Test MEC.09 — zestaw 35

Dlaczego tak

Ciecze trudnopalne, np. HFC na bazie roztworu glikolu w wodzie, stosuje się tam, gdzie wyciek może zetknąć się z gorącym metalem lub płomieniem, bo w przeciwieństwie do olejów mineralnych nie podtrzymują palenia. Oleje HLP i HVLP różnią się zachowaniem lepkości w temperaturze, ale oba są palne. Olej przekładniowy nie jest przeznaczony do układów hydraulicznych.

Dlaczego tak

W strefie niskiego ciśnienia ciecz miejscowo wrze, a powstałe pęcherzyki pary gwałtownie zanikają po przejściu do strefy wyższego ciśnienia, uderzając w powierzchnię i wyrywając cząstki materiału; wspomagają to procesy korozyjne. Typowe są gąbczaste wżery właśnie w tym miejscu. Korozja galwaniczna wystąpiłaby na styku różnych metali, a atmosferyczna dawałaby równomierną rdzę.

Dlaczego tak

Korozja międzykrystaliczna postępuje wzdłuż granic ziaren, przy których podczas nagrzania spawalniczego wydzieliły się węgliki chromu, zubażając sąsiednie obszary w chrom; powierzchnia wygląda na zdrową, a materiał traci spójność. Korozja równomierna daje widoczny ubytek całej powierzchni. Korozja wżerowa daje pojedyncze głębokie wżery na powierzchni, a szczelinowa rozwija się w wąskich szczelinach między elementami.

Dlaczego tak

Inhibitory korozji dodawane do cieczy chłodzącej tworzą na powierzchniach metali cienką warstwę ochronną i chronią także miejsca niedostępne, np. wnętrza kanałów, w tym przy styku różnych metali. Powłoki malarskie i cynkowe trudno nałożyć na wnętrze gotowego układu, a cynk w obecności gorącej wody bywa niestabilny. Olej nie trzyma się powierzchni omywanych wodą.

Dlaczego tak

Połączenia podatne zawierają element sprężysty, np. gumowy, który pozwala na niewielkie przemieszczenia łączonych części i tłumi drgania; przykładem jest tuleja gumowo-metalowa w mocowaniu silnika. Połączenia spawane, nitowe i wciskowe są sztywne, a połączenie wciskowe bywa mylone z podatnym, bo wykorzystuje odkształcenie sprężyste materiału. Jego części nie przemieszczają się jednak względem siebie.

Dlaczego tak

Producenci zalecają nagrzewanie łożysk do około 80–110 °C, czyli o tyle, ile potrzeba do swobodnego nasunięcia, i nieprzekraczanie ok. 120 °C. Wyższa temperatura może zmienić strukturę i obniżyć twardość stali łożyskowej, uszkodzić koszyk z tworzywa i smar w łożyskach uszczelnionych. Nagrzanie do 40 °C nie da wystarczającego rozszerzenia przy ciasnym pasowaniu.

Dlaczego tak

Azotowanie prowadzi się w stosunkowo niskiej temperaturze, a twarda warstwa azotków powstaje bez hartowania, dzięki czemu części prawie się nie odkształcają. Nawęglanie wykonuje się w ok. 900–950 °C i po nim trzeba zahartować część, aby uzyskać twardą warstwę. Hartowanie indukcyjne i odpuszczanie są obróbkami cieplnymi, które nie zmieniają składu chemicznego warstwy.

Dlaczego tak

Najpierw trasuje się położenie środka otworu rysikiem i przymiarem, potem punktakiem wybija się wgłębienie w punkcie przecięcia linii, które prowadzi wiertło na początku wiercenia, a na końcu wierci. Bez napunktowania wiertło zsuwa się z wytrasowanego punktu. Punktowanie przed trasowaniem nie ma odniesienia, a po wierceniu jest już bezcelowe.

Dlaczego tak

Promieniomierz to zestaw płytek z wyciętymi łukami o różnych promieniach; dobiera się płytkę, która przylega do zaokrąglenia bez szczeliny. Szczelinomierz ma płaskie płytki o różnych grubościach i służy do pomiaru szczelin, a wzornik do gwintów ma płytki z zarysem zębów do sprawdzania skoku. Kątownik sprawdza prostopadłość.

Dlaczego tak

Jedna dziesiąta tolerancji to 0,002 mm, więc potrzebny jest przyrząd o działce 0,001 mm, np. mikrometr z noniuszem lub czujnik zegarowy o działce 0,001 mm. Zwykły mikrometr o działce 0,01 mm dzieli tolerancję tylko na dwie części, co nie pozwala wiarygodnie ocenić wymiaru przy jej granicach. Suwmiarki o działce 0,05 mm i 0,1 mm są zdecydowanie za mało dokładne.

Dlaczego tak

Siły leżące na jednej prostej i przeciwnie skierowane odejmuje się: 500 N − 300 N = 200 N, a wypadkowa ma zwrot siły większej. Dodanie wartości daje 800 N, co byłoby słuszne tylko dla sił o zgodnych zwrotach. Wynik 583 N to długość przekątnej dla sił prostopadłych, obliczona z twierdzenia Pitagorasa, która nie dotyczy sił współliniowych.

Dlaczego tak

Dla płaskiego zbieżnego układu sił warunki równowagi sprowadzają się do zerowania sum rzutów sił na dwie osie, ΣPx = 0 i ΣPy = 0, bo względem punktu przecięcia momenty wszystkich sił są równe zeru. Trzy równania, z dodatkowym warunkiem momentów, przysługują płaskiemu dowolnemu układowi sił. Sześć równań dotyczy przestrzennego dowolnego układu sił.

Dlaczego tak

W ruchu jednostajnym siły się równoważą, więc siła pchająca równa się sile tarcia T = μ · N = 0,3 · 2000 N = 600 N, gdzie nacisk N na poziomym podłożu jest równy ciężarowi. Wynik 6667 N powstaje po podzieleniu ciężaru przez współczynnik tarcia zamiast mnożenia. Wartość 2000 N to ciężar, który przy poziomym przesuwaniu działa prostopadle do kierunku ruchu.

Dlaczego tak

Wydłużeniu podłużnemu towarzyszy skrócenie wymiarów poprzecznych, czyli zmniejszenie średnicy; stosunek odkształcenia poprzecznego do podłużnego to liczba Poissona, która dla stali wynosi ok. 0,3. Średnica maleje więc o ok. 30% wartości względnego wydłużenia, a nie o tyle samo procent. Przewężenie widoczne w próbie rozciągania jest skrajnym przypadkiem tego zjawiska.

Dlaczego tak

Dla przebiegu sinusoidalnego wartość szczytowa jest √2 razy większa od skutecznej: 230 V · 1,414 ≈ 325 V. Wynik 163 V powstaje po podzieleniu przez √2 zamiast mnożenia. Wartość 400 V to napięcie skuteczne między dwoma przewodami fazowymi sieci trójfazowej, a nie amplituda napięcia fazowego.

Dlaczego tak

Transoptor zawiera w jednej obudowie diodę świecącą i fotodetektor, np. fototranzystor, więc sygnał przechodzi przez światło, a obwody wejściowy i wyjściowy nie mają połączenia elektrycznego. Chroni to sterownik przed przepięciami z obwodów obiektowych. Warystor ogranicza przepięcia, ale nie oddziela obwodów, a tyrystor jest sterowanym łącznikiem prądu.

Dlaczego tak

Zadajnik dostarcza regulatorowi wartość zadaną, z którą porównywana jest wartość zmierzona; może to być pokrętło, przełącznik lub pole na panelu HMI. Elementem wykonawczym jest np. tyrystorowy układ grzania, a obiektem regulacji sam piec. Czujnik, np. termopara, mierzy temperaturę rzeczywistą, a nie ustala żądanej.

Dlaczego tak

Moduł wejść analogowych przetwarza informację z czujnika na postać, którą przetwarza program sterownika, więc należy do układu sterowania, czyli przetwarzania informacji. Elementy wykonawcze zamieniają sygnał sterujący na ruch lub inne działanie, a część mechaniczna przenosi ruch i obciążenia. Układ zasilania dostarcza energii, ale nie przetwarza sygnałów.

Dlaczego tak

Enkoder na wale silnika mierzy obrót silnika, a nie rzeczywiste położenie stołu, więc luz między silnikiem a stołem powoduje błąd, którego regulator nie widzi i nie koryguje. Przy zmianie kierunku stół zostaje w tyle za wskazaniem. Pomiar bezpośredni liniałem na stole albo programowa kompensacja luzu ograniczają ten błąd, ale sam enkoder silnika go nie usunie.

Dlaczego tak

Przyssawki z generatorem podciśnienia, np. eżektorem zasilanym sprężonym powietrzem, przytrzymują płaską, gładką powierzchnię arkusza od góry, bez dostępu do jego krawędzi. Chwytak szczękowy wymaga uchwycenia krawędzi, a te leżą na stosie przy sąsiednich arkuszach. Chwytaki igłowe służą do materiałów miękkich i porowatych, np. tkanin.

Dlaczego tak

Czujnik optyczny typu bariera ma nadajnik i odbiornik ustawione naprzeciw siebie, a obiekt wykrywa przez przerwanie wiązki; osiąga zasięg wielu metrów i nie zależy od materiału palety. Czujnik indukcyjny działa na odległość kilku milimetrów i tylko wobec metali. Kontaktron reaguje na magnes, a tensometr mierzy odkształcenie.

Dlaczego tak

W przekaźniku z opóźnionym wyłączaniem styk zamyka się natychmiast po podaniu sygnału, a otwiera dopiero po upływie nastawionego czasu od jego zaniku: sygnał znika w 4 s, więc styk otwiera się w 14 s. Przedział od 10 do 14 s wynika z pomylenia z opóźnionym załączaniem. Przedział od 0 do 4 s opisuje zwykły przekaźnik bez opóźnienia.

Dlaczego tak

UPS lub moduł buforowy z akumulatorem bądź kondensatorami podtrzymuje napięcie 24 V przez czas potrzebny na zapisanie danych i kontrolowane zatrzymanie. Transformator separacyjny poprawia bezpieczeństwo porażeniowe, ale bez sieci nie dostarczy energii. Wyłącznik różnicowoprądowy chroni przed porażeniem i nie podtrzymuje zasilania.

Dlaczego tak

Wiązania w złożeniu odbierają częściom stopnie swobody i ustalają ich wzajemne położenie, tak jak w rzeczywistym zespole; pozostawione swobodne ruchy pozwalają symulować działanie mechanizmu. Materiał i masę przypisuje się w modelu części. Ścieżki narzędzia powstają w module CAM, a naprężenia oblicza się w module analiz MES.

Dlaczego tak

Badanie, po którym próbka zostaje zniszczona, jest kontrolą niszczącą, a skoro niszczy badany element, można je prowadzić tylko na próbkach pobranych z partii, czyli wyrywkowo. Kontrola stuprocentowa badaniem niszczącym zniszczyłaby całą partię. Badania nieniszczące, np. ultradźwiękowe, pozwalają sprawdzić część bez jej uszkodzenia.

Dlaczego tak

Fala ultradźwiękowa przechodzi przez całą grubość spoiny i odbija się od nieciągłości wewnętrznych, dlatego badanie ultradźwiękowe, podobnie jak radiograficzne, wykrywa wady położone w głębi materiału. Badanie penetracyjne i wizualne wykrywają tylko wady otwarte na powierzchnię. Badanie magnetyczno-proszkowe sięga najwyżej kilku milimetrów pod powierzchnię.

Dlaczego tak

Brak przedrostków EN, ISO lub IEC po symbolu PN oznacza, że norma jest krajowa, opracowana w Polsce, a nie wprowadzona z norm europejskich czy międzynarodowych. Normy przyjęte z poziomu europejskiego mają w oznaczeniu PN-EN, a międzynarodowe PN-ISO lub PN-EN ISO. Normy zakładowe nie są Polskimi Normami i mają własne oznaczenia.

Dlaczego tak

Wszystkie wymienione elementy zapobiegają wyciekom cieczy lub gazów i przedostawaniu się zanieczyszczeń, więc tworzą grupę uszczelnień. Pierścień wargowy uszczelnia wał obracający się, uszczelka płaska połączenie spoczynkowe, a dławnica przejście tłoczyska lub wrzeciona zaworu. Śruby i nity łączą elementy, a łożyska podpierają wały.

Dlaczego tak

W przekładni ciernej koła stykają się bezpośrednio i moment przenosi siła tarcia wywołana ich dociskiem; pozwala to uzyskać płynną zmianę przełożenia, ale występuje poślizg. W przekładni pasowej także działa tarcie, lecz koła nie stykają się, bo napęd przenosi pas. Przekładnie zębate i łańcuchowe przenoszą napęd kształtowo, przez zazębienie.

Dlaczego tak

Łożyska wahliwe mają kulistą bieżnię pierścienia zewnętrznego, dzięki czemu pierścień wewnętrzny z wałem może się wychylić o kilka stopni, kompensując niewspółosiowość opraw i ugięcie wału. Łożyska skośne, walcowe i igiełkowe wymagają dokładnego ustawienia osi, a przy jej odchyleniu szybko się zużywają. Łożyska igiełkowe stosuje się przy małej przestrzeni promieniowej.

Dlaczego tak

Przy naprężeniach zmiennych materiał może pęknąć po dużej liczbie cykli, mimo że naprężenia są mniejsze od granicy plastyczności, dlatego wał sprawdza się na zmęczenie z uwzględnieniem karbów, np. rowków wpustowych i odsadzeń. Obliczenie statyczne nie wykrywa tego zagrożenia. Wydłużenie cieplne i dobór pasowań to inne zagadnienia projektowe.

Dlaczego tak

Wpust przenosi moment przez boczne powierzchnie, na które działa siła obwodowa, dlatego oblicza się go głównie z warunku na naciski powierzchniowe, czyli docisk, a uzupełniająco na ścinanie. Wymaganą długość wpustu dobiera się tak, by naciski nie przekroczyły dopuszczalnych dla słabszego materiału, często piasty. Wpust nie jest rozciągany ani skręcany w istotny sposób.

Dlaczego tak

Wymagane pole przekroju to A = F / k_t = 8000 N / 80 MPa = 100 mm², a z A = π · d² / 4 wynika d = √(4 · 100 / π) ≈ 11,3 mm, więc z szeregu wybiera się 12 mm. Średnica 10 mm daje pole ok. 78,5 mm², czyli za mało. Średnica 8 mm daje tylko ok. 50 mm², a 16 mm jest wystarczające, lecz nie najmniejsze.

Dlaczego tak

Połączenie zatrzaskowe można wielokrotnie rozłączać i ponownie składać bez niszczenia części, więc jest rozłączne, a utrzymuje części dzięki kształtowi zaczepów, czyli jest kształtowe. Połączenia nierozłączne, np. klejone, wymagają zniszczenia spoiny lub elementu przy demontażu. Połączenie adhezyjne opiera się na przyczepności kleju, a nie na kształcie.

Dlaczego tak

Połączenie stożkowe samoczynnie centruje narzędzie, przenosi moment tarciem na dużej powierzchni styku i pozwala na szybki montaż oraz demontaż wybijakiem lub mechanizmem wrzeciona. Połączenie wpustowe przenosi moment kształtowo i nie zapewnia samoczynnego centrowania. Połączenie skurczowe jest trudne do rozłączenia przy częstej wymianie narzędzi bez specjalnej oprawki.

Dlaczego tak

Spawanie MAG drutem podawanym w sposób ciągły w osłonie gazu aktywnego daje dużą wydajność, łatwo się mechanizuje i jest podstawową metodą dla stali konstrukcyjnych w warsztacie. Spawanie gazowe i TIG są znacznie wolniejsze i stosuje się je do cienkich materiałów lub precyzyjnych spoin. Elektroda otulona wymaga częstej wymiany i usuwania żużla.

Dlaczego tak

Śruby przenoszą siłę razem, więc potrzeba 48 kN / 10 kN = 4,8 śruby, co po zaokrągleniu w górę daje 5 śrub. Cztery śruby przeniosłyby tylko 40 kN, więc zaokrąglenie w dół jest błędem. W praktyce przyjmuje się liczbę parzystą lub zapewniającą równomierny rozstaw na obwodzie, ale minimalna liczba wynikająca z obliczeń to 5.

Dlaczego tak

W układzie ISO tolerancja danej klasy rośnie wraz z wymiarem nominalnym, bo trudność wykonania i pomiaru rośnie z wymiarem: dla IT7 wynosi 0,015 mm przy Ø10 mm i 0,035 mm przy Ø100 mm. Klasa IT oznacza więc jednakowy stopień dokładności, a nie jednakową wartość tolerancji. Położenie pola, oznaczone literą, nie wpływa na jego szerokość.

Dlaczego tak

Najmniejszy wcisk występuje przy największym otworze i najmniejszym wałku: 0,026 mm − 0,025 mm = 0,001 mm. Wartość 0,042 mm to wcisk największy, przy najmniejszym otworze i największym wałku. Wynik 0,026 mm powstaje, gdy pominie się tolerancję otworu i porówna wałek z wymiarem nominalnym.

Dlaczego tak

Pierścień zewnętrzny w nieruchomej oprawie przenosi obciążenie punktowe, więc może być osadzony luźno, a w łożysku swobodnym jest to wręcz konieczne, by kompensować wydłużenie cieplne wału; stosuje się np. H7 lub G7. Pasowania ciasne i mocne przejściowe unieruchomiłyby pierścień i przy nagrzaniu wału powstałyby duże siły osiowe w łożyskach.