Hydraulische systemen gebruiken vloeistof onder druk om krachten over te brengen en te vergroten. Een eenvoudig model van een hydraulische actuator kan worden geconstrueerd met gemakkelijk verkrijgbare materialen en worden gebruikt om de principes van dergelijke systemen te demonstreren. U hebt misschien hydraulische aandrijvers op bouwmachines of andere zware machines in de vorm van grote "rammen" gezien - cilinders die zich uitstrekken en samentrekken om de schoppen of bladen van de machine te manipuleren. Dit model kan worden gebruikt ter ondersteuning van een wetenschapsbeurs of klasproject, 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. Uw materialen voorbereiden

Koop een spuit van 20 ml, een spuit van 100 ml, rubberen slangen en plantaardige olie. De spuiten zijn verkrijgbaar bij de meeste apotheken, terwijl de rubberen slangen verkrijgbaar zijn in aquariumwinkels. Verwijder de naalden uit 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 luchtbellen in de cilinder van de spuit zitten, omdat dit de werking van het model kan beïnvloeden. Als er belletjes 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 de spuitmond van de spuiten.

3. De slang bevestigen

Steek de spuitmond van de grotere spuit in een uiteinde van de rubberen slang. Als u problemen ondervindt om het uiteinde van de slang over de sproeiers van de spuit te laten passen, dompelt u de uiteinden van de slang enkele minuten onder in warm water. Hierdoor wordt de rubberen slang uitgezet en wordt deze ook zachter en kneedbaarder.

Druk de plunjer van de grote spuit omlaag tot de olie bijna het uiteinde van de slang bereikt, waardoor slechts een centimeter buizen leeg blijven, zodat u iets hebben om vast te houden. Druk de plunjers niet naar beneden wanneer u de spuitmondjes van de spuiten in de slang steekt, anders kan er olie uit de spuiten worden geduwd, waardoor er een hoop rotzooi ontstaat.

Bevestig nu het vrije uiteinde van de slang aan de spuitmond van de kleinere spuit op dezelfde manier.

4. Test uw eenvoudige hydraulische systeem

Bedien het voltooide model door de ene of de andere plunjer in te drukken. De andere plunjer zal opstaan. Wanneer u de plunjer van de kleinere spuit naar beneden duwt, zal de plunjer van de grotere een kleinere afstand maar met meer kracht opnemen. Omdat de cilinder een grotere diameter heeft en dus een groter volume, verplaatst de (niet samendrukbare) vloeistof de 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 katrol met kleine kracht over een grote afstand een groot gewicht een kleine afstand kan opheffen.

Waarschuwing

Pas op dat u niet prik jezelf met de weggegooide naalden; ze zijn extreem scherp.