KWALIFIKACJA ELM6 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 18.
Który układ sterowania siłownikiem należy zastosować, aby możliwa była płynna regulacja prędkości wsuwu (powrotu) tłoczyska siłownika?
Ilustracja przedstawia cztery schematy układów sterowania siłownikiem, które mogą być używane w kontekście egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Płynną regulację prędkości wsuwu uzyskuje się najstabilniej przez dławienie wylotu (meter-out) dla tego kierunku ruchu.
Podczas wsuwu zasilana jest komora tłoczyskowa, a powietrze uchodzi z komory tłokowej; dławienie na wylocie tej komory ogranicza przepływ i stabilizuje ruch, zmniejszając ryzyko stick-slip. Taki układ przedstawia "układ A".

Pełne wyjaśnienie:

W siłowniku pneumatycznym dwustronnego działania prędkość ruchu zależy głównie od natężenia przepływu powietrza. Aby uzyskać płynną (stabilną) regulację prędkości, stosuje się dwie klasyczne metody: meter-in (dławienie dolotu) oraz meter-out (dławienie wylotu).

Dla ruchu wsuwu tłoczyska zasilana jest komora tłoczyskowa (po stronie z tłoczyskiem), a powietrze jest wypychane z komory tłokowej (po stronie bez tłoczyska). Jeśli chcemy regulować prędkość wsuwu w sposób możliwie stabilny, preferuje się dławienie wylotu (meter-out): ograniczamy odpływ powietrza z komory, z której powietrze jest usuwane podczas danego ruchu. Dzięki temu w komorze "uciekającej" utrzymuje się pewne ciśnienie, co działa jak pneumatyczne tłumienie i ogranicza szarpanie.

"Układ A" odpowiada właśnie tej idei dla wsuwu: zawór dławiąco-zwrotny jest włączony tak, aby dławić przepływ od siłownika do rozdzielacza (wylot) z komory, która podczas wsuwu jest odpowietrzana. To daje płynną regulację prędkości powrotu tłoczyska.

Pozostałe warianty są błędne dla tego wymagania, bo albo realizują dławienie dla przeciwnego kierunku ruchu (regulują wysuw zamiast wsuwu), albo dławienie jest po stronie dolotu dla wsuwu (meter-in), co częściej prowadzi do niestabilności przy zmiennym obciążeniu i może nasilać efekt stick-slip.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, która komora jest zasilana dla danego ruchu (wsuw/wysuw), a potem wybierz dławienie wylotu z komory odpowietrzanej, jeśli pytanie podkreśla "płynną regulację prędkości".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Meter-out to dławienie wylotu, czyli ograniczanie odpływu powietrza z komory siłownika, która w danym ruchu jest odpowietrzana. Daje to stabilniejszy ruch tłoczyska, bo utrzymuje "poduszkę" ciśnienia i zmniejsza szarpanie przy zmianach obciążenia.
Meter-out zwykle zapewnia większą stabilność, bo dławiony jest odpływ, a w komorze odpowietrzanej utrzymuje się ciśnienie działające jak tłumienie. Przy meter-in (dławieniu dolotu) siłownik może ruszać skokowo, szczególnie przy tarciu i zmiennym obciążeniu (stick-slip).
Zawór dławiąco-zwrotny ogranicza przepływ w jednym kierunku (dławienie), a w przeciwnym pozwala na swobodny przepływ przez obejście z zaworem zwrotnym. Dzięki temu można regulować prędkość tylko dla jednego kierunku ruchu tłoczyska.
Przy wsuwie zasilana jest komora po stronie tłoczyska (tłoczyskowa), bo ciśnienie działa na mniejszą powierzchnię tłoka i cofa tłoczysko do środka. Jednocześnie komora po stronie bez tłoczyska (tłokowa) jest odpowietrzana.
Najczęściej myli się wsuw z wysuwem, a potem montuje dławik na niewłaściwym przewodzie. Drugi błąd to dobra orientacja elementu, ale w złą stronę działa zawór zwrotny, więc dławienie jest "odwrotnie" niż potrzeba. Częsty jest też wybór meter-in zamiast meter-out.
Meter-in stosuje się, gdy warunki pracy są łagodne: niewielkie zmiany obciążenia, małe tarcie, brak ryzyka rozpędzania siłownika oraz gdy konstrukcyjnie łatwiej jest zdławić dopływ. W wielu zadaniach wymagających "płynności" i powtarzalności preferuje się jednak meter-out.
Zwykle nie w sposób niezależny. Jeden zawór dławiąco-zwrotny reguluje prędkość dla jednego kierunku, a w przeciwnym przepływ jest swobodny. Aby regulować oba kierunki (wsuw i wysuw) osobno, stosuje się dwa dławiki — po jednym dla każdej linii siłownika.
Szarpanie często wynika z połączenia tarcia statycznego i dynamicznego oraz zbyt małego tłumienia pneumatycznego. Przy niekorzystnym dławieniu (np. meter-in przy zmiennym obciążeniu) siłownik gromadzi energię ciśnienia, a po "przełamaniu" tarcia rusza skokowo — to typowy mechanizm stick-slip.
Najczęściej: siłownik dwustronnego działania, rozdzielacz (np. 5/2) oraz zawór dławiąco-zwrotny w jednej z linii roboczych. Kluczowe jest, czy dławik działa na dolocie czy na wylocie oraz jaka jest orientacja zaworu zwrotnego (kierunek swobodnego przepływu).
Ćwicz procedurę: 1) określ ruch (wsuw/wysuw), 2) wskaż komorę zasilaną i odpowietrzaną, 3) zdecyduj meter-out vs meter-in, 4) sprawdź kierunek zaworu zwrotnego. Pomaga rysowanie strzałek przepływu na schemacie.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Taki układ przedstawia "układ A"."

Źródła:

  • PN-EN ISO 1219-1, "Układy napędów płynowych — Symbole graficzne i schematy obwodów — Część 1", (symbolika schematów pneumatycznych)
  • Festo Didactic, "Pneumatics – Basic level (TP101)" (materiały dydaktyczne: regulacja prędkości siłowników, meter-in/meter-out, zawory dławiąco-zwrotne)

Materiały:

  • Karty katalogowe i instrukcje producentów elementów pneumatycznych (dławiki, zawory dławiąco-zwrotne)
  • Materiały dydaktyczne z pneumatyki siłowej (schematy meter-in/meter-out)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar prędkości siłownika przy różnych ustawieniach dławienia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego