有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.2 的水平面移動50kgf 的物體，移動的距離為200mm，移動時間為1 秒，每分鐘做15 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以30﹪與70﹪的移動時間做等加速度與等速度。設負荷率為50﹪，則氣壓缸出力應為

機電整合 · 乙級 · 氣壓、油壓系統、迴路設計 · Q47

50 kgf

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本題要求考生綜合計算摩擦力與加速慣性力，並將結果依據負荷率進行換算。由於涉及多步驟的數值推導與物理概念應用，而非單純的定義記憶，因此具有較高的計算複雜度。

③ 28:正確答案。先求加速段慣性力：30% 時間做等加速運動，加速度 a ≈ 0.784 m/s²，慣性力 ma ≈ 4 kgf；總負載 = 摩擦力 10 + 慣性力 4 = 14 kgf；再依負荷率公式：氣缸出力 = 14 / 0.5 = 28 kgf。

① 10:此數值僅計算了純摩擦力（μ × W = 0.2 × 50 = 10 kgf），未考慮負荷率的折算，也忽略了加速階段的慣性力需求。
② 14:此數值為加速階段所需的總推力（摩擦力 10 kgf + 慣性力約 4 kgf = 14 kgf），但未除以負荷率 50% 進行放大，不符合氣壓缸選型的安全設計原則。
④ 50 kgf:此數值直接將物體重量 50 kgf 當作氣缸出力，完全未考慮水平運動的摩擦力特性與負荷率的計算邏輯，概念混淆嚴重。

"本題核心考點為氣壓缸動態選型計算，需同時考慮摩擦力、加速慣性力與負荷率三要素。常見陷阱是忽略加速階段的慣性力，或忘記將總負載除以負荷率進行放大。實務上，水平運動以摩擦力為主負載，垂直運動則需直接克服重力，兩者計算基準不同，務必區分。"

①100%

②140%

③280%

④50 kgf0%

此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！