KWALIFIKACJA TKO5 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 23.
Określ numer otworu w dźwigni, w którym mocowany będzie łącznik podwójny z liną nośną, jeżeli łącznik podwójny z przewodem jezdnym jest zamocowany w otworze I, a uchwyt rolek linowych w otworze III. Nominalny naciąg liny nośnej wynosi 1267 daN, a przewodu jezdnego 1274 daN.
Ilustracja przedstawia techniczny rysunek dźwigni z oznaczonymi otworami, które są ponumerowane od I do VI.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stosuje się równowagę momentów względem punktu obrotu w otworze III: F·r. Dla przewodu jezdnego: 1274 daN · 365 mm. Dla liny nośnej: 1267 daN · r, więc r ≈ (1274·365)/1267 ≈ 367 mm. Ramię 367 mm od otworu III odpowiada otworowi VI.

Pełne wyjaśnienie:

Zadanie sprawdza zastosowanie zasady równowagi momentów sił dla dźwigni w osprzęcie sieci trakcyjnej. Ponieważ punkt podparcia (oś obrotu) znajduje się w miejscu uchwytu rolek linowych, czyli w otworze III, to właśnie względem tego otworu porównujemy momenty.

Moment siły liczymy ze wzoru M = F · r, gdzie:

  • F – naciąg (siła) działająca w danym cięgnie (tu w daN),
  • r – ramię siły, czyli odległość od punktu obrotu (otworu III) do otworu, w którym ta siła jest przyłożona.

Dla równowagi dźwigni musi być spełnione: F1 · r1 = F2 · r2.

Wiemy, że łącznik z przewodem jezdnym jest w otworze I, a jego ramię względem III wynosi 365 mm. Zatem:

1274 daN · 365 mm = 1267 daN · r

Obliczamy r:

r = (1274 · 365) / 1267 ≈ 367 mm

Szukamy więc takiego otworu na dźwigni, który leży w odległości około 367 mm od otworu III (wzdłuż kierunku ramienia). Z opisu wymiarowania dźwigni wynika, że tę odległość spełnia otwór VI, dlatego jest to odpowiedź poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • II – znajduje się po niewłaściwej stronie/na innym położeniu względem punktu III, więc nie daje wymaganego ramienia momentu.
  • IV – odpowiada innemu ramieniu niż wynikające z obliczeń; prowadziłby do niezrównoważenia momentów (inna proporcja siła–ramię).
  • V – podobnie jak IV, nie zapewnia ramienia ok. 367 mm, więc moment od liny nośnej nie zrówna się z momentem od przewodu jezdnego.

Na egzaminie kluczowe jest, by ramiona zawsze mierzyć od punktu obrotu oraz konsekwentnie stosować równanie F·r, a nie dobierać otworu "na oko".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Punkt obrotu to miejsce podparcia/osi, względem którego liczysz momenty. W zadaniach z osprzętem trakcyjnym bywa nim otwór, w którym mocuje się element pełniący rolę zawieszenia lub prowadzenia (np. uchwyt rolek). Ramiona sił mierzysz zawsze od tego punktu.
Moment siły opisuje "zdolność" siły do obracania dźwigni. Liczy się go ze wzoru M = F · r, gdzie F to naciąg, a r to odległość od punktu obrotu do miejsca przyłożenia siły. Jednostki muszą być spójne.
Bo w stanie równowagi suma momentów względem punktu obrotu jest równa zero. W praktyce oznacza to, że moment "w jedną stronę" musi być równy momentowi "w drugą stronę", czyli F1·r1 = F2·r2. To pozwala dobrać otwór montażowy bez przeciążania układu.
Stosujesz proporcję z równowagi momentów: Fprzewodu·rprzewodu = Fliny·rliny. Przekształcasz do rliny = (Fprzewodu·rprzewodu)/Fliny. Dopiero wynik porównujesz z odległościami otworów od punktu obrotu na rysunku.
daN (dekanewton) to 10 N, więc nie jest tym samym co N. W tym typie zadania zwykle używasz tej samej jednostki siły po obu stronach równania, więc przeliczanie nie jest konieczne. Ważne jest jednak, aby nie mieszać jednostek w ramach jednego obliczenia.
Najczęstsze są: mierzenie odległości od końca dźwigni zamiast od punktu obrotu, odczyt nie z tej osi wymiarowania oraz pomijanie, że część otworów jest na innej wysokości (przesunięta o stałą wartość). Na egzaminie zawsze zaznacz najpierw punkt obrotu.
Różne osie otworów ułatwiają montaż osprzętu i prowadzenie cięgien bez kolizji oraz pozwalają zachować wymagane odległości między elementami. W obliczeniach momentów zwykle liczy się ramię prostopadłe do kierunku siły; w wielu zadaniach kluczowa jest odległość pozioma od punktu obrotu.
Gdy naciągi nie są identyczne lub gdy producent przewiduje kilka konfiguracji montażowych. Obliczenia (albo tablice producenta) są potrzebne, aby zrównoważyć momenty i nie wprowadzić dodatkowych sił w konstrukcję. "Dobór na oko" może dać złe położenie przewodu jezdnego.
Oznacza to, że siły w obu elementach są porównywalne, ale nie identyczne z powodu konstrukcji zawieszenia, wymagań eksploatacyjnych i doboru osprzętu. Nawet niewielka różnica naciągów zmienia wymagane ramię na dźwigni, dlatego wybór otworu powinien wynikać z równania momentów.
Sprawdź kierunek zależności: jeśli jedna siła jest trochę większa, to jej ramię w równowadze powinno być trochę mniejsze (żeby momenty się zrównały). Porównaj też wynik z rozstawem otworów na rysunku: ramię powinno odpowiadać realnej odległości między otworami, a nie być poza zakresem elementu.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Dźwignia" (zasada momentów) https://pl.wikipedia.org/wiki/D%C5%BAwignia (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL) – "Moment siły" (definicja M = F·r) https://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y (dostęp: 2026-02-18)
  • OpenStax – University Physics Volume 1, Chapter "Torque" (moment siły i równowaga) https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/10-introduction (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z mechaniki technicznej: dźwignie i równowaga momentów
  • Podręczniki/opracowania do rysunku technicznego: odczyt wymiarowania i osi otworów
  • Instrukcje montażowe i katalogi osprzętu sieci trakcyjnej (producenta) używane w kształceniu zawodowym

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego