油圧システムは、加圧された液体を使用して力を伝達および拡大します。 油圧アクチュエータの単純なモデルは、簡単に入手できる材料で構築でき、そのようなシステムの原理を実証するために使用できます。 建設機械やその他の重機の油圧アクチュエータを見たことがあるかもしれません。 大きな「ラム」の-シャベルまたはブレードを操作するために伸縮するシリンダー 機械。 このモデルは、ポスターや紙と一緒に科学博覧会やクラスのプロジェクトをサポートするために使用できます それがどのように機能するかを説明する、または単に一般的な理解を刺激するための楽しい活動として 技術。
1. 資料を準備する
20 mlの注射器、100 mlの注射器、ゴム製のチューブ、植物油を用意します。 注射器はほとんどの薬局で購入できますが、ゴム製のチューブは水族館の店で購入できます。 注射器から針を外します。 モデルの構築に針は必要ありません。
2. 注射器を埋める
注射器を植物油で半分満たしてください。 これを行うには、注射器のノズルを植物油のボウルに浸し、注射器のバレルが約半分いっぱいになるまでプランジャーをゆっくりと引きます。 モデルの動作に影響を与える可能性があるため、シリンジのバレルに気泡がないことを確認してください。 シリンジに充填するときに気泡が発生した場合は、シリンジからオイルを押し出し、充填プロセスをやり直します。
余分な油をペーパータオルで拭き取り、プランジャーを十分に押し下げて、シリンジのノズルに空気が入らないようにします。
3. チューブを取り付ける
大きい方のシリンジのノズルをゴムチューブの一端に挿入します。 チューブの端をシリンジのノズルに合わせるのが難しい場合は、チューブの端をお湯に数分間浸します。 これにより、ゴムチューブが拡張され、柔らかく、より柔軟になります。
オイルがチューブの端に近づくまで大きなシリンジのプランジャーを押し下げ、1センチほどのチューブを空のままにして、何かをつかむことができるようにします。 シリンジのノズルをチューブに挿入するときにプランジャーを押し下げないでください。押し下げると、オイルがシリンジから押し出され、かなり混乱する可能性があります。
次に、同じ方法で、チューブの自由端を小さい方のシリンジのノズルに取り付けます。
4. シンプルな油圧システムをテストする
いずれかのプランジャーを押し下げて、完成したモデルを操作します。 もう一方のプランジャーが上昇します。 小さい方のシリンジのプランジャーを押し下げると、大きい方のシリンジのプランジャーの上昇距離は短くなりますが、力は大きくなります。 バレルの直径が大きく、したがって体積が大きいため、（非圧縮性）流体はプランジャーをより短い距離で移動します。 しかし、移動距離が短いため、大きな力が発生します。 これは「メカニカルアドバンテージ」であり、滑車のロープを小さな力で大きな距離だけ引っ張ると、大きなおもりを小さな距離だけ持ち上げることができるのと同じです。
必要なもの
- 20mlシリンジ
- 100mlシリンジ
- ゴム製またはプラスチック製のチューブ（10〜15 cm）
- 植物油
警告
捨てられた針で自分を刺さないように注意してください。 彼らは非常に鋭いです。