PROJEKT I WALIDACJA URZĄDZEŃ POMIAROWYCH

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1 M O D E L O W A N I E I N Y N I E R S K I E n r 4 7, I S S N X P R O J E K T I W A L I D A C J A U R Z Ą D Z E P O M I A R O W Y C H a S I Y W L I N I E I K Ą T A W Y C H Y L E N I A L I N Y Z A W I E S I A S U W N I C Y G r z e g o r z G e m b a l c z y k 1 a, S a w o m i r D u d a 1 b 1 K a t e d r a M e c h a n i k i S t o s o w a n e j, P o l i t e c h n i k a l ą s k a a G r z e g o r z.g e m b a l c z y p o l s l.p l, b S l a w o m i r.d u d p o l s l.p l S t r e s z c z e n i e W a r t y k u l e p r z e d s t a w i o no r o z w i ą z a n i a k o n s t r u k c y j n e d wƒ c h u r z ą d z e p o m i a r o w y c h, z a p r o j e k t o w a n y c h d l a u k a d u s t e r o w a n i a z a w i e s i e m s u w n i c y s p e c j a l n e g o p r z e z n a c z e n i a. P i e r w s z y m z n i cu h r z ją ed sz te n i e s u ą c e d o o -p m i a r u k ą t a w y c h y l e n i a l i n y z a w i e s i a s u w n i c y, n a t o m i a s t d r u g i e t o t e n s o m e t r y c z n y c z u j n i k d o pi o my i aw r u l i sn i e. P o k a z a n o r e z u l t a t y p r z e p r o w a d z o n y c h a n a l i z s t e r e o m e c h a n i c z n y c h o b u k o n s t r u k c j i, a t a k e r e z u l t a t y at-e s tƒ w m j ą c y c h n a ce l u z w e r y f i k o w a n i e p o p r a w n o c i d z i a a n i a u r z ą d z e. S o w a k l u c z o w e : u r z ą d z e n i a p o m i a r o w e, p r o j e k t o w a n i e, w a l i d a c j a D E S I G N A N D V A L I D A T I O N O F D E V I C E S F O R M E A S U R I N G T H E F O R C E A N D T H E A N G L E O F I N C L I N A T I O N R O P E I N C R A N E S u m m a r y T h e p a p e r p r e s e n t sd e s i g n s o l u t i o n s o f t w o m e a s u r i n g d e v i c e s, d e s i g n e d f o r m e c h a t r o n i c c r a n e c o n t r o l s y s t e m. T h e f i r s t d e v i c e i s u s e f o r m e a s u r i n g t h e a n g l e o f t h e r o p e d e v i a t i o n. T h e s e c o n d d e s i g na e d s t dr ea vi in c e g a ui gs e l o a d c e l, ld e d i c a t e d t o m e a s u r e t h e f o r c e i n rtohpe e. T o c h e c k t h a t t h e d e v i c e s wa or re k i n g p r o p e r l y, t e s t e d i t. I n t h e p a p e r s h o w n t h e r e s u l t s o f t h i s ttehse t s a. r t i cl e c o n t a i n e d a l s o r e s u l t s t h oe fo p t i m i z a t i o n o f t h e s ur p- e s t r uc t u r e. K e y w o r d s : m e a s u r i n g d e v i c e, s d e s i g n, v a l i d a t i o n 1. W S T P U r z ą d z e n i a m e c h a t r o n i c z n e, d z i* k zi a s t o s o w a n i u t y p o m i a r o w e d e d y k o w a n e s ą p o d k o n k r e t n e u r z ą dez- e l e k t r o n i c z n y c h u k a dƒ w r e g u l a c j i, c e c h u j ą s i* i - m o ln i a. Z d a r z a s i* t a k w s y t u a c j a c h, k i e d y p o m i ayr-u w w o c i ą a k t y w n e g o s t e r o w a n i a r u c h e m u k a dƒ w m e c ha - m a g a n y c h w i e l k o c i n i e d a s i* z r e a l i z o w a ć z a p o m o c ą n i c z n y c h. D o p r a w i d o w e g o d z i a a n i a t a k i e g o s y s t e m u t y p o w y c h, d o s t* p n y c h n a r y n k u r o z w i ą z a. P o d o b n i e n i e z b* d n a j e s t z n a j o m o ć w s pƒ r z* d n y c h s t a n u ąu-r z d z e n i a. Z m i e r z o n e w a r t o c i p r z e s y a n e so ą u dk a d u j e s t w s y t u a c j i, k i e d y t y p o w e c z u j n i k i z rƒ n y c h w z g l* dƒ w n i e d a j ą s i* z a a p l i k o w a ć w m a s z y n i e. ą U- r z r e g u l a c j i, k tƒ r y w y t w a r z a s y g n a s t e r u j ą c dy z e n i a p o m i a r o w e t r z e b a w t e d y z a p r o j e k t o w a ć. u ( t ),w p r o w a d z a n y d a l e j d o o b i e k t u r e g u l a c jw i c e l u W a r t y k u l e o mƒ w i o no p r o j e k t y d wƒ c h u r z ąd z e, z m n i e j s z e n i a u c h y b u r e g u l a c j i. S y g n a w e j c i o w y s k o n s t r u o w a n y c h z p o w o dƒ w w y e j w y m i e n i o n y c h. t a k i e g o s y s t e m u s t e r o w a n i a j e s t rƒ n i c ą p o m i* d z y O b a p r z e t w o r n i k i p o m i a r o w e b u d o w a n o p o d k o n k r e t n y w a r t o c i ą z a d a n ą ar z e c z y w i s t ą. I n t e g r a l n ą c z* c i ą u r z ąe d m e c h a t r o n i c z n y c h s ą u k a d m e c h a t r o n i c z n y. U r z ą d z e n i a d o p o m i a r u k ą t a w y c h y l e n i a l i n y, o - s t z a t e m s e n s o r y, k tƒ r e p r z e t w a r z a j ą m i e r z a l n e w i e l k o cs i o w a n e w p o d o b n y c h k o n s t r u k c j a c h, n i e s p e n i a y m e c h a n i c z n e n a s y g n a e l e k t r y c z n y. N i e r z a d k o e ln e- m e p o s t a w i o n y c h w y m a g a. W p r z y p a d k u c z u jn i k a d o 75

2 P R O J E K T I W A L I D A C J A U R Z Ą D Z E P O M I A R O W Y C H p o m i a r u s i y w l i n ip eo d s t a w o w y m o g r a n i c z e n i e m b y p a s z c z y z n y p o m i a r o w e j w y n o s i m m, a g r u b o ć s p o sƒ b m o n t a u. P r z e t w o r n i k i s i y d o s t* p n e s ą n a l i n y t o 8m m, e l e m e n t o g r a n i c z a j ą c y ma r e d n i c* 3 5 r y n k u w b a r d z o w i e l u k s z t a t a c h, l e c z b e z e l e m e n tƒ w m m. A b y z a p e w n i ć m o l i w o ć z m i a n y z a k r e s u p o m i a r u p r z e j c i o w y c h n i e d a o b y s i* i c h z a m o n t o w a ć n a k ą t a w y c h y l e n i a l i n y, w y s o k o ć p l a t f o r m y u r z ą d z e n i a ą d a n e j p o z y c j i. S t o s o w a n i e a d a p t e rƒ w p o d n o sdi n ajk e k o s z t y, w z w i ą z k u z c z y m b a r d z i e j e k o n o m i c z n y m j e s t r e g u l o w a n a. W z w i ą z k u z t y m, e j e d n y m z w y m o gƒ w s t a w ia - r o z w i ą z a n i e m b y o z a p r o j e k t o w a n i e c z u j n i k a s i y, n y c h w o b e c t e g o u r z ą d z e n i a b y a j a k n a j m n i e j s z a d o s t o s o w a n e g o p o d u r z ą d z e n i e d o c e l o w e. m a s a, k o n s t r u k c j* n o n ą p o d d a n o ot py m a l i z a c j i. O b l i c z e n i a t e p r z e p r o w a d z o n w o p r o g r a m o w a n i u 2. U R Z Ą D Z E N I E D O P O M I A R U K Ą T A W Y C H Y L E N I A L I N Y Z A W I E S I A S U W N I C Y A N S Y S, p r z y w y k o r z y s t a n i u m e t o d y S u b-p r o b l e m. W m e t o d z i e t e j f u n k c j a c e l u o r a z z m i e n n e s t a n u s ą a p r o k s y m o w a n e, a p o p r z e z u y c i e f u n k c j i k a r y p r o b l e m o g r a n i c z o n y p r z e k s z t a c a n y j e s t w z a d a n i e b erz a n oi g- K o n c e p c j a u r z ą d z e n i a d o p o m i a r u k ą t a w y c h ey -l c z e. Z a z m i e n n e d e c y z y je n p r z y j* t o p r o m i e ( R ) n i a l i n y z a w i e s i a s u w n i c y o p i e r a s i* n a p o m i a r z e i g r u b o ć ( G ) p r o f i l i o k r ą g y c h o r a z s z e r o k o ć ( W ) w s pƒ r z* d n y c h k a r t e z j a s k i c h o s i l i n y w p a s z c z y n i e w y s o k o ć ( H ) p a s k o w n i kƒ w. F u n k c j ą c e l u b y a p o z i o m e j, o d d a l o n e j o p e w n ą o d l e g o ć o d t z w. p u n k t u m i n i m a l i z a c j a o b j* t o c i. W a r u n k i e m o g r a n i c z a j ą c y m s t a e g o. P u n k t e m s t a y m j e s t t u n a z w a n y o t wƒ r b y y d o p u s z c z a l n e n a p r* e n i a m a k s y m a l n e, k tƒ r e o u s t a l o n y m p o o e n i u, p r z e z k tƒ r y p r z e c h o d z i l i n a p. r z y j* t o n a p o z i o m i e M P a. P r o f i l e w y k o n a n e s ą P o m i a r t e n w s p o sƒ b p o r e d n i p o z w a l a w y z n a c z y ć k ą t z g a t u n k u a l u m i n i u m H 2 2. M o d e l o b l i c z e n i o w y w y c h y l e n i a l i n y. U r z ą d z e n i e w y p o s a o n e z o s t a o u t w o r z o n o z e le m e n tƒ w b e l k o w y c h. O b c i ą e n i e w d w o j e s a, k tƒ r e u m o l i w i a j ą p o m i a r p r z e m i e se z- c z o w a r t o c i N z a d a n e z o s t a o w p u n k c i e, g d z i e n i a w d wƒ c h p r o s t o p a d y c h k i e r u n k a c h. K i e r u n k i z n a j d u j e s i* e l e m e n t o g r a n i c z a j ą c y w y c h y l e n i e l i n y. r u c hƒ w s a z a z n a c z o n o s t r z a k a m i n a z a m i ec szo z n y m W a r t o ć s i y o b c i ąąa cj e j w y n i k a z g e o m e t r i i u k a d u r y s u n k u. W s a n i a c h z a isnt a l o w a n o p r z e g u b k u l i s t y, p o m i a r o w e g o o r a z z a o e n i a, e p o z i o m a s i a p ou w- o d p r z e z k tƒ r y p r z e c h o d z i l, i nwap r a w i a j ą c c a y u k a d w r u c h. D o p o m i a r u p r z e m i e s z c z e l i n i o w y c h w y k oy r- z j ą c a w y c h y l e n i e l i n y m a w a r t o ć 1 0 N 0 0. P u n k t p r zy - o e n i a s i y z a z n a c z o n o n a r y s. 5. s t a n o c z u j n i k i i n d u k c y j n e t r a n s f o r m a t o r o w e o z a k r e s i e P r z e p r o w a d z o n y p r o c e s o p t y m a l i z a c j i k o n s t r u k c j i p o m i a r o w y m 3 0 m m. W u r z ą d z e n i u z a s t o s o w a no n o n e j u r z ą d z e n i a p o z w o l i n a d o bƒ r o d peo dw ni i c h o y s k a l i z g o w e z w k a d k a m i p o l i m e r o w y m i o n i s k i c h w s pƒ c z y n n i k a c h t a r c i a. p r o f i l i i g r u b o c i p l a t f o r m y u r z ą d z e n i a. P o u w zeg- l* d n i n i u z o p t y m a l i z o w a n y c h g r u b o c i p r z e k r o jƒ w u s z cƒz -e g o w i o n o m o d e l k o n s t ru k c j i, u w z g l* d n i a j ą c ą c z n i k i i w y c i* c i e o g r a n i c z a j ą c e p r z e m i e s z c z e n i e s a. Nea -p r* n i a m a k s y m a l n e ta k z a m o d e l o w a n e j k o n s t r u k cj i, w o d n i e s i e n i u d o m o d e l u u z y s k a n e g o w c z a s i e o p ta y- m l i z a c j i, n i e u l e g y z n a c z ą c e j z m i awnyine i o s i y o k M P a. R o z k a d t y c h n a p r* e rƒ w n i e p r z e d s t a w i a r y s. 5. R y s. 1. K o n c e p c j a u r z ą d z e n i a d o p o m i a r u k ą t a w y c h y l e n i a l i n y P l a t f o r m* c a e g o u r z ą d z e n i a, d o k tƒ r e j z a om -o n t w a n a j e s t w s p o m n i a n a p a r a s a, w y c i* t o a rz k u s z a b l a c h y. P l a t f o r m a m o n t o w a n a j e s t d o m e c h a n i z m u p o d n o s z e n i a s u w n i c y z a p o r e d n i c t w e m p r* tƒ w oąk-r g y c h, n a k tƒ r y c h k o c a c h z a m o n t o w a n o o d p o w i e d n i e ą c z n i k i. W c e l u z a b e z p i e c z e n i a c z u j n i kƒ w p r z e d z b y t d u y m i p r z e m i e s z c z e n i a m i s a, w d o l n e j c z* c i t - p l a f o r m y z a p r o j e k t o w a n o d o d a tk o w y e l e m e n t o g r a n i c za - j ą c y m o l i w e p o l e p r z e m i e s z c z e l i n y. B i o r ą c p o d u w a g*, e m a k s y m a l n e k ą t y w y c h y l e n i a l i n y n i e o - p w i n n y p r z e k r o c z y ć 5, o d l e g o ć p u n k t u s t a e g o o d R y s. 2. Z m i a n a p a r a m e t rƒ w W i H w k o l e j n y c h i t ae cr j a c h 76

3 G r z e g o r z G e m b a l c z y k, S a w o m i r D u d a R y s. 3. Z m i a n a p a r a m e t rƒ w R i G w k o l e j n y c h i t e r a c j a c h R y s. 4. Z m i a n a o b j* t o c i w k o l e j n y c h i t e r a c j a c h W e r y f i k a c j a p o p r a w n o c i d z i a a n i a u r z ą d z e n ioa - p l e g a a n a p r z e p r o w a d z e n i u t e s t u, p o d c z a s k tƒ r e g o w y m u s z o n o r u c h o b r o t o w y o z m i e n n y c h p a r a m e t r a c h k i n e m a t y c z n y c h. Z a m i e s z c z o n e p o n i e j w y k r e s y oa b- r z u j ą z a r e j e s t r o w a n e w a r t o c i p r* d k o c i s a w c z a s i e z a d a n e g o r u c h u p o o k r* g u( r y s. 6, 7,. 8 ) J a k w i d a ć, w a r t o ć p r* d k o c i w y p a d k o w e j n i e z m i e n i a s i* w s p o sƒ b l i n i o w ey, c z l c a y c z a s p o j a w i a j ą s i* z a kƒ c e n i a. E f e k t t e n m o e b y ć s p o w o d o w a n y f a k t e m, e e l e m e n t w y m u s z a j ą c y r u c h m i a r e d n i c* o k. 7 m m, c z y l i m n i e j n i r e d n i c a p r z e g u b u k u l i s t e g o, k tƒ r y b y w p r a w i a n y w r u c h. Rƒ n i c a t a p o w o d o w a a, e p u n k t p r z y o e n i a w y m u s z e ni a u l e g a p e w n y m p r z e m i e s z c z e n i o m. D r u g ą p r z y c z y n ą b y o n i e w ą t p l i w i e t o, e z a s t o s o w a n e c z u j n i k i p r z e m i e s z c z e dpaojsą i a w s w e j b u d o w i e s p r* y n* z w r o t n ą. R u c h w j e d n ą s t r o n* o d b y w a s i* w i* c z n a c z n i e a t w i e j. P o t w i e r d z a t o f a k t, e r o z k a d p r* d k o c i w c oh s ix a o r a z Y n i e j e s t s y m e t r y c z n y. D o d a t k o w y m p r o b l e m e m j e s t s i a t a r c i a, k tƒ r e j w a r t o ć j e s t z m i e n n a n a s k u t e k b r a k u w s pƒ l i n i o w o c i p r o w a d n i c. P o m i a r p o o e n i a p r z e g u b u w c z a s i e r u c h u w y k a z a j e d n a k, e u r z ą d z e n i e p r z e m i e s z c z a s i* p o c a y m z a k r e s i e p o m i ar o w y m, c o p o k a z a n o n a r y s. 9. D o td -a k o w o n a r y s u n k u t y m z a z n a c z o n o rƒ w n i e t r a j e k t o r i*, p o k tƒ r e j t e o r e t y c z n i e p o w i n i e n p r z e m i e s z c z a ć s i* p u n k t z w i ą z a n y z e r o d k i e m p r z e g u b u k u l i s t e g o. R y s. 5. N a p r* e n i a z r e d u k o w a n e z o p t y m a l i z o w a n e j k o n s t r u k c j i R y s. 6. P r z e b i e g z m i ay n p r* d k o c i w o s i X 77

4 P R O J E K T I W A L I D A C J A U R Z Ą D Z E P O M I A R O W Y C H R y s. 7. P r z e b i e g z m i a n y p r* d k o c i w o s i Y R y s. 8. P r z e b i e g z m i a n y p r* d k o c i w y p a d k o w e j Z a k a d a j ą c, e w c z a s i e n o r m a l n e j e k s p l o a t a c j i W a r t o ć t e g o p a r a m e t r u w y n i o s a 0, m6 m 2, a od - u r z ą d z e n i a p o m i a r o w e g o r e d n i c a l i n y b* d z i e d o -p a s c h y l e n i e s t a n d a r d o w e σ = 0,7746 m m. W o d n i e s i e n i u w a n a d o z a m o n t o w a n e g o p r z e g u b u, a s i a w y m u s z aą j- d o p o m i a r u k ą t a w y c h y l e n i a l i n y o d c h y l e n i e s t ar n- d a c a b* d z i e z n a c z n i e w i* k s z a o d s i y w y n i k a j ą c edj o w e w y n o s i 0, B i o r ą c p o d u w a g* f a k t, e z u g i* c i a s p r* y n, t o u r z ą d z e n i e p o w i n n o d z i a aw ć d o c e l o w y m u r z ą d z e n i u r e d n i c a l i n y b* d z i e pw o- rƒ p o p r a w n i e. n y w a l n a z e r e d n i c ą w y k o r z y s t a n e g o p r z e g u b u, o cuz-e k j e s i* d o k a d n o c i n a w y s z y m p o z i o m i e. P r z e m ie sz c z e n ie w o si Y [m m ] P r z e m ie sz c z e n ie w o si X [m m ] R y s. 9. Z m i a n a p o o e n i a p u n k t u p o m i a r o w e g o w c z a s i e r u c h u C h c ą c w s t* p n i e o s z a c o w a ć d o k a d n o ć p o m i a r o w ą z a p r o j e k t o w a n e g o u r z ą d z e n i a, n a p o d s t a w i e p r z eo p- r w a d z o n y c h p rƒ b w y z n a c z o n a z o s t a a w a r i a n c j a o r a z o d c h y l e n i e s t a n d a r d o w e. B i o r ą c p o d u w a g*, e ri -e d n c a e l e m e n t u w y m u s z a j ą c e g o r u c h w y n o s i a m7 m, t o p r o m i e z a t a c z a n y c h o k r* gƒ w p o w i n i e n w y n o s i ć 1 4 m m. W i e l k o ć * t p r z y j* t o do o b l i c z e j a k o w a r t o ć r e d n i ą r. W a r i a n c j* o b l i c z o n o z z a l e n o c i : σ = ( ) ( 1 ) 3. U R Z Ą D Z E N I E D O P O M I A R U S I Y W L I N I E D o p o m i a r u s i y, z j a k ą w y c i ą g a r k a sn iu wc y d z i a a n a o b i e k t, z a p r o j e k t o w a n o t e n s o m e t r y c z n y c z u j n i k s i y. W p r z e t w o r n i k a c h t e g o t y p u m i e r z o n a s i da - o d z i a u j e b e z p o r e d n i o n a k o r p u s c z u j, n ipkoaw o d u j ą c j e g o o d k s z t a c a n i e. D o p o m i a r u o d k s z t a c e s t o s u j e s i* t e n s o m e t r y n a k l e j o n e w m i e j s c a c h k o n cterna c j i do- k s z t a c e. A b y z a p e w n i ć l i n i o w o ć i p o w t a r z a l n o ć p o m i a rƒ w, n a p r* e n i a w k o r p u s i e n i e m o g ą p r z oe -k r c z y ć g r a n i c y s p r* y s t o c i. O p r a c o w u j ą c k o n c e p c j* k s z t a t u k o r p u s u c z u j n i k a s i y, n a l e a o s i* d o s t o s o w a ć d o i s t n i e j ą c e j k o n s t r u k c j i k o m p l e t n e g o u r z ą d z e n i a. P i e r w s z y m e l e m e n t e m d e tr e- m i n u j ą c y m k s z t a t k o r p u s u b y s p o sƒ b z a m o c o w a n i a c z u j n i k a. D r u g i m w a n y m a s p e k t e m b y a k o n i e c z n o ć p o p r o w a d z e n i a l i n y w t a k i s p o sƒ b, a b y z a g w a r a n t o w a ć j e j s t a t e c z n o ć p r z y w y c h y l e n i a c h d y nia m i c z n y m n a w i j a n i u. Rƒ w n i e it so t n y m k r y t e r i u m b y a m o l i w o ć a t w e g o i t a n i e g o w y k o n a n i a c a e g o u r z ą d z e n i a o. - S p rƒ d p r z e a n a l i z o w a n y c h k o n c e p c j i n a j l e p s z y m r oą z- w i z a n i e m o k a z a o s i* w y k o r z y s t a n i e t y p o w e g o k ą t o w n i k a 6 0 x 8 0. W k o r p u s i e c z u j n i k a z a m o n t o w a n y j e s t rp -i e c i e t e f l o n o w, y p r z e z ktƒ r y p r z e c h o d z i l i n a. E l e m e n t 78

5 G r z e g o r z G e m b a l c z y k, S a w o m i r D u d a t e n o d p o w i e d z i a l n y j e s zt a s t a b i l i z a c j* p o z y c j i l i n y, a z a r a z e m s t a n o w i p o c z ą t e k u k a d u w s pƒ r z* d n y c h, w z g l* d e m k tƒ r e g o m i e r z o n y j e s t k ą t w y c h y l e n i a l i n y. r o d e k s y m e t r i i d o l n e j p o d s t a w y t e j t u l e i j e so t - w s p m n i a n y m w c z e n i e j pu n k t e m s t a y m. z x y R y s K o n c e p c j a u r z ą d z e n i a d o p o m i a r u s i y w l i n i e R y s N a j w i* k s z e n a p r* e n i a z r e d u k o w a n e P r z e p r o w a d z o n o k a l i b r a c j* w y k o n a n e g o u r z ą d z e - n i a, m a j ą c ą n a c e l u z w e r y f i k o w a n i e l i n i o w o c i s y g n a u w y j c i o w e g o z c z u j n i k a s i y. P r o c e s k a l i b r a c j i p o l e g a n a d o b r a n i u o d p o w i e d n i e g o w z m o c n i e n i a i w y z e r oa w- n i u s y g n a u m i e r z o n e g o n a n i e o b c i ą o n y m c z u j n i k u o r a z p r z e p r o w a d z e n i u p r o c e d u r y w z o r c o w a n i a. M o d e l m a t e m a t y c z n y u r z ą d z e n i a p o m i a r o w e g o w w a r u n k a c h o d n i e s ie n i a m a n a s t* p u j ą c ą f o r m u* : y = f (x) ( 2 ) C h a r a k t e r y s t y k*, z w a n ą k r z y w ą w z o r c o w a n i a, o p i - s u j e s i* n a j c z* c i e j f u n k c j ą o d w r o t n ą : x = φ(y ) ( 3 ) U t r w a l e n i e t e j c h a r a k t e r y s t y k i p o z w a l a n a uaz -y s k n i e w s k a z a u r z ą d z e n i a p o m i a r o w e g o x * w j e d n o s t k a c h w i e l k o c i m i e r z o n e j. P r o c e d u r* w z o r c o w a n i a c z u j n i k a s i y p r z e p ar -o w R y s O d k s z t a c e n i a n o r m a l n e n a k i e r u n k u d z i a a n i a d z o n o z w y k o r z y s t a n i e m i n n e g o s i o m i e r z a ( d z i ae a- j ą c t e n s o m e t rƒ w g o n a r o z c i ą g a n i e ). S i o m i e r z t e n z j e d n e j s t r o n y z a w i e s z o n o n a l i n i e s uz w n i c y, a d o d r u g i e j z a moo-c N i e z b* d n y m e t a p e m p r o j e k t o w a n i a k a d e g o u r zą - w a n o c i* a r o m a s i e 7 1 k g. Z m i a n* ni aą cg u l i n y w y ko - d z e n i a j e s t a n a l i z a w y t r z y m a o c i o w a k o n s t r u k c j i, n y w a n o z a p o m o c ą w y c i ą g a r k i s u w n i c y. W y k o r z y s t a n i e z w y k l e p r z e p r o wa d z a n a m e t o d a m i n u m e r y c z n y m i. s i o m i e r z a p o z w o l i o n a j e d n o c z e s n e o d c z y t a n i e o -w a r t W b u d o w i e t e n s o m e t r y c z n y c h c z u j n i kƒ w s i yw a n e c i n a p i* c i a r e j e s t r o w a n e g o w s y s t e m i e o r a z r zie-c z y w j e s t t e p o z n a n i e p o l a o d k s z t a c e k o r p u s u, i s t o t n e s t e g o o b c i ą e n i a l i n y w d o w o l n y c h p u n k t a c h p o moi -a r z p u n k t u w i d z e n i a w s k a z a n i a o b s z a rƒ w p r z e z n a oc -z w y c h. P o m i a r y t e p o z w o l i y n a w y k r e e nli e k r z y w e j n y c h p o d n a k l e j e n i e t e n s o m e t rƒ w. Rƒ w n o l e g l e n a l e y w z o r c o w a n i a, k tƒ r a p r z y o b c i ą e n i u d o 7 1N 0 j e s t p a m i* t a ć, a b y m a k s y m a l n e n a p r* e n i a n i e p r z e k r o yc -z f u n k c j ą l i n i o w ą o w s pƒ c z y n n i k u rƒ w n y m 1 7, N 6 / V. y g r a n i c y s p r* y s t o c i ( w y k o r z y s t a n y k s z t a t o w n i k O t r z y m a n ą c h a r a k t e r y s t y k* k r z y w e j w z o r c o w a n i a w r a z w y k o n a n y j e s t z e s t a l i k o n s t r u k c y j n e j S J R ). J a k z z a r e j e s t r o w a n y m i w a r t o c i a m i w p u n k t a c h p o m i ao r- p o k a z a y p r z e p r o w a d z o n e a n a l i z y w y t r z y m a o c i o w e, w y c h p o k a z a n o n a r y s p o s t a w i o n e z a o e n i a k o n s t r u k c y j n e n a j l e p i e j s p e n i a k ą t o w n i k 6 0 x 8 0x 7. N a r y s. 1 2 w y s z c z e gƒ l n io o no b s z a - r y, w k tƒ r y c h n a p r* e n i a m a j ą n a j w y s z e w a r t o c i. Z g o d n i e z p r a w e m H o o k e a, p o l a t e p o k r y w a j ą s i* z o b s z a r a m i o n a j w i* k s z y c h o d k s z t a c e n i a c h. W jm -i e s c a c h t y c h ( z a z n a c z o n y c h s t r z a k a m i n a r y s. 1 2 ) e n- a k l j o no t e n s o m e t r y p o ąc z o n e w p e n y m o s t e k, c o gaw- r a n t u j e w i* k s z ą w a r t o ć n a p i* c i a p o m i a r o w e g o o r a z k o m p e n s u j e w p y w t e m p e r a t u r y. 79

6 P R O J E K T I W A L I D A C J A U R Z Ą D Z E P O M I A R O W Y C H Obciążenie liny [N] Napięcie pomiarowe [V] Punkty pomiarowe R y s K r z y w a w z o r c o w a n i a z w a r t o c i a m i w p u n k t a c h p o m i a r o w y c h 4. W N I O S K I Krzywa wzorcowania P r z e p r o w a d z o n e t e s t y, k tƒ r e m i a y n a c e l u w ie -r y f k a c j* p o p r a w n o c i d z i a a n i a u r z ą d z e, n iw ya k a z a y, e p r z e d s t a w i o n e u r z ą d z e n i a z o s t a y z a p r o j e k t o w a n e p o p r a w n i e. W y k o r z y s t a n i e p r o g r a mƒ w C A D p o m o g o w s z y b k i i p r e c y z y j n y s p o sƒ b z a p r o j e k t o w a ć w y m i a r y g a b a r y t o w e u r z ą d z e, t a k a b y m o g y o n e w s pƒ p roa-c w a ć z u r z ą d z e n i e m d o c e l o w y m. N a r y s. 1 4 p o k a zo a n o b a u r z ą d z e n i a p o m i a r o w e z a m o n t o w a n e n a o b i e k c i e. Z a s t o s o w a n i e m e t o d y e l e m e n tƒ w s k o c z o n y c h w p r o c e s i e o p t y m a l i z a c j i k o n s t r u k c j i n o n e j u r z ą d z e n i a p o z w o l i o w s z y b k i s p o sƒ b d o b r a ć o p t y m a l n e p r z e k r o j e w y k o r z y s t a n y c h p r o f i l i, c o w i ą e s i* z r e d u k c j ą m a s y k o n s t r u k c j i. U r z ą d z e n i e d o p o m i a r u k ą t a w y c h y l e n i a l i n y z a w i e s i a s u w n i c ym o e m i e r z y ć w y c h y l e n i a l i n y w d wƒ c h p a s z c z y z n a c h, j e d n a k d o p o p r a w n e g o daz-i a n i a k o n i e c z n a j e s t o d p o w i e d n i a g r u b o ć l i n y o r a z s i a n a p i n a j ą c a l i n*. W y l i c z o n e o d c h y l e n i e s t a n d a r dmoa w e d o ć d u ą w a r t o ć. W z w i ą z k u z p o w y s z y m, w u k a - d z i e s t e r u j ą c y m w y m a g a j ą c y m d u e j d o k a d n o c i p o m i a r u, z a a p l i k o w a n i e s k o n s t r u o w a n e g o u r z ą d z e n i a m o e s i* w i ą z a ć z z a kƒ c e n i a m i p o p r a w n e g o d z i a a n i a s y s t e m u s t e r u j ą c e g o. Z a p r o j e k t o w a n y c z u j n i k d o p o m i a r u i s y w l i n i e c h a r a k t e r y z u j e s i* n iloiw o c i ą s y g n a u w y j c i o w e g o w c a y m z a k r e s i e p o m i a r o w y m o r a z b a r d z o m a ą h i s t e r e z ą R y s W i d o k o b i e k t u z z a i n s t a l o w a n y m i u r z ą d z e n i a m i p o m i a r o w y m i P r a c a n a u k o w a f i n a n s o w a n a z e r o d kƒ w n a n a u k w l a t a c h 2 0 1a j a k o p r o j e k t b a d a w c z y r o z w o j o w y N R

7 G r z e g o r z G e m b a l c z y k, S a w o m i r D u d a L i t e r a t u r a 1. G e m b a l c z y k G. : Z a r y s t e n s o m e t r i i o p o r o w e j i b u d o w a t e n s o m e t r y c z n y c h c z u j n i kƒ w W s: iiy I. W a r s z t a t y Na - u k o w e S t u d e n c k i e g o K o a M e c h a t r o n i k i. G l i w i c e : K M S P o l. l., , 2 9s G o m m o l a G. : T h e a p p l i c a t i o n a n d i n s t a l l a t i o n o f l o a d c e l l s. F r a n k f u r t / M a i n : Z a r b o c k, H e i m a n n B., G e r t h W., P o p p K. : M e c h a t r o n i k a: ko m p o n e n t y, m e t o d y, p r z y k a d y. W a r s z a w a : P W N, K o s t y r k o K., P i o t r o w s k i J. : W z o r c o w a n i e a p a r a t u r y p o m i a r o w e j. W a r s z a w a : P W N, K u s i a k J., D a n i e l e w s k-ta u e c k a A., O p r o c h a P. : O p t y m a l i z a c j a : w y b r a n e m e t o d y p rz z y k a d a m i z a s t o s o w a. W a r s z a w a : P W N, S t y b u r s k i W. : P r z e t w o r n i k i t e n s o m e t r y c z n e. Ws az ra w a : W N T, w i t o s k i E. : M o d e l o w a n i e m e c h a t r o n i c z n y c h u k a dƒ w n a p* d o w y c h M. o n o g r a f i e n r 7 0. G l i w i c e : W y d a w n i c t w o P o l i t e c h n i k i l ą s k i e j,