KWALIFIKACJA ELM4 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 28.
W układzie przedstawionym na rysunku zawory 1V2 i 1V3 posiadają ustawione natężenie przepływu równe 50%. Które z podanych działań regulacyjnych wprowadzonych w układzie spowoduje wydłużenie czasu wysuwania tłoczyska siłownika 1A1?
Ilustracja przedstawia schemat pneumatyczny związany z układem automatyki, co jest typowe dla egzaminu zawodowego technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Podczas wysuwania powietrze dopływa do lewej komory przez 1V2 swobodnie (obejście przez zawór zwrotny), a z prawej komory uchodzi przez 1V3 przez dławik. Zmniejszenie przepływu na 1V3 zwiększa dławienie wydechu (meter-out), więc tłoczysko wysuwa się wolniej, a czas wysuwu się wydłuża.

Pełne wyjaśnienie:

W tym układzie zastosowano dwa zawory dławiąco-zwrotne przy komorach siłownika 1A1. Taki zawór ma dwa "tory" przepływu: w jednym kierunku działa zawór zwrotny (przepływ prawie swobodny), a w przeciwnym kierunku przepływ jest wymuszony przez dławik nastawny (ograniczenie przepływu).

Z opisu schematu wynika, że podczas wysuwania tłoczyska:

  • powietrze napływa do komory tłokowej (lewej) przez 1V2 i w tym kierunku 1V2 nie dławí, bo otwiera się obejście przez element zwrotny,
  • powietrze odpływa z komory tłoczyskowej (prawej) przez 1V3 i w tym kierunku 1V3 działa jako dławik (element zwrotny blokuje obejście).

Oznacza to regulację typu meter-out (dławienie na wylocie). W meter-out prędkość ruchu jest przede wszystkim kontrolowana przez ograniczenie odpływu medium z komory, z której powietrze jest usuwane w danym kierunku ruchu. Jeśli zmniejszymy nastawę przepływu na 1V3, rośnie opór na wydechu, trudniej "uciec" powietrzu z prawej komory, więc spada prędkość wysuwu i czas wysuwania się wydłuża.

Dlaczego pozostałe działania nie pasują?

  • "Zwiększenie przepływów obu zaworów 1V2 i 1V3" nie wydłuży czasu, bo większe otwarcie dławików zmniejsza opory (zwykle przyspiesza ruch).
  • "Zmniejszenie przepływu tylko dla zaworu 1V2" przy wysuwie zwykle nie jest decydujące, bo 1V2 w tym kierunku działa głównie przez obejście zwrotne (swobodny dopływ), więc nie jest to element regulujący prędkość wysuwu w tym układzie.
  • "Zwiększenie przepływu zaworu 1V3 i zmniejszenie 1V2" zawiera zwiększenie przepływu na 1V3, czyli zmniejszenie dławienia wydechu — to tendencja do skrócenia, a nie wydłużenia czasu wysuwu.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozdziel analizę na dwa kroki: (1) ustal, która komora jest zasilana przy danym ruchu, (2) sprawdź, czy dławik jest na dopływie czy na odpływie. W meter-out "rządzi" zawór po stronie odpływu z komory opróżnianej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sterowanie meter-out to regulacja prędkości siłownika przez dławienie odpływu powietrza z komory, która jest opróżniana podczas ruchu. Ograniczenie wydechu stabilizuje prędkość, bo w komorze zasilanej szybciej buduje się ciśnienie.
Zawór dławiąco-zwrotny łączy zawór zwrotny (przepływ swobodny w jednym kierunku) z dławikiem nastawnym (ograniczony przepływ w przeciwnym kierunku). Dzięki temu można dławieniem kontrolować ruch, a w drugą stronę zapewnić szybki przepływ.
Zmniejszenie przepływu na wydechu zwiększa opór odpływu powietrza z komory opróżnianej. Tłok nie może przesuwać się szybciej niż pozwala na to usuwanie powietrza, więc spada prędkość ruchu i rośnie czas wysuwania.
W układzie meter-out prędkość wysuwu reguluje zwykle zawór po stronie komory opróżnianej podczas wysuwu (na wydechu). To ten element tworzy kontrolowane dławienie odpływu, a nie zawór na dopływie do komory zasilanej.
Sprawdź kierunek pracy zaworu zwrotnego w zaworze dławiąco-zwrotnym: gdzie obejście (zwrotny) daje przepływ swobodny, tam dławik nie ogranicza. W przeciwnym kierunku zwrotny blokuje obejście i przepływ musi iść przez dławik.
Najczęściej tak, ale tylko wtedy, gdy zwiększasz przepływ w gałęzi, która ogranicza dany ruch. Jeśli w danym kierunku zawór działa jako obejście zwrotne (bez dławienia), zmiana nastawy może mieć mały wpływ na prędkość.
Typowy błąd to mylenie meter-in z meter-out i regulowanie zaworu po stronie zasilania zamiast wydechu. Drugi błąd to nieuwzględnienie orientacji zaworu zwrotnego w zaworze dławiąco-zwrotnym, przez co dławienie działa w inną stronę niż zakładano.
Meter-in (dławienie na dopływie) spotyka się tam, gdzie nie występuje ryzyko niestabilnego ruchu i "uciekania" siłownika pod obciążeniem. W praktyce meter-out jest częstszy, bo zapewnia stabilniejszą prędkość w wielu zastosowaniach przemysłowych.
Ustawienie "50%" traktuje się jako punkt startowy: uruchamia się układ, obserwuje ruch siłownika, a następnie wykonuje małe korekty nastawy dławika odpowiedzialnego za dany kierunek. Zawsze zmieniaj nastawę stopniowo i sprawdzaj powtarzalność ruchu.
Przy dławieniu na wydechu ciśnienie w komorze zasilanej szybciej osiąga wartość roboczą, a prędkość jest ograniczana kontrolowanym odpływem. To zmniejsza wrażliwość na wahania obciążenia i poprawia płynność ruchu w wielu typowych aplikacjach.
info

Statystycznie 41% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Podczas wysuwania powietrze dopływa do lewej komory przez 1V2 swobodnie (obejście przez zawór zwrotny), a z prawej komory uchodzi przez 1V3 przez dławik."

Źródła:

  • PN-EN ISO 1219 (symbole graficzne dla układów hydraulicznych i pneumatycznych) – odniesienie podane w kontekście zadania

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z pneumatyki siłowej (rozdziały o regulacji prędkości siłowników)
  • Karty katalogowe i opisy działania zaworów dławiąco-zwrotnych (producenci pneumatyki)
  • Norma dotycząca symboli układów pneumatycznych: PN-EN ISO 1219 (symbole graficzne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego