Os sistemas hidráulicos usam líquido pressurizado para transmitir e ampliar forças. Um modelo simples de um atuador hidráulico pode ser construído com materiais facilmente disponíveis e usado para demonstrar os princípios de tais sistemas. Você pode ter visto atuadores hidráulicos em equipamentos de construção ou outras máquinas pesadas na forma de grandes "carneiros" - cilindros que se estendem e se contraem para manipular as pás ou lâminas da máquina. Este modelo pode ser usado em apoio a uma feira de ciências ou projeto de aula junto com um cartaz ou papel explicando como ele opera, ou simplesmente como uma atividade divertida para estimular a compreensão de uma tecnologia comum.
1. Prepare seus materiais -
Pegue uma seringa de 20 ml, uma seringa de 100 ml, alguns tubos de borracha e óleo vegetal. As seringas podem ser compradas na maioria das farmácias, enquanto a tubulação de borracha está disponível nas lojas de aquários. Remova as agulhas das seringas. As agulhas não serão necessárias para a construção do modelo.
2. Encha as seringas
Encha as seringas até a metade com óleo vegetal. Faça isso mergulhando o bocal da seringa em uma tigela de óleo vegetal e, lentamente, puxando o êmbolo até que o cano da seringa esteja aproximadamente meio cheio. Certifique-se de que não haja bolhas no cano da seringa, pois isso pode afetar o funcionamento do modelo. Se formar bolhas quando você estiver enchendo as seringas, empurre o óleo para fora da seringa e refaça o processo de enchimento.
Limpe o excesso de óleo com uma toalha de papel e empurre os êmbolos para baixo o suficiente para que haja sem ar no bocal das seringas.
3. Anexar a tubulação
Insira o bocal da seringa maior em uma extremidade da tubulação de borracha. Se você tiver dificuldade em fazer com que a extremidade da tubulação se encaixe nos bicos da seringa, submerja as extremidades da tubulação em água quente por alguns minutos. Isso expandirá a tubulação de borracha e também a tornará mais macia e maleável.
Empurre o êmbolo da seringa grande até que o óleo quase atinja o final da tubulação, deixando apenas um centímetro ou mais de tubulação vazia para que você tem algo para segurar. Não empurre os êmbolos para baixo ao inserir os bicos das seringas no tubo ou o óleo pode ser empurrado para fora das seringas, criando uma grande bagunça.
Agora, prenda a extremidade livre do tubo ao bocal. da seringa menor da mesma maneira.
4. Teste o seu sistema hidráulico simples
Opere o modelo completo pressionando um ou outro êmbolo. O outro êmbolo vai subir. Quando você empurra para baixo o êmbolo da seringa menor, o êmbolo da maior vai subir uma distância menor, mas com maior força. Como seu barril tem um diâmetro maior e, portanto, um volume maior, o fluido (incompressível) move seu êmbolo através de uma distância menor. Mas, como se move por uma distância menor, gera uma força maior. Esta é uma "vantagem mecânica", semelhante a como puxar a corda de uma polia com pequena força por uma grande distância pode levantar um grande peso a uma pequena distância.
Aviso -
Tenha cuidado para não pique-se com as agulhas descartadas; eles são extremamente afiados.