Vökvapressa

Taktu tvær sprautur af greinilega ólíkri stærð — til dæmis 5 ml og 50 ml. Mældu hólfþvermál hverrar með skífumáli.

Reiknaðu flatarmál: A = π d² / 4.

Reiknaðu hlutfallið A₂/A₁. Þessi eina tala spáir fyrir um allt sem vélin mun gera, svo skrifaðu hana niður áður en þú prófar nokkuð.

Tengdu sprauturnar tvær saman með slöngu og fylltu alla rásina af vatni, og losaðu hverja loftbólu út.

Loft er óvinurinn og þetta er ekki smáatriði. Loft þjappast saman; vatn gerir það í raun ekki. Loftbóla gleypir högg þitt eins og svampur í stað þess að koma því áfram, þannig að pressan verður svampkennd og skilar aðeins broti af krafti sínum.

Sérhvert vökvakerfi sem nokkurn tíma hefur verið smíðað hefur losunarferli af þessari ástæðu.

Settu stóru sprautuna lóðrétt og settu eldhúsvog undir stimpilinn. Þrýstu á litlu sprautuna með þekktum krafti — settu þekktan massa ofan á hana.

Lestu kraftinn við stóru sprautuna.

Berðu saman við spáða hlutfallið úr skrefi 1. Búast má við samræmi innan kannski 10–20% — mismunurinn stafar af þéttingarnúningi, sem er hinn raunverulegi skattur á sérhverja vökvavél og það sem Bramah gat ekki leyst einn síns liðs.

Merktu við báða stimplana. Ýttu þeim minni um mældan 50 mm og mældu hversu langt þeim stærri hreyfðist.

Búast má við að það sé 50 mm ÷ (A₂/A₁).

Margfaldaðu kraft × vegalengd við hvorn enda. Margfeldin tvö ættu að vera u.þ.b. jöfn. Þú bjóst ekki til orku — þú breyttir skilmálum hennar. Það er þess virði að gera það af ásettu ráði, því þetta er atriðið sem fólk oftast missir af varðandi vökvakerfi.

Endurtaktu skref 3 með þurrum stimplum og síðan með léttri smurningu.

Búast má við að smurða útgáfan skili mælanlega meiri krafti fyrir sama inntak.

Munurinn stafar af núningi þéttinga og hann eykst með þrýstingi — því harðar sem þú þrýstir, því harðar er þéttingin pressuð að holunni. Pressa sem er skilvirk við lágan þrýsting getur verið léleg við háan þrýsting, sem er einmitt vandamálið sem leðurþéttihringurinn og síðar O-hringurinn voru fundin upp til að leysa.

Einkaleyfið. Breskt einkaleyfi 2045, "Obtaining and Applying Motive Power", Joseph Bramah, 31. mars 1795. Pascal hafði sett fram meginregluna árið 1653; Bramah smíðaði vélina.

Hún lak, og Henry Maudslay lagaði hana. Fyrstu pressurnar gátu ekki haldið þrýstingi — pakkningin umhverfis stimpilinn var þrýst út af þeim þrýstingi sem hún átti að halda. Starfsmaður Bramahs, Henry Maudslay, hannaði sjálfherðandi leðurbikarþéttinguna: leðurbikar sem snýr að þrýstingnum, þannig að því harðar sem vökvinn þrýstir, því fastar er þéttingin pressuð að hólfinu. Þrýstingurinn þéttir sitt eigið ílát. Án þess væri einkaleyfi 2045 góð hugmynd sem virkar ekki, og nafn Maudslays á heima við hlið nafns Bramahs — hann varð síðar einn af frumkvöðlum vélsmíðaverkfæra í eigin rétti.

Sjálforkuð þétting er hugmyndin sem lifði pressuna af. Leðurbikarinn, nútíma varavörþétting, O-hringurinn í rauf sinni og stimpilhringurinn í hólfinu virka allir á sama hátt: rúmfræði sem breytir þrýstingnum sem er þéttur í krafinn sem sér um þéttinguna.

Hvert hún fór. Pressa Bramahs gerði mögulega smíði með sviptingu, pökkun í bagga og — ásamt safnhylki Armstrongs hálfri öld síðar — vökvaaflsnet sem knúðu hafnarkrana, snúningsbrýr og leiksviðslyftur í borgum Viktoríutímans. Miðlægar vökvalagnir voru raunveruleg veitua sveitarfélaga, í London til 1977.

Hin heiðarlega takmörkun. Vökvapressa er hæg og slag hennar stutt, vegna skrefs 4. Hún er rangt tæki hvar sem hraði eða ferðalengd skiptir máli, en rétt tæki hvar sem kraftur skiptir máli — þess vegna eru pressur vökvaknúnar en rennibekkir ekki.