KWALIFIKACJA MTL3 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 25.
Zasadę działania prasy kolanowej przedstawiono na rysunku oznaczonym literą
Ilustracja przedstawia cztery różne mechanizmy, oznaczone literami A, B, C, D, które mogą być używane w kontekście działania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prasa kolanowa działa dzięki układowi dźwigni "kolanowych" (toggle), który podczas prostowania w pobliżu położenia martwego gwałtownie zwiększa przełożenie i siłę na suwaku. Poprawny rysunek to ten, na którym widać łamany układ dwóch dźwigni, a nie typowy mechanizm korbowy, śrubowy lub hydrauliczny.

Pełne wyjaśnienie:

Prasa kolanowa (toggle press) wykorzystuje mechanizm kolanowy, czyli układ dźwigni połączonych przegubowo tak, że w trakcie ruchu "kolano" dźwigni stopniowo się prostuje. Najważniejszą cechą tego rozwiązania jest to, że w pobliżu położenia martwego (gdy dźwignie zbliżają się do ustawienia prawie współliniowego) uzyskuje się bardzo duży przyrost przełożenia, a więc i dużą siłę nacisku na suwak przy relatywnie niewielkim dodatkowym przemieszczeniu.

Dlatego, rozpoznając zasadę działania na schemacie, należy szukać cechy konstrukcyjnej: dwie (lub więcej) dźwignie tworzące "złamany" układ pomiędzy napędem a suwakiem. Na rysunku prawidłowym będzie widoczny przegub w "kolanie" oraz ruch, w którym ten przegub się prostuje w końcowej fazie skoku roboczego.

  • Odpowiedzi przedstawiające mechanizm korbowy zwykle pokazują wał/korbę i korbowód bez charakterystycznego "kolana" dźwigni.
  • Odpowiedzi z napędem śrubowym pokazują śrubę i nakrętkę (zamianę obrotu na posuw przez gwint), bez układu dźwigni kolanowych.
  • Odpowiedzi z napędem hydraulicznym wskazują siłownik i układ cieczowy; siła wynika głównie z ciśnienia, a nie z geometrycznego wzrostu przełożenia w pobliżu położenia martwego.

W praktyce eksploatacji wiedza o prasie kolanowej pomaga przewidzieć, że największe obciążenia występują przy końcu skoku, co ma znaczenie dla ustawienia narzędzi (matryc, stempli), kontroli luzów przegubów i oceny zużycia elementów mechanizmu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prasa kolanowa to prasa mechaniczna, w której ruch i siła są przenoszone przez układ dźwigni kolanowych. Stosuje się ją m.in. do operacji, gdzie potrzebna jest duża siła na końcu skoku, np. w wybranych procesach tłoczenia lub docisku narzędzia.
Mechanizm kolanowy działa jak układ dźwigni z przegubem ("kolanem"), który w trakcie ruchu się prostuje. Gdy dźwignie zbliżają się do ustawienia współliniowego, przełożenie rośnie, a na suwaku pojawia się duży wzrost siły przy małym przemieszczeniu.
Wynika to z geometrii układu dźwigni: przy prawie wyprostowanym "kolanie" bardzo mały ruch napędu powoduje minimalny ruch suwaka, ale z dużym przełożeniem siły. To typowe zachowanie mechanizmu toggle w pobliżu położenia martwego.
Szukaj na rysunku "złamanego" układu dźwigni połączonych przegubowo między napędem a suwakiem. W prasie kolanowej kluczowe jest widoczne "kolano" dźwigni, które prostuje się w fazie docisku, a nie sama korba czy siłownik.
W prasie korbowej podstawą jest mechanizm korbowo-tłokowy (korba i korbowód), a przebieg siły w funkcji skoku jest inny. W prasie kolanowej rolę kluczową pełni mechanizm dźwigni kolanowych, który daje bardzo duży wzrost siły przy końcu skoku roboczego.
Nie. Prasa kolanowa jest zwykle prasą mechaniczną, gdzie siła wynika głównie z przełożenia układu dźwigni. W prasie hydraulicznej siłę wytwarza siłownik zasilany cieczą pod ciśnieniem, a charakterystyka pracy i elementy układu są inne.
W praktyce ważne są przeguby i sworznie układu kolanowego, prowadnice suwaka oraz elementy napędu. Zużycie lub luzy w przegubach mogą zmieniać kinematykę i pogarszać powtarzalność docisku, co wpływa na jakość procesu i bezpieczeństwo pracy.
Najczęściej myli się ją z prasą korbową, bo obie są mechaniczne i mają suwak. Błąd wynika z patrzenia na napęd zamiast na łańcuch kinematyczny. W prasie kolanowej rozstrzygające jest "kolano" dźwigni i faza prostowania przy końcu skoku.
Stosuje się ją, gdy potrzebny jest duży nacisk w końcowej fazie skoku oraz stabilny docisk narzędzia. Dobór zależy od procesu (np. określone operacje tłoczenia/kształtowania) i od wymagań narzędzia, materiału oraz organizacji stanowiska.
Ćwicz rozpoznawanie schematów: kolanowa, korbowa, śrubowa, hydrauliczna. Ucz się cech wyróżniających: obecność "kolana" dźwigni, zachowanie siły przy końcu skoku oraz typowe elementy (przeguby, dźwignie, suwak). Pomaga też analiza prostych rysunków kinematycznych.
info

Około 33% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Według specjalistów z branży: "Prasa kolanowa działa dzięki układowi dźwigni "kolanowych" (toggle), który podczas prostowania w pobliżu położenia martwego gwałtownie zwiększa przełożenie i siłę na suwaku."

Źródła:

  • Szczegółowe informacje wymagają materiałów specjalistycznych (podręcznik/rysunek z zadania egzaminacyjnego); nie mam dostępu do załączonej ilustracji ani bibliografii

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z budowy maszyn: rozdziały o prasach i mechanizmach dźwigniowych
  • Materiały producentów pras (katalogi/artykuły) opisujące mechanizmy toggle (kolanowe)
  • Zeszyty ćwiczeń z kinematyki mechanizmów (analiza dźwigni, położenia martwe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego