KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 25.
Na podstawie przedstawionej tabeli określ, ile wynosi zużycie powietrza w ciągu jednego pełnego cyklu pracy siłownika dwustronnego działania z jednostronnym tłoczyskiem o średnicy tłoka 4 cm i skoku 10 cm.
Ilustracja przedstawia tabelę związaną z zużyciem powietrza przez siłownik dwustronnego działania.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pełny cykl siłownika dwustronnego działania obejmuje wysuw i powrót, więc sumuje się zużycie dla obu komór. Dla jednostronnego tłoczyska objętości tych komór różnią się (po stronie tłoczyska jest mniejsza). Po odczycie współczynnika/zużycia z tabeli i przeliczeniu jednostek otrzymuje się 1,835 dm3.

Pełne wyjaśnienie:

W siłowniku pneumatycznym dwustronnego działania sprężone powietrze jest doprowadzane naprzemiennie do dwóch komór: komory wysuwu (po "pełnej" stronie tłoka) oraz komory powrotu (po stronie tłoczyska). Pełny cykl pracy oznacza wykonanie obu ruchów: wysunięcia tłoczyska i jego powrotu, dlatego zużycie powietrza dla cyklu jest sumą zużycia dla tych dwóch faz.

Kluczowa własność siłownika z jednostronnym tłoczyskiem polega na tym, że komora po stronie tłoczyska ma mniejszą efektywną powierzchnię (i objętość) niż komora po stronie przeciwnej. W praktyce oznacza to, że nie wolno przyjmować "dwa razy tyle samo" dla wysuwu i powrotu, ponieważ objętości napełnianych przestrzeni są różne.

W zadaniu podano średnicę tłoka i skok, a wynik należy wyznaczyć na podstawie tabeli dołączonej do pytania. Tabela zwykle uwzględnia sposób przeliczenia na zużycie w określonych warunkach odniesienia (np. jako powietrze w warunkach normalnych) oraz może już zawierać gotowe wartości zużycia dla konkretnych średnic i skoków. Poprawna procedura polega na:

  • wybraniu w tabeli pozycji odpowiadającej średnicy tłoka 4 cm i skokowi 10 cm,
  • uwzględnieniu, że cykl obejmuje dwa napełnienia (dla wysuwu i powrotu),
  • zastosowaniu ewentualnych współczynników z tabeli (jeśli są podane),
  • sprawdzeniu jednostek oraz przeliczeniu na dm3.

Odpowiedź "1,835 dm3" jest zgodna z tym podejściem, bo reprezentuje całkowite zużycie dla pełnego cyklu, a nie dla pojedynczego ruchu. Pozostałe propozycje wyników mogą odpowiadać typowym błędom: policzeniu tylko jednej fazy, pominięciu różnicy objętości po stronie tłoczyska, błędnemu odczytowi wiersza/kolumny z tabeli lub pomyłce w przeliczeniu cm3 na dm3. W zadaniach egzaminacyjnych szczególnie ważne jest sprawdzenie rzędu wielkości oraz konsekwentne trzymanie się jednostek i warunków, do których odnosi się tabela.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pełny cykl pracy to wykonanie dwóch ruchów: wysunięcia tłoczyska i jego powrotu do położenia początkowego. W obliczeniach zużycia powietrza oznacza to konieczność zsumowania powietrza zużytego podczas napełniania obu komór siłownika.
Po stronie tłoczyska efektywna powierzchnia tłoka jest mniejsza, bo część przekroju zajmuje tłoczysko. To zmniejsza objętość komory w tej fazie ruchu. W efekcie ilość powietrza potrzebna do jednego skoku przy powrocie zwykle różni się od ilości dla wysuwu.
Najczęściej potrzebujesz średnicy tłoka, skoku, informacji o stronie z tłoczyskiem (średnica tłoczyska) oraz warunków pracy (ciśnienie i sposób odniesienia do "warunków normalnych"). W zadaniach egzaminacyjnych część tych informacji bywa podana w tabeli dołączonej do pytania.
To proste przeliczenie jednostek objętości: 1 dm3 = 1000 cm3. Jeśli wynik objętości wychodzi w cm3, dzielisz go przez 1000, aby otrzymać dm3. Ten krok często decyduje o poprawnym wyborze odpowiedzi.
Nie zawsze. Dla siłownika z jednostronnym tłoczyskiem objętości napełnianych komór są różne, więc zużycie dla wysuwu i powrotu nie musi być identyczne. Podwojenie jednej wartości może być poprawne tylko w szczególnych przypadkach, np. gdy tabela podaje już zużycie na pełny cykl.
Najczęściej myli się wiersz/kolumnę (zła średnica lub skok), nie sprawdza się jednostek w tabeli, albo ignoruje warunki odniesienia (np. czy wartości podano dla innego ciśnienia). Częsty jest też błąd polegający na odczytaniu wartości dla jednego ruchu, gdy pytanie dotyczy pełnego cyklu.
Gdy dobierasz sprężarkę, przygotowanie powietrza i średnice przewodów do maszyny lub stanowiska. Liczenie zużycia pomaga też oszacować koszty energii oraz wykrywać nieszczelności: jeśli rzeczywiste zużycie jest dużo większe niż teoretyczne, warto szukać wycieków.
Komora siłownika to przestrzeń, którą wypełnia sprężone powietrze, aby wywołać ruch tłoka. Zużycie powietrza zależy bezpośrednio od objętości tej komory (pole przekroju razy skok) oraz od tego, ile razy w cyklu jest ona napełniana i opróżniana.
W pneumatyce "zużycie" często podaje się jako objętość przeliczona do warunków odniesienia (np. standardowych/normalnych), a nie jako objętość w siłowniku pod ciśnieniem roboczym. Jeśli tabela stosuje konkretne odniesienie, trzeba konsekwentnie trzymać się tej definicji, inaczej wynik liczbowy będzie inny.
Ćwicz: (1) rozpoznawanie typu siłownika i stron pracy, (2) obliczanie objętości z średnicy i skoku, (3) przeliczanie cm3/dm3, (4) uważny odczyt tabel i wykresów. Dobrą metodą jest szybka kontrola rzędu wielkości, by wyłapać pomyłkę w jednostkach.
info

Statystycznie 55% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Pełny cykl siłownika dwustronnego działania obejmuje wysuw i powrót, więc sumuje się zużycie dla obu komór."

Źródła:

  • Festo Didactic, "Fundamentals of Pneumatics (TP101)" (materiały dydaktyczne – część dotycząca siłowników i zużycia powietrza), https://www.festo-didactic.com/ (wyszukanie dokumentu TP101 w katalogu publikacji) - dostęp 2026-03-02
  • SMC Corporation, poradnik/aplikacja: zagadnienia doboru siłowników i szacowania zużycia powietrza (sekcje o air consumption), https://www.smcworld.com/ (dział Technical/Support – artykuły o doborze siłowników) - dostęp 2026-03-02
  • Parker Hannifin, "Pneumatics Handbook" (rozdziały o siłownikach i obliczeniach objętości/zużycia), https://ph.parker.com/ (dział literature/handbooks) - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik/notesy z pneumatyki (objętość siłownika, pola przekrojów, jednostki)
  • Karty katalogowe producentów siłowników (tabele zużycia powietrza, warunki odniesienia)
  • Materiały dydaktyczne Festo Didactic lub SMC z przykładami obliczeń zużycia powietrza

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego