Contenu
- 1. Préparez votre matériel
- 2. Remplir les seringues
- 3. Fixez le tube
- 4. Testez votre système hydraulique simple
- Avertissements
Les systèmes hydrauliques utilisent un liquide sous pression pour transmettre et amplifier les forces. Un modèle simple d'actionneur hydraulique peut être construit avec des matériaux facilement disponibles et utilisé pour démontrer les principes de tels systèmes. Vous avez peut-être vu des actionneurs hydrauliques sur des engins de chantier ou d'autres machines lourdes sous la forme de gros "béliers" - des cylindres qui s'étendent et se contractent pour manipuler les pelles ou les pales de la machine. Ce modèle peut être utilisé pour soutenir une exposition scientifique ou un projet de classe avec une affiche ou un document expliquant son fonctionnement, ou simplement comme une activité amusante pour stimuler la compréhension d'une technologie commune.
1. Préparez votre matériel
Procurez-vous une seringue de 20 ml, une seringue de 100 ml, du tubage en caoutchouc et de l'huile végétale. Les seringues peuvent être achetées dans la plupart des pharmacies, tandis que les tubes en caoutchouc sont disponibles dans les magasins d'aquariums. Retirez les aiguilles des seringues. Les aiguilles ne seront pas nécessaires à la construction du modèle.
2. Remplir les seringues
Remplissez les seringues à moitié avec de l'huile végétale. Pour ce faire, plongez l'embout de la seringue dans un bol d'huile végétale et tirez doucement sur le piston jusqu'à ce que le corps de la seringue soit à moitié plein. Assurez-vous qu'il n'y a pas de bulles dans le corps de la seringue, car cela pourrait affecter le fonctionnement du modèle. Si des bulles se forment lorsque vous remplissez les seringues, retirez l'huile de la seringue et recommencez le processus de remplissage.
Essuyez l'excès d'huile avec une serviette en papier et enfoncez les pistons suffisamment loin pour qu'il n'y ait plus d'air dans la buse des seringues.
3. Fixez le tube
Insérez l'embout de la plus grande seringue dans l'une des extrémités du tube en caoutchouc. Si vous avez des difficultés à insérer l'extrémité du tube sur les buses de la seringue, plongez les extrémités du tube dans de l'eau chaude pendant quelques minutes. Cela élargira le tube en caoutchouc et le rendra plus souple et plus malléable.
Appuyez sur le grand piston de la seringue jusqu'à ce que l'huile atteigne presque l'extrémité du tube, ne laissant qu'un centimètre ou deux de tube vide afin que vous puissiez garder quelque chose. N'appuyez pas sur les pistons lorsque vous insérez les buses des seringues dans la tubulure, sinon de l'huile pourrait être poussée hors des seringues, ce qui créerait un véritable désordre.
Fixez maintenant l’extrémité libre de la tubulure à la buse de la seringue plus petite de la même manière.
4. Testez votre système hydraulique simple
Utilisez le modèle terminé en appuyant sur l’un ou l’autre piston. L'autre piston va augmenter. Lorsque vous enfoncez le piston de la seringue plus petite, le piston de la plus grande seringue augmentera sur une distance plus petite mais avec une plus grande force. Comme son cylindre a un diamètre plus grand et donc un volume plus important, le fluide (incompressible) déplace son piston sur une distance inférieure. Mais comme il se déplace sur une plus petite distance, il génère une plus grande force. Il s'agit d'un "avantage mécanique", similaire à la manière dont tirer le câble d'une poulie avec une faible force sur une grande distance peut soulever un poids important sur une petite distance.