Inhoud
- 1. Bereid uw materialen voor
- 2. Vul de spuiten
- 3. Bevestig de slang
- 4. Test uw eenvoudige hydraulische systeem
- waarschuwingen
Hydraulische systemen gebruiken vloeistof onder druk om krachten over te dragen en te vergroten. Een eenvoudig model van een hydraulische actuator kan worden geconstrueerd met gemakkelijk beschikbare materialen en worden gebruikt om de principes van dergelijke systemen aan te tonen. Mogelijk hebt u hydraulische aandrijvingen op bouwmachines of andere zware machines gezien in de vorm van grote "rammen" - cilinders die uitschuiven en samentrekken om de schoppen of bladen van de machine te manipuleren. Dit model kan worden gebruikt ter ondersteuning van een wetenschapsbeurs of klassenproject samen met een poster of paper waarin wordt uitgelegd hoe het werkt, of gewoon als een leuke activiteit om het begrip van een gemeenschappelijke technologie te stimuleren.
1. Bereid uw materialen voor
Koop een spuit van 20 ml, een spuit van 100 ml, wat rubberen slangetjes en plantaardige olie. De spuiten kunnen worden gekocht bij de meeste apotheken, terwijl de rubberen slang verkrijgbaar is in aquariumwinkels. Verwijder de naalden van de spuiten. De naalden zijn niet nodig voor de constructie van het model.
2. Vul de spuiten
Vul de spuiten halfvol met plantaardige olie. Doe dit door het mondstuk van de spuit in een kom met plantaardige olie te dopen en langzaam aan de zuiger te trekken totdat het vat van de spuit ongeveer halfvol is. Zorg ervoor dat er geen bellen in de loop van de spuit zijn, omdat dit de werking van het model kan beïnvloeden. Als er luchtbellen ontstaan tijdens het vullen van de spuiten, duwt u de olie uit de spuit en herhaalt u het vulproces.
Veeg overtollige olie weg met een papieren handdoek en duw de plunjers net ver genoeg naar beneden zodat er geen lucht in het mondstuk van de spuiten zit.
3. Bevestig de slang
Steek het mondstuk van de grotere spuit in een uiteinde van de rubberen slang. Als u problemen ondervindt om het uiteinde van de slang over de spuitmonden te laten passen, dompel de uiteinden van de slang dan een paar minuten in heet water onder. Hierdoor zal de rubberen slang uitzetten en ook zachter en kneedbaarder worden.
Duw de grote zuiger van de injectiespuit naar beneden tot de olie bijna het uiteinde van de slang bereikt, zodat er slechts een centimeter slang overblijft zodat u iets hebt om aan vast te houden. Duw niet op de plunjers wanneer de sproeiers van de spuiten in de slang worden gestoken of er kan olie uit de spuiten worden geduwd, waardoor er nogal wat rommel ontstaat.
Bevestig nu het vrije uiteinde van de slang op dezelfde manier aan het mondstuk van de kleinere spuit.
4. Test uw eenvoudige hydraulische systeem
Bedien het voltooide model door de ene of de andere zuiger naar beneden te duwen. De andere zuiger zal stijgen. Wanneer u de plunjer van de kleinere spuit naar beneden duwt, zal de plunjer van de grotere over een kleinere afstand maar met grotere kracht stijgen. Omdat zijn vat een grotere diameter heeft en daarom een groter volume, verplaatst de (niet samendrukbare) vloeistof zijn plunjer over een kleinere afstand. Maar omdat het over een kleinere afstand beweegt, genereert het een grotere kracht. Dit is een "mechanisch voordeel", vergelijkbaar met hoe het trekken van het touw van een riemschijf met een kleine kracht over een grote afstand een groot gewicht over een kleine afstand kan tillen.