Ułożenie w stos dwóch poduszek pneumatycznych wysokociśnieniowych podnoszących powoduje zwiększenie
A. stabilności unoszenia.
B. siły unoszenia.
C. wysokości unoszenia.
D. powierzchni przylegania.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2018 (arkusz Z.22-X-18.05).
Ułożenie dwóch wysokociśnieniowych poduszek pneumatycznych jedna na drugiej służy przede wszystkim do zwiększenia wysokości unoszenia. Każda poduszka ma określony skok roboczy, czyli maksymalną wysokość, na jaką może się rozprężyć pod obciążeniem. Gdy stosujemy dwie poduszki w stosie, ich skoki częściowo się sumują, więc można podnieść element wyżej niż przy użyciu jednej poduszki. To jest bardzo praktyczne np. przy unoszeniu pojazdu, maszyny albo elementu konstrukcji, żeby zrobić miejsce na kliny, podpory lub dostęp dla narzędzi ratowniczych. Trzeba jednak pamiętać, że taka konfiguracja nie zwiększa siły podnoszenia. W praktyce udźwig zestawu ogranicza najsłabsza albo mniejsza poduszka, a wraz ze wzrostem wysokości efektywna powierzchnia nacisku może się zmniejszać. Moim zdaniem to jeden z częstszych punktów, gdzie teoria mocno spotyka się z praktyką: większa wysokość nie znaczy większa moc. Zgodnie z dobrą praktyką ratowniczą i zaleceniami producentów, zwykle nie układa się więcej niż dwóch poduszek, dba się o osiowe ustawienie, stabilne podłoże, podkłady zabezpieczające i stałe klinowanie unoszonego ciężaru. Normy i instrukcje dla sprzętu ratowniczego, np. dotyczące poduszek podnoszących dla straży i ratownictwa, kładą nacisk właśnie na kontrolę stabilności, ciśnienia roboczego i zabezpieczenie ładunku podczas całej operacji.
Przy poduszkach pneumatycznych łatwo pomylić kilka pojęć, bo na pierwszy rzut oka wygląda to prosto: damy dwie poduszki, to będzie mocniej, stabilniej i większą powierzchnią. W rzeczywistości układanie wysokociśnieniowych poduszek w stos nie służy do zwiększania siły unoszenia. Siła wynika głównie z ciśnienia roboczego i efektywnej powierzchni kontaktu, co można opisać zależnością $F=p \cdot A$. Jeśli dołożymy drugą poduszkę, nie dodajemy automatycznie ich udźwigów tak jak dwóch siłowników pracujących równolegle. Udźwig zestawu ogranicza zwykle poduszka o mniejszej nośności oraz warunki podparcia, a przy większym wychyleniu powierzchnia efektywna może nawet maleć. To bywa podchwytliwe, serio. Stabilność również nie rośnie przez samo spiętrzenie poduszek. Jest raczej odwrotnie: im wyższy stos, tym większe ryzyko przesunięcia, przechylenia albo wystrzelenia poduszki spod obciążenia, zwłaszcza przy siłach bocznych i nierównym podłożu. Dlatego w ratownictwie technicznym stale stosuje się podkłady, kliny, przekładki i kontrolę osiowości obciążenia. Powierzchnia przylegania też się nie zwiększa w sensie roboczym, bo ciężar nadal przenoszony jest przez powierzchnie styku poduszki z ładunkiem i podłożem, a nie przez sumę wszystkich zewnętrznych ścian poduszek. Typowy błąd myślowy polega na traktowaniu poduszek jak klocków, które po dodaniu zawsze dają więcej wszystkiego. W praktyce branżowej dokładamy drugą poduszkę głównie po to, żeby uzyskać większą wysokość podnoszenia, a bezpieczeństwo zapewnia się osobno: poprawnym ustawieniem, asekuracją, stopniowym pompowaniem i ciągłym podpieraniem unoszonego elementu.