Содержание
- 1. Подготовьте ваши материалы
- 2. Заполните шприцы
- 3. Присоедините трубки
- 4. Проверьте свою простую гидравлическую систему
- Предупреждения
Гидравлические системы используют жидкость под давлением для передачи и увеличения сил. Простая модель гидропривода может быть сконструирована из легко доступных материалов и использована для демонстрации принципов таких систем. Возможно, вы видели гидроприводы на строительной технике или другой тяжелой технике в виде больших «цилиндров» - цилиндров, которые выдвигаются и сжимаются для манипуляции с лопатками или лопастями машины. Эта модель может использоваться в поддержку научной ярмарки или проекта класса вместе с плакатом или бумагой, объясняющей, как она работает, или просто как забавное занятие, стимулирующее понимание общей технологии.
1. Подготовьте ваши материалы
Получите шприц на 20 мл, шприц на 100 мл, немного резиновых трубок и растительное масло. Шприцы можно купить в большинстве аптек, а резиновые трубки можно приобрести в аквариумных магазинах. Удалить иглы из шприцов. Иглы не понадобятся для построения модели.
2. Заполните шприцы
Наполните шприцы наполовину растительным маслом. Сделайте это, окуная насадку шприца в миску с растительным маслом и медленно вытягивая поршень до тех пор, пока цилиндр шприца не станет примерно наполовину заполненным. Убедитесь, что в цилиндре шприца нет пузырьков, так как это может повлиять на работу модели. Если при заполнении шприца образуются пузырьки, вытолкните масло из шприца и повторите процесс заполнения.
Вытрите остатки масла бумажным полотенцем и надавите на поршни достаточно далеко, чтобы в сопле шприца не было воздуха.
3. Присоедините трубки
Вставьте сопло большего шприца в один конец резиновой трубки. Если у вас возникли проблемы с установкой конца трубки над соплами шприца, погрузите концы трубки в горячую воду на несколько минут. Это расширит резиновые трубки, а также сделает их более мягкими и податливыми.
Надавливайте на поршень большого шприца, пока масло не достигнет конца трубки, оставляя только сантиметр или около того пустой трубки, так что вам есть за что держаться. Не надавливайте на поршни, когда вставляете сопла шприцев в трубки, иначе масло может быть вытолкнуто из шприцев, создавая беспорядок.
Теперь таким же образом прикрепите свободный конец трубки к соплу меньшего шприца.
4. Проверьте свою простую гидравлическую систему
Управляйте законченной моделью, нажимая на один или другой поршень. Другой поршень поднимется. Когда вы нажимаете на поршень меньшего шприца, поршень большего шприца поднимется на меньшее расстояние, но с большей силой. Поскольку его цилиндр имеет больший диаметр и, следовательно, больший объем, (несжимаемая) жидкость перемещает свой поршень на меньшее расстояние. Но поскольку он перемещается на меньшее расстояние, он генерирует большую силу. Это «механическое преимущество», аналогичное тому, как натяжение троса шкива с небольшим усилием на большое расстояние может поднять большой груз на небольшое расстояние.