KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 36.
Jak zachowa się tłoczysko siłownika w układzie przedstawionym na schemacie, gdy przy wsuniętym tłoczysku zostanie naciśnięty przycisk S1?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny układu sterowania siłownikiem pneumatycznym, który jest częścią egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zawory dławiąco-zwrotne ustawione na 50% są wpięte jako dławienie na wylocie z obu komór siłownika, więc zarówno wysuw, jak i wsuw odbywają się wolno.
Po naciśnięciu S1 układ załącza cewkę 1M1 i następuje wysuw. Po dojechaniu do końca skoku zadziała 1B2, co uruchamia cewkę 1M2 i powolny powrót.

Pełne wyjaśnienie:

W układzie jest siłownik pneumatyczny dwustronnego działania sterowany zaworem rozdzielającym 5/2 bistabilnym z dwiema cewkami (1M1 i 1M2). Bistabilność oznacza, że zawór pozostaje w ostatnim przesterowanym położeniu, dopóki nie zadziała druga cewka.

Sterowanie prędkością realizują zawory dławiąco-zwrotne ustawione na "50%". Z orientacji symboli wynika, że jest to dławienie na wylocie (meter-out): powietrze wpływa do komory swobodnie przez obejście zwrotne, a dławiony jest wypływ (odpowietrzanie) z przeciwnej komory. Taki montaż daje stabilne, wyraźne spowolnienie ruchu i jest zastosowany na obu liniach do siłownika, więc w obu kierunkach ruch jest wolny.

Przebieg cyklu po naciśnięciu S1 przy wsuniętym tłoczysku:

  • Pozycja startowa: aktywny jest czujnik 1B1 (położenie wsunięte), co umożliwia zasilenie toru sterowania wysuwem.
  • Naciśnięcie S1 uruchamia logikę przekaźnikową (K1 wraz z warunkiem z 1B1/K2), co zasila cewkę 1M1 i przesterowuje zawór 5/2 na wysuw.
  • Wysuw jest wolny, bo dławiony jest wypływ powietrza z komory opróżnianej.
  • Po dojechaniu do końca skoku zadziała 1B2 (położenie wysunięte), uruchamiając przekaźnik K3 i zasilenie cewki 1M2.
  • Zawór 5/2 przełącza się na wsuw, który również jest wolny z tego samego powodu (meter-out na drugim przewodzie).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne? Warianty z "szybko" ignorują fakt, że dławiki są na wylocie i ustawione na częściowe przymknięcie. Warianty wskazujące 1B1 jako wyzwalacz powrotu mylą funkcję krańcówek: 1B1 opisuje pozycję wsuniętą (start), a przełączenie na powrót następuje po osiągnięciu położenia wysuniętego, czyli po zadziałaniu 1B2.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zawór dławiąco-zwrotny łączy dławik i zawór zwrotny. W jednym kierunku przepływ jest ograniczany (spadek natężenia przepływu i mniejsza prędkość siłownika), a w przeciwnym kierunku powietrze płynie swobodnie przez obejście zwrotne. Kluczowa jest jego orientacja na schemacie.
Przy dławieniu na wylocie ograniczasz odpływ powietrza z komory opróżnianej. Powstaje kontrolowane "przeciwciśnienie", które stabilizuje ruch tłoka i zmniejsza prędkość. To rozwiązanie jest często stosowane, bo daje bardziej powtarzalny ruch niż dławienie na wlocie w wielu aplikacjach.
"50%" oznacza, że przekrój dławienia jest częściowo przymknięty (nie maksymalnie i nie całkowicie otwarty). W praktyce powoduje to wyraźne ograniczenie przepływu w kierunku dławionym, a więc wolniejszy ruch tłoczyska w danym kierunku. Dokładna prędkość zależy od obciążenia i ciśnienia.
Trzeba sprawdzić, w którą stronę jest ustawione obejście zaworu zwrotnego. Jeśli swobodny przepływ jest do komory siłownika, a dławienie dotyczy przepływu z komory na zewnątrz, to jest to meter-out. Gdy jest odwrotnie (swobodny wypływ, dławiony dopływ), to jest meter-in.
Nie. Zawór 5/2 bistabilny ma dwa stabilne położenia i po zaniku sygnału na cewce zwykle pozostaje w ostatnim położeniu. Zmiana następuje dopiero po podaniu sygnału na drugą cewkę. To ważne w analizie cyklu: impuls może uruchomić ruch, a powrót jest inicjowany innym sygnałem.
1B1 informuje, że siłownik jest w położeniu wsuniętym (stan startowy). W logice sterowania często pełni rolę warunku zezwalającego na rozpoczęcie wysuwu po naciśnięciu przycisku. Dzięki temu układ nie próbuje "wysuwać" z niewłaściwej pozycji lub w połowie skoku.
1B2 jest aktywny w położeniu wysuniętym, czyli dopiero po zakończeniu wysuwu. Jeśli układ ma działać jako cykl wysuw–wsuw, to logiczne jest, że sygnał do powrotu pojawia się dopiero po osiągnięciu końca wysuwu. 1B1 opisuje stan początkowy i nie potwierdza, że wysuw został wykonany.
Zwykle tak, ale pod warunkiem, że oba są w orientacji dławienia odpowiedniego kierunku (np. meter-out z obu komór). Jeśli któryś dławik jest odwrócony lub działa jako dławienie na wlocie, efekt może być asymetryczny: jeden ruch wolny, drugi szybszy albo niestabilny. Zawsze trzeba czytać symbole i kierunek obejścia zwrotnego.
Najczęstsze to: mylenie meter-in z meter-out, pomijanie faktu, że zawór zwrotny omija dławienie w jednym kierunku, oraz założenie, że "dławik dusi w obie strony". Błąd daje się wykryć, gdy osobno przeanalizujesz, z której komory powietrze wypływa przy wysuwie i przy wsuwie.
Najpierw ustal stan początkowy (który czujnik jest aktywny), potem prześledź tor sterowania cewek zaworu (co zasila 1M1 i co zasila 1M2). Na końcu oceń prędkość ruchu: sprawdź, czy dławiki są na wylocie czy na wlocie oraz w którym kierunku działa obejście zwrotne.
info

Statystycznie 37% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Po dojechaniu do końca skoku zadziała 1B2, co uruchamia cewkę 1M2 i powolny powrót."

Źródła:

  • Festo Didactic, "Pneumatics – Basic Level (TP101)", rozdział: Flow control valves / One-way flow control valve / Meter-out control, wersje szkoleniowe Festo Didactic (materiał dydaktyczny).
  • Festo Didactic, "Electropneumatics – Basic Level (TP201)", rozdział: Directional control valves 5/2 (bistable) oraz przykłady sterowania sekwencyjnego z czujnikami krańcowymi (materiał dydaktyczny).
  • SMC Corporation, "Pneumatic Handbook" (podręcznik), część: Speed control (flow control) oraz zasada dławienia na wylocie (meter-out) w siłownikach pneumatycznych.

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z elektropneumatyki (schematy 5/2, czujniki krańcowe, przekaźniki)
  • Instrukcje producentów elementów pneumatycznych dotyczące dławików i sterowania prędkością (meter-out/meter-in)
  • Zestawy ćwiczeniowe elektropneumatyki z przykładami cyklu wysuw–wsuw po impulsie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego