Περιεχόμενο
Ένας υδραυλικός ανελκυστήρας είναι μια μηχανή που χρησιμοποιεί πεπιεσμένο υγρό σε περιορισμένο χώρο για τη μεταφορά της πίεσης. Η πίεση του ρευστού μεταφέρεται από το ένα άκρο του υδραυλικού συστήματος στο άλλο αδιόρατο - επιτρέποντας τη μεγέθυνση της δύναμης μεταφέροντάς την από ένα μικρότερο έμβολο σε ένα μεγαλύτερο. Η αρχή του υδραυλικού συστήματος χρησιμοποιείται σε πολλά συστήματα και βρίσκεται σε μηχανές τόσο διαφορετικές όσο τα φρένα των αυτοκινήτων και το ανθρώπινο κυκλοφορικό σύστημα.
Βασικές αρχές
Μπορείτε να δείξετε τη βασική αρχή του υδραυλικού συστήματος με μια απλή επίδειξη. Μια αρχή του υδραυλικού συστήματος είναι ότι ένα υγρό πάντα προσπαθεί να παραμείνει οριζόντια - με την επιφάνεια του υγρού παράλληλα προς τον ορίζοντα. Μπορείτε να το καταδείξετε απλώς συμπληρώνοντας ένα ποτήρι γεμάτο με νερό. Τώρα γυρίστε το γυαλί μπροστά και πίσω. Η επιφάνεια θα παραμείνει επίπεδη. Αυτή είναι η ιδέα πίσω από μια πυξίδα πλοίων, η οποία επιπλέει σε ένα υγρό έτσι ώστε πάντα να παραμένει σταθερή.
Πατάτα εμβολοφόρο
Αυτό το πείραμα δείχνει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η πίεση σε ένα υδραυλικό σύστημα και ότι το υγρό δεν μπορεί να συμπιεστεί πέρα από ένα συγκεκριμένο σημείο. Σπρώξτε το ένα άκρο ενός παχύτερου άχυρου για πόσιμο σε μια φέτα πατάτας μιας ίντσας. Τραβήξτε το άχυρο έξω, αφήνοντας ένα βύσμα από πατάτα στο άχυρο. Χρησιμοποιήστε ένα σουβλάκι για να σπρώξετε το βύσμα πατάτας στο μέσον του άχυρου. Γεμίστε το άχυρο με νερό και ωθήστε το άχυρο σε ένα άλλο κομμάτι πατάτας για να δημιουργήσετε ένα δεύτερο βύσμα, παγιδεύοντας το νερό ανάμεσα στα βύσματα της πατάτας. Χρησιμοποιήστε το σουβλάκι για να πιέσετε το νέο βύσμα πατάτας. Θα παρατηρήσετε ότι και το άλλο βύσμα μετακινείται επίσης. Το παγιδευμένο νερό δεν μπορεί να συμπιεστεί περαιτέρω και να σπρώξει το έμβολο της πατάτας.
Υδραυλικός γρύλος
Οι υδραυλικές υποδοχές χρησιμοποιούνται για την ανύψωση πολύ βαρέων αντικειμένων. Μπορείτε να φτιάξετε ένα μοντέλο υδραυλικού βύσματος πολύ εύκολα. Ταινία μια πλαστική σακούλα σάντουιτς πάνω από το τέλος ενός μήκους από πλαστική σωλήνωση για να κάνει μια αεροστεγή σφράγιση. Βάλτε μια πλαστική χοάνη στο άλλο άκρο του σωλήνα. Τοποθετήστε την πλαστική τσάντα επίπεδη σε ένα τραπέζι ή άλλη επιφάνεια και τοποθετήστε ένα βιβλίο επάνω της. Κρατήστε τη χοάνη προς τα πάνω, ώστε να είναι υψηλότερη από την τσάντα και να ρίχνετε αργά νερό μέσα σε αυτήν. Η τσάντα θα γεμίσει με νερό, ανυψώνοντας το βιβλίο.
Υδραυλική πίεση
Δείξτε την υδραυλική πίεση που χρησιμοποιείται στους υδραυλικούς ανελκυστήρες χρησιμοποιώντας δύο σύριγγες με αμβλεία άκρη - όπως το είδος που χρησιμοποιείται στο μαγείρεμα. Συνδέστε ένα πλαστικό σωλήνα μικρού μήκους (μήκους περίπου 2 ή 3 ιντσών) σε μία σύριγγα. Γεμίστε την άλλη σύριγγα με νερό ή φυτικό λάδι και τοποθετήστε την στο άλλο άκρο του σωλήνα. Καθώς σπρώχνετε προς τα κάτω το έμβολο της γεμάτης με νερό σύριγγας, το νερό θα ρέει μέσα στην άλλη σύριγγα και θα ωθήσει το έμβολο του πάνω από την ίδια ποσότητα. Επαναλάβετε αυτό χρησιμοποιώντας μία σύριγγα που είναι μεγαλύτερη από την άλλη. Θα δείτε ότι ο λόγος των αλλαγών κίνησης - το μικρότερο έμβολο θα κινηθεί μακρύτερα από το μεγάλο για τον ίδιο όγκο κίνησης νερού.