Курс: «Физика и механика», модуль «Пневматика»
Урок «Рычажный подъёмник»
Самый высокий лифт
Лифт Байлонг – самый высокий свободно движущийся лифт в мире. Находится в Китае в провинции Хунань и поднимает туристов на высоту 360 метров – на смотровую площадку одной из вершин живописных скалистых гор. Двухэтажная кабина лифта вмещает 50 человек. В комплекс входит три таких лифта грузоподъемностью 3750 кг каждый
Технология
  • Сборка модели.
  • Проверка механизмов.
  • Анализ результатов.
  • Использование механизмов – рычаги.
Естественные науки
    • Площадь.
    • Свойства сжатых газов.
    • Силы.
    В технический словарик
      • Сжатие
      • Цилиндр
      • Сила
      • Рычаги
      • Манометр
      • Давление
      • Насос
      • Пневмопереключатель
      • Масса
      Дополнительно потребуется
        -
        Установление взаимосвязей
        Рычажные подъёмники предназначены для обеспечения легкого и безопасного доступа к местам работы на высоте и часто используются вместо лестниц-стремянок. Такие подъёмники способны поднимать тяжёлые грузы. На рабочей площадке достаточно места, чтобы разместить необходимые инструменты и не стеснять движения рабочих.

        Учащимся предстоит собрать рычажный подъёмник и изучить, как масса груза и высота, на которую его поднимают, влияют на работоспособность механизма.
        Конструирование
        Сборка рычажного подъёмника
        Производится по Инструкциям 1А (полностью) и 1В (до с. 11, шаг 15).
        • Накачивайте воздух в пневматическую систему так, чтобы обеспечить плавный подъём платформы.
        • Опустите платформу.
        • Отпустите платформу – она должна резко вернуться в исходное положение. Если этого не произошло, проверьте, нет ли утечки воздуха из системы.
        • Опустите платформу и стравите сжатый воздух из баллона.
        Рефлексия
        Исследование

        Определите, как от массы груза и максимально возможной высоты его подъёма зависит, сколько раз потребуется нажать насос для подъёма платформы на эту высоту.
        Сначала подумайте, сколько раз нужно нажать насос, чтобы поднять платформу А на максимальную высоту. Запишите свое предположение в Рабочий бланк.

        Затем проверьте на практике, сколько раз пришлось нажимать насос. Запишите полученные результаты в Рабочий бланк.

        После этого проделайте то же самое с рычажными подъёмниками В, С и D. Повторите эксперимент несколько раз, чтобы удостовериться в воспроизводимости результатов.

        Для варианта А (с. 11, шаг 15) потребуется нажать насос около 12 раз.

        Для варианта В (с. 12, шаг 16) потребуется нажать насос около 20 раз.

        Для варианта С (с. 17, шаг 21) потребуется нажать насос около 17 раз.

        Для варианта D (с. 18, шаг 22) потребуется нажать насос около 28 раз.

        Чтобы проверить, как учащиеся усвоили материал, задайте им следующие вопросы:

        • Что должно произойти в соответствии с вашим предположением? Почему?
        • Как работает рычажный подъёмник?
          Рычажный подъёмник представляет собой систему рычагов первого рода, соединённых между собой осями в центре каждого рычага (наподобие лезвий ножниц).
        • Как можно проверить, «чисто» ли был поставлен эксперимент?
          Был ли стравлен сжатый воздух из баллона?
        Развитие
        Какое давление потребуется?

        Теперь вы знаете, сколько раз нужно нажать насос, чтобы поднять платформу на максимальную высоту.
        Подсоедините к пневматической системе манометр и определите, какое для этого понадобится давление (с. 20, шаг 24).
        Сначала подумайте, какое давление необходимо, чтобы поднять платформу А на максимальную высоту.
        Запишите свое предположение в Рабочий бланк.

        Затем проверьте на практике, какое потребовалось давление. Запишите полученные результаты в Рабочий бланк.

        После этого проделайте то же самое с рычажными подъёмниками В, С и D. Повторите эксперимент несколько раз, чтобы удостовериться в воспроизводимости результатов.

        Для варианта А (с. 11, шаг 15) потребуется давление около 1,0 бар.

        Для варианта В (с. 12, шаг 16) потребуется давление около 1,5 бар.

        Для варианта С (с. 17, шаг 21) потребуется давление около 1,4 бар.

        Для варианта D (с. 18, шаг 22) потребуется давление около 2,1 бар.

        Дополнительный вопрос

        • Почему, сразу после того, как платформа достигает максимальной высоты, давление в системе понижается?
          При поднятии платформы поршень в гидравлическом цилиндре двигается вверх и, соответственно, площадь поверхности, на которую давит сжатый воздух, увеличивается, что и приводит к небольшому падению давления.
        Made on
        Tilda