液壓的力量為什麼比別的大?

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液壓機的工作原理很簡單,就是以不可壓縮的流體為介質,將機械能從一點傳遞到另一點。 在當今世界,我們可以看到許多用於工業機器都使用液壓系統。液壓系統的使用簡化了重型機器如起重機和挖掘機的工作,艱鉅的任務變得更容易。

液壓力學是工程學中研究流體力學性質的一門學科。加壓液體用於發電、控制和傳輸。 液壓力學工作背後的想法非常簡單。在一個點上施加的機械力通過不可壓縮的流體傳遞到所需的點。不同類型的液壓馬達和液壓缸在機器運行中利用這種流體動力。管子和軟管引導流體流動,而控制閥調節它們的流量。

液壓的幾種應用形式,包括汽車制動器、千斤頂、起重機和挖掘機等。 為了理解為什麼流體在液壓機械的運行中如此重要,讓我們藉助水槍來理解液壓的概念。在水槍中,噴水通過的噴口或開口較窄,而施力的位置相對較寬。當我們的手指通過扳機施力時,水被推向狹窄的噴口。由於流體是不可壓縮的,因此水從開口流出的速度比按下扳機的速度要快。 在根據液壓原理工作的不同機器中,所發生的動作過程與上例所示完全相反。現在,假設水被高速推過一個狹窄的噴口,在另一端(較寬的一端)產生的力就足以完成一個機械動作。



起重機、挖掘機等大型機器,使用流體管和閘板。這些車輛的駕駛員操縱著迫使液體通過細管的過程,這反過來推動閘板動作。液壓機的功能是基於這個簡單的概念。它有助於我們理解液壓是如何使用的,以及工業液壓中各種應用背後的方法。 液壓和氣壓的主要區別在於前者使用液體,而後者在各種應用中使用氣體。氣體可以被壓縮,而流體是不可壓縮的。液壓系統的工作壓力比氣壓系統的大得多。


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首先我們簡單的瞭解一下液壓,將機械動力利用液體作為工作介質產生壓力來傳遞動力的工作裝置。在液缸裡充滿水或油。充水的叫“水壓機”;充油的稱“油壓機”。通常使用的執行裝置有(液壓缸和液壓馬達)。兩個液缸裡各有一個可以滑動的活塞,如果在小活塞上加一定值的壓力,根據帕斯卡定律,小活塞將這一壓力通過液體的壓力傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。設小活塞的橫截面積是S1,加在小活塞上的向下的壓力是F1。於是,小活塞對液體的壓強為P=F1/SI,能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強必然也等於P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強P在大活塞上所產生的向上的壓力F2=PxS2,截面積是小活塞橫截面積的倍數。從上式知,在小活塞上加一較小的力,則在大活塞上會得到很大的力,從而得知液壓的力這麼大。



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帕斯卡定律:加在密閉液體上的壓強能夠大小不變的被液體向各個方向傳遞。

液壓機由大小兩個液缸組成,加上液體後,用大小兩個活塞封閉。設小液缸的橫截面積為S1,當小活塞對液體施加的壓力為F1時,小活塞對液缸中液體產生的壓強p1=F1/S1。根據帕斯卡定律,液體對大活塞產生的壓強p2=p1=F1/S1。再設大活塞的橫截面積為S2,則液體對大活塞的壓力F2=p2S2=F1/S1·S2=F1·S2/S1,因為S2>S1,所以F2>F1,並且,大活塞的面積是小活塞的面積的幾倍,在大活塞上獲得的壓力就是加在小活塞上的壓力的幾倍。



液壓機有廣泛的應用,大家比較常見的是汽車攜帶的油壓千斤頂,


另外,汽車液壓剎車系統,卡車的自卸裝置,起重機吊臂,

剷車的機械臂等都應用了液壓技術。

研究發現,許多生物體內就有液壓系統,比如含羞草、

捕蠅草的花瓣、枝葉就是利用液壓傳動完成開合的。

海星、

蜘蛛的行走也是利用液壓系統。


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因為液體分子間結構緊密,間隙小,難以壓縮,壓力傳遞直接高效,所以損失小,力氣大



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學過壓強嗎?壓力等於壓強乘於面積,跟千斤頂是一樣的原理,舉起重物的鋼柱和導油管裡的壓強是相等的,但是由於面積差很大,比如20倍吧,壓力等於壓強乘於面積,壓強相等,所以我們只用1倍的力通過油管就可以獲得鋼柱20倍的力。


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因為液體有壓強,壓強,液壓是在液體壓強的基礎上再加上那個大氣壓,所以力氣比較大,想象一下,如果將空氣當時當做壓縮體的話,空氣是可以被壓縮的,但是水難啊,他有一定的限度的,是不容易被壓縮的。


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