大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于液压系统力气大的问题,于是小编就整理了2个相关介绍液压系统力气大的解答,让我们一起看看吧。
为什么液压系统会产生那么大的力?
都没说到点子上,液态的分子间距比气态分子小得多,所以分子之间排斥力大,能承受的力才比气态大得多,所以才能传递得了那么大的力,这才是根本原因,上面有一位说到液体不可压缩性,其实液体并不是不可压缩,只是压缩比太低了,低到可以忽略而已
液压系统,其实就是杠杆原理,杠杆原理的本质是:你想省点力,你就得多走点路(距离),你想省点路,就得多出点力。宇宙中的能量是守恒的,你所做的功,永远等于你移动物体所做的功。你想偷懒是不行的。千斤顶,就是省力不省功的工具,你利用多走了距离,省了力顶起了重物。你所做的功等于你顶起了重物所做的功。我们在移动搬不动的重物时,就利用杠杆原理,多走点距离省了力 ,来慢慢移动它。我们一口吃不了个胖子,我们就一小口一小口的把它吃掉。液压系统为什么有那么大的力呢。其实就是千斤顶。
很多人理解不了压力和压强的区别。换个思路去解释,能量守恒原理。想像成杠杆原理,大力臂×小力=小力臂×大力
泵:输出流量(液压油),特点:高转速(大力臂)×小排量(小力)。
油缸:慢速(小力臂)×大排量(大力)
两者的介质为液压油,理论不可压缩。
用过千斤顶的不难理解,手压杆的运动距离很大,用力较小,油缸顶着的力很大,但行程较慢。
这里涉及到的核心原理就是——帕斯卡定律:在一个密闭容器内充满液体,容器外任一点受力所产生的压强都会被等大的传递到液体各处
这个知识点实际上在初中物理就有接触,而且小编当时记的很清楚,我的物理老师说外面用的液压传动装置(比如液压千斤顶),原理就是这个帕斯卡定律。
用数学公式来表达则更加清楚,一幅超经典的图(见下图)
容器两边各有两块大小不一的活塞,给右边小活塞一个向下的力F1,由于小活塞面积为S1,因此产生的压强P1=F1/S1,根据帕斯卡定律,容器左边的活塞也会受到相同的压强,因此P2=P1,而P2又等于F2/S2,所以这个向上的力F2就等于F1*S2/S1,可以看出F2大于F1,并且两活塞面积差越大,F2就越大。
不过有得必有失(能量守恒),获得的力F2大了,那么大活塞上升的位移就小了。但即便如此,这个原理对于生产实践仍有重要的指导意义。
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很多机械设备都用液压系统来驱动执行机构,生活中看到的挖土机、推土机、起重机、甚至车子的刹车系统也是用液压系统来驱动的。其实液压系统的基本原理简单,通过不可压缩的某种油作介质,把作用一点的力传递到另一点,在这一传递过程而力通常是增大的。因为用的液体介质油是不可压缩的,所以几乎所有的作用力都被传递到另一点。
为什么液压系统会产生那么大的力?
液压系统的精妙之处就是其能进行增压/减压非常简单,因此只需更改活塞头或气缸的尺寸即可。介质油在液压系统中每个作用点的压力是相同的,即P1 =P2=P3=………Pn。这里的P是压强(pa)那么P=F/S,F是作用力(N),S是活塞的受力面积(m^2)。***如施加在较大活塞上的受力面积较大,活塞受到的作用力F也比较大,即F=PS,压强P不变的情况下,受力面积S增加,则F也增加。
***设两个受力面积不同的活塞,例如第一个活塞的直径为4cm,第二个活塞直径为8㎝,那么S2/S1=πr2^2/πr1^2=4,因此第二个活塞的受力面积是第一个活塞的4倍。那么F1=P1S1,F2=P2S2,又因为P1=P2,所以F2/F1=4,因此作用在第一个活塞上的力要是作用在第二个活塞上的力就变为原来的4倍,因此受力面积大的活塞的推力大。
所以说液压系统的压力大,这里压力不是压强而是作用力,在压强一定的情况下,而执行机构的活塞受力面积就会改变及气缸的尺寸的改变,则作用力也在变化,而且用的油是不可压缩的,因此除了在传递过程中的压力损外其余的力几乎都作用在活塞上。
液压为什么力气那么大,它的工作原理是什么?
看一个实验,金属球不同方向开有小孔,金属球中灌满水后连接打气筒,然后用打气筒打气,结果各个小孔都有水喷出。加在密闭液体上的压强能够大小不变的被液体向各个方向传递,这就是著名的帕斯卡定律。
液压传动装置就是利用帕斯卡定律工作的,下图中,粗细不同的两个液缸是连通的,里面的液体被两液缸中的活塞密闭。
设小活塞的面积为S1,大活塞的面积为S2,当在小活塞上施加的压力为F1时,小活塞对密闭液体产生的压强为p1=F1/S1,根据帕斯卡定律,液体对大活塞产生的压强p2=p1=F1/S1,则液体对大活塞的压力F2=p2S2=(F1/S1)·S2=F1S2/S1,因为S2>S1,所以F2>F1,即在小活塞施加不大的力,在大活塞上能获得很大的压力。并且,大活塞的面积是小活塞的面积的几倍,在大活塞得到的压力就是加在小活塞上的压力的几倍。
每种缸的工作原理都是相似的,千斤顶其实是个最简单的油缸了,拿一个手动千斤顶来说,通过手动增压杆(液压手动泵)使液压油经过一个单项阀进入油缸,这时进入油缸的液压油因为单项阀的原因不能再倒退回来,逼迫缸杆向上,然后在做工继续使液压油不断进入液压缸,就这样不断上上升,要降的时候就打开液压阀,使液压油回到油箱,这个是最简单的工作原理,其他的都是在这个基础上改进的。
到此,以上就是小编对于液压系统力气大的问题就介绍到这了,希望介绍关于液压系统力气大的2点解答对大家有用。