Sistemele hidraulice folosesc lichid sub presiune pentru a transmite și mări forțele. Un model simplu de actuator hidraulic poate fi construit cu materiale ușor accesibile și utilizat pentru a demonstra principiile unor astfel de sisteme. Este posibil să fi văzut actuatoare hidraulice pe echipamente de construcții sau alte mașini grele sub formă de "berbeci" mari - cilindri care se extind și se contractă pentru a manipula lopețile sau lamele mașinărie. Acest model poate fi utilizat în sprijinul unui târg științific sau al unui proiect de clasă, împreună cu un afiș sau o hârtie explicând cum funcționează sau pur și simplu ca o activitate distractivă pentru a stimula înțelegerea unui lucru comun tehnologie.
1. Pregătiți-vă materialele
Obțineți o seringă de 20 ml, o seringă de 100 ml, niște tuburi de cauciuc și ulei vegetal. Seringile pot fi achiziționate la majoritatea farmaciilor, în timp ce tuburile de cauciuc sunt disponibile la magazinele de acvariu. Scoateți acele din seringi. Nu vor fi necesare ace pentru construcția modelului.
2. Umpleți seringile
Umpleți seringile pe jumătate cu ulei vegetal. Faceți acest lucru scufundând duza seringii într-un vas cu ulei vegetal și trăgând încet pistonul până când butoiul seringii este aproximativ jumătate plin. Asigurați-vă că nu există bule în cilindrul seringii, deoarece acest lucru poate afecta funcționarea modelului. Dacă se formează bule atunci când umpleți seringile, împingeți uleiul din seringă și refaceți procesul de umplere.
Ștergeți excesul de ulei cu un prosop de hârtie și împingeți pistonul în jos suficient de departe, astfel încât să nu existe aer în duza seringilor.
3. Atașați tubulatura
Introduceți duza seringii mai mari într-un capăt al tubului de cauciuc. Dacă aveți dificultăți în a face capătul tubului să se potrivească peste duzele seringii, scufundați capetele tubului în apă fierbinte timp de câteva minute. Aceasta va extinde tubulatura de cauciuc și, de asemenea, o va face mai moale și mai maleabilă.
Împingeți în jos pistonul seringii mari până când uleiul ajunge aproape la capătul tubului, lăsând doar un centimetru de tuburi gol, astfel încât să aveți ceva de care să vă țineți. Nu împingeți pistonul în jos atunci când introduceți duzele seringilor în tubulatura sau uleiul poate fi împins afară din seringi, creând o dezordine.
Acum atașați capătul liber al tubului la duza seringii mai mici în același mod.
4. Testați-vă sistemul hidraulic simplu
Operați modelul complet apăsând în jos pe unul sau pe celălalt piston. Celălalt piston se va ridica. Când împingeți pistonul în jos al seringii mai mici, pistonul celei mai mari se va ridica la o distanță mai mică, dar cu o forță mai mare. Deoarece butoiul său are un diametru mai mare și, prin urmare, un volum mai mare, fluidul (incompresibil) își mișcă pistonul pe o distanță mai mică. Dar, deoarece se deplasează pe o distanță mai mică, generează o forță mai mare. Acesta este un „avantaj mecanic”, similar cu modul în care tragerea frânghiei unui scripete cu forță mică pentru o distanță mare poate ridica o greutate mare la o distanță mică.
Lucruri de care ai nevoie
- Seringă de 20 ml
- Seringă de 100 ml
- Tuburi din cauciuc sau plastic (10-15 cm)
- Ulei vegetal
Avertizări
Aveți grijă să nu vă înțepați cu ace aruncate; sunt extrem de ascuțite.