Pytania pomocnicze - ELM.03

Należy pomnożyć zużycie powietrza na jeden cykl przez maksymalną liczbę cykli na minutę. W tym zadaniu: 1,4 l/cykl × 50 cykli/min = 70 l/min.

Najpierw litry zamienia się na metry sześcienne, a minuty na godziny. 70 l/min = 0,07 m³/min, czyli 0,07 × 60 = 4,2 m³/h.

Zapas uwzględnia straty, nieszczelności, spadki ciśnienia oraz pracę sprężarki bez ciągłego obciążenia maksymalnego. W praktyce przyjmuje się często około 20–30% rezerwy.

Wartość 4,2 m³/h to zużycie teoretyczne wynikające z pracy siłownika. Po dodaniu około 25% zapasu otrzymuje się 4,2 × 1,25 = 5,25 m³/h, czyli w zaokrągleniu 5,3 m³/h.

Ciśnienie maksymalne sprężarki powinno być wyższe od wymaganego ciśnienia roboczego odbiornika. Dla siłownika pracującego przy 8 bar właściwa będzie sprężarka o ciśnieniu maksymalnym 1,0 MPa, czyli 10 bar.

1 bar = 0,1 MPa. Oznacza to, że 8 bar = 0,8 MPa, a 10 bar = 1,0 MPa.

0,7 MPa odpowiada 7 bar, czyli mniej niż wymagane ciśnienie robocze 8 bar. Taka sprężarka nie zapewni prawidłowej pracy siłownika.

Sygnał cyfrowy ma zwykle dwa stany, np. 0/1 lub załączony/wyłączony. Sygnał analogowy zmienia się płynnie w określonym zakresie, np. 0–10 V albo 4–20 mA.

Każdy czujnik cyfrowy zajmuje jedno wejście cyfrowe PLC. Moduł DI16 ma tylko 16 wejść, więc nie wystarczy dla 18 czujników.

Każdy element wykonawczy sterowany niezależnie potrzebuje osobnego wyjścia cyfrowego. Dlatego DO8 jest za małe, a DO16 spełnia wymaganie.

Oznacza konfigurację PLC z 32 wejściami cyfrowymi, 16 wyjściami cyfrowymi oraz 4 wejściami analogowymi. Taki zapis pozwala szybko ocenić, czy sterownik obsłuży wymagane sygnały.

Układ wymaga minimum 18 DI, 11 DO i 4 AI. Tylko konfiguracja DI32/DO16 oraz AI4 spełnia jednocześnie wszystkie trzy warunki.

Należy osobno sprawdzić liczbę DI, DO i AI. Jeśli choć jeden typ kanału ma zbyt małą liczbę, cała konfiguracja jest niepoprawna.

Watomierz mierzy moc czynną, oznaczaną symbolem P. Jednostką mocy czynnej jest wat, czyli W.

Moc czynna wykonuje użyteczną pracę, np. powoduje grzanie lub ruch. Moc bierna krąży między źródłem a odbiornikiem, a moc pozorna jest geometrycznym połączeniem mocy czynnej i biernej.

Moc czynną oblicza się ze wzoru P = U · I · cosφ. Współczynnik cosφ uwzględnia przesunięcie fazowe między napięciem i prądem.

Cewkę prądową watomierza włącza się szeregowo z odbiornikiem, a cewkę napięciową równolegle do odbiornika. Dzięki temu miernik może wyznaczyć moc czynną.

Moc pozorna jest iloczynem wartości skutecznych napięcia i prądu, wyrażanym w VA. Watomierz uwzględnia także przesunięcie fazowe, dlatego wskazuje moc czynną w W.

Współczynnik mocy określa, jaka część mocy pozornej zamienia się w moc czynną. Im większy cosφ, tym efektywniej odbiornik wykorzystuje energię elektryczną.

Przeciwnakrętka zabezpiecza połączenie przed samoczynnym odkręceniem. Działa przez zwiększenie tarcia i zakleszczenie dwóch nakrętek na gwincie.

Jeden klucz służy do przytrzymania jednej nakrętki, a drugi do dokręcenia drugiej. Tylko wtedy można prawidłowo skontrować nakrętki względem siebie.

Nakrętka zwykła tworzy zasadnicze połączenie gwintowe, a przeciwnakrętka pełni funkcję zabezpieczającą. Przeciwnakrętka blokuje luzowanie się nakrętki głównej.

Najczęściej dzieje się to przy drganiach, wstrząsach i zmiennych obciążeniach. Takie warunki występują często w maszynach i urządzeniach mechatronicznych.

Można stosować nakrętki samohamowne, podkładki sprężyste, podkładki ząbkowane, kleje do gwintów lub zawleczki. Dobór zależy od konstrukcji i warunków pracy.

Jednym kluczem można obracać tylko jedną nakrętkę, ale nie da się stabilnie przytrzymać drugiej. Bez przeciwtrzymania nie powstaje właściwe zakleszczenie nakrętek.

Przeciążony silnik pobiera większy prąd, co powoduje silne nagrzewanie uzwojeń. Wysoka temperatura niszczy izolację drutu nawojowego i może doprowadzić do zwarć międzyzwojowych.

To zwarcie między sąsiednimi zwojami tego samego uzwojenia. Powstaje zwykle po uszkodzeniu izolacji przewodów nawojowych.

Szczotki są elementem stykowym współpracującym z komutatorem, ale nie usuwają uszkodzenia uzwojenia. Przy zwarciu międzyzwojowym naprawy wymaga samo uzwojenie.

Mogą wystąpić: nadmierne grzanie, spadek mocy, nierówna praca, zwiększony pobór prądu oraz silne iskrzenie na komutatorze.

Komutator wymienia się lub regeneruje, gdy jest mechanicznie zużyty, przepalony, nierówny albo ma uszkodzone działki. Nie jest to jednak typowa naprawa zwarć międzyzwojowych.

Przewinięcie polega na usunięciu uszkodzonego uzwojenia i wykonaniu nowego uzwojenia o odpowiednich parametrach. Po nawinięciu uzwojenie zwykle się impregnuje i sprawdza elektrycznie.

Łożyska należą do części mechanicznych silnika i odpowiadają za podparcie wirnika. Zwarcie międzyzwojowe jest uszkodzeniem elektrycznym uzwojenia.

Wraz ze wzrostem temperatury lepkość oleju maleje. Wraz ze spadkiem temperatury lepkość rośnie.

Zbyt rzadki olej gorzej smaruje elementy i łatwiej przecieka przez szczeliny. Może to obniżyć sprawność układu i przyspieszyć zużycie części.

Mogą pojawić się spadki ciśnienia, wolniejsza lub niestabilna praca siłowników, większy hałas pompy oraz wzrost temperatury zbiornika i przewodów.

Zbyt gęsty olej trudniej przepływa przez przewody i zawory. Powoduje większe opory, straty ciśnienia i może utrudniać rozruch układu.

Klasa lepkości musi pasować do warunków pracy, szczególnie temperatury. Zapewnia to prawidłowe smarowanie, przepływ i sprawność układu.

Nie. W pytaniach egzaminacyjnych spadek lepkości oleju hydraulicznego należy wiązać przede wszystkim ze wzrostem temperatury, a nie z wysokim ciśnieniem.

Szczelinomierz służy do pomiaru małych luzów i szczelin między powierzchniami elementów. Umożliwia sprawdzenie, jaka grubość mieści się w danej szczelinie.

Suwmiarka mierzy głównie długości, średnice i głębokości, ale nie nadaje się dobrze do bardzo wąskich szczelin między przylegającymi powierzchniami. Szczelinomierz ma cienkie blaszki, które można wsunąć bezpośrednio w szczelinę.

Dobiera się blaszkę o znanej grubości i próbuje wsunąć ją w szczelinę. Wartość luzu określa się na podstawie największej grubości, która mieści się w szczelinie z lekkim oporem.

Grubość blaszek podaje się najczęściej w milimetrach, np. 0,05 mm, 0,10 mm lub 0,50 mm. W niektórych zestawach mogą występować również oznaczenia calowe.

Mikrometr służy do dokładnego pomiaru wymiarów elementów, np. średnicy wałka lub grubości płytki. Szczelinomierz służy do sprawdzania odstępu między dwiema powierzchniami.

Nie należy wciskać blaszki na siłę, ponieważ może to zafałszować wynik lub uszkodzić narzędzie. Blaszka powinna wchodzić w szczelinę z wyczuwalnym, lekkim oporem.

Bar jest praktyczną jednostką ciśnienia w technice, szczególnie w pneumatyce i hydraulice. Wartości podane w barach są zwykle czytelniejsze niż w paskalach.

Manometr mierzy ciśnienie gazu lub cieczy. Może być stosowany np. w układach sprężonego powietrza, instalacjach hydraulicznych i sprężarkach.

1 bar odpowiada 100 000 Pa. Oznacza to, że np. 6 bar to 600 000 Pa, czyli 0,6 MPa.

Manometr mierzy ciśnienie, a przepływomierz mierzy natężenie przepływu medium. Dlatego przepływomierz nie jest standardowo skalowany w barach.

Przepływ podaje się np. w l/min lub m³/h, lepkość w Pa·s albo cSt, a prędkość w m/s lub km/h. Bar jest jednostką ciśnienia.

Podstawową jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal. Bar jest jednostką pozaukładową, ale powszechnie używaną w praktyce technicznej.

Ponieważ ochrona przeciwporażeniowa jest realizowana przez zasilanie napięciem bardzo niskim, a nie przez uziemienie obudowy. Urządzenie III klasy nie powinno mieć zacisku PE jako podstawowego środka ochrony.

Odczuwalny przepływ prądu może powodować mrowienie lub lekki skurcz, ale nie musi stanowić poważnego zagrożenia. Porażenie oznacza niebezpieczne działanie prądu na organizm, mogące prowadzić do obrażeń lub śmierci.

Przewód PEN występuje w określonych układach sieciowych jako przewód ochronno-neutralny. Urządzenie III klasy ochronności zasilane napięciem bardzo niskim nie opiera ochrony na przewodzie PEN.

Są to części przewodzące, które podczas pracy mogą znajdować się pod napięciem. Dotknięcie ich może spowodować przepływ prądu przez ciało.

W urządzeniu III klasy ochrona wynika z niskiego napięcia zasilania, a konstrukcja powinna zapobiegać pojawieniu się niebezpiecznego napięcia na obudowie. Obudowa nie pełni roli elementu ochronnego jak w urządzeniach klasy I.

Jest to napięcie znacznie niższe od typowego napięcia sieciowego i może być stosowane w układach bardzo niskiego napięcia. Może jednak wywołać odczuwalne skutki przy bezpośrednim kontakcie z częściami czynnymi.

Wskazówkami są: III klasa ochronności, niskie napięcie zasilania oraz brak odniesienia do przewodu PE lub PEN. Wtedy należy rozważać ograniczone skutki przepływu prądu, a nie klasyczne porażenie sieciowe.

Sprężone powietrze magazynuje energię. Po wyrwaniu lub rozłączeniu przewód może gwałtownie się przemieszczać i uderzyć operatora.

Nieprawidłowo zamocowany przewód może zostać wyrwany ze złącza i działać jak bicz. Przerwany przewód oznacza uszkodzenie jego ciągłości, ale w treści pytania nacisk położono na złącza wtykowe i ich mocowanie.

Złącze wtykowe umożliwia szybkie podłączenie przewodu pneumatycznego do elementów układu. Musi zapewniać szczelność i pewne mechaniczne zamocowanie przewodu.

Należy upewnić się, że przewód jest wsunięty do oporu, zablokowany w złączu i nie wysuwa się przy lekkim pociągnięciu. Kontroluje się też brak nieszczelności po podaniu ciśnienia.

Siłownik i tłoczysko mogą stanowić zagrożenie mechaniczne, ale treść pytania podkreśla przewody pneumatyczne, wysokie ciśnienie oraz złącza wtykowe. To wskazuje na ryzyko uderzenia przewodem.

Należy odłączyć zasilanie pneumatyczne, odpowietrzyć układ i upewnić się, że elementy wykonawcze nie wykonają niekontrolowanego ruchu.

Najczęściej stosuje się okulary ochronne, odzież roboczą, rękawice oraz w razie potrzeby ochronniki słuchu. Chronią przed odpryskami, hałasem i skutkami gwałtownego wypływu powietrza.