Τα υδραυλικά συστήματα χρησιμοποιούν πεπιεσμένο υγρό για τη μετάδοση και την ενίσχυση των δυνάμεων. Ένα απλό μοντέλο υδραυλικού ενεργοποιητή μπορεί να κατασκευαστεί με εύκολα διαθέσιμα υλικά και να χρησιμοποιηθεί για να αποδείξει τις αρχές τέτοιων συστημάτων. Μπορεί να έχετε δει υδραυλικούς ενεργοποιητές σε κατασκευαστικό εξοπλισμό ή άλλα βαριά μηχανήματα με τη φόρμα μεγάλων "κριών" - κυλίνδρων που εκτείνονται και συστέλλονται για χειρισμό των φτυαριών ή των λεπίδων του μηχανή. Αυτό το μοντέλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη μιας επιστημονικής έκθεσης ή ενός προγράμματος τάξης μαζί με μια αφίσα ή χαρτί εξηγώντας πώς λειτουργεί, ή απλά ως μια διασκεδαστική δραστηριότητα για την τόνωση της κατανόησης ενός κοινού τεχνολογία.
1. Προετοιμάστε τα υλικά σας
Πάρτε μια σύριγγα των 20 ml, μια σύριγγα των 100 ml, λίγο σωλήνα από καουτσούκ και φυτικό λάδι. Οι σύριγγες μπορούν να αγοραστούν στα περισσότερα φαρμακεία, ενώ η λαστιχένια σωλήνωση διατίθεται σε καταστήματα ενυδρείων. Αφαιρέστε τις βελόνες από τις σύριγγες. Οι βελόνες δεν θα χρειαστούν για την κατασκευή του μοντέλου.
2. Γεμίστε τις σύριγγες
Γεμίστε τις σύριγγες κατά το ήμισυ γεμάτες με φυτικό λάδι. Κάνετε αυτό βυθίζοντας το ακροφύσιο της σύριγγας σε ένα μπολ φυτικού ελαίου και τραβώντας αργά το έμβολο έως ότου το βαρέλι της σύριγγας είναι περίπου μισό γεμάτο. Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν φυσαλίδες στο βαρέλι της σύριγγας, καθώς αυτό μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του μοντέλου. Εάν σχηματιστούν φυσαλίδες όταν γεμίζετε τις σύριγγες, σπρώξτε το λάδι από τη σύριγγα και επαναλάβετε τη διαδικασία πλήρωσης.
Σκουπίστε τυχόν περίσσεια λαδιού με χαρτοπετσέτα και πιέστε τα έμβολα προς τα κάτω αρκετά ώστε να μην υπάρχει αέρας στο ακροφύσιο των συριγγών.
3. Συνδέστε τη σωλήνωση
Εισάγετε το ακροφύσιο της μεγαλύτερης σύριγγας στο ένα άκρο του ελαστικού σωλήνα. Εάν δυσκολεύεστε να τοποθετήσετε το άκρο του σωλήνα πάνω από τα ακροφύσια της σύριγγας, βυθίστε τα άκρα του σωλήνα σε ζεστό νερό για λίγα λεπτά. Αυτό θα επεκτείνει τη λαστιχένια σωλήνωση και θα την κάνει πιο μαλακή και πιο εύπλαστη.
Σπρώξτε προς τα κάτω το έμβολο της μεγάλης σύριγγας έως ότου το λάδι φτάσει σχεδόν στο τέλος του σωλήνα, αφήνοντας μόνο ένα εκατοστό περίπου του σωλήνα άδειο έτσι ώστε να έχετε κάτι να κρατήσετε. Μην πιέζετε προς τα κάτω τα έμβολα όταν εισάγετε τα ακροφύσια των συριγγών στη σωλήνωση ή μπορεί να ωθηθεί το λάδι από τις σύριγγες, δημιουργώντας αρκετά χάος.
Τώρα συνδέστε το ελεύθερο άκρο του σωλήνα στο ακροφύσιο της μικρότερης σύριγγας με τον ίδιο τρόπο.
4. Δοκιμάστε το απλό υδραυλικό σας σύστημα
Λειτουργήστε το ολοκληρωμένο μοντέλο πιέζοντας προς τα κάτω το ένα ή το άλλο έμβολο. Το άλλο έμβολο θα ανέβει. Όταν πιέζετε προς τα κάτω το έμβολο της μικρότερης σύριγγας, το έμβολο της μεγαλύτερης θα ανυψωθεί σε μικρότερη απόσταση αλλά με μεγαλύτερη δύναμη. Επειδή το βαρέλι του έχει μεγαλύτερη διάμετρο και συνεπώς μεγαλύτερο όγκο, το (ασυμπίεστο) ρευστό κινεί το έμβολό του σε μικρότερη απόσταση. Αλλά επειδή κινείται σε μικρότερη απόσταση δημιουργεί μεγαλύτερη δύναμη. Αυτό είναι ένα «μηχανικό πλεονέκτημα», παρόμοιο με το πώς το τράβηγμα του σχοινιού μιας τροχαλίας με μικρή δύναμη για μεγάλη απόσταση μπορεί να ανυψώσει ένα μεγάλο βάρος σε μια μικρή απόσταση.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Σύριγγα 20 ml
- Σύριγγα 100 ml
- Σωλήνες από καουτσούκ ή πλαστικό (10-15 cm)
- Φυτικό λάδι
Προειδοποιήσεις
Προσέξτε να μην τρυπήσετε τον εαυτό σας με τις απορριφθείσες βελόνες. είναι εξαιρετικά κοφτερά.