II NAGRODA
Adrianna Pustelnik, Oskar Mencel, Jonasz Stępień
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Podjęte przez nasz zespół wyzwanie młodego inżyniera jest opracowaniem projektu w skali półtechnicznej, rozkładanej kładki dla pieszych typu nożycowego, zwieńczony realizacją rzeczywistego modelu.
Niniejsza praca jest opracowaniem projektu technicznego rozkładanej kładki dla pieszych typu nożycowego w skali półtechnicznej, począwszy od analiz strukturalnych, poprzez dokumentację techniczną, zakończywszy na realizacji rzeczywistego modelu.
Kładka o skratowaniu nożycowym jest konstrukcją zaprojektowaną na pograniczu dwóch dziedzin: budownictwa oraz mechaniki. Kładka posiada zdolność ruchu, co za tym idzie, jej projekt rozszerzony został o opracowanie układu hydraulicznego, zasilającego konstrukcję.
Zaprojektowana konstrukcja składa się z czterech par skratowań nożycowych. Na pojedyncze skratowanie przypadają trzy ramiona połączone ze sobą przegubowo w trzech miejscach za pomocą sworzni, które położone są w trzech rzędach prostych równoległych względem siebie. Skratowania podzielone są na dwie części, pierwsza znajdująca się nad przyczółkiem pracuje jako odciąg konstrukcji wspornikowej, druga znajdująca się za przyczółkiem, pracuje jako wspornik, zanim zostanie nasunięta na drugi przyczółek. Po rozłożeniu kładka pracuje w schemacie belki swobodnie podpartej jednoprzęsłowej. Z dolnym rzędem przegubów współpracuje pomost, który dzięki specjalnej konstrukcji zawiasów, działających mimośrodowo posiada zdolność składania i rozkładania, tak aby między jego częściami nie występował niekorzystny odstęp. Kładka posiada zdolność kontrolowanego ruchu dzięki zastosowaniu siłowników hydraulicznych, sterowanych przez zaprojektowany przez nas układ hydrauliczny. Pierwsza para ramion porusza się po przyczółku za pomocą wózków jezdnych, dzięki czemu stanowi podporę przesuwną dla konstrukcji. Takie rozwiązanie pozwoliło wyeliminować siły poprzeczne zginające siłowniki. Do ostatniego sworznia przymocowane zostały koła, które pozwalają naprowadzić ostatnią parę ramion na prowadnicę, zespoloną z końcowym przyczółkiem. Konstrukcja pierwszego przyczółka została wsparta przeciwwagą 400 kg. Na końcu modelu znajduje się również stężenie pionowe, wspomagające zachowanie sztywności i stateczności rozkładającego się wspornika. Ruch obrotowy prętów jest zapewniony dzięki zastosowaniu tulei ślizgowych z kołnierzami, które są zamiennikiem łożysk.
W całej konstrukcji wyróżniamy cztery rodzaje ramion. Ramiona różnią się między sobą grubościami środników, wysokościami przepon pełnościennych, które wpływają na sztywność podłużną diagonali oraz kształtem i wysokością pasa.
Zaprojektowany pomost w kładce nachylony jest pod kątem 5 stopni względem poziomu. Dzięki takiemu posunięciu, podczas składania, zostaje wyeliminowane zagrożenie przegięcie się pomostu w drugą stronę. Takie działanie zastępuje nadanie wstępnej siły, narzucającej kierunek składania się obiektu w oczekiwanym kierunku, bez konieczności ingerencji zewnętrznej i kontroli podczas każdorazowego procesu składania.
Przez ponad rok nasz zespół wiernie oddał się pracy nad projektem, która odzwierciedla pełny przebieg procesu powstania obiektu inżynierskiego. Zdecydowanie najtrudniejszym i najbardziej wymagającym etapem była faza projektowania, która wymagała poświęcenia niezliczonej ilości godzin spędzonej nad spotkaniami, dyskusjami i szukaniem różnych rozwiązań technicznych napotykanych problemów. Zwieńczeniem fazy projektowania było wykonanie obliczeń nośności zgodnych z Polską Normą oraz przeprowadzenie analiz strukturalnych w programach MES.
O autorach
Adrianna Pustelnik, studentka 1 roku studiów magisterskich Wydziału Górnictwa i Geoinżynierii na Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. Zdobywczyni II miejsca w konkursie referatów studiów inżynierskich w IX Ogólnopolskiej Konferencji Budowlanej Studentów i Doktorantów EUROINŻYNIER oraz 60-tej Jubileuszowej Konferencji Studenckich Kół Naukowych Pionu Górniczego AGH. Laureatka Stypendium Rektora AGH za osiągnięcia naukowe. Autorka wielu referatów oraz artykułów konferencyjnych. Wiąże przyszłość za rozwiązywaniem innowacyjnych zagadnień konstrukcyjnych w zakresie mostów oraz konstrukcji stalowych.
inż. Oskar Mencel, student I roku studiów magisterskich na Akademii Górniczo-Hutniczej na kierunku budownictwo o specjalizacji Konstrukcje Budowlane i Inżynierskie. Beneficjent Stypendium Rektora za osiągnięcia naukowe, Prezes Koła Naukowego Mechaniki Konstrukcji „Aksjator”, laureat II miejsca IX Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Euroinżynier”, laureat II miejsca 60. Jubileuszowej Konferencji Studenckich Kół Naukowych AGH, laureat II miejsca ogólnopolskiego konkursu studenckiego opisującego zastosowanie programu ANSYS – konkurs MESco. Autor wielu referatów oraz artykułów konferencyjnych. Pasjonat ruchomych obiektów oraz obliczeń numerycznych z wykorzystaniem zaawansowanego oprogramowania MES.
Jonasz Stępień, student IV roku wydziału górnictwa i geoinżynierii na Akademi Górniczo-Hutniczej. Laureat wielu konkursów, min: konkursu IX Ogólnopolskiej Konferencji Budowlanej „EUROINŻYNIER” oraz konkursu referatów opisującego wykorzystanie oprogramowania ANSYS. Laureat stypendium rektora AGH. Aktywny członek Koła Naukowego „Aksjator”. Autor wielu referatów oraz artykułów konferencyjnych. Główne zainteresowania: fizyka, metody numeryczne oraz teoria muzyki.
