Hvordan man laver et simpelt hydraulisk system

Hydrauliksystemer bruger trykvæske til at transmittere og forstørre kræfter. En simpel model af en hydraulisk aktuator kan konstrueres med let tilgængelige materialer og bruges til at demonstrere principperne for sådanne systemer. Du har måske set hydrauliske aktuatorer på entreprenørmaskiner eller andet tungt maskineri i form af store "rammere" - cylindre, der strækker sig og kontrakt for at manipulere maskinens skovle eller knive. Denne model kan bruges til støtte for et videnskabsmesse eller klasseprojekt sammen med en plakat eller et papir, der forklarer, hvordan det fungerer, eller simpelthen som en sjov aktivitet for at stimulere forståelsen af ​​en fælles teknologi.

1. Klargør dine materialer

Få en 20 ml sprøjte, en 100 ml sprøjte, noget gummislang og vegetabilsk olie. Sprøjtene kan købes på de fleste apoteker, mens gummierørene er tilgængelige i akvariebutikker. Fjern nåle fra sprøjterne. Nålene vil ikke være nødvendige til konstruktionen af ​​modellen.

2. Fyld syrerne

Fyld sprøjterne halvt fyldt med vegetabilsk olie. Gør dette ved at dyppe sprøjtens dyse ind i en skål vegetabilsk olie og langsomt trække stemplet, indtil sprøjtens cylinder er omtrent halvt fyldt. Sørg for, at der ikke er bobler i sprøjtens tønde, da dette kan påvirke modelens funktion. Hvis der opstår bobler, når du fylder sprøjterne, skub olien ud af sprøjten og genopfyld påfyldningsprocessen.

Tør overskydende olie af med et håndklæde og skub plungerne helt ned så langt, at der er ingen luft i sprøjtens dyse.

3. Fastgør slangen

Indsæt dysen på den større sprøjte i den ene ende af gummislangen. Hvis du har svært ved at få enden af ​​slangen til at passe over sprøjtedyserne, sænk rørets ender i varmt vand i nogle få minutter. Dette vil udvide gummierørene og gøre det mere blødt og mere formbart.

Skub ned på den store sprøjtes stemplet, indtil olien næsten når slutningen af ​​slangen og efterlader bare en centimeter eller så af slangen tom, så du har noget at holde fast i. Skub ikke ned på plungerne, når du indsætter sprøjtedysernes dyser i slangen eller olie kan skubbes ud af sprøjterne, hvilket skaber noget rod.

Nu fastgør rørets frie ende til dysen af den mindre sprøjte på samme måde.

4. Test dit simple hydrauliksystem

Brug den færdige model ved at trykke på et eller andet stempel. Det andet stempel vil stige. Når du trykker ned stemplet på den mindre sprøjte, stiger stempelet på den større en mindre afstand, men med større kraft. Fordi dens tønde har en større diameter og derfor et større volumen flytter den (inkompressible) væske sin stemplet gennem en mindre afstand. Men fordi den bevæger sig over en mindre afstand genererer den en større kraft. Dette er en "mekanisk fordel", som ligner på, hvordan man trækker rebet med en lille kraft for en stor afstand, kan løfte en stor vægt en lille afstand.

Advarsel

Pas på ikke at prick dig selv med de kasserede nåle de er ekstremt skarpe.