本小節主要梳理一下，液壓系統中的壓力P，承壓面積A以及系統所傳遞的力F三者之間的關係。
1、帕斯卡定理
帕斯卡定理可表述為：施加於靜止液體上某一點處的壓強，會同時、等值、且沿各個不同的方向傳遞。
如圖1中的三個壓力錶所示，無杆腔中的壓力處處相等。
圖1
2、壓力
液壓系統中，壓力是由阻力產生的，我們稱之為動壓。而由於重力引起的壓力，我們稱之為靜壓。
圖2
靜態壓力是表示當流體想要運動時卻受到了限制，不能發生流動。如圖3所示，重物受重力的作用，將活塞桿向下壓。但是由於前端的控制閥處於關閉狀態，使得活塞桿無法下落。
因此，被困在液壓缸無杆腔中的油液獲得重物的勢能，獲得的能量我們可以通過壓力錶以壓力的形式中度量出來。
圖3
另一方面，動態壓力與流體的動能有關。
因此，當流體所受阻力增大時，動態壓力就增大。請看圖3中的演示：
當不斷減小節流口的通流面積時，壓力錶的讀數不斷增加；
當不斷增大節流口的通流面積時，壓力錶的讀數不斷減小。
圖3
有一點需要說明，當流體經過節流口時，由於摩擦等損失的存在，會導致節流口前後存在壓力差。也就是說當流體經過節流口時，存在能量損失。
當流體經過節流斷面時，流速是最大的，即流速的增加伴隨著節流斷面處壓力的大大降低。
當流體流過節流斷面之後，擴展進入更大的區域，速度下降，壓力增加。
但下游壓力不會完全恢復到上游的壓力（對比圖4中前後兩個壓力錶的讀數），這是由於較大內部紊流和能量消耗的結果。
圖4
3、伯努利定理
在能量的基礎那一小節，我們講過，一個系統的總能量必須保持恆定。
伯努利原理指出，當流體的動能（流體速度）減小時，那麼它的壓力能（壓力）則必然增大。（該定理的前提是忽略流體的粘性損失）
通過圖5可以直觀理解該原理：
當減小管路中間部位的管徑時，該處流速不斷增加，但是壓力錶的數值不斷減小。
當增大管路中間部位的管徑時，該處流速不斷減小，但是壓力錶的數值不斷增加。
圖5
4、面積
圓的面積計算公式為：A=πr²
這個用不著多說。
在液壓系統中，我們最關心的是與流體相接觸的零部件的面積。比如圖6中，液壓缸的活塞面積。
圖6
5、FPA 三角形
如圖7所示，我們稱之為FPA三角形，它可以很直觀的展示液壓系統中力、壓力以及被驅動面積三者之間的關係。
圖7
下面我們就來看看如何應用這個FPA三角形。
如果我們知道了系統壓力P和液壓缸活塞的面積A，那麼我們就可以求出系統所傳遞的力F的大小。
如圖8所示，知道了系統壓力P=250psi，活塞面積A=10in²，就可算出力F的大小為2500lbf（lbf表示英制單位，磅力）。
圖8
如果我們知道了系統壓力P和系統所傳遞的力F的大小，那麼我們就可以求出活塞面積A的大小。
如圖9所示，知道了系統壓力P=325psi，力F=2000lbf（lbf表示英制單位，磅力），就可算出活塞面積A的大小為6.15in²。
圖9
如果我們知道了系統所傳遞的力F的大小和活塞面積A的大小，那麼我們就可以求出系統壓力P的大小。
如圖10所示，知道力F=2000lbf（lbf表示英制單位，磅力）,活塞面積A=10in²，就可算出系統壓力P的大小為200psi。
圖10
6、力的放大作用
如圖11所示，在左側液壓缸的小活塞底部施加一個較小的力，那麼右側液壓缸就可以獲得一個較大的舉升力。從圖中可知，該力被放大了5倍之多。
圖11
好了，以上就是今天的內容。
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