INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN

KIERUNEK: TRANSPORT

PRZEDMIOT: INFRASTRUKTURA TRANSPORTU BLISKIEGO

LABORATORIUM

BADANIA TORÓW SUWNICOWYCH

Tests tracks of overhead crane

2

BADANIA TORÓW SUWNICOWYCH

Tests tracks of overhead crane

Zakres

ć

wiczenia:

1. Podział torów suwnicowych.

2. Konstrukcja.

3. Zasady monta

ż

u i odbioru.

4. Próby odbiorcze i eksploatacyjne torów suwnicowych.

Do wykonania przez studentów:

1. Okre

ś

li

ć

rodzaj i wymiary badanej szyny.

2. Zmierzy

ć

ró

ż

nice wysoko

ś

ci torów na całej długo

ść

.

3. Okre

ś

li

ć

pochylenie poprzeczne badanych szyn.

4. Okre

ś

li

ć

krzywizn

ę

torów w poziomie i pionie na odcinku 2m.

5. Okre

ś

li

ć

odchylenie szyn od prostej na całej długo

ś

ci w płaszczyznach pionowej i

poziomej.

5. Okre

ś

li

ć

wzajemne przesuni

ę

cie w pionie styku s

ą

siednich odcinków szyn.

6. Porówna

ć

wyniki pomiarów z warto

ś

ciami normowymi.

7. Napisa

ć

wnioski.

8. Zaliczy

ć

ć

wiczenie.

3

1. WST

Ę

P

Na tory jezdne suwnic pomostowych nale

ż

y stosowa

ć

szyny d

ź

wigowe wg PN-62/H-93410.

Dopuszcza si

ę

stosowanie szyn kolejowych wg PN-84/H-93421, a dla suwnic eksploatowanych w

grupie nat

ęż

enia pracy od A1 do A4 równie

ż

szyn spawanych z profili walcowanych. Tory jezdne

bezstykowe nale

ż

y układa

ć

z szyn ci

ą

głych wykonanych ze spawanych lub zgrzewanych odcinków o

długo

ś

ciach fabrykacyjnych. Materiały stosowane do ł

ą

czenia szyn powinny mie

ć

za

ś

wiadczenie

kontroli jako

ś

ci.

Dopuszcza si

ę

wykonanie torów z szyn stykowanych z luzami. Maksymalna szczelina mi

ę

dzy

odcinkami szyn nie powinna przekracza

ć

2mm. Ko

ń

ce ł

ą

czonych odcinków szyn powinny by

ć

zukosowane zgodnie z rysunkiem 1 i ustalone ogranicznikami zabezpieczaj

ą

cymi przed

przemieszczaniem wzdłu

ż

nym i poprzecznym. Dla suwnic przewidzianych do eksploatacji w grupach

nat

ęż

enia pracy od A1 do A4 dopuszcza si

ę

stykowanie szyn o ko

ń

cach prostopadłych do osi szyn.

Styki szyn nie powinny by

ć

rozmieszczone w miejscu styków belki podsuwnicowej nad podporami.

Rys. 1 Ł

ą

czenie szyn

Szyny nale

ż

y mocowa

ć

do belek podsuwnicowych za pomoc

ą

: spawania,

•

nitowania,

•

skr

ę

cania

ś

rubami,

•

poł

ą

cze

ń

ciernych.Spawania szyn do belek podsuwnicowych nie nale

ż

y stosowa

ć

dla suwnic

przewidzianych do eksploatacji w grupach nat

ęż

enia pracy od A5 do A8.

Zamocowania (łapki,

ś

ruby, nity, spoiny) powinny by

ć

rozmieszczone po obu stronach szyny w

odst

ę

pach nie wi

ę

kszych ni

ż

700 mm, przy czym zaleca si

ę

stosowanie

ś

rub i nitów o

ś

rednicy 16 mm

i

¸

24 mm, za

ś

odcinki spoin co najmniej o długo

ś

ci 100 mm i grubo

ś

ci 4 mm.

Je

ż

eli przekrój szyny jest uwzgl

ę

dniony w obliczeniach przekroju belki podsuwnicowej stalowej, to

poł

ą

czenie szyny z belk

ą

powinno by

ć

:

•

spawane spoin

ą

ci

ą

gła,

•

nitowane,

•

skr

ę

cane

ś

rubami.

Tory jezdne nale

ż

y zako

ń

czy

ć

z obu stron odbojnicami usytuowanymi w osi szyn na wysoko

ś

ci

zderzaków suwnicy. Zaleca si

ę

stosowanie odbojnic podatnych na odkształcenia spr

ęż

yste.

2. BADANIA

2.1. Wymiary szyny d

ź

wignicowej

Okre

ś

li

ć

podstawowe wymiary badanej szyny d

ź

wignicowej i zidentyfikowa

ć

w oparciu o

Zał

ą

cznik 1. Wymiary szyny wpisa

ć

do tabeli 1.

4

Rys. 2 Przekrój badanej szyny d

ź

wignicowej

Tabela 1.

Wymiary badanej szyny

Wymiary

główne

[mm]

Pozostałe wymiary

[mm]

Znak

szyny

B

H

b

h

1

h

2

d

a

t

1

t

2

t

3

2.2. Okre

ś

lenie ró

ż

nic wysoko

ś

ci główek szyn

Pomiar ró

ż

nicy wysoko

ś

ci główek szyn nale

ż

y przeprowadzi

ć

na obiekcie rzeczywistym przy

u

ż

yciu teodolitu.

Rys. 3 Zasada pomiaru ró

ż

nicy wysoko

ś

ci główek szyn

W ramach

ć

wiczenia nale

ż

y:

•

wykona

ć

pomiary ró

ż

nic wysoko

ś

ci główek szyn w trzech wybranych punktach na całej

długo

ś

ci toru,

5

•

otrzymane wyniki wpisa

ć

do tabeli 2 i porówna

ć

z warto

ś

ciami dopuszczalnymi zawartymi w

normie PN-91 M-45457,

•

przeanalizowa

ć

wyniki pomiarów.

Zasad

ę

pomiaru pokazano na rys. 3 i 4.

Rys. 4 Zasada pomiaru ró

ż

nicy wysoko

ś

ci główek szyn

Rys. 5 Zasada okre

ś

lenia ró

ż

nicy wysoko

ś

ci główek szyn – oznaczenie odchyłek

Tabela 2.

Pomiar ró

ż

nicy wysoko

ś

ci główek szyn

Nr punktu

pomiarowego

Wysoko

ść

szyny lewej

[mm]

Wysoko

ść

szyny prawej

[mm]

Ró

ż

nica

wysoko

ś

ci

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

2

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

2.3. Pomiar pochylenia poprzecznego szyn

Pomiar pochylenia poprzecznego szyn obejmuje:

•

identyfikacj

ę

rodzaju szyny (szyna z główk

ą

płask

ą

lub wypukłej),

•

wykonanie w pi

ę

ciu punktach pomiaru pochylenia poprzecznego szyn,

•

wpisanie do tabeli 3 wyników pomiaru,

•

przeanalizowanie wyników pomiaru.

6

Rys. 6 Zasada okre

ś

lenia pochylenia szyny (a – z główk

ą

płask

ą

6

∆

, b – z główka wypukł

ą

7

∆

)

Tabela 3.

Pomiar pochylenia szyny

Nr punktu

pomiarowego

Pochylenie

szyny

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

(główka płaska)

6

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

(główka

wypukła)

7

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

2.4. Pomiar krzywizny powierzchni tocznej szyny i krzywizny osi szyny na

odcinku 2m

W zakres pomiaru krzywizny powierzchni tocznej szyny i krzywizny osi szyny na odcinku 2m

wchodz

ą

:

•

wykonanie w dziesi

ę

ciu punktach na odcinku 2m pomiaru wysoko

ś

ci główki szyny (krzywizny

powierzchni tocznej szyny),

•

wykonanie w dziesi

ę

ciu punktach na odcinku 2m pomiaru odchyle

ń

szyny w płaszczy

ź

nie

poziomej szyny (krzywizny osi szyny),

•

wpisanie do tabeli 4 i 5 wyników pomiaru,

•

narysowanie wykresu,

•

przeanalizowanie wyników pomiarów.

Rys. 7 Zasada okre

ś

lenia krzywizny powierzchni tocznej szyny – oznaczenie odchyłek

7

Rys. 8 Zasada okre

ś

lenia krzywizny powierzchni tocznej szyny – przebieg pomiaru

Rys. 9 Zasada okre

ś

lenia krzywizny osi szyny – oznaczenie odchyłek

Rys. 10 Zasada okre

ś

lenia krzywizny osi szyny – przebieg pomiaru

8

Tabela 4.

Pomiary odchyle

ń

szyny w płaszczy

ź

nie pionowej

Nr punktu

pomiarowego

Wysoko

ść

główki

szyny

[mm]

Maksymalna

ró

ż

nica odchyle

ń

w pionie

h [mm]

Warto

ść

dopuszczalna

7

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Tabela 5.

Pomiary odchyle

ń

szyny w płaszczy

ź

nie poziomej

Nr punktu

pomiarowego

Odchylenie
w poziomie

[mm]

Maksymalna

ró

ż

nica odchyle

ń

w poziomie

s [mm]

Warto

ść

dopuszczalna

8

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

L [m]

h

[m

m

]

Rys. 11 Krzywizna powierzchni tocznej szyny na odcinku 2m

9

L [m]

s

[

m

m

]

Rys. 12 Krzywizna osi szyny na odcinku 2m

2.5. Pomiar odchyle

ń

szyn od osi w płaszczyznach pionowej i poziomej na

całej długo

ś

ci szyny

•

wykona

ć

w pi

ę

ciu punktach pomiary odchyle

ń

szyn od linii prostej w płaszczy

ź

nie poziomej,

•

wykona

ć

w pi

ę

ciu punktach pomiary odchyle

ń

szyn od linii prostej w płaszczy

ź

nie pniowej,

•

wyniki wpisa

ć

do tabeli,

•

przeanalizowa

ć

wyniki pomiarów,

Tabela 6.

Pomiary odchyle

ń

szyny w płaszczy

ź

nie poziomej

Nr punktu

pomiarowego

Odchylenie
w poziomie

[mm]

Maksymalna

ró

ż

nica odchyle

ń

w poziomie

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

3

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

Tabela 7.

Pomiary odchyle

ń

szyny w płaszczy

ź

nie pionowej

Nr punktu

pomiarowego

Odchylenie

w pionie

[mm]

Maksymalna

ró

ż

nica odchyle

ń

w pionie

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

4

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

10

2.6. Pomiar wzajemnego przesuni

ę

cia w pionie styku s

ą

siednich odcinków

szyn

Rys. 13 Zasada okre

ś

lenia przesuni

ę

cia styku szyn w pionie – oznaczenie odchyłek

W ramach pomiarów wzajemnego przesuni

ę

cia w pionie styku s

ą

siednich odcinków szyn nale

ż

y:

•

wykona

ć

pomiar wzajemnego przesuni

ę

cia w pionie styku s

ą

siednich odcinków szyn,

•

wyniki wpisa

ć

do tabeli 8,

•

porówna

ć

otrzymane wyniki pomiaru z warto

ś

ciami dopuszczalnymi,

•

przeanalizowa

ć

wyniki pomiarów.

Tabela 8.

Pomiar pochylenia szyny

Nr punktu

pomiarowego

Zmierzone

przesuni

ę

cie

[mm]

Warto

ść

dopuszczalna

10

∆

[mm]

Przekroczenie

normy

[mm]

1

2

3

4

5

3. WNIOSKI

4. LITERATURA

[1] PN-91 M-45457 pt. „D

ź

wignice. Tory jezdne suwnic pomostowych. Wymagania”

[2] PN-M-45495 pt. „D

ź

wignice. Tory jezdne suwnic półbramowych i bramowych. Wymagania”

[3] Wykład z przedmiotu „Infrastruktura Transportu Bliskiego” – dr in

ż

. Bogdan Stolarski.

11

Zał

ą

cznik 1. Dane do opracowania cz

ęś

ci pomiarowej

Tabela 1.

Wymiary szyn d

ź

wignicowych

Wymiary główne

[mm]

Pozostałe wymiary [mm]

Znak

szyny

B

H

b

h

1

h

2

d

a

t

1

t

2

t

3

r

i

r

t

r

e

[cm]

SD 75

176

75

65

30

34,0

38

78

10

14

20

6

5

6

3,06

SD 85

200

85

75

35

39,5

45

90

11

15,4

22

6

3

4

3,52

SD 95

200

95

100

40

45,5

60

100

12

16,5

23

9

4

6

4,33

Tabela 2.

Warto

ś

ci dopuszczalne odchyłek torów suwnicowych

Lp

Okre

ś

lenie odchyłki

Szkic

Dopuszczalne

warto

ś

ci odchyłki

1

Rozstaw szyn

15

)

10

(

4

1

3

10

3

10

1

1

1

<

∆













−

+

±

=

∆

>

±

=

∆

≤

w

w

w

L

m

L

m

L

2

Ró

ż

nica poziomu

główek szyn

10

2

±

=

∆

3

Odchylenie szyny od

prostej w płaszczy

ź

nie

poziomej

-

10

3

±

=

∆

4

Odchylenie szyny od

prostej w płaszczy

ź

nie

pionowej

-

10

4

±

=

∆

5

Pochylenie poprzeczne

szyn:

a) z główk

ą

płask

ą

,

b) z główk

ą

wypukł

ą

o

b

dla

o

a

dla

%

6

)

%

6

)

7

6

=

∆

=

∆

6

Krzywizna główki

szyny (powierzchni

tocznej) w kierunku

wzdłu

ż

nym na odcinku

2 m

2

7

≤

∆

7

Krzywizna osi szyny w

kierunku wzdłu

ż

nym

na odcinku 2 m

1

8

≤

∆

8

Wzajemne

przesuni

ę

cie w styku

s

ą

siednich odcinków

szyn:

a) poziome,

b) pionowe

1

)

2

)

10

9

≤

∆

≤

∆

b

dla

a

dla

12

Zał

ą

cznik 2. Budowa teodolitu

Rys. 14 Widok teodolitu

Podstaw

ą

teodolitu jest spodarka. Mo

ż

e by

ć

ona wbudowana w instrument albo te

ż

stanowi

ć

doln

ą

niezale

ż

n

ą

cz

ęść

teodolitu (najcz

ęś

ciej stosowane).

W spodarce znajduj

ą

si

ę

3

ś

ruby poziomuj

ą

ce zwane te

ż

ustawczymi. To wła

ś

nie przy pomocy

tych trzech

ś

rub poziomujemy instrument, czyli doprowadzamy o

ś

główn

ą

instrumentu do pionu. Na

rys. 14 wida

ć

,

ż

e trzy

ś

ruby poziomuj

ą

ce s

ą

poł

ą

czone, a

ś

ci

ś

lej mówi

ą

c przechodz

ą

przez trójk

ą

tn

ą

płytk

ę

zwan

ą

płytk

ą

spr

ęż

ynuj

ą

c

ą

. Na

ś

rodku tej płytki znajduje si

ę

otwór z gwintem, w który

wkr

ę

cana jest

ś

ruba zaciskowa statywu.

Do ustawienia teodolitu nad punktem (scentrowanie instrumentu) słu

ż

y pion optyczny. Jest to

element optyczny, za pomoc

ą

którego mo

ż

emy ustawi

ć

znaczek centruj

ą

cy (obserwowany w polu

widzenia pionu optycznego) nad punktem. Do ustawienia ostro

ś

ci znaczka centruj

ą

cego słu

ż

y okular

pionu optycznego.

Przechodz

ą

c do górnej cz

ęś

ci teodolitu nale

ż

y wyró

ż

ni

ć

alidad

ę

jako element, na którym znajduj

ą

si

ę

pozostałe cz

ęś

ci składowe teodolitu. Pod obudow

ą

alidady znajduje si

ę

limbus. Jest to kr

ą

g

poziomy wykonany najcz

ęś

ciej ze szkła z naniesionym podziałem k

ą

towym.

13

Na alidadzie znajduj

ą

si

ę

dwie libele. Libele te posiadaj

ą

ampułki wypełnione ciecz

ą

, w których to

znajduje si

ę

p

ę

cherzyk powietrza. Obie te libele słu

żą

do wyznaczania płaszczyzn poziomych.

Wykonanie tej czynno

ś

ci odbywa si

ę

za pomoc

ą

wspomnianych ju

ż

ś

rub poziomuj

ą

cych. Je

ż

eli

p

ę

cherzyk powietrza zajmie poło

ż

enie

ś

rodkowe mówimy wówczas o spoziomowaniu instrumentu.

Na alidadzie osadzone s

ą

dwa d

ź

wigary, na których z kolei osadzona jest luneta. Przy lewym

d

ź

wigarze znajduje si

ę

kr

ą

g pionowy.

Luneta jest to element optyczny, za pomoc

ą

którego obserwujemy wyznaczany cel. Dzi

ę

ki

wielokrotnemu powi

ę

kszeniu mo

ż

emy obserwowa

ć

znacznie oddalone obiekty. Jednymi z

zasadniczych elementów lunety jest obiektyw i okular. Obserwator patrz

ą

c do lunety od strony

okularu widzi w polu widzenia siatk

ę

celownicz

ą

w postaci krzy

ż

a kresek (zwan

ą

te

ż

siatk

ą

kresek)

(patrz rys. 3 i 4).

Ostro

ść

siatki celowniczej mo

ż

na ustawi

ć

za pomoc

ą

okularu lunety. Oprócz siatki celowniczej w

polu widzenia lunety znajduje si

ę

równie

ż

obraz rzeczywisty. Do ustawienia ostro

ś

ci widzianego

obrazu słu

ż

y pier

ś

cie

ń

ogniskuj

ą

cy.

Jak ju

ż

wcze

ś

niej wspomniano luneta słu

ż

y do obserwacji wybranych elementów, celów. Aby

dokładnie skierowa

ć

lunet

ę

na wybrany cel nale

ż

y wykorzysta

ć

leniwki alidady i lunety do

precyzyjnego ustawienia lunety. Leniwki te słu

żą

do bardzo powolnego przesuwania siatki celowniczej

w płaszczy

ź

nie poziomej (leniwka alidady) i pionowej (leniwka lunety). Aby jednak obie te leniwki

spełniały swoje role, wcze

ś

niej nale

ż

y u

ż

y

ć

zacisków alidady i lunety. Zacisk alidady unieruchamia

alidad

ę

wzgl

ę

dem spodarki uniemo

ż

liwiaj

ą

c tym samym jej obrót wokół osi głównej instrumentu,

natomiast zacisk lunety uniemo

ż

liwia jej obrót wokół własnej osi.

Na rysunku 15 pokazano główne osie przyrz

ą

du.

Rys. 15 Osie główne teodolitu

Na podstawie rys. 15 widzimy,

ż

e w teodolitach wyró

ż

niamy o

ś

główn

ą

u

-

u

, o

ś

celow

ą

c-c, o

ś

obrotu lunety h-h, o

ś

libeli l-l. Znaj

ą

c ich wzajemne usytuowanie w konstrukcji teodolitów mo

ż

emy

rozpocz

ąć

omawianie głównych warunków geometrycznych. Nale

żą

do nich:

- warunek libeli (bł

ą

d libeli),

- warunek kolimacji,
- warunek inklinacji.
Ka

ż

dy z ww. warunków ma okre

ś

lon

ą

definicj

ę

, której niespełnienie oznacza wyst

ę

powanie w

teodolicie bł

ę

du.

14

Bł

ą

d libeli - o

ś

libeli alidadowych lub płaszczyzny poziome styczne w punkcie głównym libeli

powinny by

ć

prostopadłe do osi głównej instrumentu.

Bł

ą

d kolimacji - o

ś

celowa lunety powinna by

ć

prostopadła do poziomej osi obrotu lunety.

Niespełnienie tego warunku powoduje,

ż

e o

ś

celowa zamiast płaszczyzny zatacza pobocznic

ę

sto

ż

ka

(rys. 16). Dla dwóch poło

ż

e

ń

lunety sto

ż

ki te s

ą

symetryczne i stykaj

ą

si

ę

ze sob

ą

w punkcie

przeci

ę

cia si

ę

osi głównej

u

-

u

z osi

ą

obrotu lunety h-h. Mo

ż

na wi

ę

c ten bł

ą

d eliminowa

ć

w terenie

przez pomiar k

ą

ta w dwóch poło

ż

eniach lunety.

Rys. 16 Graficzny obraz bł

ę

du kolimacji

Bł

ą

d inklinacji - pozioma o

ś

obrotu lunety powinna by

ć

prostopadła do osi głównej instrumentu.

Rys. 17 Wykrywanie bł

ę

du inklinacji