تستخدم الأنظمة الهيدروليكية سائلًا مضغوطًا لنقل القوى وتضخيمها. يمكن إنشاء نموذج بسيط للمشغل الهيدروليكي باستخدام مواد متاحة بسهولة واستخدامه لتوضيح مبادئ هذه الأنظمة. ربما تكون قد شاهدت مشغلات هيدروليكية على معدات البناء أو غيرها من الآلات الثقيلة في النموذج من "الكباش" الكبيرة - الاسطوانات التي تمتد وتتقلص للتعامل مع مجارف أو ريش آلة. يمكن استخدام هذا النموذج لدعم معرض العلوم أو مشروع الفصل جنبًا إلى جنب مع ملصق أو ورقة شرح كيفية عملها ، أو ببساطة كنشاط ممتع لتحفيز فهم الأمور المشتركة تقنية.
1. تحضير المواد الخاصة بك
احصل على حقنة 20 مل ، حقنة 100 مل ، بعض الأنابيب المطاطية والزيت النباتي. يمكن شراء المحاقن من معظم الصيدليات ، بينما الأنابيب المطاطية متوفرة في متاجر أحواض السمك. قم بإزالة الإبر من المحاقن. لن تكون هناك حاجة إلى الإبر لبناء النموذج.
2. املأ المحاقن
املئي نصف المحاقن بالزيت النباتي. افعل ذلك عن طريق غمس فوهة المحقنة في وعاء من الزيت النباتي وسحب المكبس ببطء حتى يمتلئ برميل المحقنة نصفه تقريبًا. تأكد من عدم وجود فقاعات في فوهة المحقنة ، حيث يمكن أن يؤثر ذلك على عمل النموذج. إذا تشكلت فقاعات أثناء ملء المحاقن ، ادفع الزيت خارج المحقنة وأعد عملية الملء.
امسح أي زيت زائد بمنشفة ورقية وادفع الغطاسات لأسفل بقدر كافٍ بحيث لا يوجد هواء في فوهة المحاقن.
3. نعلق الأنبوب
أدخل فوهة المحقنة الأكبر في أحد طرفي الأنبوب المطاطي. إذا كنت تواجه صعوبة في تثبيت طرف الأنبوب فوق فوهات المحاقن ، فقم بغمر نهايات الأنبوب في ماء ساخن لبضع دقائق. سيؤدي ذلك إلى توسيع الأنابيب المطاطية وجعلها أيضًا أكثر نعومة ومرونة.
اضغط على مكبس المحقنة الكبيرة حتى يصل الزيت تقريبًا إلى نهاية الأنبوب ، تاركًا سنتيمترًا واحدًا أو نحو ذلك من الأنبوب فارغًا بحيث يكون لديك شيء تتمسك به. لا تضغط على الغطاسات عند إدخال فوهات المحاقن في الأنبوب وإلا فقد يتم دفع الزيت خارج المحاقن ، مما يؤدي إلى حدوث فوضى كبيرة.
الآن قم بتوصيل الطرف الحر للأنبوب بفوهة المحقنة الأصغر بنفس الطريقة.
4. اختبر نظامك الهيدروليكي البسيط
قم بتشغيل النموذج المكتمل بالضغط على أحد الكباس أو الآخر. المكبس الآخر سيرتفع. عندما تضغط على مكبس المحقنة الأصغر ، سيرتفع مكبس المحقنة الأكبر مسافة أصغر ولكن بقوة أكبر. نظرًا لأن برميله له قطر أكبر وبالتالي حجم أكبر ، فإن السائل (غير القابل للضغط) يحرك مكبسه عبر مسافة أصغر. ولكن نظرًا لأنه يتحرك على مسافة أصغر ، فإنه يولد قوة أكبر. هذه "ميزة ميكانيكية" مشابهة لكيفية أن سحب حبل بكرة بقوة صغيرة لمسافة كبيرة يمكن أن يرفع وزنًا كبيرًا لمسافة صغيرة.
الأشياء ستحتاج
- 20 مل حقنة
- 100 مل حقنة
- أنابيب مطاطية أو بلاستيكية (10-15 سم)
- زيت نباتي
تحذيرات
احرص على عدم وخز نفسك بالإبر المهملة ؛ هم حادون للغاية.
