摘要：ANSI/ROHVA 1-2011标准，对休闲非公路车辆翻车保护结构提出了安全认证测试要求，为此，设计了一套试验设备，能够从翻车保护结构侧向（左侧或右侧）、垂直向下、纵向（向前或向后）3个方向按顺序分别加力，加力点及试验辅具要满足法规要求，能连续记录施加力、加力点的变形量，并对侧向加力计算吸收能量，判定翻车保护结构是否符合标准要求，最终检验是否符合认证标准的要求。
    近年来，国内休闲非公路车辆有了较大发展，特别是浙江地区的企业较多、分布集中并形成了一定的生产规模。休闲非公路车简称UTV，主要市场是欧洲和美国，在国内又称农夫车。美国国家标准学会与美国休闲非公路车协会发布的ANSI/ROHVA 1-2011《休闲非公路车辆》标准2014年实施，对休闲非公路车辆的翻车保护结构提出了严格要求，UTV生产企业必须通过ANSI/ROHVA 1-2011的翻车保护结构安全认证，才能取得销往美国市场的通行证。ANSI/ROHVA 1-2011第10部分，主要参考引用ISO 3471：2008（（土方机械：翻车保护结构一实验室试验和性能要求》标准，规定了休闲非公路车辆的翻车保护结构试验装置、试验方法及试验性能要求，规范了休闲非公路车辆的安全性。通过分析研究国外翻车保护结构相关标准，来研究休闲非公路车检测技术的新要求和翻车保护结构的安全性，不断提升产品的质量，从而获得较好的经济和社会效益。

    1  ANSI/ROHVA 1-2011翻车保护结构主要内容及设备要求
    1.1标准适用范围（车辆范围）
    休闲非公路车辆有4轮或多轮之分，可供1人或多人使用；有1个方向控制盘、非跨骑座椅、最高车速＞48 km/h、车辆总质重《1 700 kg、不包括附件总宽＜2 030 mm、发动机排量《1 000 mL、PIN或VIN码符合相关要求等特征。
    1.2翻车保护结构及DLV简介
    翻车保护结构：安装在休闲非公路车辆驾驶室外部，是保证系安全带的骑乘者在翻车时，减少被挤伤的一款安全装置。
    挠曲极限量（DLV）：为1个较高身材、正常着装、戴安全帽的男性骑乘者座姿的垂直投影近似值，见ISO3164：1995，主要用于在实验室判断按要求加力过程中，休闲非公路车辆翻车保护结构的变形是否会直接造成骑乘者伤害。
    1.3试验结果要求
    翻车保护结构测试需达到或超过侧向承载力、垂直承载力、纵向承载力和侧向载荷能量限值要求，如
表1所示。

    在侧向载荷力的作用下，如力先于能量前达到要求，可减少力，在能量达到或超过要求时，再次使力达到要求。在任何横向、垂直、纵向加载测试阶段，翻车保护结构的任何部分不得进入DLV；在任何侧向载荷的测试阶段里，侧向模拟地平面不得进入DLV 。其中，侧向模拟地平面（LSGP）选择原则为：机器处于侧向倾翻位置，通过翻车保护结构上部构件a的端面最外点b，确定垂直过点b的垂线c，得到过垂线c且平行于纵向中心线的垂直面d，偏离15°的平面规定为侧向模拟地平面，如图1所示。同时，翻车保护结构应具有在一定力和能量作用下防止从车辆上脱离的能力。


    1.4试验方法及要求
    去除车辆的所有车门、警示灯、挡风玻璃、活动顶棚，降低所有可移动的车窗，移除翻车保护结构上任何非机构附件，如灯，车辆顶篷等；休闲非公路车辆底盘与翻车保护结构试验夹具通过前后驱动桥连接。
    翻车保护结构载荷加载顺序为侧向、垂直、纵向，在加载过程中或2次加载之间，不能校正或修理；侧向、垂直、水平的施加载荷作用点应符合ISO 3471：2008的要求。
    a）侧向加载与能量吸收：侧向加载应选择对ROPS、机架加载条件最不好的一侧进行加载，开始加载的方向应该是水平的，并垂直于通过机器纵向中心线的平面，随着加载，允许翻车保护结构和机架变形引起加载方向的改变，如骑乘者座椅偏离机器纵向中心线，载荷应加在靠近座椅一侧构件的最外边。
    当载荷作用点的变形速度《5 mm/s时，载荷是静态的，记录下力和变形数值，如图2所示。加载力F与变形量，通过公式（1）计算能量吸收，侧向加载力应达到或超过表1中侧向承载力要求，加力过程中翻车保护结构吸收的能量应同时达到或超过表1中侧向承载能量的要求，翻车保护结构的任何部分和侧向模拟地平面不得进入DLV。


    b）垂直加载：应加在翻车保护结构的顶部，垂直
载荷中心线应加载在一个垂面内，并垂直于翻车保护结构纵向中心。翻车保护结构加载力的要求，并支承这样的载荷5 min或到变形停止，按要求记录下时间，垂直加载应达到或超过表1中垂直承载力要求，翻车保护结构的任何部分不得进入DLV。

    c）纵向加载：纵向载荷适用于翻车保护结构的上部构件，沿着翻车保护结构纵向中心线。加载的方向选择原则是：使翻车保护结构、机架能经受最严格的考验，纵向加载应达到或超过表1中纵向承载力要求，翻车保护结构的任何部分不得进入DLV。
    1.5标准对设备要求
    能够按照标准要求从翻车保护结构侧面（左侧或右侧）、垂直向下和纵向（向前或向后）按顺序分别加力，加力点及试验辅具应符合标准要求，能连续记录施加力、加力点的变形量；对于侧向加力还需实时计算出吸收的能量。
    在进行测量力、能量吸收和翻车保护结构变形量测量试验过程中，试验夹具应严格保护车辆底盘。
    1.6试验结果表示
    试验结果主要包括试验数据、试验照片等，以某UTV车辆垂直加载测试为例，加载力应缓慢平稳，如图3所示，横坐标为加载时间，纵坐标为加载载荷数值，侧向加载和纵向加载与垂直加载方式类似。

    1.7试验夹具要求
    休闲非公路车辆底盘与翻车保护结构试验夹具通过前后驱动桥连接，施加载荷时，悬架系统通过机械方式锁住以防止移动，或底盘不包括驱动系、悬架系统进行试验。此时，试验夹具可通过与休闲非公路车辆底盘的前后悬架系统相连接，任何情况下底盘应被试验夹具托起，除了最初的连接作为支承外，不得再与底盘上其他部位连接。
    此外，标准BS EN IS03471-2008中提到，翻车保护结构可固定在机架上，与装配在整车中一样，试验时不需要完整的车辆，但机架及安装的翻车保护结构要有足够的强度，具有在翻车时吸收能量的结构。履带式拖拉机试验台固定装置设计示例如图4所示。

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