Это вести с курса Т.И.Невидимовой "Научная игрушка"- одно из выполненных мною заданий. Мы с детьми любим механизмы с гидравлическими приводами, много лет их уже конструируем. А начинаем изготавливать их уже с начальной школы. Первый механизм у нас всегда – подъемный кран. Итак, инструкция по изготовлению подъемного крана.
Название: Подъемный кран с гидравлическим приводом
- Для какого возраста: 8+
- Анонс, краткое описание
Сегодня мы изготовим гидравлический привод из двух шприцов, соединенных трубочкой. Стойки крана и стрелу сделаем из толстых трубочек для коктейля. И приведем стрелу крана в движение с помощью нашего гидравлического привода.
Гидравлический привод широко используется на практике в механизмах: экскаваторах, прессах, подъемниках, домкратах, тормозах. Преимущество гидравлических механизмов заключается в удобстве передачи энергии от двигателя к рабочим механизмам машины. Не нужны какие-либо промежуточные механизмы (шестеренки, рычаги и коленвалы) между двигателем и ковшом, например. Достаточно провести шланг, заполненный жидкостью. Только в настоящих механизмах вместо воды используется специальное гидравлическое масло, но принцип действия модели и настоящего механизма одинаков.
Что нужно
- Трубочка для коктейля 3 шт
- Шприц медицинский 5 мл 2 шт
- Пенопласт 18*10*2см
- Мягкая проволока 8 см
- Шило
- Канцелярский нож
- Полоска картона 1*5см
- Зубочистка
- Узкий скотч
- Трубочка пластиковая от медицинской системы 20см
- Термопистолет с клеем
Ход работы:
1. На пенопластовой платформе в двух местах на расстоянии 2-3 см друг от друга сделай шилом отверстия для трубочек от коктейля. Чуть расширь отверстия ножницами.
2. Вставь в отверстия две трубочки для коктейля. Приклей их термоклеем. Проколи шилом на концах трубочек сквозные отверстия.
3. В третьей трубочке, она будет стрелой крана, проколи два отверстия. Одно на краю, а другое, отступив 40мм от края.
4. С помощью зубочистки закрепи стрелу крана между двух стоек.
5. Теперь изготовим гидравлический привод. Соедини между собой трубочкой два шприца, предварительно заполнив трубочку и один шприц водой. У второго шприца выпусти весь воздух. Получаем гидравлический привод. Нажимая на один поршень, замечаем, что выдвигается поршень у другого шприца.
6. Подключи теперь гидравлическую систему к крану. Для этого шприц на кране должен остаться пустым и поршень задвинут максимально в шприц. А стрела крана максимально поднята вверх. Между стоек крана размести пустой шприц. Тонкой проволочкой прикрути поршень пустого шприца к концу стрелы (там для этого уже есть отверстие). А сам шприц скотчем прикрути к стойкам крана.
Двигая поршень второго шприца, ты можешь поднимать и опускать стрелу.
Научное объяснение для детей, а также побуждение их к модификациям, экспериментам, оригинальному дизайну, вопросам, ассоциациям, вариантам игры, установлению связей с предыдущими и последующими игрушками… Только что вы создали для игрушки возвратно-поступательный гидравлический двигатель.
В основе принципа действия игрушки с гидроприводом лежит закон Паскаля, который говорит, что давление в жидкости или в газе передается во все стороны одинаково. Что ты и увидишь, когда ты изготовишь простейший гидравлический привод из двух шприцов и трубочки. Таким образом, мы можем передавать давление, оказываемое на один поршень шприца, другому поршню через воду по изогнутой трубке. При этом трубка может быть скручена каким угодно образом, давление по обе стороны трубки будет одинаковым. Главное, чтобы трубка не была переломлена.
Комментарии для педагогов: в какой ситуации применение активности будет полезно, фишки, узкие места, варианты, возможности расширения - например, вариант применения для старших классов, углубленные научные объяснения.
Для механизма берем толстые трубочки без гофры. Я их покупаю в ИКЕА.
Хороший подвод к теме Рычаги (1,2,3 рода) - для более старших детей
Разобрать, почему используем рычаг 1 рода (вынос гидроцилиндра из рабочей зоны стрелы)
Ссылка на видео, которое вы разместили в Youtube
https://www.youtube.com/watch?v=oIGMnAuZx3U
Здесь более сложные модели с гидроприводами, выполненные моими учениками: https://www.youtube.com/watch?v=Sn6l42FnvHg
