Að búa til alítill vatnsdælaer frábært vísindaverkefni sem sýnir grundvallarreglur vökvavirkni og vélaverkfræði. Þetta verkefni er aðgengilegt, krefst aðeins almenns heimilisefnis og veitir skýran skilning- á því hvernig miðflóttaafl er notað til að flytja vökva. Þessi handbók veitir ítarlega, skref-fyrir-skref leiðbeiningasett til að smíða einfalda, hagnýta litla vatnsdælu.
Lítil vatnsdæluverkefni: Nauðsynleg efni og verkfæri
Efnið fyrir þetta verkefni er ódýrt og auðvelt að fá, sem gerir það tilvalið fyrir fræðslu.
Auðvelt aðgengilegur efnislisti
Kjarni verkefnisins byggir á litlum mótor og einföldum plastíhlutum.
• Hagnýt þekking: Þú þarft alítill DC mótor(eins og einn úr leikfanga- eða áhugamálasetti), aplastflöskulok(eða svipað lítið, kringlótt plaststykki), adrekka strá, arafhlaða(3V eða 5V), ografmagnsvír.
•Öryggisráð: Notaðu alltaf lágspennu-rafhlöður (3V eða 5V) til öryggis, sérstaklega þegar unnið er með vatni. Gakktu úr skugga um að allar raftengingar séu fjarlægðar frá vatnsbólinu.
Einföld verkfæri sem þarf til byggingar
Grunnföndurverkfæri duga til samsetningar.
• Hagnýt þekking: Verkfæri sem þarf eru meðal annars skæri, brúðarhníf, heita límbyssu og vírastrimlar.
Byggingarskref og vísindalegar meginreglur smádælunnar
Byggingarferlið leggur áherslu á að búa til virkt hjól og húsnæði til að breyta hreyfiorku í þrýsting.
Skref eitt: Að búa til hjólið
Hjólhjólið er hjarta miðflótta dælunnar, sem ber ábyrgð á að flytja orku til vökvans.
• Hagnýt aðferð: Skerið litla bita af plasti eða stífum pappa til að mynda blöð (blöð). Festu þessar spöngur jafnt um miðju plastflöskuloksins. Hettan og vængarnir mynda saman einfalda miðflóttahjólið. Festið hjólið varlega við skaftið á DC mótornum.
•Vísindaleg meginregla: Útskýrðu að snúningur hjólsins gefur vatninu hreyfiorku. Skífurnar ýta vatninu út frá miðjunni og mynda lágþrýstingssvæði í miðjunni (auga hjólsins) og háþrýstingssvæði í jaðrinum.
Skref tvö: Byggja dæluhlífina og úttakið
Hlífin er nauðsynleg til að fanga orkuna sem hjólið flytur og stýra flæðinu.
• Hagnýt aðferð: Notaðu aðeins stærra ílát eða annan flöskulok til að búa til dæluhlífina. Hlífin verður að passa vel utan um hjólið en leyfa því að snúast frjálslega. Bora eða skera gat á hlið hlífarinnar og festu drykkjarstrá til að þjóna sem úttak.
•Vísindaleg meginregla: Hlífin, sem oft er kölluð hylki eða dreifar, er hönnuð til að hægja á-háhraða vatni sem hjólið kastar út. Þessi hraðaminnkun breytir hreyfiorku (hraða) vatnsins í stöðuþrýstingsorku (haus), sem er það sem ýtir vatninu út úr útrennsli.
Skref þrjú: Raflögn og prófun á dælunni
Lokaskrefið felur í sér að tengja aflgjafann og tryggja að dælan sé vatnsheld.
• Hagnýt aðferð: Tengdu mótorvírana við rafhlöðuna. Notaðu heitt lím til að innsigla mótor og raflögn í burtu frá hugsanlegum snertingu við vatn. Dældu dæluhlífinni á kaf í vatni og virkjaðu aflið.
•Vísindaleg meginregla: DC mótorinn breytir raforku í vélræna orku (snúningur). Hæfni dælunnar til að lyfta vatni (haus hennar) er í beinu sambandi við hraða mótorsins og þvermál hjólsins.
Ályktun: Skilningur á grundvallaratriðum vökvastjórnunar
Þetta einfalda vísindaverkefni sýnir á áhrifaríkan hátt kjarnareglur miðflóttadælu: notkun snúningshluta (hjól) til að búa til þrýstingsmun innan innilokaðs húss (hlíf). Með því að byggja og prófa þessa litlu dælu með góðum árangri færðu grunnskilning á því hvernig vökvastjórnun er náð í ótal raunverulegum-forritum, allt frá heimilistækjum til flókinna iðnaðarkerfa. Hæfni til að flytja vökva á skilvirkan hátt er hornsteinn nútíma verkfræði.