Tài nguyên

Máy phân tách dùng trọng lực

ở giữa
SEADSTEM Gravity Separator Experiment Photo: © iStock icarmen13
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...
Tài nguyên
Thí Nghiệm
Đối tượng
Kỹ thuật Vật lý
Các chủ đề
Năng lượng Quy trình kỹ thuật
Thời gian hoạt động
2 - 3 giờ

Mục tiêu của dự án này là chế tạo ra một loại máy phân loại đá cẩm thạch chạy bằng trọng lực, có khả năng phân loại các quả cầu nhựa lớn và nhỏ – tượng trưng cho đá và đá quý.

Sience S
Technology T
Engineering E
Mathematics M
Giới thiệu

Máy phân loại có đủ hình dạng và kích cỡ, từ máy phân loại đồng xu đồ chơi bé nhỏ đến máy rây công nghiệp khổng lồ được sử dụng trong thu hoạch và chế biến thực phẩm. Dù chúng được dùng để phân loại cái gì, tất cả máy móc này đều có một điểm chung: chúng tự động hóa một nhiệm vụ khó, thậm chí là nhiệm vụ mà con người không thể làm được! Không khó để phân loại một vài tờ đôla theo mệnh giá hoặc sử dụng một cái rây cầm tay cho một chén bột. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn làm việc tại một ngân hàng và phải phân loại hàng ngàn đồng xu, hoặc tại một nhà máy chế biến thực phẩm xử lý hàng ngàn cân bột mì? Khi đó, nếu có máy để làm giúp thì rất hữu ích.

Trong ngành khai thác mỏ cũng vậy. Những người khai thác cổ xưa theo quy trình thủ công, được gọi là đãi (đãi vàng), để tách cốm vàng khỏi bụi bẩn và cát trong chảo. Các mỏ công nghiệp hiện đại sử dụng nhiều quy trình tự động để tách đá quý và khoáng sản có giá trị khỏi bụi bẩn và các loại đá khác. Một số hệ thống phân loại sử dụng các cảm biến điện phức tạp, ví dụ để đo từ tính và tính ánh kim của kim loại, để phân loại chúng.

Những người khác sử dụng các phương pháp cơ học kiểu như tấm sàng, nơi có các lỗ thủng với kích thước khác nhau cho các hạt rơi xuyên qua. Các hạt có đường kính nhỏ hơn lỗ thủng của tấm sàng rơi xuống dưới, trong khi đó các hạt lớn hơn nằm ở trên cùng. Một số hệ thống sử dụng luồng khí nén để thổi bay các vật liệu nhẹ hơn, trong khi các vật liệu có khối lượng cao hơn vẫn được giữ nguyên. Có khi, các máy phân loại cơ học này được cung cấp năng lượng từ mô tơ, nhưng các hệ thống đơn giản chỉ được cung cấp bởi trọng lực.

Trong dự án này, mục tiêu của bạn là chế tạo một máy phân loại chạy bằng trọng lực, có thể phân loại các viên bi nhựa lớn và nhỏ (tượng trưng cho đá và đá quý), giống như các hình số 1 và số 2. Bạn sẽ bắt đầu với một cốc lẫn lộn các quả cầu có kích thước khác nhau, đổ chúng vào máy và máy cần phân loại chúng thành hai cốc riêng biệt. Hãy nhớ rằng các máy trong Hình 1 và 2 chỉ là hai ví dụ về cách bạn có thể tiếp cận nhiệm vụ. Chúng không phải là phướng án “tốt nhất” và bạn có thể đưa ra thiết kế của riêng mình, sáng tạo hơn hoặc hoạt động tốt hơn.

Mục tiêu chính
  1. Xây dựng một máy phân loại chạy bằng trọng lực có thể phân loại các quả cầu nhựa nhỏ và lớn.
  2. 2Hiểu rằng trọng lực có thể được sử dụng để tách hỗn hợp các vật có khối lượng khác nhau.
  3. Hiểu biết về sự khác nhau giữa các khái niệm khối lượng, trọng lượng và khối luượng riêng chính là cơ sở cho phương pháp phân loại theo trọng lực.
  4. Hiểu được phân loại theo trọng lực được sử dụng trong ngành công nghiệp khai thác mỏ như thế nào.
Câu hỏi hướng dẫn
  1. Phân loại trọng lực dựa trên cơ sở nào?
  2. Sự khác biệt giữa phân loại trọng lực và đãi là gì?
  3. Trong cuộc sống bạn có thể thấy sự phân loại trọng lực ở đâu?
  4. Sự khác biệt giữa trọng lượng và khối lượng là gì?
  5. Tại sao trên Trái Đất trọng lượng và khối lượng được sử dụng với nghĩa tương đồng?
  6. Khối lượng liên quan đến trọng lượng như thế nào?
  7. Vì sao hay bị nhầm lẫn giữa trọng lượng và khối lượng?