Hydraulické systémy používají tlakovou kapalinu k přenosu a zvětšení sil. Jednoduchý model hydraulického pohonu lze zkonstruovat ze snadno dostupných materiálů a použít k předvedení principů těchto systémů. Možná jste viděli hydraulické pohony na stavebních zařízeních nebo jiných těžkých strojích ve formě velkých "beranů" - válců, které se prodlužují a stahují za účelem manipulace s lopatami nebo noži stroj. Tento model lze použít na podporu vědeckého veletrhu nebo třídního projektu spolu s plakátem nebo příspěvkem vysvětluje, jak to funguje, nebo jednoduše jako zábavná aktivita, která má stimulovat pochopení společného technologie.
1. Připravte si materiály
Získejte 20 ml stříkačku, 100 ml stříkačku, trochu gumové hadičky a rostlinný olej. Injekční stříkačky lze zakoupit ve většině lékáren, zatímco gumové hadice jsou k dostání v obchodech s akváriemi. Odstraňte jehly ze stříkaček. Pro konstrukci modelu nebudou jehly potřeba.
2. Naplňte stříkačky
Naplňte injekční stříkačky do poloviny rostlinným olejem. Udělejte to ponořením trysky stříkačky do misky s rostlinným olejem a pomalým tahem za píst, dokud není hlaveň stříkačky přibližně do poloviny plná. Ujistěte se, že v hlavni stříkačky nejsou žádné bubliny, protože by to mohlo ovlivnit fungování modelu. Pokud se při plnění stříkaček tvoří bubliny, vytlačte olej ze stříkačky a proveďte nové plnění.
Přebytečný olej setřete papírovým ručníkem a zatlačte písty tak daleko, aby v trysce stříkaček nebyl žádný vzduch.
3. Připojte hadičku
Vložte trysku větší stříkačky do jednoho konce gumové hadice. Pokud máte potíže s tím, aby se konec hadičky vešel přes trysky stříkačky, ponořte konce hadice na několik minut do horké vody. To rozšíří gumové hadice a také je měkčí a tvárnější.
Zatlačte na píst velké injekční stříkačky, dokud olej téměř nedosáhne konce hadičky, a ponechte jen asi centimetr hadičky prázdné, abyste se měli čeho držet. Při zasouvání trysek injekčních stříkaček do hadičky netlačte na písty, jinak by mohl být ze stříkaček vytlačen olej, což by způsobilo pořádný nepořádek.
Nyní stejným způsobem připojte volný konec hadičky k trysce menší stříkačky.
4. Vyzkoušejte svůj jednoduchý hydraulický systém
Ovládejte dokončený model zatlačením dolů na jeden nebo druhý píst. Druhý píst se zvedne. Když zatlačíte píst menší injekční stříkačky, píst větší se zvedne o menší vzdálenost, ale s větší silou. Protože jeho hlaveň má větší průměr a tedy větší objem, (nestlačitelná) tekutina pohybuje svým pístem po menší vzdálenosti. Ale protože se pohybuje na menší vzdálenost, vytváří větší sílu. Toto je „mechanická výhoda“ podobná tomu, jak tahání lana kladky malou silou na velkou vzdálenost může zvednout velkou váhu na malou vzdálenost.
Věci, které budete potřebovat
- 20 ml stříkačka
- 100 ml stříkačka
- Gumové nebo plastové hadice (10-15 cm)
- Rostlinný olej
Varování
Dávejte pozor, abyste se nepíchli s vyřazenými jehlami; jsou extrémně ostré.