ماشین های هیدرولیکی
جرثقیل هیدرولیکی_ جلسه چهارم
اهداف:
- طراحی یک جرثقیل هیدرولیک
وسایل مورد نیاز:
- 2 عدد سرنگ
- یک عدد لوله سرم
- چوب بستنی یا چوب آبسلانگ (چوب آبسلانگ را با جستجو در اینترنت می توانید به صورت بسته ای تهیه کنید
- مکعب چوبی کوچک (4-5 عدد)
- بست پلاستیکی (4-5 عدد)
در این جلسه می خواهیم با استفاده از آموخته هایمان یک جرثفیل هیدرولیک طراحی کنیم. برای شروع کار خوب است اندکی در اینترنت به جستجو بپردازید و ببینید که جرثقیل های واقعی از چه اجزایی تشکیل شده اند؟
ما تصمیم گرفته ایم برای ساخت این جرثقیل از وسایل زیر استفاده کنیم. اگر شما ایده ی بهتری داشتید می توانید بر اساس آن پیش بروید. فقط دقت کنید که جرثقیل شما باید تحمل وزن اجسامی که بلند می کند را داشته باشد.
ابتدا بخش اصلی جرثقیل را می سازیم و سپس ماشین و دیگر اجزای آن را تکمیل می کنیم.
چارچوب فوق را با استفاده از چهار عدد چوب آبسلانگ می سازیم. مکعب چوبی را نیز کحگم می چسباینم. جهت چسباندن قطعات بهترین وسیله چسب حرارتی است. اما اگر در دسترستان نیست از چسب چوب یا چسب 123 استفاده کنید.
پایه های جرثقیل را نیز طبق شکل می سازیم. دقت کنید که چوب ها حداقل به اندازه 2 سانتی متر طول مشترک داشته باشند تا قطعات محکم تر به هم چسبیده شوند. محل اتصال پایه عمودی به چارچوب افقی هنگام بلند کردن بار توسط جرثقیل، بیشترین فشار را تحمل می کند و پس دقت کنید که این بخش به محکم ترین صورت ساخته شود.
فعالیت:
بررسی کنید که چرا بیشترین فشار در پایین پایه عمودی (مکعب آبی رنگ) می باشد؟ برای محکم تر شدن آن چه پیشنهاداتی دارید؟
مرحله بعدی اتصال بازوی جرثقیل است. برای ساختن بازوی مقاومت و استحکام آن در برابر نیروی گشتاور بار بسیار اهمیت دارد. بنابراین طراحی آن را به گونه ای انجام دهید تا وزن بار را بتواند تحمل کند.
می توانید مقاومت بازو را امتحان کنید و بررسی کنید که حداکثر توان آن چقدر می تواند باشد.
توجه کنید که نیروی گشتاور توسط بار به جزثقیل منتقل می شود. این نیرو به چه کمیت هایی وابسته است؟
فعالیت:
درباره نیروی گشتاور و خواص آن تحقیق کنید. برای درک بهتر آن کیسه برداشته و تعدادی کتاب در آن بیاندازید. دستتان را در مقابلتان صاف نگاه دارید!
کیسه کتاب را یک بار روی مچ دستتان بیندازید و یک بار در میانه دست و بار دیگر روی بازو. هر بار سعی کنید کیسه را یک دقیقه کامل نگاه دارید.
در کدام حالت نگاهداری آن راحت تر بود؟ چرا؟
فعالیت:
بازوی یک جرثقیل چه ویژگی هایی دارد؟ آیا می توان طول آن را تا هر مقدار دلخواهی افزایش داد؟ چه مشکلاتی برای این موضوع وجود دارد؟
علاوه بر طول بازو، نحوه اتصال آن به پایه نیز مهم است. توجه کنید که بازوی جرثقیل ثابت نیست و حالت لولایی دارد. بنابراین باید قابلیت این را داشته باشد که به راحتی بالا و پایین رود. ما در این با استفاده از بست پلاستیکی و مکعب چوبی، طبق شکل فوق، لولایی ساده و محکم درست کردیم. شما برای این بخش چه پیشنهادی دارید؟
با ساخت چرثقیل تا این مرحله چارچوب اولیه آماده است. ساختار را کمی امتحان کنید. عملکرد لولا، پایداری پایه ها، محکم بودن و مقاوم بودن بازو در برابر بار و تحمل وزن، لنگر نینداختن ساختار هنگام حمل بار و ... همه از مواردی است که لازم است امتحان شوند.
نصب سیستم هیدرولیک:
ابتدا سیستم هیدرولیکی را طبق توضیخات داده شده در جلسه اول بسازید. توجه کنید که هنگامی که سرنگ پر شد هوایی درون آن نباشدو در این صورت آهسته قدری سرنگ را فشار دهید تا هوای آن خارج شود. ممکن است قدری از آب نیز خارج شود که مجدد آن را پر کنید.
اگر به صورت تجربی دیدید که استفاده از مایعات دیگر، بهتر از آب نتیجه می دهد، می توانید آن ها را جایگزین آب کنید.
فعالیت:
توجه کنید که هدف از ساخت جرثقیل حمل و بالا بردن اجسام سنگین است. به نظر شما برای این منظور هنگام طراحی سیستم هیدرولیک چرثقیل، بهتر است اندازه سرنگ ها به چه صورت انتخاب شود؟
سیستم هیدرولیک را نصب کنید و مطمئن شوید که قادر به بالا پایین بردن بازو می باشد.
 |
ساختار اصلی بالابر شما آماده است. از این جا به بعد را می توانید با خلاقیت خود به گونه ای طراحی کنید که بیشتر به یک جرثقیل واقعی شبیه شود.
در زیر می توانید شکل نهایی ساختاری که ما ساختیم را ببینید.
 |  |
همچنین میتوانید برای آزمودن سازه ها و بررسی عملکرد بالابر ها با دویتان خود مسابقه ای برگزار کنید و بیشترین باری را که می توانید بلند کنید بسنجید.
چه عواملی در تعیین حداکثر ظرفیت بالابر شما موثر می باشند؟
تکلیف:______
محل بازدید/ اردو/ خرید: ـــــــــــــــ
منابع مطالعه:______
مطالب مرتبط:
ماشین های هیدرولیکی_ جلسه اول
فیزیک هیدرولیک_ جلسه دوم
قانون پاسکال و کاربرد آن در زندگی ما_ جلسه سوم
جرثقیل هیدرولیکی_ جلسه چهارم
جعبه با درب هیدرولیکی_ جلسه پنجم
پل بالا رونده هیدرولیکی_ جلسه ششم
