Aby dobrać średnicę tłoka, łączymy dwa podstawowe wzory z pneumatyki:
- F = P · S (siła równa ciśnieniu razy powierzchnia czynna),
- S = π · r² (pole koła dla tłoka).
Krok 1: konwersja ciśnienia. W obliczeniach wygodnie użyć N/mm², bo wtedy pole wyjdzie w mm². Wiadomo, że 1 bar = 0,1 N/mm², więc dla zasilania 8 bar otrzymujemy P = 0,8 N/mm².
Krok 2: wymagane pole tłoka. Z przekształcenia wzoru F=P·S mamy S = F/P:
S = 160 N / 0,8 N/mm² = 200 mm².
Krok 3: promień i średnica. Podstawiamy do S = πr²:
r² = S/π = 200/π ≈ 63,66, więc r ≈ 7,98 mm.
Średnica to d = 2r, zatem d ≈ 15,96 mm, czyli w praktyce i w odpowiedziach testowych 16 mm.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 10 mm: pole S=π·5²≈78,5 mm², a siła F=0,8·78,5≈62,8 N – zdecydowanie za mało.
- 20 mm: pole S=π·10²≈314 mm², a siła F=0,8·314≈251 N – za dużo w stosunku do wymaganych 160 N.
- 32 mm: pole S=π·16²≈804 mm², a siła F≈0,8·804≈643 N – wielokrotnie za dużo.
Wskazówka egzaminacyjna: najczęstszy błąd to przyjęcie 1 bar = 1 N/mm² (zły rząd wielkości) albo pomylenie promienia ze średnicą. Zaokrąglaj dopiero na końcu i pamiętaj, że przy wysuwie (jednostronne tłoczysko) pracuje pełna powierzchnia tłoka.
