science >> Wetenschap >  >> Fysica

Pneumatiek en Hydrauliek Projecten

Pneumatische en hydraulische systemen werken met vloeistoffen. Hydraulische systemen gebruiken een vloeistof - meestal olie. Pneumatische systemen gebruiken gassen - meestal lucht. Hydraulische systemen zijn geweldig voor het heffen van dingen en pneumatische systemen zijn goed voor flexibele en "veerkrachtige" projecten. Veel van de eigenschappen van de systemen komen rechtstreeks van de aard van de vloeistof die wordt gebruikt.

Hydraulische hefsystemen van

Het beste project voor hydraulica is een soort hijsproject. Hydraulische systemen heffen auto's op, zodat monteurs er onder kunnen kijken. Ze heffen en dalen kapperstoelen en ze worden gebruikt om die liften op te tillen die maar een paar voeten bewegen - voor rolstoelgebruikers. Je kunt ze ook op dumptrucks vinden - de achterkant optillen zodat de inhoud eruit glijdt. Je ziet ze niet, maar ze bedienen ook bedieningsoppervlakken op schepen, helikopters en vliegtuigen. Al deze toepassingen kunnen een goed project zijn, maar de kappersstoel is eenvoudig, leuk en veiliger dan andere mogelijke hydraulische hefsystemen.

McKibben Kunstmatige spieren

McKibben was een fysicus wiens dochter polio had . Terwijl ze in het ziekenhuis lag, begon hij na te denken over spieren en hoe hij een kunstmatige kon bouwen. Zijn oplossing was de kunstmatige spier van McKibben. Het bestaat uit een opblaasbare buis in een metalen gaas. Wanneer de buis expandeert, wordt hij korter en wanneer hij leegloopt, wordt hij langer. Deze kunstmatige spier werken meer als menselijke spieren dan veel van de andere systemen die zijn gebruikt voor robotarmen en -benen. Met McKibbens kun je een robotarm bouwen (benen zijn een veel moeilijker project - het moet in balans zijn) dat beweegt als een menselijke arm. Je kunt je eigen McKibbens maken of ze kopen en je kunt ze samen gebruiken als dat nodig is voor meer kracht. Ze moeten op de arm worden geplaatst zoals de spierparen op de menselijke arm - één spier is gespannen terwijl zijn tegenhanger (aan de andere kant van de arm) ontspannen is. De spieren keren rollen om en zetten de arm de andere kant op.

Fluid Logic

Bij de NASA en het Johnson Space Flight Center is een van de hete onderzoeksonderwerpen het gebruik van hydrauliek en pneumatiek - in plaats daarvan van elektronica - om digitale logica te implementeren. De ruimte is een plaats die erg vijandig staat tegenover elektronica. Eén zonnestorm (storm op de zon) kan alle elektrische systemen uitschakelen die niet goed zijn afgeschermd. Vloeistofsystemen zijn immuun voor straling. NASA gebruikt al vloeibare logische systemen om een ​​deel van het in- en uitschakelen van sommige platformscheiding en retroraketten uit te voeren. Als u iets over digitale circuits weet, is het vrij eenvoudig om logische systemen voor vloeistoffen te bouwen. Een logische OF-schakeling kan bijvoorbeeld worden weergegeven door de kruising van twee buizen - als er een ingang is voor een of beide ingangen, is er een uitgang. Een logische AND is vergelijkbaar met de OF, behalve dat elke stroom de andere laat leeglopen en alleen wanneer beide actief zijn, de stream wordt omgeleid naar de juiste uitgang. De logische NOT wordt bereikt door de ingangsstroom een ​​stroom te laten afleiden. De exacte configuraties zijn afhankelijk van de systemen. Dit zou een winnaar van de wetenschapswedstrijd kunnen zijn.