Sistem hidraulik menggunakan cairan bertekanan untuk mengirimkan dan memperbesar gaya. Model sederhana dari aktuator hidrolik dapat dibuat dengan bahan yang mudah didapat dan digunakan untuk mendemonstrasikan prinsip-prinsip sistem tersebut. Anda mungkin pernah melihat aktuator hidrolik pada peralatan konstruksi atau mesin berat lainnya dalam bentuk dari "domba jantan" besar – silinder yang memanjang dan mengerut untuk memanipulasi sekop atau bilahnya mesin. Model ini dapat digunakan untuk mendukung pameran sains atau proyek kelas bersama dengan poster atau makalah menjelaskan cara kerjanya, atau hanya sebagai aktivitas yang menyenangkan untuk merangsang pemahaman tentang kesamaan teknologi.
1. Siapkan Bahan Anda
Siapkan spuit 20 ml, spuit 100 ml, selang karet dan minyak sayur. Jarum suntik dapat dibeli di sebagian besar apotek, sedangkan selang karet tersedia di toko akuarium. Lepaskan jarum dari spuit. Jarum tidak akan diperlukan untuk konstruksi model.
2. Isi Jarum Suntik
Isi jarum suntik setengah penuh dengan minyak sayur. Lakukan ini dengan mencelupkan nozzle jarum suntik ke dalam mangkuk berisi minyak sayur dan perlahan-lahan menarik pendorongnya sampai laras jarum suntik kira-kira setengah penuh. Pastikan tidak ada gelembung di laras jarum suntik, karena ini dapat mempengaruhi pengoperasian model. Jika gelembung terbentuk saat Anda mengisi jarum suntik, dorong minyak keluar dari jarum suntik dan ulangi proses pengisian.
Bersihkan sisa minyak dengan handuk kertas dan dorong plunger ke bawah cukup jauh sehingga tidak ada udara di dalam nozzle jarum suntik.
3. Pasang Tabung
Masukkan nosel jarum suntik yang lebih besar ke salah satu ujung tabung karet. Jika Anda kesulitan memasukkan ujung tabung ke dalam nozel jarum suntik, rendam ujung tabung dalam air panas selama beberapa menit. Ini akan memperluas tabung karet dan juga membuatnya lebih lembut dan lebih lunak.
Tekan plunger jarum suntik besar ke bawah sampai minyak hampir mencapai ujung tabung, biarkan hanya sekitar satu sentimeter tabung kosong sehingga Anda memiliki sesuatu untuk dipegang. Jangan menekan plunger saat memasukkan nozel jarum suntik ke dalam tabung atau minyak dapat didorong keluar dari jarum suntik, menciptakan kekacauan.
Sekarang pasang ujung tabung yang bebas ke nosel jarum suntik yang lebih kecil dengan cara yang sama.
4. Uji Sistem Hidrolik Sederhana Anda
Operasikan model yang telah selesai dengan menekan satu atau satu pendorong lainnya. Plunger lainnya akan naik. Ketika Anda menekan plunger dari jarum suntik yang lebih kecil, plunger yang lebih besar akan naik dengan jarak yang lebih kecil tetapi dengan kekuatan yang lebih besar. Karena larasnya memiliki diameter yang lebih besar dan oleh karena itu volumenya lebih besar, fluida (tidak dapat dimampatkan) menggerakkan plungernya melalui jarak yang lebih kecil. Tetapi karena ia bergerak pada jarak yang lebih kecil, ia menghasilkan gaya yang lebih besar. Ini adalah "keuntungan mekanis", mirip dengan bagaimana menarik tali katrol dengan kekuatan kecil untuk jarak yang jauh dapat mengangkat beban yang besar pada jarak yang kecil.
Hal yang Anda Butuhkan
- jarum suntik 20 ml
- jarum suntik 100ml
- Pipa karet atau plastik (10-15 cm)
- Minyak sayur
Peringatan
Berhati-hatilah untuk tidak menusuk diri sendiri dengan jarum yang dibuang; mereka sangat tajam.