Sistematización de diseño de ROPS por elementos finitos y optimización de sus códigos de homologación en la OCDE

Resumen

Todos los códigos de homologación de tractores, equipados con estructura de protección al vuelco (ROPS), excepto el SAEJ1194, utilizan parámetros de ensayo relativos a la masa en vacío del tractor. Por otra parte, la energía real que es absorbida por la ROPS, durante un vuelco, es proporcional a su masa instantánea, en el momento del accidente. Los fabricantes fijan en sus modelos de tractores, un valor de masa máxima permitida. El valor de esta masa máxima, viene dado por la suma de su masa en vacío, más la masa de aperos y lastre, y en muchas ocasiones, en el momento del vuelco este valor es el máximo recomendado. En los tractores fabricados según la OCDE, diseñan las estructuras de protección con la referencia del ensayo de homologación, es decir, masa en vacío, y teniendo en cuenta los avances en los procedimientos de diseño mecánico, estas estructuras se pueden ajustar al máximo para que el resultado del ensayo sea positivo. En los últimos tiempos, el lastrado de los tractores ha aumentado mucho, llegando, en algunos casos, la masa máxima admisible a superar el doble de la masa en vacío y posiblemente por este motivo se han producido varios accidentes por vuelco de tractores homologados en Europa que han tenido como resultado, el colapso de la ROPS y la muerte del tractorista. En este trabajo se ha utilizado el método de cálculo por elementos finitos para valorar la máxima energía que pueden absorber distintos modelos comerciales de tractor sin que se produzca un resultado negativo del ensayo de homologación, definido en el código 4. De esta forma ha sido posible obtener el máximo valor de la masa que, utilizada como referencia en las ecuaciones que definen los parámetros de ensayo en este código, no supondría un resultado negativo del mismo. Utilizando estos resultados y un estudio estadístico de las masas en vacío y máximas admisibles de los tractores homologados en los últimos años, ha sido posible evaluar la seguridad real que proporciona el actual código 4. Se ha comparado los niveles de exigencia del código 4 y el SAEJ1194, para los distintos modelos de tractor y se ha elaborado una propuesta de modificación del código 4, sustituyendo la masa en vacío por la masa máxima admisible y modificando los coeficientes de sus ecuaciones, de manera que proporcione un nivel de seguridad real suficiente y homogéneo para todos y cada uno de los tractores homologados.