Hidraulički sustavi koriste tekućinu pod pritiskom za prijenos i povećanje sila. Jednostavni model hidrauličkog aktuatora može se izraditi od lako dostupnih materijala i koristiti za pokazivanje principa takvih sustava. Možda ste vidjeli hidraulične aktuatore na građevinskoj opremi ili drugim teškim strojevima u obliku velikih "ovnova" - cilindara koji se protežu i skupljaju radi manipulacije lopatama ili oštricama mašina. Ovaj se model može koristiti kao potpora znanstvenom sajmu ili projektu zajedno s plakatom ili referatom objašnjavajući kako djeluje ili jednostavno kao zabavna aktivnost koja potiče razumijevanje zajedničkog tehnologija.
1. Pripremite svoje materijale
Uzmite štrcaljku od 20 ml, štrcaljku od 100 ml, malo gumenih cijevi i biljno ulje. Šprice se mogu kupiti u većini ljekarni, dok su gumene cijevi dostupne u trgovinama akvarija. Izvadite igle iz šprica. Igle neće biti potrebne za izradu modela.
2. Napunite šprice
Šprice napunite do pola biljnim uljem. Učinite to tako da umočite mlaznicu štrcaljke u posudu s biljnim uljem i polako povlačeći klip dok cijev štrcaljke ne bude približno napola napunjena. Pazite da u cijevi štrcaljke nema mjehurića, jer to može utjecati na rad modela. Ako se prilikom punjenja šprica stvaraju mjehurići, istisnite ulje iz štrcaljke i ponovite postupak punjenja.
Obrišite višak ulja papirnatim ručnikom i gurnite klip prema dolje toliko da u mlaznici štrcaljke nema zraka.
3. Pričvrstite cijev
Umetnite mlaznicu veće šprice na jedan kraj gumene cijevi. Ako imate poteškoća da kraj cijevi stane preko mlaznica štrcaljke, potopite krajeve cijevi u vruću vodu na nekoliko minuta. To će proširiti gumenu cijev, a ujedno će je učiniti mekšom i podatnijom.
Gurnite klip velike štrcaljke sve dok ulje skoro ne dođe do kraja cijevi, ostavljajući prazan samo centimetar cijevi tako da se imate za što držati. Nemojte pritiskati klip dok ubacujete mlaznice štrcaljke u cijev jer se iz šprica može istisnuti ulje, stvarajući priličan nered.
Sada na isti način pričvrstite slobodni kraj cijevi na mlaznicu manje štrcaljke.
4. Testirajte svoj jednostavni hidraulički sustav
Upravljajte dovršenim modelom pritiskom na jedan ili drugi klip. Drugi klip će se podići. Kad gurnete klip manje šprice, klip veće podići će se na manju udaljenost, ali s većom silom. Budući da njegova cijev ima veći promjer, a time i veći volumen, (nestlačiva) tekućina pomiče svoj klip na manju udaljenost. Ali budući da se kreće na manjoj udaljenosti, generira veću silu. To je "mehanička prednost", slična onoj kako povlačenje užeta remenice s malom silom za veliku udaljenost može podići veliku težinu na malu udaljenost.
Stvari koje će vam trebati
- Štrcaljka od 20 ml
- Štrcaljka od 100 ml
- Gumene ili plastične cijevi (10-15 cm)
- Biljno ulje
Upozorenja
Pazite da se ne ubodete odbačenim iglama; izuzetno su oštre.