Laboratorium z Maszyn i Urządzeń Transportowych
Grupa: 14B	Temat ćwiczenia: Pomiar strzałki ugięcia metodą geodezyjną	Lab wykonano 09.11.2009
IMiR Rok IIIB	Zakrzewski Rafał, Zubik Wojciech, Ziółkowski Damian, Tabor Marek, Tarka Kamil, Tomaszczyk Michał, Tomaszewski Piotr, Tyrkiel Paweł, Wach Wojciech, Wyrwol Adam, Zabiegliński Łukasz, Ziętal Wojciech, Żuchowski Daniel	Ocena:

1. Cel i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i obsługą niwelatora oraz użycie go do pomiaru strzałki ugięcia suwnicy.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

3. Przygotowanie niwelatora do pracy

Niwelator służy do wyznaczania różnicy poziomów między dowolnie wybranymi punktami. Ustawianie niwelatora rozpoczynamy od wstępnego wypoziomowania statywu przy pomocy wysuwnych nóg. Następnie należy ustawić na statywie niwelator i przykręcić go do niego. Śrubami nastawczymi wstępnie poziomujemy niwelator obserwując libellę okrągłą. Oś lunety ustawiamy nad dwiema śrubami nastawczymi i regulujemy trzecią. Powtarzamy tą czynność obracając lunetę co 120. Bezpośrednio przed każdym odczytem poziomujemy niwelator przy pomocy libelli rurkowej. Podczas pomiaru celujemy zgrubnie lunetę celownikiem następnie dokładnie aby ustawić łatę niwelacyjną w środku krzyża lunety.

Dane techniczne użytego niwelatora:

Niwelator libellowy NI 021 A,

Dokładność pomiaru: ±2mm przy niwelacji do 1 km,

±0.7mm ( przy użyciu mikrometru )

Powiększenie obiektywu: 31x

25x ( przy wymiennym obiektywie )

Średnica obiektywu : 37.5 mm

Obserwowany kąt widzenia: 1º20`

Obserwowany odcinek w odległości 100m: 2.36m

Najkrótsza obserwowana odległość: 0.8m

Przy pomiarze za pomocą łaty można uzyskać dokładność:

- 1 mm- na odległość 75-120m

- 5 mm- na odległość 250-350m

4. Przebieg pomiaru

- przygotowanie mostu suwnicy do pomiaru

- przygotowanie układu pomiarowego (ustawienie i wypoziomowanie niwelatora oraz zawieszenie w środku rozpiętości mostu łaty pomiarowej)

-wykonanie pomiaru ugięcia mostu suwnicy pod obciążeniem i bez

5. Tabela pomiarowa

Lp.	Położenie wózka	Pomiar: I	Pomiar: II	Pomiar: III	Wartość średnia
1.	f1 - nieobciążona wciągarka na skraju rozpiętości mostu	394	393	395	394
2.	f2 - obciążona wciągarka na skraju rozpiętości mostu	402	403	405	403
3.	f3 - obciążona wciągarka na środku rozpiętości mostu	405	405	404	405
4.	f4 - nieobciążona wciągarka na środku rozpiętości mostu	398	397	399	398
5.	f5 - nieobciążona wciągarka na skraju rozpiętości mostu	397	395	397	396

Wartość maksymalnego ugięcia dźwigara:

f_max = f₃ - f₁ = 405 - 394 = 11[mm]

Wartość ugięcia mostu obciążonego:

f_{cięż. próbn.} = f₃ - f₂ = 2 [mm]

6.Analityczne wyliczenie strzałki ugięcia:

Dla obliczenia strzałki ugię­cia badanej suwnicy przyjęto następujące wartości:

Wartość ugięcia statycznego dźwigara przy najniekorzystniejszym położeniu wózka na moście wyznaczono według następujących zależności:

dla wózka nieobciążonego ugięcie dźwigara wynosi:

dla wózka obciążonego ugięcie dźwigara wynosi:

7. Porównanie wartości zmierzonej strzałki ugięcia z dopuszczalnymi wartościami.

Dla suwnicy hakowej dwudźwigarowej dopuszczalna strzałka ugięcia znajduje się w przedziale:

Gdzie

- rozpiętość mostu suwnicy, [mm]

- ugięcie mostu suwnicy, [mm]

Sprawdzenie warunku:

Warunek został spełniony.

8. Porównanie wyników pomiarów z wartościami wyznaczonymi analityczne

Wartości ugięcia uzyskane z pomiarów	Wartości ugięcia obliczone teoretycznie
5 [mm]	2,105 [mm]
13 [mm]	8,976 [mm]

11.Wnioski

Wyniki pomiarów różnią się od wielkości obliczonych analitycznie. Najprawdopodobniej jest tak dlatego ponieważ popełniono błędy przy pomiarze (błędy przybliżenia wartości milimetrowych odczytywanych na łacie o rozdzielczości 1 cm). Różnice w wynikach mogą także wyniknąć z tego że przy obliczeniach teoretycznych zakładamy że materiał suwnicy jest jednorodny i zachowuje się pod obciążeniem w przewidywalny sposób natomiast materiał rzeczywisty zawsze inaczej reaguje ponieważ może wystąpić niejednorodność materiału, zmiana właściwości wytrzymałościowych pod wpływem zmęczenia materiału spowodowanego długotrwałym użytkowaniem, błędy montażowe.

Strzałka ugięcia występująca na skraju suwnicy wynika najprawdopodobniej z małej sztywności szyn prowadzących oraz wynika z faktu że ciężar podnoszony znajduje się w pewnej odległości od skrajnego położenia ze względu na wymiary wózka.

Z porównania rzeczywistej strzałki ugięcia z dopuszczalną wynika że suwnica może być dopuszczona do dalszego użytku.

9. Schemat zadania

10. Obliczenia

Warunki równowagi momentów: Z warunków równowagi momentów otrzymujemy reakcje podporowe:
Dla Maksymalne momenty gnące występują w miejscach przyłożenia sił P1 i P2: W celu znalezienie maksymalnych wartości momentów gnących liczymy pochodne Mg1 i Mg2 i przyrównujemy do zera:	Dla Maksymalne momenty gnące występują w miejscach przyłożenia sił P1 i P2: W celu znalezienie maksymalnych wartości momentów gnących liczymy pochodne Mg1 i Mg2 i przyrównujemy do zera:

---