許多人聽說過與他們的汽車或其他類型的車輛或機(jī)械有關(guān)的液壓術(shù)語，但是大多數(shù)人對(duì)液壓原理是如何工作的幾乎一無所知。他們可能對(duì)水被用來做某事有一個(gè)模糊的概念，僅此而已。實(shí)際上，水力學(xué)對(duì)于如何用水來做自己的工作非常有趣。本文興迪源機(jī)械帶來液壓系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用。
一、什么是水力學(xué)？
水力學(xué)可以是用于研究液體及其功能的術(shù)語，但是大多數(shù)人在聽到該術(shù)語時(shí)會(huì)想到它在工程中的用途，液壓系統(tǒng)通過使用加壓流體為發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，這些液壓機(jī)對(duì)少量流體施加壓力，以產(chǎn)生大量動(dòng)力。
這是液壓系統(tǒng)的基本思想：封閉系統(tǒng)中的水從一側(cè)施加壓力，該壓力迫使其抵靠容器另一側(cè)的活塞，這會(huì)將能量傳遞到活塞中，迫使其向上舉起一些東西，因?yàn)樗系膲毫Σ粫?huì)讓水倒流，所以除非釋放該壓力，否則活塞永遠(yuǎn)不會(huì)以相反的方式運(yùn)動(dòng)。這意味著在系統(tǒng)操作員允許將其釋放之前，無論活塞正在舉起什么東西都是安全的。例如，如果活塞升高叉車的叉齒，它們將保持升高，直到釋放液壓。
約瑟夫·布拉瑪（Joseph Bramah），水力之父
1700年代后期，英國機(jī)械師兼工程師約瑟夫·布拉瑪（Joseph Bramah）開始研究帕斯卡定律的實(shí)際應(yīng)用，這是法國數(shù)學(xué)家布萊斯·帕斯卡爾（Blaise Pascal）提出的原理。該法則規(guī)定，如果將壓力施加在狹窄空間內(nèi)的流體上，則壓力將在各個(gè)方向上通過流體傳遞而不會(huì)減小。當(dāng)它撞擊狹窄空間的邊緣時(shí)，壓力將以直角作用于該空間?；旧?，作用在較小區(qū)域上的力可以在較大區(qū)域上按比例生成較大的力。
例如：在10平方英寸的空間上施加100磅的壓力將產(chǎn)生每平方英寸10磅的壓力。由于10 x 10平方英寸實(shí)際上有100平方英寸，因此壓機(jī)最多可支撐1,000磅。
這對(duì)于大多數(shù)人來說可能沒有意義，但對(duì)布拉瑪來說，它有潛力成為一種新型的液壓機(jī)。1795年，他的研究獲得了回報(bào)，他為第一臺(tái)液壓機(jī)申請(qǐng)了專利。眾所周知，如今的布拉瑪印刷機(jī)大獲成功。
二、液壓系統(tǒng)零件：
液壓系統(tǒng)由四個(gè)主要部分組成，這些成分包含液體，施加壓力，并將產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以供實(shí)際使用。
1）儲(chǔ)水箱：這里是存放液體的地方，儲(chǔ)液罐還將熱量傳遞到液壓系統(tǒng)，并幫助從儲(chǔ)存的流體中去除空氣和不同類型的水分。
2）泵：泵負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)中，它是通過移動(dòng)儲(chǔ)液罐中的流體來實(shí)現(xiàn)的，有許多不同類型的液壓泵，每種泵的工作方式略有不同，但是，所有泵都遵循使流體通過壓力運(yùn)動(dòng)的相同基本原理，這些類型的泵中的一些包括齒輪泵，活塞泵和葉片泵。
3）閥門：系統(tǒng)中的閥門用于啟動(dòng)和停止系統(tǒng)，并控制流體的流向，閥門包含許多閥芯或提升閥。它們可以通過電動(dòng)，手動(dòng)，液壓，氣動(dòng)或機(jī)械方法來致動(dòng)。
4）執(zhí)行器：這些設(shè)備將產(chǎn)生的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能供使用，這可以以幾種不同的方式來完成，該系統(tǒng)可以使用液壓馬達(dá)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或者可以使用液壓缸產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)來完成，還有幾種不同類型的執(zhí)行器用于特定功能。
三、液壓系統(tǒng)中使用什么流體？
有些人認(rèn)為液壓系統(tǒng)會(huì)用水，這一點(diǎn)可能是正確的，但是，還有其他流體效果更好，因?yàn)樗鼈兂藗鬏斈芰恐?，還潤(rùn)滑了系統(tǒng)并自我清潔。以下是當(dāng)今使用的幾種不同類型的液壓油：
1）水基流體：這些流體非常耐火，但是，必須密切注意它們，因?yàn)樗鼈兲峁┑臐?rùn)滑性不如某些其他類型的液體，它們也可能在高溫下蒸發(fā)。
2）石油基流體：這些流體是當(dāng)今最受歡迎的流體，實(shí)際上，可以通過添加不同的添加劑對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自定義。例如，可以對(duì)這些流體進(jìn)行改性以包括防銹和抗氧化劑，抗磨劑，防腐劑和極壓劑。它們也相當(dāng)便宜。
3）合成液：最后，還有人造潤(rùn)滑劑，它們?cè)诟邷睾透邏合到y(tǒng)中也非常有用，它們還可以防火并有助于潤(rùn)滑系統(tǒng)。但是，合成液是人造的，可能含有有毒物質(zhì)，它們通常也比其他類型的液壓油更昂貴。
四、液壓系統(tǒng)的應(yīng)用：
盡管大多數(shù)人都沒有意識(shí)到，但我們每天都在使用液壓系統(tǒng)。以下是一些如何每天使用此系統(tǒng)的示例：
1）汽車和其他車輛：
汽車中液壓系統(tǒng)最重要的用途是在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)使用制動(dòng)液將壓力傳遞到制動(dòng)墊上，然后將其壓在車軸上并使車輛停止行駛。
一些車輛還具有液壓懸架，這種類型的懸架可將汽車從群中提起，從而使駕駛員的乘坐更加順暢和舒適。
2）叉車：
叉車中使用液壓系統(tǒng)將承重叉腳抬離地面，并在叉車移動(dòng)時(shí)將負(fù)載保持在空中，叉車的液壓系統(tǒng)被描述為車輛的心臟，這是事實(shí)：液壓升降系統(tǒng)完成了大部分工作，沒有它，車輛將無法移動(dòng)貨盤。
3）NASA設(shè)備：
NASA以多種不同方式使用液壓系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可用作航天飛機(jī)和其他設(shè)計(jì)用于離開地球軌道的車輛上的輔助動(dòng)力裝置，航天飛機(jī)利用三種不同的獨(dú)立液壓系統(tǒng)作為備用發(fā)電機(jī)，起落架還使用了液壓裝置，以在起飛后將起落架向上移動(dòng)到梭體中，并在著陸時(shí)將其伸出。
4）建筑設(shè)備：
在建筑設(shè)備和其他重型機(jī)械中，液壓系統(tǒng)可用于提升，壓緊或拆分系統(tǒng)，挖掘機(jī)，劈木機(jī)和起重機(jī)都利用液壓進(jìn)行操作。這些車輛通常具有大的鏟斗或其他部件，這些大的鏟子或其他部件需要大量的動(dòng)力來操作，并且如果不使用液壓系統(tǒng)，則將更加昂貴且難以供電。
五、結(jié)論：
液壓設(shè)備最便宜，但可以產(chǎn)生大量動(dòng)力，因此最常用于舉升或移動(dòng)重物，盡管液壓技術(shù)的思想很簡(jiǎn)單并且已有數(shù)百年歷史，但由于它工作得很好，因此工程師只能改進(jìn)液壓系統(tǒng)的某些組件，而不能完全用新的東西代替。
