Come realizzare un semplice sistema idraulico

I sistemi idraulici utilizzano liquido pressurizzato per trasmettere e amplificare le forze. Un semplice modello di attuatore idraulico può essere costruito con materiali facilmente disponibili e utilizzato per dimostrare i principi di tali sistemi. Potresti aver visto attuatori idraulici su macchine edili o altri macchinari pesanti nella forma di grandi "arieti" - cilindri che si estendono e si contraggono per manipolare le pale o le lame del macchina. Questo modello può essere utilizzato a sostegno di una fiera della scienza o di un progetto di classe insieme a un poster o un documento spiegando come funziona, o semplicemente come attività divertente per stimolare la comprensione di un comune tecnologia.

Procurati una siringa da 20 ml, una siringa da 100 ml, un tubo di gomma e olio vegetale. Le siringhe possono essere acquistate presso la maggior parte delle farmacie, mentre il tubo di gomma è disponibile nei negozi di acquari. Rimuovere gli aghi dalle siringhe. Gli aghi non saranno necessari per la costruzione del modello.

Riempi le siringhe a metà con olio vegetale. A tale scopo, immergere l'ugello della siringa in una ciotola di olio vegetale e tirare lentamente lo stantuffo fino a quando il cilindro della siringa è pieno circa per metà. Assicurarsi che non ci siano bolle nel cilindro della siringa, poiché ciò può influire sul funzionamento del modello. Se si formano delle bolle quando si riempiono le siringhe, spingere l'olio fuori dalla siringa e ripetere il processo di riempimento.

Rimuovi l'olio in eccesso con un tovagliolo di carta e spingi gli stantuffi verso il basso quanto basta in modo che non ci sia aria nell'ugello delle siringhe.

Inserire l'ugello della siringa più grande in un'estremità del tubo di gomma. Se hai difficoltà a far passare l'estremità del tubo sugli ugelli della siringa, immergi le estremità del tubo in acqua calda per alcuni minuti. Ciò espanderà il tubo di gomma e lo renderà anche più morbido e malleabile.

Spingi lo stantuffo della siringa grande finché l'olio non raggiunge quasi la fine del tubo, lasciando solo un centimetro circa di tubo vuoto in modo da avere qualcosa a cui aggrapparti. Non premere sugli stantuffi quando si inseriscono gli ugelli delle siringhe nel tubo o l'olio potrebbe fuoriuscire dalle siringhe, creando un bel disordine.

Attacca ora l'estremità libera del tubo all'ugello della siringa più piccola allo stesso modo.

Azionare il modello completato spingendo verso il basso uno o l'altro stantuffo. L'altro pistone si alzerà. Quando si preme lo stantuffo della siringa più piccola, lo stantuffo di quella più grande si alzerà per una distanza minore ma con una forza maggiore. Poiché la sua canna ha un diametro maggiore e quindi un volume maggiore, il fluido (incomprimibile) sposta il suo stantuffo per una distanza minore. Ma poiché si muove su una distanza minore, genera una forza maggiore. Questo è un "vantaggio meccanico", simile a come tirare la fune di una puleggia con una forza ridotta per una grande distanza può sollevare un grande peso per una piccola distanza.

• Siringa da 20 ml
• Siringa da 100 ml
• Tubi in gomma o plastica (10-15 cm)
• Olio vegetale

• Fai attenzione a non pungerti con gli aghi scartati; sono estremamente taglienti.