giornata la ricerca scientifica per la sicurezza delle...

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI

ISTITUTO DI INGEGNERIA AGRARIAVIA G. CELORIA, 2 - 20133 MILANO

Firenze, 31 Maggio 2007

Domenico PessinaDomenico PessinaMartina BelliMartina Belli

Giornata Giornata di studiodi studio

LA RICERCA SCIENTIFICA LA RICERCA SCIENTIFICA PER LA SICUREZZA PER LA SICUREZZA

DELLE MACCHINE AGRICOLEDELLE MACCHINE AGRICOLE

D. Pessina, M. BelliANALISI DEL DETERIORAMENTO DELLE STRUTTURE DI PROTEZIONE SU TRATTORI AD ELEVATA ANZIANITA’ D’USO

LA RICERCA SCIENTIFICA PER LA SICUREZZA DELLE MACCHINE AGRICOLE - Accademia dei Georgofili - Firenze, 31 Maggio 2007

CRONOLOGIA BREVECRONOLOGIA BREVE

In Italia, l’obbligo del montaggio di una struttura di protezione in caso di ribaltamento dei trattori agricoli e forestali standardstandard di nuova costruzionenuova costruzionevige dall’1.1.19741.1.1974;

In periodi successivi (1987, 1996, …), tale obbligoobbligo è stato esteso esteso progressivamente ad altre categorie di trattoriprogressivamente ad altre categorie di trattori (a carreggiata stretta, a cingoli, ecc.);

La 49/81 è stata recentemente (2006) aggiornata dalle “Linee guida per l’aggiornamento dei trattori agricoli e forestali ai requisiti minimi di sicurezza per l’uso in sicurezza delle attrezzature di lavoro previsti al punto 1.3 dell’allegato XV del D.Lgs. 359/99: STRUTTURE DI PROTEZIONESTRUTTURE DI PROTEZIONE”prodotte dall’ISPESL (Dipartimento Tecnologie e Sicurezza)

Ai fini del raggiungimento di un livello di sicurezza equiparabile, per i trattori venduti trattori venduti prima dellprima dell’’1.1.19741.1.1974 è stata emanata nel 1981 la Circolare n. 49/81 del Ministero del Lavoro (“telai per trattori usatitelai per trattori usati”);



Ricerca ISPESL B1/52/DTS/04:“CRITERI DI VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI CONSERVAZIONE E CRITERI DI VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI CONSERVAZIONE E

AFFIDABILITAAFFIDABILITA’’ NEL TEMPO DEI TELAI DI PROTEZIONE CONTRO IL RISCHIO DI NEL TEMPO DEI TELAI DI PROTEZIONE CONTRO IL RISCHIO DI RIBALTAMENTO NEI TRATTORI AGRICOLI E FORESTALIRIBALTAMENTO NEI TRATTORI AGRICOLI E FORESTALI””

ObiettivoObiettivoVERIFICARE CHE LE STRUTTURE DI PROTEZIONE VERIFICARE CHE LE STRUTTURE DI PROTEZIONE

(TELAI A 2 E A 4 MONTANTI) (TELAI A 2 E A 4 MONTANTI) MANTENGANO INVARIATE NEL TEMPO MANTENGANO INVARIATE NEL TEMPO

LE LORO CARATTERISTICHE STRUTTURALI, LE LORO CARATTERISTICHE STRUTTURALI, PER ASSICURARE IL GRADO DI PROTEZIONE ORIGINALE, PER ASSICURARE IL GRADO DI PROTEZIONE ORIGINALE,

GARANTITO DALLGARANTITO DALL’’OMOLOGAZIONE OMOLOGAZIONE (secondo le norme OCSE, CEE, ecc.)(secondo le norme OCSE, CEE, ecc.)

Finanziata al CISACISAe svolta presso

l’Istituto di Ingegneria Agraria dell’Università degli Studi di Milano UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO

ISTITUTO DI INGEGNERIA AGRARIA



SCHEMA OPERATIVO

Realizzazione di un’analisi statistica del parco trattori a ruote in Italiastatistica del parco trattori a ruote in Italia, per individuare, se esistenti, alcuni “modelli pilota” più diffusi di altri, sui quali concentrare l’esame delle condizioni d’uso dei telai di protezione;

effettuazione di un’ osservazione dettagliata e mirata delle parti osservazione dettagliata e mirata delle parti strutturalistrutturali dei telai di protezione montati su un congruo numero di trattori a differente anzianità e intensità d’uso e valutazione delle loro condizioni, sulla base di una scala appositamente stabilita;

compilazione di un questionario dedicatocompilazione di un questionario dedicato, con attribuzione di un punteggio, per formulare valutazioni singoleper formulare valutazioni singole e in relazione ai dati anagrafici della macchina, e ricavare indicazioni generalie ricavare indicazioni generali sullo stato d’uso (e di manutenzione);

individuazione di alcuni individuazione di alcuni ““telai di protezione tipotelai di protezione tipo””, da (, da (riri)sottoporre a )sottoporre a prova di omologazioneprova di omologazione, al fine di confrontarne nel dettaglio i risultati rispetto alla prova originale svolta a suo tempo, in termini di eventuale insorgenza di rotture e/o di differenze dell’entità delle deformazioni elastiche e plastiche indotte dai carichi applicati.



Nel 2004, in contemporanea con l’iniziativa promossa dall’ISPESL, l’HSE inglese ha finanziato al Silsoe Research Institute la ricerca “Structural deterioration Structural deterioration of of tractor tractor CABSCABS with agewith age”(Deterioramento strutturale in relazione all’età delle cabine per trattori)Sono stati esaminati 400 esemplari di cabine costruite tra il 1970 e il 1990, valutando la loro condizione dal punto di vista strutturale;

5 dei 7 esemplari sono stati poi 5 dei 7 esemplari sono stati poi sottoposti a prova di resistenza, sottoposti a prova di resistenza,

comparandone i risultati con comparandone i risultati con quelli delle prove originali di quelli delle prove originali di

omologazione.omologazione.

7 esemplari di maggior interesse sono stati parzialmente smontati, per verificare nel dettaglio la presenza di corrosioni, cricche e rotture a fatica eventualmente presenti anche in parti interne non direttamente accessibili;



Nella ricerca inglese, si evidenzia che:il 13 % dei trattori esaminati monta cabine in cattive condizionil 13 % dei trattori esaminati monta cabine in cattive condizioni strutturalii strutturali, tali da non garantire presumibilmente la resistenza originale;le partile parti (sia strutturali che non) in lamiera si deteriorano molto piin lamiera si deteriorano molto piùùvelocemente che i tubivelocemente che i tubi (a sezione quadra, rettangolare, tonda);considerando classi d’età quinquennali del parco macchine esaminato, le cabine che hanno mostrato maggiori criticitle cabine che hanno mostrato maggiori criticitàà sono quelle costruite tra il 1980 e il 1985, realizzate prevalentemente in lamiera piegata e realizzate prevalentemente in lamiera piegata e sagomatasagomata, spesso saldata per punti più o meno robusti, ma non in continuo e senza importanti trattamenti superficiali anti-corrosione;

peraltro, 4 delle 5 prove 4 delle 5 prove di resistenza effettuate di resistenza effettuate hanno dato esito hanno dato esito positivopositivo, anche se con deformazioni spesso superiori a quelle registrate nelle prove originali di omologazione



serie riserve sono espresse per le cabine realizzate interamenteserie riserve sono espresse per le cabine realizzate interamente in lamiera in lamiera piegata e sagomatapiegata e sagomata, specie se esistono zone chiuse, di intrappolamento di acqua e residui di natura corrosiva (es. deiezioni zootecniche)gli attacchi al corpo del trattore rivestono ungli attacchi al corpo del trattore rivestono un’’importanza vitaleimportanza vitale: bulloni mancanti o modifiche/riparazioni incongrue possono comprometterne in maniera decisiva la loro robustezza.

In sintesi, per tenere sotto controllo il deterioramento delle cabine si suggerisce:di attivare un servizio di controlloattivare un servizio di controllo, da esercitarsi nelle aziende agricole, dello stato d’uso delle strutture di protezione;di divulgare adeguatamente i pericolidivulgare adeguatamente i pericoli che una cabina deteriorata rappresenta in caso di ribaltamento del trattore;

di istituire un servizio di istituire un servizio di ispezione periodicaispezione periodica delle cabine (ma non solo) montate sui trattori immatricolati per la circolazione su strada.

Modelli “pilota” (più diffusi nel periodo 1982-1998)



31,99362 (1998)12348 (1988)135MF

24,53946 (1998)4913 (1982)3000FORD

15,28146 (1998)9382 (1993)6500LANDINI

12,512384 (1998)13495 (1984)Minitauro 60SAME

14,227451 (1998)31359 (1993)640FIAT

Minima, n. (anno)Massima, n. (anno)

Scostamento, %

Consistenza numericaModelloCostruttore

Distribuzione geografica



84 ROPS (TELAI) esaminati 84 ROPS (TELAI) esaminati (a Maggio 2007)(a Maggio 2007)

LL’’obiettivo obiettivo èè di di esaminare 150esaminare 150--200 200 telai di protezionetelai di protezione

MARENE (CN)MARENE (CN)

BRESCIABRESCIA

MANTOVAMANTOVA

FORLIFORLI’’

LODILODI

SAVIGNANO s/SAVIGNANO s/RubiconeRubicone

Telai a 4montanti

Telai a 2 montanti anteriori

Telai a 2 montanti posteriori

1971 - 1980

1981 - 1990

1991 - 2000

oltre il 2000

prima del 1970

35%

25%

8% 4%

28%

Anno di costruzione trattori esaminati

Tipologia telai esaminati

73%

27%

82%

10%8%

Tipologia trattori esaminati



35%

25%

8% 4%

28%

nessun segno nessun segno di corrosionedi corrosionee verniciatura

pressochéintatta

qualche segno qualche segno di corrosione di corrosione

superficiale (o superficiale (o molto leggera)molto leggera)

ma con verniciatura degradata

segni disegni dicorrosione corrosione superficiale superficiale

avanzataavanzata e/o rigonfiamento diffuso della

vernice

segni segni evidenti di evidenti di corrosionecorrosione,

senza perforazioni

e indebolimento

evidenza evidenza grave di grave di

corrosionecorrosione, con

perforazioni e

indebolimento



CRITERI DI VALUTAZIONECRITERI DI VALUTAZIONE

CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALICLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI

(es. di un telaio a 4 montanti)

35%

25%

8% 4%

28%



Stato d’uso generalegenerale dei telai a 4 montantiin relazione all’anno di costruzione

8%

28%

Stato d’uso delle diverse sezionidelle diverse sezioni dei telai a 4 montantiin relazione all’anno di costruzione

ottimo

discreto

sufficiente

scarso



35%

25%

8% 4%

28%

Stato d’uso generalegenerale dei telai a 2 montanti anterioriin relazione all’anno di costruzione



35%

25%

8% 4%

28%

Stato d’uso generalegenerale dei telai a 2 montanti posterioriin relazione all’anno di costruzione



35%

25%

8% 4%

28%

CONSIDERAZIONI… IN ITINERE

L’esame dei telai di protezione è tuttora in svolgimento, ed ènecessario un ampliamento, soprattutto di natura geograficanecessario un ampliamento, soprattutto di natura geografica. I risultati ottenuti sono pertanto parziali, ma già possono dare un’idea dello stato d’uso dei telai di protezione usati, in Italia;

le valutazioni sono per il momento abbastanza consolanti: le parti le parti strutturalistrutturali, che sono nella quasi totalità realizzate con profilati tubolari chiusi, non hanno evidenziato situazioni drammatichenon hanno evidenziato situazioni drammatiche;

si evidenzia una spiccata congruità con gli esiti della ricerca svolta in Inghilterra: le parti tubolari sono in grado di resistere molto meglio al le parti tubolari sono in grado di resistere molto meglio al degrado del tempo e degli agenti atmosferici rispetto ai manufatdegrado del tempo e degli agenti atmosferici rispetto ai manufatti in ti in lamieralamiera;

nel prosieguo, saranno interessanti i risultati delle prove comparative saranno interessanti i risultati delle prove comparative di resistenzadi resistenza (ne sono previste 4);

uno dei possibili obiettivi della ricerca è provare a ipotizzare una sorta di “limite di validitlimite di validitàà” della durata di una struttura di protezione, a patto che sia mantenuta integra e nel migliore stato di conservazione possibile.



35%

25%

8% 4%

28%

Esempi (negativi) dello stato d’uso dei telai di protezioneELEMENTI ELEMENTI STRUTTURALISTRUTTURALI



Corrosione della saldatura di un punto di giunzione

Corrosione di un rinforzo e della sua saldatura

Corrosione diffusa e profonda di tubi, saldature e giunzioni

35%

25%

8% 4%

28%



Robustezza assolutamente insufficiente del “telaio” collocato intorno

al posto di guida

Avanzata corrosione e rottura a fatica

Grave ammaccatura (che pregiudica l’integrità strutturale del componente)

35%

25%

8% 4%

28%

Esempi (negativi) dello stato d’uso dei telai di protezioneELEMENTI ELEMENTI NONNON STRUTTURALISTRUTTURALI



35%

25%

8% 4%

28%



giornata la ricerca scientifica per la sicurezza delle...

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