Hydraulické systémy používajú na prenos a zväčšenie síl stlačenú kvapalinu. Jednoduchý model hydraulického pohonu je možné zostrojiť z ľahko dostupných materiálov a použiť ho na demonštráciu princípov týchto systémov. Možno ste videli hydraulické pohony na stavebných zariadeniach alebo iných ťažkých strojoch vo forme veľkých "baranov" - valcov, ktoré sa vysúvajú a zmršťujú pri manipulácii s lopatami alebo nožmi stroj. Tento model je možné použiť na podporu vedeckého veľtrhu alebo triedneho projektu spolu s plagátom alebo príspevkom vysvetlenie toho, ako to funguje, alebo jednoducho ako zábavná aktivita na stimuláciu porozumenia spoločného technológie.
1. Pripravte si materiály
Získajte 20 ml injekčnú striekačku, 100 ml injekčnú striekačku, trochu gumenej trubice a rastlinný olej. Injekčné striekačky je možné zakúpiť vo väčšine lekární, zatiaľ čo gumové hadičky sú dostupné v obchodoch s akváriami. Vyberte ihly zo striekačiek. Na výrobu modelu nebudú ihly potrebné.
2. Naplňte striekačky
Naplňte injekčné striekačky do polovičky rastlinným olejom. Urobíte to tak, že ponoríte trysku injekčnej striekačky do misky s rastlinným olejom a pomaly vytiahnete piest, až kým nebude hlaveň injekčnej striekačky približne do polovice plná. Uistite sa, že v hlavni injekčnej striekačky nie sú žiadne bubliny, pretože to môže ovplyvniť fungovanie modelu. Ak sa vám pri plnení injekčných striekačiek tvoria bubliny, vytlačte olej z injekčnej striekačky a znovu naplňte proces.
Prebytočný olej zotrite papierovou utierkou a zatlačte piesty tak ďaleko, aby v tryske injekčných striekačiek nebol vzduch.
3. Pripojte hadičku
Vložte trysku väčšej injekčnej striekačky do jedného konca gumenej trubice. Ak máte ťažkosti s tým, aby sa koniec hadičky zmestil cez dýzy striekačky, ponorte konce hadičky na niekoľko minút do horúcej vody. To rozšíri gumené hadičky a tiež ich urobí mäkšími a tvarovateľnejšími.
Zatlačte na piest veľkej injekčnej striekačky, kým olej takmer nedosiahne koniec hadičky. Nechajte hadičku asi centimeter prázdnu, aby ste sa mali čoho držať. Pri zasúvaní trysiek injekčných striekačiek do hadičiek nestláčajte piesty, inak by mohol byť z injekčných striekačiek vytlačený olej, čo by spôsobilo poriadny neporiadok.
Teraz rovnakým spôsobom pripojte voľný koniec hadičky k tryske menšej injekčnej striekačky.
4. Vyskúšajte svoj jednoduchý hydraulický systém
Dokončený model ovládajte zatlačením na jeden alebo druhý piest. Druhý piest sa zdvihne. Ak zatlačíte piest menšej injekčnej striekačky nadol, piest väčšej injekčnej striekačky sa zdvihne o menšiu vzdialenosť, ale s väčšou silou. Pretože jeho hlaveň má väčší priemer a teda väčší objem, (nestlačiteľná) tekutina posúva piest cez menšiu vzdialenosť. Ale pretože sa pohybuje na menšiu vzdialenosť, vytvára väčšiu silu. Toto je „mechanická výhoda“ podobná tomu, ako môže ťahanie lana kladky malou silou na veľkú vzdialenosť zdvihnúť veľkú váhu na malú vzdialenosť.
Veci, ktoré budete potrebovať
- 20 ml striekačka
- 100 ml injekčná striekačka
- Gumené alebo plastové hadičky (10 - 15 cm)
- Zeleninový olej
Varovania
Dávajte pozor, aby ste sa nepichali s vyradenými ihlami; sú mimoriadne ostré.