Kwalifikacja: ELM.03 - Montaż, uruchamianie i konserwacja urządzeń i systemów mechatronicznych
Zawód: Technik mechatronik
Z wykorzystaniem równania F_u = η ∙ S ∙ p oblicz powierzchnię S tłoka siłownika, w przypadku gdy siłownik generuje siłę czynną F_u = 1,6 kN przy ciśnieniu p = 1 MPa oraz współczynniku sprawności η = 0,8.
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć powierzchnię S tłoka siłownika, możemy skorzystać z podanej zależności F<sub>u</sub> = η ∙ S ∙ p. Wstawiając znane wartości: F<sub>u</sub> = 1,6 kN (co odpowiada 1600 N), p = 1 MPa (co odpowiada 1 000 000 Pa) oraz η = 0,8, możemy przekształcić równanie, aby znaleźć S. Wyrażenie przyjmuje postać S = F<sub>u</sub> / (η ∙ p). Podstawiając wartości, otrzymujemy S = 1600 N / (0,8 ∙ 1 000 000 Pa) = 0,002 m<sup>2</sup>, co odpowiada 2000 mm<sup>2</sup>. Tak obliczona powierzchnia tłoka jest zgodna z praktykami inżynieryjnymi i standardami branżowymi, które podkreślają znaczenie precyzyjnych obliczeń w projektowaniu siłowników hydraulicznych. W praktyce, takie obliczenia są kluczowe dla zapewnienia efektywności i bezpieczeństwa działania maszyn, w których używane są siłowniki. Przykładem zastosowania może być projektowanie systemów hydraulicznych w maszynach budowlanych, gdzie odpowiednia powierzchnia tłoka bezpośrednio wpływa na osiąganą siłę i efektywność działania siłownika.
Wybór niewłaściwej odpowiedzi może wynikać z nieprawidłowego przekształcenia wzoru lub błędnego zrozumienia zależności między siłą, ciśnieniem a powierzchnią tłoka. Na przykład, przy wyborze opcji 1500 mm<sup>2</sup>, można pomyśleć, że siła jest wystarczająca, ale nie uwzględnia się współczynnika sprawności. W przypadku opcji 3000 mm<sup>2</sup>, być może nie rozumiano, że większa powierzchnia tłoka nie zawsze przekłada się na większą siłę, zwłaszcza przy tym samym ciśnieniu. Jeśli chodzi o odpowiedź 1000 mm<sup>2</sup>, mogło to wynikać z błędnego założenia, że ciśnienie jest wyższe, niż w rzeczywistości, co prowadzi do mylnego wniosku o mniejszej powierzchni. Te błędy myślowe często wynikają z nieścisłości w rozumieniu podstawowych zasad hydrauliki. W praktyce inżynieryjnej istotne jest, aby przy obliczeniach uwzględniać wszystkie istotne elementy, w tym współczynniki sprawności, aby uniknąć nieprawidłowych wyników. Kluczowe jest również dostosowanie obliczeń do specyfikacji technicznych i norm, które regulują projektowanie i zastosowanie siłowników hydraulicznych, by zapewnić ich efektywność oraz bezpieczeństwo w użytkowaniu.