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Ein Hydrauliklift ist eine Maschine, die unter Druck stehende Flüssigkeit auf engstem Raum verwendet, um Druck zu übertragen. Der Druck der Flüssigkeit wird unvermindert von einem Ende des Hydrauliksystems auf das andere übertragen. Dadurch kann die Kraft vergrößert werden, indem sie von einem kleineren auf einen größeren Kolben übertragen wird. Das Prinzip der Hydraulik wird in vielen Systemen verwendet und findet sich in Maschinen, die so unterschiedlich sind wie die Bremsen von Autos und das menschliche Kreislaufsystem.
Grundprinzipien
Sie können das Grundprinzip der Hydraulik mit einer einfachen Demonstration zeigen. Ein Prinzip der Hydraulik ist, dass eine Flüssigkeit immer versucht, horizontal zu bleiben - mit der Oberfläche der Flüssigkeit parallel zum Horizont. Sie können dies einfach demonstrieren, indem Sie ein Glas zur Hälfte mit Wasser füllen. Kippen Sie nun das Glas hin und her. Die Oberfläche bleibt eben. Dies ist die Idee hinter einem Schiffskompass, der auf einer Flüssigkeit schwimmt, damit er immer stabil bleibt.
Kartoffelkolben
Dieses Experiment zeigt, wie Druck in einem Hydrauliksystem wirkt und dass Flüssigkeit nicht über einen bestimmten Punkt hinaus komprimiert werden kann. Schieben Sie ein Ende eines dicken Strohhalms in eine 1-Zoll-Scheibe Kartoffel. Ziehen Sie den Strohhalm heraus und lassen Sie einen Pfropfen Kartoffel im Stroh. Schieben Sie den Kartoffelstopfen mit einem Spieß in die Mitte des Strohhalms. Füllen Sie den Strohhalm mit Wasser und schieben Sie den Strohhalm in ein anderes Stück Kartoffel, um einen zweiten Stopfen zu bilden, wobei das Wasser zwischen den Kartoffelstopfen eingeschlossen wird. Schieben Sie den neuen Kartoffelstopfen mit dem Spieß auf. Sie werden feststellen, dass sich der andere Stecker ebenfalls bewegt. Das eingeschlossene Wasser kann nicht weiter komprimiert werden und drückt gegen den Kartoffelkolben.
Hydraulischer Wagenheber
Hydraulikzylinder dienen zum Heben sehr schwerer Gegenstände. Sie können sehr einfach ein Modell eines Hydraulikwagens bauen. Kleben Sie einen Plastiksandwichbeutel über das Ende eines Plastikschlauches, um einen luftdichten Verschluss zu erhalten. Kleben Sie einen Kunststofftrichter auf das andere Ende des Röhrchens. Legen Sie die Plastiktüte flach auf einen Tisch oder eine andere Oberfläche und legen Sie ein Buch darauf. Halten Sie den Trichter höher als den Beutel und gießen Sie langsam Wasser hinein. Die Tasche füllt sich mit Wasser und hebt das Buch an.
Hydraulischer Druck
Demonstrieren Sie den Hydraulikdruck in Hebebühnen mit zwei Spritzen mit stumpfer Spitze - wie beim Kochen. Schließen Sie ein kurzes Stück Plastikschlauch (ca. 5 bis 6 cm lang) an eine Spritze an. Füllen Sie die andere Spritze mit Wasser oder Pflanzenöl und befestigen Sie sie am anderen Ende des Schlauchs. Wenn Sie auf den Kolben der mit Wasser gefüllten Spritze drücken, fließt das Wasser in die andere Spritze und drückt den Kolben um die gleiche Menge nach oben. Wiederholen Sie dies mit einer Spritze, die größer als die andere ist. Sie werden sehen, dass sich das Bewegungsverhältnis ändert - der kleinere Kolben bewegt sich bei gleichem Wasserbewegungsvolumen weiter als der große.