Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM6 - CZERWIEC 2016



PYTANIE NR 29.
Jakie powinno być ciśnienie powietrza w komorze siłownika jednostronnego działania o powierzchni tłoka A = 0,005 m2i sprawnościη = 0,7, aby siła przenoszona przez tłoczysko była równa F = 2100 N. (F = η· p · A)?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz ciśnienie z podanego wzoru: F = η·p·A, więc p = F/(η·A). Po podstawieniu: p = 2100/(0,7·0,005) = 2100/0,0035 = 600 000 Pa. Ponieważ 1 bar ≈ 100 000 Pa, otrzymujemy p ≈ 6 bar, więc właściwa jest odpowiedź "6 bar".

Pełne wyjaśnienie:

W siłowniku pneumatycznym siła na tłoczysku wynika z ciśnienia działającego na powierzchnię tłoka. W zadaniu dodatkowo uwzględniono sprawność η, która "zmniejsza" siłę użyteczną w stosunku do ideału.

Mamy zależność: F = η · p · A. Aby wyznaczyć wymagane ciśnienie, przekształcamy wzór do postaci:

p = F / (η · A)

Podstawiamy dane:

  • F = 2100 N
  • η = 0,7
  • A = 0,005 m2

Najpierw obliczamy mianownik: η·A = 0,7 · 0,005 = 0,0035.

Następnie: p = 2100 / 0,0035 = 600 000 Pa.

Na egzaminach często wymagane jest przejście na bar. Korzystamy z przybliżenia: 1 bar = 100 000 Pa. Zatem:

600 000 Pa / 100 000 Pa/bar = 6 bar.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "5 bar" odpowiada 500 000 Pa i dałoby siłę około 0,7 · 500 000 · 0,005 = 1750 N, czyli za mało.
  • "7 bar" (700 000 Pa) dałoby ok. 2450 N, czyli więcej niż wymagane 2100 N.
  • "8 bar" (800 000 Pa) dałoby ok. 2800 N, również za dużo.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy uwzględniłeś sprawność η oraz czy poprawnie przeliczyłeś Pa na bar. Najczęstsze pomyłki wynikają z pominięcia η lub błędnego przyjęcia przelicznika jednostek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć ciśnienie w siłowniku, gdy znam siłę, sprawność i pole tłoka?
Przekształć wzór F = η·p·A do postaci p = F/(η·A). Następnie podstaw dane w jednostkach SI: F w N, A w m2. Wynik otrzymasz w Pa, a jeśli trzeba w bar, podziel przez 100 000.
Dlaczego w zadaniach z pneumatyki uwzględnia się sprawność η?
Sprawność η uwzględnia straty (tarcie uszczelnień, opory ruchu, nieszczelności), przez które siła użyteczna jest mniejsza od idealnej. Jeśli pominiesz η, wyjdzie zbyt niskie wymagane ciśnienie i siłownik może nie osiągnąć wymaganej siły.
Co oznacza jednostka bar i jak przeliczyć ją na paskale?
bar to często używana jednostka ciśnienia w pneumatyce. W praktyce przyjmuje się: 1 bar = 100 000 Pa. Czyli np. 6 bar to 600 000 Pa. Na egzaminie warto pamiętać to jako prosty przelicznik skali.
Jakie są najczęstsze błędy przy obliczaniu ciśnienia z wzoru F = η·p·A?
Najczęstsze błędy to: pominięcie sprawności η, podstawienie A w złych jednostkach (np. cm2 zamiast m2), oraz zła konwersja Pa na bar. Pomaga szybka kontrola: czy wynik mieści się w typowych zakresach instalacji (kilka bar).
Czy w siłowniku jednostronnego działania liczy się inaczej ciśnienie niż w dwustronnym?
W samym rachunku p = F/(η·A) zasada jest taka sama: ciśnienie działające na daną powierzchnię daje siłę. Różnice praktyczne dotyczą tego, która komora jest zasilana oraz jak realizowany jest powrót (sprężyna/obciążenie), ale do podanego wzoru to nie jest konieczne.
Jak sprawdzić wynik obliczeń bez kalkulatora na egzaminie?
Możesz zrobić kontrolę rzędu wielkości: A = 0,005 m2 to 50 cm2. Dla 6 bar (≈600 kPa) idealna siła to 600 000·0,005 = 3000 N, a po sprawności 0,7 daje 2100 N. To szybko potwierdza poprawność.
Jak dobrać ciśnienie zasilania, jeśli siłownik ma osiągnąć konkretną siłę w maszynie?
Najpierw wyznacz wymaganą siłę roboczą z procesu, potem policz p = F/(η·A). W praktyce dodaje się zapas na wahania ciśnienia i dodatkowe opory układu. Następnie porównaj z możliwościami instalacji i nastawami reduktorów.
Dlaczego odpowiedź 7 bar lub 8 bar nie jest poprawna, mimo że siła byłaby większa?
Pytanie dotyczy ciśnienia, przy którym siła ma być równa 2100 N. Większe ciśnienie da większą siłę, czyli nie spełni warunku równości. W zadaniach obliczeniowych zwykle istnieje jedna wartość wynikająca bezpośrednio z przekształcenia wzoru.
Jak przeliczyć pole tłoka na m2, jeśli podano je w cm2?
Użyj zależności: 1 cm = 0,01 m, więc 1 cm2 = (0,01 m)2 = 0,0001 m2. Czyli aby zamienić cm2 na m2, pomnóż przez 0,0001 (albo podziel przez 10 000). To częsty krok w zadaniach z pneumatyki.
Jakie pojęcia z pneumatyki warto powtórzyć do takich zadań w ELM.3?
Warto powtórzyć: zależność siła–ciśnienie–pole, rodzaje siłowników (jedno- i dwustronne), znaczenie sprawności i strat, jednostki ciśnienia (Pa, bar) oraz praktyczne elementy układu (reduktor, zawór, przewody) wpływające na spadki ciśnienia.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 64% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Oblicz ciśnienie z podanego wzoru: F = η·p·A, więc p = F/(η·A)."

Źródła:

  • NIST, "Guide for the Use of the International System of Units (SI)" (SP 811) – sekcja o jednostkach pochodnych i stosowaniu jednostek spoza SI (m.in. bar). https://www.nist.gov/pml/special-publication-811 (dostęp: 2026-03-01)
  • BIPM, "The International System of Units (SI)" (SI Brochure) – informacje o paskalu (Pa) jako jednostce ciśnienia. https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp: 2026-03-01)
  • Engineering ToolBox, "Pressure Units Converter" – przeliczenia Pa ↔ bar. https://www.engineeringtoolbox.com/pressure-units-converter-d_569.html (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki/artykuły z podstaw pneumatyki i napędów pneumatycznych (siłownik, ciśnienie, siła)
  • Materiały dydaktyczne o jednostkach SI i przeliczaniu Pa ↔ bar
  • Karty katalogowe siłowników (zależności siły od ciśnienia i średnicy tłoka)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego