Pytania pomocnicze - ELM.03

Montaż, uruchamianie i konserwacja urządzeń i systemów mechatronicznych

Pytania pomocnicze rozwijające tematy z pytań egzaminacyjnych. Każde pytanie ma krótką odpowiedź, która pomaga utrwalić wiedzę i przygotować się do egzaminu. Łącznie: 1285.
Strona 20 z 20.

Dlaczego do pomiaru deformacji konstrukcji często stosuje się tensometry oporowe?

Ponieważ deformacja elementu powoduje odkształcenie tensometru, a to zmienia jego rezystancję. Zmiana rezystancji może być dokładnie zmierzona i przeliczona na odkształcenie.

Na jakiej zasadzie działa tensometr oporowy?

Działa na zasadzie zmiany rezystancji przewodnika lub folii pomiarowej pod wpływem rozciągania albo ściskania.

Dlaczego w pomiarach tensometrycznych stosuje się mostek Wheatstone’a?

Mostek Wheatstone’a umożliwia wykrywanie bardzo małych zmian rezystancji tensometru i zamianę ich na mierzalny sygnał napięciowy.

Czym różni się czujnik tensometryczny od czujnika indukcyjnego?

Czujnik tensometryczny mierzy odkształcenie przez zmianę rezystancji. Czujnik indukcyjny wykorzystuje zmianę pola elektromagnetycznego i najczęściej służy do wykrywania metalowych obiektów lub przemieszczeń.

Jakie wielkości można mierzyć za pomocą tensometrów?

Tensometry umożliwiają pomiar odkształceń, naprężeń, siły, nacisku, masy oraz momentu obrotowego.

Dlaczego zmiana rezystancji tensometru wymaga wzmacniania sygnału?

Zmiany rezystancji są bardzo małe, dlatego sygnał z mostka tensometrycznego ma niewielką wartość i zwykle wymaga wzmacniacza pomiarowego.

Dlaczego w układzie hydraulicznym ważny jest wskaźnik lepkości oleju?

Wskaźnik lepkości informuje, jak bardzo lepkość oleju zmienia się wraz z temperaturą. Im wyższy wskaźnik, tym stabilniejsze właściwości oleju podczas pracy układu.

Czym różni się olej hydrauliczny HM od HV?

Olej HM zawiera dodatki przeciwzużyciowe, a olej HV ma dodatkowo dodatki zwiększające wskaźnik lepkości. Dlatego HV lepiej sprawdza się przy zmiennych temperaturach pracy.

Jaką funkcję pełnią dodatki przeciwzużyciowe w oleju hydraulicznym?

Tworzą warstwę ochronną na współpracujących powierzchniach i ograniczają tarcie. Dzięki temu zmniejszają zużycie pomp, zaworów i siłowników.

Kiedy warto zastosować olej hydrauliczny HV?

Olej HV stosuje się tam, gdzie układ pracuje w zmiennych temperaturach i wymagana jest dobra ochrona przed zużyciem. Jest typowy dla maszyn mobilnych i instalacji narażonych na zmiany warunków otoczenia.

Co oznacza symbol HL w klasyfikacji olejów hydraulicznych?

HL oznacza olej hydrauliczny z dodatkami antyutleniającymi i chroniącymi przed korozją. Nie zawiera jednak dodatków przeciwzużyciowych charakterystycznych dla HM.

Dlaczego nie należy wybierać oleju HH do nowoczesnych układów wymagających ochrony przed zużyciem?

Olej HH jest olejem mineralnym bez dodatków uszlachetniających. Nie zapewnia odpowiedniej ochrony przed korozją, utlenianiem ani zużyciem elementów.

Dlaczego przy zasilaniu cewki napięciem przemiennym trzeba uwzględniać impedancję, a nie tylko rezystancję?

Cewka przy AC ma nie tylko rezystancję uzwojenia, ale też reaktancję indukcyjną. Całkowite ograniczenie prądu opisuje impedancja Z = sqrt(R^2 + XL^2).

Co dzieje się z reaktancją indukcyjną cewki przy zasilaniu napięciem stałym?

W stanie ustalonym dla prądu stałego częstotliwość wynosi 0 Hz, więc XL = 2πfL = 0. Prąd ogranicza wtedy tylko rezystancja uzwojenia.

Dlaczego straty mocy w cewce liczy się na rezystancji uzwojenia?

Straty cieplne powstają w rezystancji drutu nawojowego. Idealna indukcyjność magazynuje energię w polu magnetycznym, ale nie zamienia jej trwale na ciepło.

Jak obliczyć prąd cewki przy zasilaniu AC, gdy R = XL?

Najpierw liczy się impedancję: Z = sqrt(R^2 + XL^2) = R sqrt(2). Następnie prąd: I = U / Z = U / (R sqrt(2)).

Dlaczego w tym zadaniu straty mocy wzrastają dokładnie 2 razy?

Przy AC moc strat wynosi U^2 / (2R), ponieważ impedancja ma wartość R sqrt(2). Przy DC moc wynosi U^2 / R, więc stosunek PDC/PAC = 2.

Czy napięcie 24 V AC oznacza wartość maksymalną czy skuteczną?

W oznaczeniach znamionowych napięcia AC zwykle podaje się wartość skuteczną RMS. To dlatego można porównywać 24 V AC z 24 V DC pod względem mocy.

Jakie może być praktyczne ryzyko podłączenia cewki AC do napięcia DC o tej samej wartości?

Cewka może pobrać większy prąd niż znamionowy, co zwiększa nagrzewanie uzwojenia. Może to doprowadzić do przegrzania, uszkodzenia izolacji lub spalenia cewki.

Jak obliczyć rezystancję zastępczą w obwodzie szeregowym?

W obwodzie szeregowym rezystancje dodaje się bezpośrednio. Dla rezystorów 2 Ω, 3 Ω i 5 Ω rezystancja zastępcza wynosi 10 Ω.

Jak rozpoznać, czy źródła napięcia w obwodzie się wspomagają, czy przeciwdziałają sobie?

Należy sprawdzić biegunowość źródeł względem przyjętego kierunku obiegu oczka. Jeśli źródła wymuszają prąd w tym samym kierunku, wspomagają się; jeśli w przeciwnych, odejmują się.

Dlaczego w analizowanym obwodzie napięcie wypadkowe źródeł wynosi 10 V?

Źródła 20 V i 10 V są połączone przeciwnie, więc ich napięcia się odejmują. Napięcie wypadkowe wynosi 20 V - 10 V = 10 V.

Jak wyznaczyć prąd płynący w obwodzie szeregowym z dwoma źródłami napięcia?

Najpierw oblicza się napięcie wypadkowe źródeł, a następnie dzieli je przez rezystancję zastępczą. W tym przypadku I = 10 V / 10 Ω = 1 A.

Co oznacza napięcie między punktami A i B?

Jest to różnica potencjałów elektrycznych między punktami A i B. Można ją obliczyć, sumując wzrosty i spadki napięć na elementach znajdujących się między tymi punktami.

Dlaczego poprawna odpowiedź w zadaniu wynosi 15 V?

Prąd w obwodzie ma wartość 1 A, więc na rezystorze 5 Ω występuje spadek napięcia 5 V. Punkt po lewej stronie źródła 10 V ma potencjał o 10 V wyższy niż punkt B, a punkt A jest jeszcze o 5 V wyżej, więc UAB = 15 V.

Jaki jest związek między prawem Ohma a drugim prawem Kirchhoffa?

Prawo Ohma pozwala obliczyć spadki napięć na rezystorach, a drugie prawo Kirchhoffa pozwala zestawić te spadki ze źródłami napięcia w całym oczku obwodu.

Dlaczego przed demontażem elektrozaworu należy najpierw odłączyć napięcie zasilające?

Elektrozawór zawiera cewkę elektryczną, która może być pod napięciem. Odłączenie zasilania chroni przed porażeniem i przypadkowym uruchomieniem zaworu.

Jakie zagrożenia występują przy demontażu elektrozaworu pod napięciem?

Może dojść do porażenia prądem, zwarcia lub niekontrolowanego przesterowania zaworu. Skutkiem może być również nagły ruch siłownika pneumatycznego.

Czy po odłączeniu napięcia trzeba także usunąć ciśnienie z układu pneumatycznego?

Tak. Po zabezpieczeniu strony elektrycznej należy odpowietrzyć układ, aby uniknąć gwałtownego wypływu powietrza i niekontrolowanego ruchu elementów wykonawczych.

Czym różni się odłączenie napięcia od odłączenia przewodów elektrycznych?

Odłączenie napięcia oznacza wyłączenie źródła zasilania i usunięcie energii elektrycznej z obwodu. Samo wypięcie przewodów bez wcześniejszego wyłączenia zasilania może być niebezpieczne.

Jaką funkcję pełni cewka w elektrozaworze pneumatycznym?

Cewka po podaniu napięcia wytwarza pole elektromagnetyczne, które przestawia mechanizm zaworu. W ten sposób sygnał elektryczny steruje przepływem sprężonego powietrza.

Jaka jest bezpieczna kolejność prac przy demontażu elementu elektropneumatycznego?

Najpierw należy odłączyć napięcie zasilające, następnie zabezpieczyć układ przed ponownym załączeniem, odpowietrzyć instalację i dopiero wtedy odłączać przewody oraz demontować element.

Od czego zależy siła generowana przez siłownik pneumatyczny?

Siła zależy od ciśnienia powietrza oraz czynnej powierzchni tłoka. Oblicza się ją ze wzoru F = p · S.

Dlaczego siła pchająca siłownika dwustronnego działania jest większa od siły ciągnącej?

Podczas pchania działa cała powierzchnia tłoka. Podczas ciągnięcia powierzchnia czynna jest mniejsza, ponieważ część powierzchni zajmuje tłoczysko.

Jak oblicza się powierzchnię czynną tłoka przy ruchu wysuwania?

Dla ruchu wysuwania, czyli pchania, powierzchnia czynna wynosi S = πD²/4, gdzie D to średnica tłoka.

Jak oblicza się powierzchnię czynną tłoka przy ruchu wsuwania?

Dla ruchu wsuwania, czyli ciągnięcia, powierzchnia czynna wynosi S = π(D² - d²)/4, gdzie D to średnica tłoka, a d to średnica tłoczyska.

Jak wyznaczyć stosunek siły pchającej do siły ciągnącej, gdy średnica tłoka jest dwa razy większa od średnicy tłoczyska?

Jeśli D = 2d, to stosunek wynosi D² : (D² - d²) = 4d² : 3d² = 4 : 3. Ciśnienie i czynnik π/4 skracają się w ilorazie.

Dlaczego w obliczaniu stosunku sił nie trzeba znać wartości ciśnienia?

Obie siły są obliczane przy tym samym ciśnieniu, więc ciśnienie występuje zarówno w liczniku, jak i w mianowniku. Przy wyznaczaniu stosunku sił skraca się.

Czy dwukrotnie większa średnica tłoka oznacza dwukrotnie większą siłę?

Nie. Siła zależy od pola powierzchni, a pole koła zależy od kwadratu średnicy. Dwukrotne zwiększenie średnicy daje czterokrotnie większą powierzchnię.

Czym różni się siła teoretyczna siłownika od siły rzeczywistej?

Siła teoretyczna wynika bezpośrednio ze wzoru F = p · S. Siła rzeczywista jest mniejsza, ponieważ występują straty, np. tarcie uszczelnień i opory ruchu.

Co oznacza napięcie U_BE około 0,7 V w tranzystorze krzemowym NPN?

Oznacza, że złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Tranzystor otrzymuje sygnał sterujący na bazę.

Dlaczego napięcie U_CE około 0,2 V świadczy o załączeniu tranzystora?

Tak małe napięcie kolektor-emiter jest typowe dla tranzystora w stanie nasycenia. Tranzystor zachowuje się wtedy jak zamknięty klucz.

Jaką rolę pełni tranzystor w układzie sterowania przekaźnikiem?

Tranzystor wzmacnia możliwości prądowe wyjścia sterownika i załącza prąd cewki przekaźnika. Dzięki temu PLC nie musi bezpośrednio zasilać obciążenia.

Jakie napięcie U_CE występowałoby zwykle przy wyłączonym tranzystorze?

Przy wyłączonym tranzystorze napięcie U_CE byłoby zwykle wysokie, często zbliżone do napięcia zasilania obciążenia. Wynika to z braku przewodzenia między kolektorem a emiterem.

Czy wartości U_BE = 0,7 V i U_CE = 0,2 V wskazują na uszkodzenie tranzystora?

Nie. Są to typowe wartości dla sprawnego tranzystora bipolarnego pracującego w nasyceniu.

Dlaczego w diagnostyce nie wystarczy zmierzyć tylko jednego napięcia na tranzystorze?

Pojedynczy pomiar może nie określić jednoznacznie stanu pracy elementu. Dopiero porównanie U_BE, U_CE i U_BC pozwala ocenić, czy tranzystor jest zatkany, aktywny, nasycony lub uszkodzony.

Co oznacza stwierdzenie, że tranzystor pracuje jako klucz?

Oznacza, że tranzystor ma dwa podstawowe stany pracy: wyłączenie i załączenie. W układach sterowania wykorzystuje się go głównie do przełączania obciążeń.

Ile wynosi przerwa przysługująca pracownikowi po godzinie pracy przy monitorze?

Pracownik ma prawo do 5-minutowej przerwy po każdej godzinie pracy przy monitorze ekranowym.

Czy przerwa od pracy przy monitorze jest wliczana do czasu pracy?

Tak. Przerwa 5-minutowa po każdej godzinie pracy przy monitorze jest wliczana do czasu pracy.

Czy prawo do przerwy oznacza skrócenie czasu pracy?

Nie. Jest to przerwa w pracy przy monitorze, a nie skrócenie dobowego wymiaru czasu pracy.

Jaki jest główny cel przerw podczas pracy przy monitorze?

Celem jest ograniczenie zmęczenia wzroku oraz przeciążenia organizmu wynikającego z długotrwałej pracy siedzącej.

Jakie elementy wpływają na ergonomię stanowiska komputerowego?

Najważniejsze są odpowiednie ustawienie monitora, regulowane krzesło, właściwa wysokość biurka, dobre oświetlenie i ograniczenie odblasków.

Dlaczego odpowiedź z 10-minutową przerwą jest błędna?

Przepisy przewidują 5 minut przerwy po każdej godzinie pracy przy monitorze, a nie 10 minut.

Dlaczego urządzenia pneumatyczne mogą być źródłem hałasu?

Hałas powstaje głównie podczas gwałtownego wypływu sprężonego powietrza, pracy zaworów, siłowników i sprężarek. Dodatkowym źródłem mogą być nieszczelności instalacji.

Jaki narząd jest najbardziej narażony podczas pracy w hałasie?

Najbardziej narażony jest narząd słuchu. Długotrwały hałas może prowadzić do pogorszenia lub trwałej utraty słuchu.

Jakie środki ochrony indywidualnej stosuje się przy hałasie?

Stosuje się ochronniki słuchu, np. nauszniki przeciwhałasowe lub zatyczki do uszu. Dobór zależy od poziomu hałasu i warunków pracy.

Jak technicznie ogranicza się hałas w układach pneumatycznych?

Stosuje się tłumiki hałasu na wylotach powietrza, obudowy dźwiękochłonne, prawidłowe ciśnienie robocze oraz usuwa nieszczelności.

Dlaczego hałas zwiększa ryzyko wypadku przy pracy?

Hałas utrudnia komunikację i odbiór sygnałów ostrzegawczych. Może też powodować zmęczenie oraz spadek koncentracji.

Czy głośna praca urządzenia pneumatycznego wskazuje tylko na zagrożenie dla słuchu?

Bezpośrednio kojarzy się przede wszystkim z zagrożeniem dla słuchu, ale może też sygnalizować usterkę, np. nieszczelność lub nieprawidłowe odpowietrzanie.

Co należy zrobić jako pierwsze przy porażeniu prądem?

Najpierw trzeba zadbać o bezpieczeństwo i odłączyć poszkodowanego od źródła prądu, np. wyłączając zasilanie. Nie wolno dotykać osoby porażonej gołymi rękami, dopóki pozostaje pod napięciem.

Dlaczego nieprzytomnego oddychającego układa się w stabilnej pozycji bocznej?

Taka pozycja pomaga utrzymać drożność dróg oddechowych i ogranicza ryzyko zachłyśnięcia. Jest właściwa dla osoby nieprzytomnej, która oddycha samodzielnie.

Kiedy należy rozpocząć resuscytację krążeniowo-oddechową?

RKO rozpoczyna się wtedy, gdy poszkodowany jest nieprzytomny i nie oddycha prawidłowo. Jeśli oddycha, nie wykonuje się ucisków klatki piersiowej ani sztucznego oddychania.

Dlaczego po porażeniu prądem trzeba wezwać pomoc medyczną nawet wtedy, gdy poszkodowany oddycha?

Porażenie prądem może spowodować zaburzenia rytmu serca, oparzenia i inne skutki niewidoczne od razu. Osoba nieprzytomna zawsze wymaga pilnej oceny medycznej.

Jak sprawdzić, czy poszkodowany oddycha?

Należy udrożnić drogi oddechowe i przez około 10 sekund obserwować ruchy klatki piersiowej, nasłuchiwać oddechu oraz wyczuwać powietrze na policzku. Brak prawidłowego oddechu oznacza konieczność rozpoczęcia RKO.

Dlaczego odpowiedź ze sztucznym oddychaniem jest w tym pytaniu błędna?

Sztuczne oddychanie stosuje się u osoby, która nie oddycha prawidłowo. W treści pytania podano, że poszkodowany jest nieprzytomny, lecz oddycha, więc właściwa jest stabilna pozycja boczna i wezwanie pomocy.

Czy wolno samodzielnie transportować nieprzytomnego poszkodowanego do lekarza?

Nie jest to właściwe postępowanie w pierwszej kolejności. Osobę nieprzytomną należy zabezpieczyć, kontrolować jej oddech i wezwać ratownictwo medyczne.