Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Pneumatik & Hydraulik Projekter

Pneumatiske og hydrauliske systemer arbejder med væsker. Hydraulik systemer bruger en væske - normalt olie. Pneumatiske systemer bruger gasser - normalt luft. Hydrauliksystemer er gode til at løfte tingene, og pneumatiske systemer er gode til fleksible og "springende" projekter. Mange af systemets egenskaber kommer direkte fra naturen af ​​det væske, der anvendes.

Hydrauliske løftesystemer

Det bedste projekt for hydraulik er en form for løfteprojekt. Hydrauliske systemer løfter biler, så mekanikerne kan se under dem. De løfter og sænker barberstole, og de bruges til at løfte de elevatorer, der kun bevæger et par meter - til kørestolsbrug. Du kan også finde dem på dumpere - løfter ryggen, så indholdet glider ud. Du kan ikke se dem, men de har også kontrolflader på skibe, helikoptere og fly. Alle disse anvendelser kan gøre et godt projekt, men barberstolen er let, sjov og sikrere end andre mulige hydrauliske løftesystemer.

McKibben Kunstig Muskel

McKibben var en fysiker, hvis datter havde polio . Mens hun var på hospitalet, begyndte han at tænke på muskler og hvordan man kunne bygge en kunstig. Hans løsning var den McKibben kunstige muskel. Den består af et oppusteligt rør i et metalnet. Når røret udvides, forkortes det, og når det deflates, forlænges det. Disse kunstige muskler virker mere som menneskelige muskler end mange af de andre systemer, der er blevet brugt til robotarm og ben. Med McKibbens kan du bygge en robotarm (benene er et meget vanskeligere projekt - det skal balancere), der bevæger sig som en menneskelig arm. Du kan lave dine egne McKibbens eller købe dem, og du kan bruge dem sammen for at få mere strøm. De bør arrangeres på armen som musklerne på den menneskelige arm - en muskel er spændt, mens dens modstykke (på den anden side af armen) er afslappet. Musklerne vender om roller for at bevæge armen på den anden side.

Fluid Logic

På NASA og på Johnson Space Flight Center er et af de hotte forskningsemner der bruger hydraulik og pneumatik - i stedet af elektronik - for at gennemføre digital logik. Rummet er et sted, der er meget fjendtligt for elektronik. En solskærm (storm på Solen) kan slå ud alle elektriske systemer, der ikke var ordentligt afskærmet. Væskesystemer er immun mod stråling. NASA bruger allerede fluid logic systemer til at gøre nogle af tænd og sluk for nogle sceneseparation og retro raketter. Hvis du ved noget om digitale kredsløb, er det ret nemt at opbygge fluid logic systemer. For eksempel kan et logisk OR kredsløb repræsenteres ved forbindelsen mellem to rør - hvis der er input til en eller begge indgange, er der en udgang. En logisk OG svarer til ELLER bortset fra hver strøm strømmer den anden ud, og kun når begge er aktive, omdirigeres strømmen til den korrekte udgang. Det logiske IKKE opnås ved at have indgangsstrømmen omdirigere en strøm. De nøjagtige konfigurationer afhænger af systemerne. Dette kunne være en videnskabsmæssig vinder.