劉佳樂+劉佳良
活塞式抽水機在以前的農(nóng)村十分常見。它主要是利用大氣壓強的原理,通過活塞的來回移動,造成內(nèi)外氣壓差,將水壓至水活塞,通過進水閥門最后從出水口流出的。
在我們學校的一次科學課上,老師給我們講解了抽水機的工作原理。于是,我們課下就根據(jù)大氣有壓力及氣體壓強隨體積而變化的性質(zhì),采用廢棄塑料瓶(以樂百氏AD鈣奶瓶為例),和其它一些材料制作完成了一個活塞式抽水機模型。
一、 設計原理:
圖1是用樂百氏奶瓶制作的抽水機模型外觀圖。瓶口有一個進水單向閥,瓶底部開一個小口,接出一根管子,管子連到注射器上。瓶身中央開一個口作為出水口,出水口接上一個出水單向閥。當拉動注射器的活塞時,瓶內(nèi)氣壓減小,大氣壓把水從進水口壓入;當推動活塞時,水從出水口沿管道流出。
二、 材料的準備及制作:
需要的制作材料主要有:樂百氏奶瓶1個、膠塞1個、廢塑料圓珠筆2支、小鋼珠(或小玻璃珠)2粒、硬質(zhì)膠管1米、小鋼針(或小鐵釘)2枚、502膠水等。
1.制作單向閥。旋出圓珠筆的圓錐形筆嘴,在筆嘴內(nèi)放入小鋼珠,要求鋼珠不能從筆嘴尖漏出,然后用加熱到高溫的小鋼針刺透圓珠筆嘴,固定在小鋼珠上方,作為它的阻攔桿。為了防止漏氣,可在鋼針穿過的筆嘴外圍涂上些502膠水,如圖2所示。另外,鋼針的長度要適中,最好是在穿過之后,兩頭都不露出。按同樣的方法制作好兩個一樣的單向閥。
2.制作出水管和進水管。先制作出水管,在圓珠筆管中插入一根鉛絲,把筆管放到酒精燈上加熱,加熱時要不斷轉(zhuǎn)動,待其軟化后從中間彎成如圖3所示的形狀,彎好后把鉛絲抽出,然后把一個單向閥按圖4所示的方位粘到筆管口上。這樣,一支出水管就做好了。進水管的制作也很簡便,在膠塞上鉆一個孔徑相當于圓珠筆管內(nèi)徑的孔,把單向閥按圖5所示的方位粘到孔口上。
3.各部件制作完畢后,在樂百氏奶瓶上開兩個小孔,孔徑與圓珠筆管外徑保持一樣大,一個在瓶身的中部,另一個在瓶身的底部。然后把出水管插在瓶身中部的孔中,把另一根圓珠筆管插在瓶底的孔中作為抽氣管,然后都用502膠水粘牢。需要值得注意的是,所有的粘接處一定都要密封好,千萬不要出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象。
4.把進水管膠塞安裝到瓶口,用硬膠管把粘在底部的抽氣管連接到注射器上。
這樣,一個樂百氏奶瓶活塞式抽水機模型就做好了。如果需要把水送到更遠些的地方,只需在出水管加套一根膠管即可。抽水時,把進水管口放入水中,不斷抽動注射器,就可以把水從低處送到高處。
責編/劉紅偉