야 한다. 조종석이 선회 프레임 세로 중심선에 있는 경우의 TOPS 구조물 및 장착부(좌측 또는 우측의 하중 방향에 따라 힘-변형의 결과가 다르게 나타 날수 있기 때문에 측면 하중은 TOPS 선회 프레임 조립체에 가혹한 방향으로 하중을 가한다.)는 좌우 하중의 위치로 힘과 변형 간의 다른 결과를 나타내므로 측면 하중은 TOPS 선회 프레임 조립체에 가혹 하중을 가한다.
5) 하중의 초기 방향은 선회 프레임 세로 중심선을 지나는 수직 평면에 수평 및 직각으로 하여야 한다. 연속 하중으로 TOPS 선회 프레임 변형이 하중의 방향으로 발생할 수 있으므로 방향 전환은 허용한다.
6) 변형률은 정하중으로 하여야 한다. 적용 하중률은 하중 적용 지점에서 정적 변형률 5 mm/s 이하로 하여야 한다. 15 밀리미터 이하의 변형 증가(결과 하중의 적용 지점), 힘 및 변형값은 기록하여야 한다. 이 하중은 TOPS가 에너지 필요 사항에 도달할 때까지 계속 가할 수 있다. 에너지(U)계산 방법은 그림 5를 참조한다. 에너지 계산에 사용한 변형은 힘의 작용선상의 TOPS이어야 한다. 하중 적용 장치를 지지하기 위한 부재의 변형은 전체 변형에서 제외하여야 한다.
힘
변형
그림 5 하중 시험에 대한 에너지 변형 선도
2.8 허용 기준
2.8.1 특정 측면 에너지 필요 사항은 1개의 시편 시험에 만족하거나 초과하여야 한다. 만족하는 수치를 결정하는 공식은 표 2와 같다.
2.8.2 TOPS의 일부분이라도 측면 하중 시험 중에 DLV 내에 들어가지 않아야 한다.
2.8.3 측면 모의 지표 평면(LSGP)은 측면 하중 시험 중에 DLV 내에 들어가지 않아야 한다. 다만 하중 적용 하에서 TOPS 가 변형이 될 방향과 면하게 되는 측면 장착식 조종석에 대하여 측방 하중을 가하는 동안 TOPS 부재(또는 LSGP)가 DLV를 침범하는 것을 피하기 위해 ISO 3164에서 정의한 축 LA에서 대하여 전방으로 15°까지 기울이는 것이 허용된다. DLV의 전방 경사는 장비 부품 또는 조종장치에 간섭이 있을 경우에는 15° 이하로 제한 한다. (그림 6a) 참조).
2.8.4 LA 축 위의 변형한계체적(DLV)의 측면 하중 부분은 최소 에너지 필요 사항을 만족할 경우 그림 6 b)와 같이 유도하거나 측면으로 15°까지 기울일 수 있다. (LA 아래영역의 DLV 무시 할 수 있다.)
2.8.5 TOPS는 선회 프레임 또는 장착부의 결합 시 선회 프레임에서 이탈하지 않아야 한다.
최대 15°
최대 15°
a) LA축에 대해서 상부 DLV의 허용 기울기
b) 상부 DLV의 측면 기울기
그림 6 상부 DLV의 기울기
2.9 시험결과작성
시험결과 등을 별지 제2호 서식의 “굴삭기의 전도보호구조(TOPS) 시험 기록표”를 사용한다.
(별지 제2호 서식)
“굴삭기의 전도보호구조(TOPS) 시험 기록표”
A.1 식 별
A.1.1 장 비
형 식 : ··················································································
제 조 사 : ···················································································
모 델 : ··················································································
일련 번호 : ··················································································
선회 프레임 부품 번호 : ··································································
A.1.2 TOPS
제 조 사 : ···················································································
모 델 : ··················································································
일련 번호 : ··················································································
TOPS 프레임 부품 번호 : ································································
A.2 제조사 제공 정보
최대 권장 중량：········································································· kg
DLV 위 치：···············································································
A.3 기 준
측면 하중 에너지：······································································· J
A.4 시험 결과
A.4.1 측면 하중 다음 에너지 수준은 TOPS 구조물 부재 또는 DLV의 모의 지면 평면에 관통이 없는 도달 또는 초과 수준이다.
최대 획득 에너지：········································································ J
A.4.2 온도 및 소재
A.4.2.1 시험은 ······· ℃에서의 TOPS 및 선회 프레임 부재로 실시하였다.
A.4.2.2 (A.4.2.1의 온도가 －18℃ 이하일 경우에 다음 사항을 명시한다.)
TOPS 구조물의 금속 부재에 대한 샤르피 V－노치 충격 강도 필요 사항의 시험
시편 크기············· 밀리미터 × ······ 밀리미터로 하였다.
흡수 에너지：············································································· J
너트 등급：··················································································
볼트 등급：··················································································
A.5 인 증
최소 성능 필요 사항은 최대 장비 중량 ········· kg에 대해서 이 시험을 만족하였다.
시험 일자：··················································································
시험소명 및 주소：·········································································
시 험 자：····················································································
시험 보고서 일자：·········································································
3. 굴삭기의 전복보호구조(ROPS)시험(안전기준 제12조의6제1항제3호관련)
3.1 적용 범위
본 규정은 굴삭기가 전복 시에 좌석안전띠를 착용한 상태의 조종사를 보호하기 위한 안전기준 12조의6제1항제3호의 전복 보호 구조(ROPS)에 대한 세부기준 및 시험방법에 대하여 규정한다.
3.2 용어 정의
1) 선택작업장치
특정 작업을 위해 기본장비에 장착 할 수 있거나 조립할 수 있는 구성부품
2) 경계면(Boundary Plane) BP
변형한계체적(DLV)의 후면, 측면과 돌출된 위치와 수직인 평면으로 하중 적용 구역을 결정하기 위해 경계면을 사용
3) 가상 경계 지표면(Boundary Simulated Ground Plane), BSGP 평면
장비가 전복되었을 때 지표면과 충돌 시에 조종사에게 추가적인 보호를 제공할 수 있도록 구조적으로 견고한 장비 위의 지점으로 이루어진 면
4) 상승 조종실(Cab riser)
좌석 기준점(SIP)의 일반적인 높이보다 250밀리미터 이상 높일 수 있는 조종실
5) 지표 기준면(Ground Reference Plane), GRP
장비를 주차시킬 수 있는 기존의 평면으로 단단하고 평탄한 표면
6) 수평방향 가상 경계지면(Lateral boundary Simulated Ground Plane)
LBSGP는 장비가 옆으로 누워있다고 가정한 상태에서 제조사가 명시한 작업장치와 선택 작업장치를 장착하고 GRP 위에서 암과 버켓을 펼쳐 버켓의 끝단이 가장 멀리 도달 할 수 있는 위치로 만든 자세에서의 붐 상단의 최저 높이점과 ROPS가 장착된 상부 프레임상의 가장 앞쪽 끝단점 그리고 카운터웨이트 상에서 왼쪽 윗부분으로 구성된 3 개의 지점을 연결해서 만든 가상 평면
7) 수평(측면)방향 가상 지면(Lateral Simulated Ground Plane) LSGP
정차상태 자세에서 측면에 정의되는 평면
비고 1 : 이 평면은 장비의 길이방향의 중심선과 평행한 수직의 평면을 회전시킬 때 설정되는 평면에서 ROPS구조물의 상부인 최대 외곽지점을 통과하는 새로운 평면으로 ROPS구조물의 상부는 두 번째로 낮은 지점이며 수평방향의 부하가 적용된다.
비고 2 : 그림 2에서 a 및 e로 표기되는 2개의 견고한 지점은 장비 질량의 절반을 각각 지지 할 수 있다.
비고 3 : LSGP는 무 부하상태인 ROPS구조물에서 설정되며 ROPS 구조물과 함께 이동한다. 부하는 ROPS 구조물에 예측된 기울기를 수직방향으로 적용된다.
비고 4 : LSGP는 장비가 2개의 견고한 지점일 경우에 적용한다. 세 번째 견고한 지점을 고려하는 경우에는 LBSGP를 적용 할 수 있다.
8) 부하 분산 장치(Load Distribution Device) LDD
부하 적용 지점에서 ROPS가 내부로 관통되는 것을 방지하기 위한 장치
9) 구름 대(Rollbar) ROPS
외팔 보 형식으로 부하를 지지하는 구조이거나 FOPS가 없는 하나 또는 두 개의 보로 된 ROPS
10) 전복 보호 구조(Roll-Over Protective Structure) ROPS
주로 금속 구조 시스템으로 주요 목적은 조종사가 착석한 장비가 전복되는 경우, 안전하게 조종석을 보호 할 수 있는 시스템
비고 : 구조물 부재에는 ROPS를 선회프레이임에 고정시키기 위해서 사용 되어지는 브라켓, 소켓, 볼트, 핀, 서스펜션, 유동 충격 흡수장치가 포함되지만 선회 프레임에 포함되어 있는 장치는 제외 된다.
11) ROPS 구조물
적용되는 힘 또는 흡수에너지에 저항 할 수 있도록 설계된 구조물로 하부구조, 브라켓, 소켓, 볼트, 핀, 서스펜션, 유동 충격흡수장치 등을 말한다.
12) 견고한 지점
견고한 구조물에 있는 지점으로 전복 했을 때 생성되는 부하를 지지 할 수 있는 적정한 강도와 변형이 예상되는 지점
비고 : 견고한 지점은 다음과 같은 방식으로 설정된다.
1) 표준 장비 질량과 동일한 것으로 BSGP에 수직인 지점에 적용
2) 보정 BSGP를 설정하기 위해 각각의 견고한 지점에서 구부러짐을 측정한다.(각 지점에서 측정한 구부러짐은 지표면 안으로 구조물이 파고 들어가는 양을 더한 구조물의 변형을 의미한다. 절차는 계산식으로도 가능하다)
3) 모든 물리적인 시험은 상기 방식으로 설정된 BSGP를 사용한다.
13) 선회 구조물(프레임)
일반적인 장비의 가동상태에서 ROPS가 영구적으로 장착되어지는 장비상에서의 구조물
비고 : 이 프레임은 선회 베어링위에 장착 되어 있는 장비프레임과 동일한 프레임으로 구성되어지는 것이 필요하며 KS B ISO 12117 내에서의 이 부분의 목적상 볼트로 장착되어 지면서 탈거가 가능한 모든 부품들은 장비프레임에서 제거하는 것이 허용된다.
14) 수직 경계 가상 지면(Vertical Boundary Simulated Ground Plane)
VBSGP 뒤집혀서 정지해 있는 장비 ROPS 구조물 상부에 설정되는 평면
비고 : 장비가 뒤집어져 누워 있다고 가정한 상태에서 제조사가 명시한 작업장치와 선택 작업장치를 장착하고 GRP 위에서 암과 버켓을 펼쳐 버켓의 끝단이 가장 멀리 도달 할 수 있는 위치로 만든 자세에서의 붐 상단의 최저 높이점과 카운터웨이터 상부 라인상의 가상의 선 또는 점을 연결해서 만든 가상 평면
15) DLV의 수직 투영
DLV에서 발 아래쪽을 제외하고 수직으로 투영한 공간
16) 부하 적용지점(Load Application Point) LAP
시험 하중이 적용되는 ROPS상의 지점
a) 수평 방향 가상 경계 지면LBSGP
식별부호
h : 최소 붐 높이
r : 지면에서의 최대 도달 거리
GRP : 지표기준면
b) 최소 붐 높이
그림 1 수평 방향 가상 경계 지면(LBSGP)
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