background image

Politechnika Warszawska 

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych 

Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich 

 

 
 
 
 
 
 
 

Laboratorium Dźwignic 

 
 
 
 

 
 

Ć

wiczenie D1 

 

Pomiary toru jezdnego suwnicy bramowej 

 

 

Wersja robocza 

Tylko do użytku wewnętrznego SiMR PW 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

Opracowanie: 

  

Dr inż. Artur Jankowiak 

 
 

 
 
 
 
 
 

Warszawa 2010 

Wszelkie prawa zastrzeżone 

 

background image

 

1. CEL ĆWICZENIA 
 

Zasadniczym  celem  ćwiczenia  jest  zapoznanie  studentów  z  wymaganiami,  jakie 

muszą  spełniać  jezdnie  suwnic  (na  przykładzie  suwnicy  bramowej).  W  ćwiczeniu 
studenci  dokonają  sprawdzenia  wszystkich  wymienionych  przez  normę  PN-M-
45495:1995  [1]  warunków  dotyczących  dokładności  wykonania,  posadowienia  oraz 
warunków zabudowy torów jezdnych. 
 

2. WPROWADZENIE  

Zgodnie  z  obecnymi  wymaganiami  tory  jezdne  mogą  być  wykonywane  z 

wykorzystaniem szyn dźwigowych (walcowane na gorąco ze stali niestopowej) [2] lub szyn 
kolejowych  normalnotorowych  osadzonych  na  żelbetonowych  podstawach.  Dopuszcza  się 
także tory jezdne spawane z profili walcowanych (wykonywane z płaskich prętów stalowych 
o  przekrojach  prostokątnych,  prostokątnych  ze  ściętymi  lub  zaokrąglonymi  narożami, 
prostokątnych z wypukłą powierzchnią roboczą) [3]. 

 Torem jezdnym suwnicy nazywa się układ dwóch szyn. 
 
Wymagania  stawiane  torom  jezdnym  suwnic  bramowych  zgodnie  z  [1]  przedstawiono 

poniżej: 

a) ogólne wymagania 

-  jeżeli  zastosowano  tory  ze  stykami  to  maksymalna  szczelina  pomiędzy  odcinkami 

szyn nie może przekraczać 2 [mm], 

-  jeżeli  zastosowano  tory  spawane  z  profili  walcowanych  grupa  natężenia  pracy 

suwnicy musi się mieścić w zakresie A1 – A4, 

- szyny należy mocować za pomocą skręcania lub za pomocą połączeń ciernych, 
-  jeżeli  w  trakcie  eksploatacji    odchyłki  zwiększą  się  i  przekroczą  20  % 

dopuszczalnych, to należy tory ustawić od nowa, 

- końcowe odcinki torów powinny być zabezpieczone odbojami (zaleca się podatne). 

b) dopuszczalne odchyłki torów jezdnych 

- rozstaw szyn – mierzony pomiędzy osiami wzdłużnymi obu szyn. Przy mniejszych 

rozpiętościach suwnic mierzony bezpośrednio miarą, przy większych 
metodami geodezyjnymi. 
Odchyłki:    dla rozpiętości L ≤ 10 [m]                     ∆

1

 = ± 3 [mm] 

 

 

 

 dla rozpiętości L ≥ 10 [m]  ∆

1

 = ± (3+0.25(L-10)) [mm] 

-  różnica  poziomu  główek  szyn  –  mierzona  jako  odległość  pionowa  pomiędzy 

płaszczyznami  główek  szyn.  Pomiar  można  wykonać  metodami 
geodezyjnymi (jako różnicowy).  

 

Odchyłki:   

 

 

 

                 ∆

2

 = ± 10 [mm] 

-  odchylenie  od  teoretycznego  poziomu  główki  szyny  –  mierzona  na  całej  długości 

toru jezdnego metodami geodezyjnymi. 

 

Odchyłki:    

 

 

 

 

     ∆

3

 = ± 10 [mm] 

-  odchylenie  osi  szyny  od  prostej  w  płaszczyźnie  poziomej  –  mierzona  jako 

odchylenie od teoretycznej osi toru. 

 

Odchyłki:    

 

 

 

 

     ∆

4

 = ± 10 [mm] 

 

- krzywizna w płaszczyźnie pionowej – mierzona na odcinku 2 m. 

 

Odchyłki:    

 

 

 

 

       ∆

5

 = ± 2 [mm] 

 

- krzywizna w płaszczyźnie poziomej – mierzona na odcinku 2 m. 

 

Odchyłki:    

 

 

 

 

       ∆

6

 = ± 1 [mm] 

-  pochylenie  poprzeczne  szyn  –  mierzone  jako  różnica  pionowa  pomiędzy  oboma 

krańcami płaskiej części szyny w danym przekroju. 

 

Odchyłki:    

 

 

 

 

           ∆

7

 = 5 [°/

oo

background image

 

- wzajemne przesunięcie poziome w styku sąsiednich szyn 

 

 

 

    Odchyłki:    

 

 

 

 

           ∆

8

 ≤ 2 [mm] 

- wzajemne przesunięcie pionowe w styku sąsiednich szyn 

 

 

 

    Odchyłki:    

 

 

 

 

           ∆

9

 ≤ 1 [mm] 

 

 
3. WYKONANIE ĆWICZENIA 
 

W  ćwiczeniu  wszelkie  pomiary  dokonywane  są  na  torach  jezdnych  suwnicy  bramowej 

znajdującej  się  w  laboratorium.  Poniżej  przedstawiono  istotne  dla  przeprowadzenia 
ć

wiczenia parametry suwnicy: 

 
Typ suwnicy 

 

- bramowa, jednodźwigarowa 

Udźwig 

 

 

- 2500 [kg] 

Rozpiętość  

 

- 4.52 [m] 

       
Grupa natężenia pracy: 
      - suwnica    

 

- A4 

      - mech. podnoszenia 

- M6 

      - mech jazdy wciągnika  - M6 
      - mech jazdy suwnicy 

- M4 

      Typ szyny jezdnej  

- profil walcowany, kwadratowy 50x50 [mm] 

Długość toru 

 

- 12.68 [m] 

Rys. 1. – Plan sytuacyjny stanowiska. 

 

 
Przebieg ćwiczenia: 
•  przygotowanie stanowiska 

-  ze  względu  na  fakt,  że  w  ramach  ćwiczenia  dostępny  jest  tor  jezdny  suwnicy 

będącej  w  eksploatacji,  sprawdzeniu  poddany  zostanie  tor  jezdny,  ale  z 
wyłączeniem odcinka pozostającego pod czołownicami suwnicy. Tym samym w 
czasie ćwiczenia suwnica powinna znajdować się w swoim skrajnym położeniu. 

I

Szyna prawa

Szyna lewa

Suwnica

Stanowisko z koparką

Niwelator

Punkty pomiarowe

Punkty pomiarowe

Miejsce 
styku szyny

Miejsce 
styku szyny

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

T

background image

 

Ze  względów  bezpieczeństwa  należy  sprawdzić  czy  suwnica  jest  wyłączona  i 
zabezpieczona  (w  szczególności  należy  sprawdzić  czy  wyłącznik  główny 
suwnicy jest w pozycji „0” a skrzynka wyłącznika jest zamknięta). 

-  należy  sprawdzić  czy  na  stanowisku  nie  ma  obiektów,  które  utrudniałyby 

pomiary  i  ewentualnie  je  usunąć.  W  razie  potrzeby  oczyścić  szyny  jezdne  z 
zanieczyszczeń. 

•  sprawdzenie wymagań ogólnych 

- sprawdzenia należy dokonać w oparciu o pkt 2a niniejszej instrukcji.  

•  wyznaczenie punktów pomiarowych na szynach 

-  punkty,  w  których  dokonywane  są  pomiary  należy  nanosić  z  wykorzystaniem 

miary  co  1[m]  (rozpoczynając  od  początku  szyn)  na  osi  szyny.  Dla  celów 
wykonania ćwiczenia zakłada się, że początki obu szyn toru suwnicy ustawione 
są idealnie równo w stosunku do siebie. 

•  przygotowanie przyrządów pomiarowych do pracy 

- wyznaczyć punkt, w którym umiejscowiony będzie niwelator w ćwiczeniu (punkt 

I musi znajdować się w osi szyny), 

-  rozstawić  niwelator,  podwiesić  pion  do  niwelatora,  usytuować  niwelator  w 

punkcie I w pewnej odległości (wymiar „a”) od końca szyny, wypoziomować, 

-  przygotować  łatę  niwelacyjną,  przygotować  i  sprawdzić  działanie  nadajnika 

laserowego. 

•  pomiar rozstawu szyn (Tab.1) 

-  w  przypadku  niewielkich  rozpiętości  (tak  jak  w  badanym  przypadku)  pomiar 

rozstawu  szyn  dokonywany  jest  taśmą  stalową.  W  ćwiczeniu  nie  jest  to  jednak 
możliwe  ze  względu  na  znajdujące  się  stanowisko  z  koparką  i  kanałem 
glebowym,  co  uniemożliwia  przeciągnięcie  taśmy  pomiędzy  szynami  na  dużej 
części  długości  torowiska.  W  ćwiczeniu  pomiar  zostanie  dokonany  metodą 
geodezyjną. Zasadę pomiaru przedstawia rysunek 2.  

 

Rys. 2. – Zasada pomiaru rozstawu szyn. 

 

Do pomiaru konieczne jest zastosowanie niwelatora (bez nadajnika laserowego) i 
pionu. Przebieg pomiaru: 

   

- ustawić niwelator w punkcie I (odległość „a” od początku szyny lewej), 

   

- ustawić pion idealnie nad punktem pomiarowym 1 na szynie lewej, 

-  operując  obrotem  niwelatora  w  poziomie  znaleźć  w  krzyżu  lunety 
niwelatora nitkę pionu, odczytać i zapisać wskazanie kąta na podziałce, 
- czynności powtórzyć dla punktów 2-9 na szynie lewej, 
- ustawić pion idealnie nad punktem pomiarowym 1 na szynie prawej, 

I

Szyna prawa

Szyna lewa

Niwelator

Punkty pomiarowe

a

l

1

l

2

α

1

α

2

1

2

background image

 

-  operując  obrotem  niwelatora  w  poziomie  znaleźć  w  krzyżu  lunety 
niwelatora nitkę pionu i odczytać i zapisać wskazanie kąta na podziałce, 
- czynności powtórzyć dla punktów 2-9 na szynie prawej, 
-  obliczyć  rozpiętość  pomiędzy  odpowiednimi  punktami  szyny  lewej  i 
prawej (L

i

 = l

i

 • tg α

i

), gdzie: l

i

 = a + i [m] 

•  pomiar  różnicy  poziomu  główek  szyn,  odchylenia  od  teoretycznego  poziomu 

główki szyny, krzywizny w płaszczyźnie pionowej na odcinku 2[m] (Tab.2).  
-  wszystkie  wymienione  w  niniejszym  punkcie  wymagania  można  sprawdzić 

wykonując  jedną  serię  pomiarów  z  wykorzystaniem  niwelatora  z  nadajnikiem 
laserowym oraz łaty niwelacyjnej. Przebieg pomiaru:  

   

- ustawić niwelator w punkcie I (odległość „a” od początku szyny lewej), 

- ustawić łatę na początku szyny lewej (jest to teoretyczny poziom główek 
szyn torowiska) – punkt T na rysunku 1, 
-  uruchomić  nadajnik  laserowy  i  sprawdzić,  czy  promień  rzucany  przez 
nadajnik  mieści  się  w  obszarze  dodatkowej,  precyzyjnej  podziałki 
(dokładność  do  0.5  mm)  umocowanej  na  łacie.  Jeżeli  nie  regulując 
statywem podnieść lub opuścić oraz wypoziomować niwelator.  
- odczytać i zapisać wynik pomiaru w punkcie „T”, 
-  ustawiając  łatę  w  kolejnych  punktach  (1-9)  na  szynie  lewej  dokonywać 
pomiaru, 
-  nie  zmieniając  pozycji  niwelatora  ustawiać  łatę  w  punktach  (1-9)  na 
szynie  prawej  i  dokonując  zmiany  nastawy  kąta  niwelatora  wykonać 
pomiary, 
-  poszukiwane  odchyłki  można  obliczyć  jako  odpowiednie  różnice 
wyników pomiarów. 

•  pomiar  odchylenia  osi  szyny  od  prostej  w  płaszczyźnie  poziomej  oraz 

krzywizny w płaszczyźnie poziomej na odcinku 2[m] (Tab.3).  
-  wymienione  wymagania  można  sprawdzić  rozpinając  cienką  linkę  lub  żyłkę 

pomiędzy  końcami  szyn  z  wykorzystaniem  podstawowych  przyrządów 
pomiarowych. Przebieg pomiaru:  

- rozpiąć i naciągnąć linkę (żyłkę) pomiędzy końcami obu szyn, 

- dokonać pomiaru odchylenia osi szyny od linki (żyłki) w punktach 1-9 na 
obu szynach. 

•  pomiar pochylenia poprzecznego szyn (Tab.4). 

-  pomiaru  pochylenia  poprzecznego  szyn  można  dokonać  z  wykorzystaniem 

niewielkiej poziomnicy z zaznaczonym zakresem tolerancji. Przebieg pomiaru:  

- na płaskiej, równej powierzchni wykorzystując klin mierniczy nanieść na 
wskaźnik  poziomnicy  linie,  których  przekroczenie  przez  pęcherzyk 
powietrza  będzie  oznaczać  pochylenie  poprzeczne  toru  większe  niż 
wymagane, 
- dokonać oceny pochylenia poprzecznego w punktach 1-9 na obu szynach. 

•  pomiar wzajemnego przesunięcia na styku części szyn (Tab.5). 

-  pomiaru  wzajemnego  przesunięcia  poziomego  części  szyn  można  dokonać  z 

wykorzystaniem  podstawowych  przyrządów  pomiarowych.  Przesunięcie 
pionowe można zmierzyć z wykorzystaniem niwelatora. Przebieg pomiaru: 

-  w  miejscu  połączenia  części  szyn  (po  jednym  połączeniu  spawanym  na 
szynę),  dokonać  pomiaru  odchylenia  w  położeniu  poziomym  osi  główek 
obu części, 
-  dokonać  pomiaru  odchylenia  pionowego  w  punktach  styku  na  obu 
szynach  (jako  pomiar  różnicowy  dokonany  na  końcach  stykających  się 
części szyn). 

 

background image

 

4. WYMAGANY ZAKRES WIADOMOŚCI OGÓLNYCH 

- zagadnienie grup natężenia pracy (GNP) – idea, zasady podziału dźwignic na GNP, 

-  zagadnienie  Hertza  (współpraca  dwóch  ciał  sprężystych)  -  rozwiązanie  ogólne  i  dla 
przypadku współpracy kół jezdnych i szyny, 

-  obciążenia  dźwignic  związane  ze  współpracą  kół  i  torów  jezdnych  oraz  sposoby  ich 
wyznaczania:  

•  siły  pionowe  ruchów  torowych  (przejazd  przez  próg,  przejazd  przez 

szczelinę) 

•  siły poziome ruchów torowych (ukosowanie), 

- zagadnienie współpracy koła jezdnego i szyny – zjawiska, rodzaje oporów jazdy. 

 
5. LITERATURA 
 

[1]  PN-M-45495:1995  „Dźwignice  –  Tory  jezdne  suwnic  półbramowych  i  bramowych  – 

wymagania”. 

[2]  PN-H-93410:1998 „Stal – szyny dźwignicowe” 

[3]  Pawlicki, K., „Elementy dźwignic”, PWN, Warszawa, 1982.  

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Załącznik1: Wyniki badań
Sprawdzenie wymagań ogólnych stawianych torom jezdnym suwnic bramowych: 
 

   

 

 

 

 

 

Warunki spełnione:         TAK 

 NIE 

Tab. 1. - Pomiar rozpiętości. 

Punkty (i = ...) 

Wymiar „l

i

” 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odczyt kąta 
(niwelator) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kąt α

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rozstaw rzecz. L

RZi 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rozstaw teoretycz. L 

4520 [mm] 

Odchyłka [mm] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania 

± 3 [mm] 

Spełnienie wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tab.  2.  -  Pomiar  różnicy  poziomu  główek  szyn,  odchylenia  od  teoretycznego  poziomu  główki 

szyny, krzywizny w płaszczyźnie pionowej na odcinku 2[m]. 

Punkty (i = ...) 

Teoret. poziom 

główek szyn (T) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odczyt 

wysokości 

z łaty 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Różnica poziomu 

główek szyn [mm] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania 

± 10 [mm] 

Spełnienie wymagań

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odchylenie od 

teoretycznego 

poziomu 

główek szyn 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania 

± 10 [mm] 

Spełnienie wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Krzywizna w 

płaszczyźnie 

pionowej na 

2[m] 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania 

± 2 [mm] 

Spełnienie wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

Tab.  3.  -  Pomiar  odchylenia  osi  szyny  od  prostej  w  płaszczyźnie  poziomej  oraz 
krzywizny w płaszczyźnie poziomej na odcinku 2[m]. 

Punkty (i = ...) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odchyłka 
od osi 
teoretycznej 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania (cały 

tor) 

± 10 [mm] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spełnienie 
wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wymagania (na 2m) 

± 1 [mm] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spełnienie 
wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tab. 4. - Pomiar pochylenia poprzecznego szyn 

Punkty (i = ...) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spełnienie 
wymagań 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Tab. 5. - Pomiar wzajemnego przesunięcia na styku części szyn  

Spoina 

Na lewej szynie 

Na prawej szynie 

Odchylenie poziome 

 

 

Wymagania 

 2 [mm] 

Spełnienie wymagań 

 

 

Odczyt wysokości z 

łaty 

 

 

 

 

Różnica wysokości 

 

 

Wymagania 

 1 [mm] 

Spełnienie wymagań 

 

 

 

Pola niezacienione należy zapełnić w trakcie ćwiczenia