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$/�98(/&2�3$5$�75$&725(6�,16&5,726�&21�$17(5,25,'$'�$/���������

� ��� ,1752'8&&,Ï1��

El Real Decreto 1215/1997(BOE nº 188 de 7 de agosto de 1997, pág 24063-24070), en su anexo 1 apartado 2 establece las “disposiciones adicionales mínimas que deberán ser aplicadas a determinados equipos de trabajo a partir del 5 de diciembre del año 2002. Las medidas que se deben aplicar en los equipos móviles con trabajadores transportados deberán ser alguna de las siguientes:

1. Una estructura de protección que impida que el equipo de trabajo se incline

más de un cuarto de vuelta. 2. Una estructura que garantice un espacio suficiente alrededor del trabajador o

trabajadores transportados cuando el equipo pueda dar más de un cuarto de vuelta.

3. Cualquier otro dispositivo de alcance equivalente.

Estas estructuras de protección podrán formar parte integrante del equipo de trabajo.

No se requerirán estas estructuras de protección cuando el equipo de trabajo se encuentre estabilizado durante su empleo o cuando el diseño haga imposible la inclinación o el vuelco del equipo de trabajo”.

En España, se estableció en 1979 la obligatoriedad de que los tractores vayan provistos de cabinas o bastidores de seguridad KRPRORJDGRV (BOE 11-8-1979). Por lo que, en principio, todos los tractores inscritos con posterioridad al 1-1-78 deberían cumplir el Real Decreto 1215. Sin embargo, los tractores inscritos con anterioridad a esa fecha, unos 250.000 tractores (en Navarra cerca de 1.500 unidades), no cuenta con dicha estructura. También, con posterioridad a dicha fecha, se siguieron inscribiendo tractores sin protección ya que se consideraron estrechos y no se les exigió, al quedar fuera de la obligación reglamentaria de disponer de estructuras de protección contra el vuelco.

Las estructuras de protección que deben llevar los tractores desde el 1 de enero de 1978 deben ser homologadas. Una estructura de protección homologada debe ser ensayada de acuerdo con un método de ensayo destructivo –Directivas CE o Códigos OCDE–, en un Centro acreditado, para comprobar su resistencia y la permanencia de la zona de seguridad del trabajador SDUD� FDGD� PRGHOR� GH� WUDFWRU. Posteriormente, la autoridad competente –española o de otro país de la UE– sanciona ese ensayo, concediendo la homologación de acuerdo con la legislación vigente y otorgando un número o contraseña. Teóricamente, la protección de esta estructura en caso de vuelco es completa (muy pocos casos de aplastamiento en el mundo). Por lo tanto, la primera opción para cumplir con el Real Decreto 1215 es instalar en el tractor una estructura homologada para ese modelo concreto. En el supuesto de que dicha/as estructura/as no se encuentren disponibles en el mercado, nuestra recomendación es GDU�GH�EDMD� HVH� WUDFWRU. Pero si esta opción no fuera posible, este programa le ayudará a calcular una estructura que “limite los riesgos provocados por un vuelco garantizando un espacio suficiente alrededor del trabajador” (no que los evite totalmente). En este caso, al no poderse aplicar un método de ensayo según un

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reglamento técnico, no hay seguridad de que la estructura resista un vuelco sin colapsar y aplastar al tractorista.

Advertir de todas maneras, que en el caso de vuelco de un tractor agrícola y posible colapso de la estructura hay muchos factores a considerar como son: masa, velocidad, pendiente, masa remolcada y tipo de enganche, etc. Las estructuras de protección –incluso las ensayadas– no están preparadas para cualquier tipo de vuelco. Se presupone un vuelco en condiciones normales de trabajo, a baja velocidad, en pendientes normales de trabajo y con una masa que no supere la autorizada para el tractor.

En caso de vuelco, se recomienda que para que la estructura proteja al tractorista, éste debe permanecer en su asiento fuertemente agarrado al volante, ya que la zona protegida por la estructura es la que ocupa el tractorista sentado al volante.

Este software tiene como objetivo proponer un método de concepción y de dimensionamiento de una estructura, así como su fijación sobre el tractor.

Para su utilización, este método necesita el conocimiento de ciertas características del tractor que deseamos proteger. Estas características, que deben ser medidas con el mayor rigor posible, conciernen a la masa del tractor así como a ciertas dimensiones, tales como la posición del asiento, los puntos de fijación de la estructura y sus posibles dimensiones. Es vital la precisión de los datos que usted aporte.

Es esencial respetar el campo de aplicación de este software bajo pena de concebir una estructura que no resiste o no preserve la zona de seguridad en caso de vuelco.

Además, es imperativo leer estas instrucciones antes de utilizar el software y respetar estrictamente las consignas que se encuentran allí. Debido a las evoluciones posibles de este software, se recomienda que se asegure de que no existe una versión más reciente que la que usted vaya a utilizar. ����� )81&,21$0,(172�'(/�352*5$0$�

�����&RQILJXUDFLyQ�UHTXHULGD�Para ejecutar el programa se necesita un ordenador con Windows 95 o una versión

más reciente, en que tendrá que tener instalado Microsoft Excel 97 o una versión más reciente.

La utilización del software necesita macros. Esto puede plantear problemas en algunos ordenadores que utilicen versiones recientes de Microsoft Excel. Si su ordenador no abre las macros, esto es debido a un nivel de seguridad demasiado elevado del software Microsoft Excel. En este caso, es necesario que usted lo modifique. Para ello, proceda como sigue:

• abrir Excel • abrir el menú herramientas: seguridad; • escoger un nivel de seguridad intermediaria; • cerrar Excel, luego abrir de nuevo

� �����,QVWDODFLyQ�GHO�SURJUDPD�Este programa que le permitirá calcular una estructura para su tractor es un fichero

Excel (estructura.xls) y no necesita ninguna manipulación específica para su instalación. Puede copiarlo e instalarlo en su ordenador. Por seguridad, hágase una copia

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��� %$6(6�7e&1,&$6�'(/�&È/&8/2

�����&ULWHULRV�GH�GLVHxR�

El bastidor se dimensiona de tal manera que resista mediante cálculo, la energía establecida en el código de ensayo CODE-4 de febrero de 2002 para los distintos pesos del tractor.

La máxima deformación establecida para el cálculo debe dejar libre lateral y transversalmente la zona de seguridad establecida en el código de ensayo CODE-4 de febrero de 2002.

El sobredimensionado es tan perjudicial como el subdimensionado, pues el primero puede provocar aumento de fuerzas y tensiones en los elementos de unión.

�����&DPSR�GH�DSOLFDFLyQ�El CODE-4 es aplicable a tractores agrícolas de ruedas o cadenas, con al menos

dos ejes y una masa, sin lastrado, de al menos 800 kg. La anchura de vía mínima será mayor de 1.150 mm, por lo que para muchos de

los tractores usados en nuestras explotaciones (viñedos, fruteros u hortícolas) no es de aplicación este Código de Ensayo.

El programa no está preparado, de momento, para calcular la estructura de protección cuando HO�DVLHQWR�QR�HVWi�FHQWUDGR�FRQ�HO�HMH�GHO�WUDFWRU.

La estructura deberá fijarse a la trompeta del tractor. La trompeta deberá encontrarse en buenas condiciones. Para poder fijar esta estructura, la trompeta deberá tener su cara superior plana y será necesario situar la altura del asiento respecto a la trompeta y el grosor de la trompeta en el posible punto de unión de la estructura (ver figura 1)

)LJXUD�����/RFDOL]DFLyQ�GHO�SXQWR�UHVLVWHQWH�GHO�DVLHQWR��La estructura se dimensiona sólo para proteger al conductor en el caso de vuelco.

Debe protegerlo en cualquier época del año, por lo que no se permite ningún tipo de modificación (taladrar, acortar, ....) para defender al tractorista del frío o del calor o por cualquier otra circunstancia.

SRP

Trompeta

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�����-XVWLILFDFLyQ�GH�ORV�FULWHULRV�GH�GLVHxR�La estructura de protección debe construirse de forma que tenga la resistencia

exigida en el cálculo y sin ser sobredimensionada en exceso. La estructura debe ser capaz de resistir, sin que la deformación producida genere

invasión de la zona de seguridad. Se ha calculado para que resista: 1.- Empuje longitudinal 2.- Aplastamiento 3.- Empuje lateral En el cálculo se admiten las siguientes hipótesis experimentales: Tal y como especifica el CODE-4, el primer empuje longitudinal se aplica en la

parte trasera para los tractores con más del 50% de su peso recayendo sobre el eje trasero. La energía que debe ser absorbida por la estructura de protección será de EIL1 = 1,4 M, donde la energía se expresa en julios y la masa en kilogramos.

Tal y como especifica el CODE-4, el empuje lateral se aplica en la parte superior de la estructura, 300 mm por delante del punto de referencia del asiento. La energía que debe ser absorbida por la estructura de protección será de EIS = 1,75 M, donde la energía se expresa en julios y la masa en kilogramos

Tal y como especifica el CODE-4, los aplastamientos serán realizados en el mismo extremo que el primer empuje longitudinal. La fuerza aplicada será de F = 20 M, donde la fuerza se expresa en Newtons y la masa en kilogramos. El primero se realiza en la parte trasera y el segundo en la delantera.

Como nosotros determinamos la máxima deformación admisible para que no invada la zona de seguridad, con la curva fuerza deformación determinada experimentalmente podemos calcular la fuerza a través de la energía de deformación. Con esta fuerza máxima se calculan posteriormente los momentos en las secciones críticas del bastidor.

En el cálculo del momento resistente de las barras de los bastidores de seguridad se parte de la deformación totalmente plástica de una sección flectora de plasticidad ideal. Además se admite una pequeña consideración de cálculo del refuerzo de la estructura inferior del bastidor por el guardabarros. En el cálculo de los tornillos y bridas por el contrario, se tiene en cuenta la necesaria seguridad mediante el empleo de resistencias admisibles de un 60% del límite de fluencia.

Se ha tenido en cuenta la UNE 68-025-83/ISO3462-1980 TRACTORES Y MAQUINARIA AGRÍCOLA. PUNTO DE REFERENCIA DEL ASIENTO (SRP) para estimar la posición del SRP. Este punto es el empleado como referencia para la localización de la zona de seguridad en un tractor de ruedas típico. Por tanto, este punto, junto con las dimensiones de la zona de seguridad, debe ser localizado en el tractor para el cálculo.

Es imprescindible que sitúe el SRP en su tractor (ver figura 1).

��� 87,/,=$&,Ï1�'(/�352*5$0$��

Abra el programa y descargue este documento. Léalo atentamente y no utilice el programa de cálculo hasta que no lo haya leído.

En primer lugar, (figura 2)�le aparecerá una pantalla con el logotipo del área de mecanización agraria de la Universidad Pública de Navarra , pinchando con el ratón sobre el logotipo aparece una ventana de presentación (figura 3) con la única opción de iniciar.

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)LJXUD��� � � � � )LJXUD���

Una vez pulsado el botón de iniciar el siguiente formulario explica las

condiciones de uso del programa y sus limitaciones. (figura 4).

)LJXUD���&RQGLFLRQHV�GH�XVR�GHO�SURJUDPD��

�Si está de acuerdo con ellas y se cumplen todas las condiciones, pase a la página

siguiente haciendo clic en el botón SI Aparece un formulario (figura 5) para rellenar una ficha con el nombre del

operador, marca y modelo del tractor, y el nº de serie del tractor si se conoce. Este último campo es opcional, el resto deben rellenarse obligatoriamente.

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)LJXUD����

Al pulsar aceptar el programa presenta automáticamente el siguiente formulario, (Figura 6) que pedirá el peso del tractor (en kilogramos, kg) sin lastre, con todos sus depósitos llenos y añádale 125 kg por el peso de la estructura. Cuando lo haya introducido, presione ACEPTAR

)LJXUD���3DQWDOOD�HQ�OD�TXH�HO�XVXDULR�GHEH�LQWURGXFLU�OD�PDVD�HQ�NLORJUDPRV��

Las pantallas que vienen a continuación van a situar el Punto de Referencia del

Asiento (SPR) (Figura 7) con respecto a la trompeta. Antes de determinar esta posición hay que hacer lo siguiente:

-Si la posición del asiento es regulable, es necesario colocarlo en la posición más alta y más atrasada posible.

- Si la inclinación del respaldo del asiento es regulable, es necesario regularlo de forma que el SPR se sitúe en la posición más alta y más atrasada.

- Si el asiento dispone de sistema de suspensión, para hacer las mediciones habrá que bloquearlo a medio recorrido.

7

)LJXUD�����/RFDOL]DFLyQ�GHO�SXQWR�GH�UHIHUHQFLD�GHO�DVLHQWR��653���$OWXUD�UHVSHFWR�D�OD�WURPSHWD�

En esta página tendrá que situar el SRP e introducir la GLVWDQFLD� YHUWLFDO� GHO�

653 al centro de la trompeta. También deberá introducir el diámetro, o la altura, de la trompeta en su punto más estrecho. Cuando haya introducido estos datos, presione ACEPTAR.

En la siguiente página (Figura 7) tendrá que situar el SRP e introducir la

GLVWDQFLD� KRUL]RQWDO� GHO� 653� al centro de la trompeta indicando, además si se encuentra por delante o por detrás de ésta. Cuando lo haya introducido, presione ACEPTAR.

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)LJXUD�����/RFDOL]DFLyQ�GHO�SXQWR�GH�UHIHUHQFLD�GHO�DVLHQWR��653���'LVWDQFLD�KRUL]RQWDO�UHVSHFWR�D�OD�WURPSHWD�

En el nuevo formulario (Figura 8) se le pedirán los datos necesarios para calcular

la anchura y la altura que tendrá la estructura. Introduzca la separación de los guardabarros, la altura de estos sobre el centro de la trompeta. Además se debe seleccionar como va ha estar colocada la estructura respecto al guardabarros. Cuando lo haya introducido, presione ACEPTAR

)LJXUD����/RFDOL]DFLyQ�GH�ORV�SXQWRV�GH�DQFODMH��

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En la página siguiente (Figura 7) se compone de unas explicaciones sobre como realizar el anclaje y unas opciones entre las tendrá que decidir si pone los tornillos de fijación de la estructura a ambos lados de la estructura, o en el lado exterior. El programa también permite no hacer ahora el cálculo de los anclajes.

Cuando lo haya decidido, presione el botón correspondiente. (Si es posible, lo recomendable es poner los tornillos de fijación a ambos lados

de la estructura).

�)LJXUD����6XMHFLyQ�GH�OD�HVWUXFWXUD�D�OD�WURPSHWD��

�

� �)LJXUD�����'LVWDQFLD�HQWUH�WRUQLOORV�GH�OD�SODFD�GH�VXMHFLyQ�

A continuación (Figura 10), dependiendo de la opción seleccionada aparece una

pantalla u otra, deberá indicar la distancia entre los tornillos de la placa de acero sobre la que se sujeta la estructura a la trompeta, tanto en el plano longitudinal como transversal. Cuanto mayor sea la distancia entre tornillos (a) menor tendrá que ser el diámetro de estos. Además deberá seleccionar la calidad de los tornillos y el número de parejas de estos a emplear en cada punto de anclaje. Cuando haya introducido los datos, presione ACEPTAR.

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)LJXUD������5HVXOWDGRV�GH�ORV�FiOFXORV

En esta pantalla (Figura 11) aparecen los resultados de los cálculos efectuados,

el tipo de perfil con el que debe construirse la estructura y la métrica de los tornillos necesarios en el anclaje, así como la opción de VOLVER atrás para poder recalcular., o ver los planos de la estructura con sus medidas.

La pantalla que aparece al pulsar “ver esquemas y medidas”, (figura 12) muestra

el diseño de la estructura en perspectiva isométrica dando la opción de ver en detalle las vistas principales (figura 13, 14 y 15).

También da la opción de ver en detalle como realizar los refuerzos, unión y anclaje de la estructura (figura 16,17,18 y 19).

Además de esta pantalla se puede acceder a otras páginas: Pulsando “&RQGLFLRQHV� GH� FRQVWUXFFLyQ” aparece una pantalla en la que se

especifican las condiciones que deben de cumplirse en la fabricación y colocación de la estructura (figura 20). En esta pantalla podemos volver a la anterior o pasar al informe final.

Pulsando “,QIRUPH�ILQDO” el programa salta a otra hoja compuesta de tres páginas en las que aparece la ficha rellenada al principio, los datos introducidos, los resultados en los que se especifica el perfil a emplear, la métrica necesaria en los tornillos de anclaje y las dimensiones que debe tener la estructura.

Además en el informe final aparecen las especificaciones de construcción y otras especificaciones del programa. Al final del informe se puede optar por imprimirlo, volver a las vistas, salir del programa o volver al inicio para realizar otro cálculo.

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)LJXUD������9LVWD�LVRPpWULFD�\�HQODFHV�D�RWUD�SDQWDOODV�

)LJXUD�����$O]DGR�� � � � )LJXUD�����3HUILO�

)LJXUD�����3ODQWD�

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En estas vistas, pasando el puntero del ratón sobre las flechas de las cotas, aparece en la pantalla el valor de la cota y la definición de esta. Además tienen botones para cambiar de vista o volver a la pantalla mostrada en la figura 12.

)LJXUD�����5HIXHU]R�VXSHULRU�� � )LJXUD�����5HIXHU]R�LQIHULRU��

)LJXUD�����8QLyQ�� � � � )LJXUD�����$QFODMH�

)LJXUD�����&RQGLFLRQHV�GH�FRQVWUXFFLyQ�

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El diseño de la estructura de protección consta fundamentalmente de: Dos arcos longitudinales que se unen a la trompeta del tractor mediante una

pletina. Dos tirantes longitudinales en cada lado del tractor uno superior y otro uniendo

los tramos oblicuos del arco, que se dirigen a la trompeta, único punto de amarre posible en este tractor).

Refuerzos en ángulos y de unión al guardabarros. �Todos estos elementos se detallan en los planos de la pantalla correspondiente. La disposición general de los arcos de seguridad, que constituirán los elementos

resistentes principales de la estructura, garantiza la máxima resistencia estructural en caso de vuelco lateral. Por ser este el tipo de vuelco más usual, y por tanto el de mayor accidentalidad, la disposición presentada es la más recomendable. La geometría de los arcos garantiza una zona de seguridad mínima (establecida por la normativa) y se adapta a las particularidades geométricas del tractor seleccionado.

�Para garantizar la estabilidad estructural del conjunto y la resistencia ante

vuelcos hacia atrás o hacia delante (menos frecuentes que el vuelco lateral) se completará la célula de seguridad mediante tirantes longitudinales en la parte superior de la estructura, y tirantes transversales para el refuerzo de cada arco.

La colocación de refuerzos en los ángulos de la estructura disminuye los momentos y la sección necesaria en la estructura, sucediendo lo mismo con los posibles refuerzos que se pueden colocar en la parte inferior de la estructura, utilizando la trompeta y guardabarros como anclaje o apoyo de estos refuerzos.

��� )$%5,&$&,Ï1�'(�/$�(6758&785$�El material de la estructura es tubo doblado de sección cuadrada, de acero A-42�La estructura deberá construirse con los componente, materiales, dimensiones y

calidades especificados, prestando especial interés a las soldaduras. Una vez construida, deberá instalarse correctamente

�5.1. Materiales

5.1.1. Perfiles Los tubos se fabricarán de acero A-42b de 4.200 kg/cm2 de límite elástico.

Respetaremos las dimensiones y el espesor resultantes de los cálculos. 5.1.2. Refuerzos.

Todos los refuerzos serán fabricados en espesor 5 mm, en placas de acero A-42b

5.1.3. Placas de amarre de la estructura inferior con la estructura superior Las placas de amarre serán fabricadas en espesor 10 mm, en placas de acero A-42b

5.1.4. Placa inferior de amarre a la trompeta

Las placas de amarre serán fabricadas en espesor 16 mm, en placas de acero A-42b 5.2. Las soldaduras.

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Las soldaduras serán realizadas según las reglas del arte, por una persona cualificada y en todo caso, deberán cumplir las normas UNE-14035, UNE-14055, UNE-14056, UNE-14401, UNE-14402 y UNE-14403. 5.2.1. Soldadura de los refuerzos sobre los tubos. Es importante seguir el procedimiento siguiente para no deformar las piezas. La soldadura debe ser realizada en la estructura. Se deberá evitar hacer cordón de soldadura en las piezas, pues quedarían inutilizadas. El procedimiento que hay que seguir es la siguiente:

• achaflanar los refuerzos; • comenzar por hacer un punto a cada extremidad del refuerzo (es decir,

arriba y abajo) para evitar el cimbreo del tubo; • soldar el refuerzo sobre sus costados con una soldadura al tresbolillo (ver

esquema) 5.2.2. Soldadura de los ángulos de la estructura. En los ángulos, los tubos deben ser cortados con un ángulo de 45º para poder ser soldados a continuación. La soldadura debe ser realizada a la estructura. Los refuerzos de los ángulos superiores deben ser soldados por pequeños puntos de acceso, para evitar deformaciones demasiado importantes. Una vez hecho esto, se completará la soldadura por cordones. Es completamente inútil soldar todo el contorno del refuerzo. Tendremos un especial cuidado para soldar bien los ángulos.

5.3. Las fijaciones. 5.3.1. Realización de las fijaciones. Las fijaciones son concebidas para el montaje horizontal. Para eso es necesario

obtener una superficie horizontal sobre la cual se podrán colocar las fijaciones. Esta superficie podrá ser creada viniendo a fijarse sobre las trompetas del tractor. El momento de apriete de los tornillos deberá cumplir con la Norma Española UNE 17-108-81

5.3.2. Calidad de los tornillos. En cuanto a los tornillos de fijación, utilizaremos obligatoriamente tornillos

calculados e indicados en el programa de cálculo. 5.3.3. Aplicación del par de presión.

El momento de apriete de los tornillos deberá cumplir con la Norma Española UNE 17-108-81

5.4. Modificación de la estructura. Bajo ninguna circunstancia se podrá modificar la estructura, ni taladrarla, ni rebajarla, ni colocar accesorios (girofaro, retrovisores, etc.) u objetos (toldo, percha, )extraños en ella.