Pytania pomocnicze - ELM.03

Manometr służy do pomiaru ciśnienia cieczy roboczej w układzie hydraulicznym. Umożliwia kontrolę poprawnej pracy instalacji i wykrywanie usterek.

Ciśnienie decyduje o sile działania elementów wykonawczych, np. siłowników. Jego kontrola pozwala ocenić, czy układ pracuje bezpiecznie i zgodnie z parametrami.

Najczęściej stosuje się bar, MPa, kPa i Pa. W praktyce hydraulicznej najczęściej spotyka się bar oraz MPa.

Manometr mierzy ciśnienie medium, a przepływomierz mierzy natężenie przepływu cieczy lub gazu. Są to dwa różne parametry pracy układu.

Zbyt niskie ciśnienie może oznaczać nieszczelność, zapowietrzenie lub zużycie pompy. Zbyt wysokie może wskazywać na zablokowanie przepływu albo złą regulację zaworu.

Manometr montuje się w punktach pomiarowych układu, najczęściej na przewodach ciśnieniowych lub przy podzespołach wymagających kontroli parametrów. Miejsce montażu zależy od celu pomiaru.

Ponieważ jest on przylutowany do pól lutowniczych PCB. Aby go usunąć bez uszkodzenia płytki, trzeba roztopić i usunąć spoiwo lutownicze.

Najczęściej używa się lutownicy oraz odsysacza lub plecionki do usuwania cyny. Przydają się też pęseta i środki do czyszczenia pól lutowniczych.

Odkręcenie dotyczy mocowania mechanicznego, np. do radiatora. Jeśli tranzystor jest osadzony na płytce i przylutowany, samo odkręcenie nie odłączy go elektrycznie od obwodu.

Tylko wtedy, gdy został umieszczony w podstawce lub gnieździe, a nie przylutowany bezpośrednio do PCB. Dotyczy to np. niektórych układów scalonych.

Może doprowadzić do uszkodzenia ścieżek, pól lutowniczych lub pozostawienia fragmentów wyprowadzeń w otworach. To nie jest standardowa, poprawna metoda wymiany.

Trzeba sprawdzić poprawność orientacji wyprowadzeń, jakość lutów oraz brak zwarć. Warto też skontrolować działanie układu po uruchomieniu.

Jeśli wyciek występuje przy poruszaniu przewodem, oznacza to zwykle zużycie mechanizmu zaciskowego lub uszczelnienia wewnątrz złączki. Problem dotyczy więc samego przyłącza, a nie tylko gwintu.

Taśma teflonowa uszczelnia połączenia gwintowane, a nie miejsce pracy przewodu w złączce wtykowej. Nie usunie luzu ani uszkodzenia mechanizmu trzymającego przewód.

Uszczelkę wymienia się wtedy, gdy nieszczelność dotyczy połączenia statycznego i uszczelka jest dostępna jako element serwisowy. Całe przyłącze wymienia się, gdy uszkodzona jest część zaciskowa, korpus lub szczelność zanika podczas ruchu przewodu.

Powoduje spadek ciśnienia, osłabienie siły siłownika i niestabilny ruch tłoczyska. Dodatkowo zwiększa zużycie sprężonego powietrza i koszty eksploatacji.

Najpierw należy odłączyć zasilanie pneumatyczne i odpowietrzyć układ. Następnie zdemontować uszkodzone przyłącze, dobrać właściwy zamiennik i po montażu sprawdzić szczelność.

Objawami są wyciek powietrza, słabe trzymanie przewodu, pęknięcia korpusu lub nieszczelność pojawiająca się przy poruszaniu przewodem. To sygnały, że dalsza eksploatacja jest niewłaściwa.

Ponieważ może spowodować przepływ prądu przez ciało człowieka. To prowadzi do porażenia, oparzeń, zaburzeń pracy serca, a nawet śmierci.

Części czynne są normalnie pod napięciem podczas pracy urządzenia. Części przewodzące dostępne, np. metalowa obudowa, nie powinny być pod napięciem w warunkach normalnych.

Izolacja oddziela części czynne od użytkownika i uniemożliwia przypadkowy dotyk. Jej uszkodzenie znacząco zwiększa ryzyko porażenia.

Element uziemiony nie powinien znajdować się pod niebezpiecznym napięciem względem ziemi. Uziemienie jest środkiem ochronnym, który pomaga odprowadzić prąd uszkodzeniowy.

Należy wyłączyć zasilanie, zabezpieczyć przed przypadkowym załączeniem i sprawdzić brak napięcia. Dopiero wtedy można bezpiecznie rozpocząć pracę.

Może powodować skurcze mięśni, ból, oparzenia, utratę przytomności i zaburzenia pracy serca. Skutki zależą od wartości prądu i czasu jego działania.

Przewód PE łączy dostępne części przewodzące z ziemią i pomaga w szybkim zadziałaniu zabezpieczeń przy uszkodzeniu. Dzięki temu ogranicza ryzyko pojawienia się niebezpiecznego napięcia na obudowie.

Służy do trwałego zaciskania końcówek i tulejek na przewodach. Zapewnia poprawne połączenie elektryczne i mechaniczne.

Nie zapewniają właściwego kształtu i siły zacisku. Tak wykonane połączenie może być nietrwałe i powodować problemy ze stykiem.

Należy dopasować końcówkę oraz gniazdo praski do przekroju przewodu i rodzaju złącza. Tylko wtedy zacisk będzie pewny i zgodny z przeznaczeniem.

Może powodować wzrost oporu połączenia, nagrzewanie się styku, przerwy w pracy układu lub uszkodzenie instalacji.

Najczęściej są to tulejki kablowe, końcówki oczkowe, widełkowe i różne konektory przewodowe.

Końcówka powinna być stabilna, nie może zsuwać się z przewodu, a przewód musi być dobrze osadzony bez uszkodzonych żył.

Najczęściej krew jest jasnoczerwona i wypływa silnie, często pulsacyjnie. Taki krwotok stanowi bezpośrednie zagrożenie życia.

Zakłada się ją między raną a sercem, aby odciąć dopływ krwi do uszkodzonej tętnicy. To pozwala szybko ograniczyć masywny krwotok.

Przy bardzo silnym krwawieniu sama gaza może nie zatrzymać wypływu krwi. W takiej sytuacji potrzebne jest skuteczniejsze tamowanie, np. opaską uciskową.

Należy podać miejsce zdarzenia, stan poszkodowanego, rodzaj urazu i informację o silnym krwotoku. Ważna jest też godzina założenia opaski uciskowej.

Nie wolno tracić czasu na samo przemywanie rany ani bierne oczekiwanie na pomoc. Najpierw trzeba zatrzymać krwawienie i wezwać służby ratunkowe.

Ponieważ utrata krwi następuje bardzo szybko i może doprowadzić do wstrząsu, a nawet śmierci. Liczy się natychmiastowa reakcja.

Stosuje się zależność F = p · A · η, gdzie p to ciśnienie, A pole powierzchni tłoka, a η sprawność. Przy wysuwie używa się pełnego pola tłoka.

Pole oblicza się ze wzoru A = πD²/4. Średnicę trzeba wcześniej zamienić na metry, jeśli ciśnienie podano w paskalach.

Efektywność zmniejsza wartość siły rzeczywistej względem idealnej. Oznacza to, że tylko 80% siły teoretycznej jest dostępne na wyjściu siłownika.

Przy wysuwie ciśnienie działa na całe pole tłoka. Przy wsuwie część powierzchni zajmuje tłoczysko, więc efektywne pole jest mniejsze, a siła spada.

Ciśnienie najlepiej podawać w paskalach, średnicę w metrach, pole w metrach kwadratowych, a siłę otrzymuje się wtedy w niutonach. Dla 0,6 MPa przyjmuje się 600 000 Pa.

Najpierw D = 20 mm zamienia się na 0,02 m, potem liczy pole A = π·0,02²/4 ≈ 3,14·10^-4 m². Następnie F = 0,6·10^6 · 3,14·10^-4 · 0,8 ≈ 151 N, czyli około 150 N.

Dla tłoka 20 mm pole wynosi w przybliżeniu 3,14 cm², a przy 0,6 MPa daje to około 188 N siły idealnej. Po uwzględnieniu sprawności 0,8 wynik spada do około 150 N.

Ponieważ to ona zamienia się na realny efekt pracy urządzenia, np. ruch silnika, ciepło grzałki lub światło źródła oświetlenia. Jest więc faktycznie wykorzystywana przez odbiornik.

Moc czynną mierzy się w watach (W), moc bierną w warach (var), a moc pozorną w woltoamperach (VA). Rozróżnienie jednostek jest częstym elementem pytań egzaminacyjnych.

Moc czynna wykonuje pracę użyteczną, a moc bierna nie wykonuje pracy, lecz krąży między źródłem a odbiornikiem. Moc bierna jest związana głównie z cewkami i kondensatorami.

Pojawia się przez przesunięcie fazowe między napięciem a prądem, szczególnie w odbiornikach indukcyjnych i pojemnościowych. Jest skutkiem magazynowania energii w polu magnetycznym lub elektrycznym.

Najczęściej są to silniki elektryczne, transformatory, cewki i niektóre układy zasilające. W instalacjach przemysłowych ma to duże znaczenie dla obciążenia sieci.

Moc pozorna określa całkowite obciążenie źródła zasilania i łączy w sobie moc czynną oraz bierną. Jest ważna przy doborze transformatorów, przewodów i zabezpieczeń.

Najprościej skojarzyć wat z pracą wykonywaną przez urządzenie. Jeśli energia daje efekt użyteczny, to chodzi o moc czynną wyrażaną w W.

Najważniejsze cechy to cylinder, tłok dzielący przestrzeń roboczą oraz tłoczysko połączone z tłokiem. Często widać też dwa przyłącza powietrza po obu stronach tłoka.

Sprężone powietrze jest doprowadzane raz na jedną, raz na drugą stronę tłoka. Dzięki temu tłoczysko może być wysuwane i wsuwane siłą pneumatyczną.

Siłownik tłokowy ma jeden układ tłok–tłoczysko, a tandem wykorzystuje dwa współpracujące tłoki, aby zwiększyć siłę działania. Na przekroju tandem ma bardziej złożoną budowę.

Służą do wykonywania ruchu prostoliniowego, np. przesuwania, dociskania, podnoszenia lub pozycjonowania elementów w maszynach i układach automatyki.

Średnica tłoka wpływa bezpośrednio na pole powierzchni, a więc i na uzyskiwaną siłę. Im większa średnica, tym większa siła przy tym samym ciśnieniu.

Skok to maksymalna droga przesunięcia tłoczyska między położeniem wsuniętym i wysuniętym. Dobiera się go do wymaganej długości ruchu roboczego.

Stosuje się uszczelnienia tłoka, tłoczyska i pokryw, aby ograniczyć wycieki powietrza. Ich stan ma duży wpływ na sprawność i szczelność siłownika.

Energia elektryczna może zasilać urządzenie, ale nie jest medium roboczym hydrauliki. W hydraulice energię przenosi ciecz, najczęściej olej pod ciśnieniem.

W hydraulice medium roboczym jest ciecz, zwykle olej hydrauliczny. W pneumatyce medium roboczym jest sprężone powietrze.

Olej przenosi ciśnienie i energię, a dodatkowo smaruje, chłodzi i częściowo uszczelnia elementy układu.

W typowych układach hydrauliki siłowej stosuje się olej hydrauliczny, ponieważ lepiej smaruje i chroni elementy przed zużyciem oraz korozją. Woda nie jest standardowym medium w takich układach.

Pompa wprawia olej w ruch i wytwarza przepływ, dzięki czemu w układzie może powstać ciśnienie potrzebne do pracy siłowników i zaworów.

Powinno dobrze przenosić energię, smarować elementy, odprowadzać ciepło, chronić przed korozją i zachowywać odpowiednie właściwości w różnych temperaturach.