KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2010

PYTANIE NR 25.
Siłownik, zasilany sprężonym powietrzem o ciśnieniu roboczym 8 bar, wykonuje maksymalną liczbę cykli nmax = 50/min i zużywa 1,4 litra powietrza w czasie jednego cyklu pracy. Do zasilania siłownika należy zastosować sprężarkę tłokową o następujących parametrach:
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zużycie na minutę oblicza się jako 1,4 l/cykl × 50 cykli/min = 70 l/min. Po przeliczeniu: 70 l/min = 0,07 m3/min = 4,2 m3/h. Dobierając sprężarkę przyjmuje się zapas wydajności, dlatego właściwa jest wartość 5,3 m3/h. Ciśnienie maksymalne 1,0 MPa zapewnia pracę przy 8 bar.

Pełne wyjaśnienie:

Najpierw trzeba wyznaczyć zapotrzebowanie na sprężone powietrze wynikające z pracy siłownika. Skoro jeden cykl zużywa 1,4 litra, a siłownik wykonuje maksymalnie 50 cykli na minutę, to zużycie w jednostce czasu wynosi:

1,4 l/cykl × 50 cykli/min = 70 l/min.

Następnie przeliczamy to na jednostki typowo spotykane w danych sprężarek (m3/h):

  • 70 l/min = 0,07 m3/min,
  • 0,07 m3/min × 60 min/h = 4,2 m3/h.

W praktyce dobierając sprężarkę do odbiornika pneumatycznego zwykle uwzględnia się rezerwę wydajności (na straty, nieszczelności, chwilowe wzrosty poboru, spadki w instalacji). Dlatego wariant 5,3 m3/h jest właściwym doborem w stosunku do obliczonego minimum 4,2 m3/h.

Drugi warunek to ciśnienie. Siłownik pracuje przy 8 bar, więc sprężarka musi mieć ciśnienie maksymalne wyższe lub co najmniej równe wymaganiom układu. Wartość 1,0 MPa spełnia ten warunek, dlatego jest właściwa.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Opcje z wydajnością 3,6 m3/h są zbyt małe w stosunku do obliczonego zapotrzebowania (4,2 m3/h), więc układ nie utrzyma parametrów przy nmax.
  • Opcje z ciśnieniem maksymalnym 0,7 MPa nie spełniają wymagania dla pracy przy 8 bar, bo pozostawiają zbyt mały margines/nie osiągają wymaganego poziomu ciśnienia.

Na egzaminie warto pilnować dwóch kroków: (1) policz minimalny przepływ z l/cykl i cykli/min, (2) sprawdź jednostki oraz sens inżynierski doboru (zapas i właściwy parametr ciśnienia).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pomnóż zużycie na cykl przez liczbę cykli na minutę: l/cykl × cykle/min = l/min. W tym typie zadań to pierwszy krok, zanim zaczniesz porównywać wynik z wydajnością sprężarki podaną w m3/h.
Użyj dwóch przeliczeń: 1000 l = 1 m3 oraz 60 min = 1 h. Czyli: l/min ÷ 1000 = m3/min, a potem × 60 = m3/h. Najczęstszy błąd to pominięcie mnożenia przez 60.
Zapas uwzględnia straty w instalacji, spadki ciśnienia, nieszczelności i chwilowe skoki poboru. Bez rezerwy układ może nie utrzymać parametrów przy maksymalnej liczbie cykli, co powoduje wolniejszą pracę siłownika i niestabilność procesu.
To informacja, że układ pneumatyczny ma pracować przy ok. 8 bar na odbiorniku (siłowniku). Sprężarka musi zapewnić odpowiednio wyższe ciśnienie po uwzględnieniu strat i nastaw reduktora, dlatego w zadaniach sprawdza się też ciśnienie maksymalne sprężarki.
Nie, bo 0,7 MPa odpowiada ok. 7 bar. Jeśli siłownik wymaga 8 bar ciśnienia roboczego, sprężarka/źródło z 0,7 MPa nie zapewni wymaganego poziomu, a po drodze występują jeszcze straty na filtrach, przewodach i armaturze.
Najpierw policz minimalne zapotrzebowanie (np. m3/h). Następnie porównaj z podaną wydajnością sprężarki. Jeśli wydajność jest mniejsza od zapotrzebowania, sprężarka nie nadąży z uzupełnianiem powietrza i ciśnienie będzie spadać przy pracy ciągłej.
W typowych zadaniach kluczowe są: zużycie na cykl (l/cykl lub Nl/cykl) oraz liczba cykli na minutę. Czasem potrzebne są też średnica tłoka i skok, ale tu zużycie jest już podane, więc liczymy tylko bilans w czasie.
Sprężarki i instalacje często opisuje się wydajnością w m3/h (lub m3/min), bo to wygodne do porównań i bilansów dla całych stanowisk. Siłowniki i zawory częściej mają dane w l/cykl lub l/min, więc na egzaminie trzeba swobodnie przechodzić między jednostkami.
Najczęściej: (1) brak przeliczenia minut na godziny, (2) mylenie litrów z metrami sześciennymi, (3) wybór po samym ciśnieniu bez sprawdzenia wydajności, (4) nieuwzględnienie rezerwy. Warto zapisać obliczenia w 2–3 liniach, żeby nie zgubić jednostek.
Ćwicz krótkie schematy: l/cykl × cykle/min, potem l/min → m3/h i na końcu weryfikacja: wydajność oraz ciśnienie źródła. Rozwiązuj zestawy zadań z siłownikami, zaworami i przygotowaniem powietrza, pilnując jednostek w każdym kroku.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 45% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Zużycie na minutę oblicza się jako 1,4 l/cykl × 50 cykli/min = 70 l/min. Po przeliczeniu: 70 l/min = 0,07 m3/min = 4,2 m3/h."

Źródła:

  • The Engineering ToolBox: "Compressed Air Consumption" (zależność zużycia i jednostki przepływu), https://www.engineeringtoolbox.com/compressed-air-consumption-d_160.html - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (EN): "Bar (unit)" (przeliczenia bar i relacje do jednostek układu SI), https://en.wikipedia.org/wiki/Bar_(unit) - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (PL): "Metr sześcienny" (zależność litr–metr sześcienny, konwersje), https://pl.wikipedia.org/wiki/Metr_sze%C5%9Bcienny - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki/pakiety dydaktyczne z pneumatyki dla techników (rozdziały: zużycie powietrza, dobór sprężarki)
  • Karty katalogowe siłowników i zespołów przygotowania powietrza (pojęcie Nl/min, m3/h)
  • Materiały szkoleniowe producentów automatyki pneumatycznej dotyczące bilansu powietrza

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego