液压技术

我们可以利用液压技术通过传递和控制压力和流量来传递控制力和速度。在许多领域，我们可以使用液压驱动和控制技术，例如:工程机械、汽车制造、农业技术、采矿和采矿技术、造船技术、海洋技术、航空航天技术。液压技术的原理并不新鲜。18世纪，伦敦出现了一台液压机。埃菲尔铁塔是由液压千斤顶调节的。大约2000年前，希腊人已经使用水力驱动的机器。液压系统的操作基于帕斯卡定律。帕斯卡定律是，封闭容器中某一部分静态流体的压力变化会无损失地传递给流体的所有部分和容器壁。动画:当有人跳到一个小活塞上时，他给液压系统施加压力。压力也作用在大活塞上:在很大的面积上，压力产生的力可以提升车辆。压力可以通过以下公式计算:

这里:p=压力(psi)f=力(磅)A=面积(平方英寸)

帕斯卡的介绍:

帕斯卡(1621662)

帕斯卡(布莱斯)，法国数学家、物理学家和现代概率论的创始人。他提出了一个关于液体压力的定律，后来被称为帕斯卡定律。他建立的直觉主义原则对后来的哲学家产生了影响，如卢梭和柏格森。帕斯卡出生在法国瓦永的克莱蒙费朗。帕斯卡从小就聪明过人，12岁就爱上了数学。他的父亲是一位受人尊敬的数学家。在他的精心教育下，帕斯卡很小就精通欧几里得几何。他独立地发现了欧几里得的前32个定理，而且顺序完全正确。当我12岁时，发现三角形内角之和等于180度时，我开始向父亲学习数学。16岁时，他加入了巴黎数学家和物理学家小组(法国科学院的前身)。17岁时，他写了一篇题为“圆锥截面理论”的文章，数学水平很高。这是他研究德·萨勒格关于合成射影几何的经典著作的结果。笛卡尔坚决不相信一个16岁的孩子能写出这样的书。反过来，帕斯卡没有认识到笛卡尔的解析几何的价值。1642年，刚满19岁的他设计并制造了世界上第一台机械计算设备，一台使用齿轮进行加减运算的计算机。最初，他想帮助父亲计算税收。这是他想出的减轻父亲计算负担的主意。然而，他在那个时候出名了，它成了后来电脑的原型。加法机成功开发后，帕斯卡认为人类的一些思维过程与机械过程没有区别，因此可以想象用机械来模拟人类的思维活动。1646年前，帕斯卡的家人信仰天主教。由于父亲的疾病，他接触到了一种更深刻的宗教信仰，这种信仰对他后来的生活产生了巨大的影响。帕斯卡与数学家费马通信。他们一起解决了一个由上层赌徒和业余哲学家提出的问题。他不明白为什么他在三个骰子的组合中赌博时总是赔钱。在解决这个问题的过程中，他们奠定了现代概率论的基础。他在短暂的一生中做出了许多贡献，其中最大的贡献是在数学和物理方面。1646年，为了检验意大利物理学家伽利略和托里切利的理论，他制作了一个水银气压计，并在俯瞰巴黎的克莱蒙费朗山顶上反复进行气压实验，为流体力学和流体静力学的研究铺平了道路。在实验中，为了提高托里切利的气压汁，他根据帕斯卡定律发明了注射器和液压机。他对真空问题的研究和著述进一步提高了他的声誉。他从小就体弱多病。然而，正是在1651年至1654年期间，当他请病假时，他专心致志地研究科学，写了许多关于液体平衡、空气的重量和密度以及算术三角形的论文。后一篇论文成为概率论的基础。他还在1655年至1659年间写了许多宗教作品。在他晚年，一些人建议他在纺纱线上发表他的研究结果。所以他沉浸在科学兴趣中。然而，自1659年2月以来，他的病情恶化，使他无法正常工作，满足于他的宗教生活。最后，他在巨大的痛苦中死去。帕斯卡定律是流体(气体或液体)力学中的定律，它指的是封闭容器中某一部分静态流体的压力变化，这种变化会无损失地传递给流体的所有部分和容器壁。帕斯卡首先阐述了这条定律。压力等于力除以作用面积。根据帕斯卡原理，如果液压系统中的一个活塞受到一定的压力，另一个活塞就会产生相同的压力增量。如果第二活塞的面积是第一活塞的10倍，作用在第二活塞上的力将增加到第一活塞的10倍，而两个活塞上的压力仍然相等。液压机是帕斯卡原理的一个例子。它有许多用途，例如液压制动。帕斯卡还发现，静止流体中任何一点的压力在所有方向上都是相等的，也就是说，通过它的所有平面上该点的压力都是相等的。这个事实也被称为帕斯卡原理(定律)。帕斯卡对数学的贡献也很突出。1639年，他在一篇优秀的数学论文《圆锥曲线上》中提出了一个定理，后世称之为帕斯卡定理。他还提出了著名的帕斯卡三角形，并在代数中解释了二项式展开的系数定律。数学家德泽格非常欣赏帕斯卡的才华，将曲线命名为“帕斯卡的神秘六边形”，并亲自担任帕斯卡的老师。在他著名的哲学著作《思想》中，帕斯卡给世界留下了一句名言:“人只是一根芦苇，自然界中最脆弱的东西，但他是一根有思想的芦苇。”科学界关注帕斯卡的成就。国际单位制将“压力”单位定义为“帕斯卡”，因为他是第一个提出“帕斯卡定律”来描述液体压力性质的人。帕斯卡尔的贡献在计算机领域不会被遗忘。1971年引进的帕斯卡语言也是为了纪念这一先驱，并在计算机时代保留帕斯卡的名字。

帕斯卡定律的证明

1.实验设备玻璃瓶，几根火柴和一个橡胶套。2.实验时，取下火柴头，放入瓶中，然后将瓶子装满水，然后将橡胶套紧紧地套在瓶口上。这时，火柴头漂浮在水面上。用手握住橡胶套时，火柴头会慢慢沉入瓶底，松开手时，火柴头会浮到水面上。如图2所示。图2

3.这个实验现象解释了当橡胶套被压下时，瓶子里的气体压力会增加。这种压力从水中传递到每个火柴头，因此一部分水进入火柴头，火柴头由于重量较重而下沉。当手松开时，瓶内气体的压力降低，火柴头内有足够的气压将水从火柴头中压出，使火柴头变轻并浮回到水面。这个实验证明了帕斯卡定律:施加在封闭气体或液体上的压力可以根据原始大小从气体或液体向各个方向传递，并作用在液体上

帕斯卡的发现在日常生活中，我们经常看到没有灌溉的软管是扁平的。当软管连接到水龙头时，水被倒入其中，它变成圆柱形。如果软管上有几只眼睛，水就会从小眼睛向四面八方涌出。水向前流，为什么你能绕过水管？帕斯卡在数百年前就注意到了这种现象。帕斯卡从小就一直乐于问为什么，他喜欢通过实验提出自己的新观点。他想，也许水有四面八方的压力？所以他首先设计了一个实验，那就是“帕斯卡球”实验。帕斯卡的球是一个中空的球，球壁上有许多小孔。球被连接到一个带有可移动活塞的气缸上。水被倒入球和桶中，活塞被向内压，水从每个小孔中喷出，成为一个“多孔水枪”。帕斯卡的实验证明，液体可以把它所受到的压力传递到各个方向。当软管充满水时，它变成圆柱形，因为软管中的水将自来水中的压力传递到墙壁的所有部分。谨慎的帕斯卡没有结束他的研究。他做了很多次实验来研究哪个洞喷出的水最多。结果，人们发现他们射击的距离不是很远，而且距离几乎是一样的。这表明每个孔都受到相同的压力。经过仔细观察，帕斯卡发现了液体传递压力的基本定律，这就是著名的帕斯卡定律。所有的液压机都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”。上海重型机械厂有一台液压机，可以像捏面团一样捏出重达100吨的钢锭。帕斯卡在物理研究方面也取得了杰出的成就。最重要的成就是1653年提出的第一个“帕斯卡定律”。该法律规定:“施加于密封流体任何部分的压力必须根据其原始尺寸从流体向各个方向传递。”所有现代应用的液压机械都是帕斯卡定律的具体应用。特别是近年来，水利科学以崭新的面貌应用于现代科学技术。国际压力单位以帕斯卡命名。1984年，我国颁布的法定单位制也采用帕斯卡(简称“帕”)作为压力单位，有:1帕)=1牛顿(N)/平方米。帕斯卡定律是密封液体传递所施加压力的定律，也就是说，施加到密封液体任何部分的压力都可以保持其大小不变，并沿着液体向所有方向传递到所有地方(包括液体内部和与液体接触的壁面)。这个定律是由法国数学家和物理学家帕斯卡发现的，并被命名为帕斯卡定律。解释:(1)帕斯卡定律以前被翻译成帕斯卡定律。(2)帕斯卡定律是基于液体的不可压缩性。液体体积随压力变化的定律可以表示为v = V0 [β (p-p0)]，其中p0是标准大气压，V0是压力p0下的液体体积，β是液体的可压缩性。压缩系数是一个常数，非常小。例如，水的压缩系数β= 5×10-5/大气压。因此，液体通常被认为是不可压缩的。对于封闭容器中的液体，密度处处相等，因为液体是不可压缩的。由于高度差不大，其内部静压与外部压力相比可以忽略不计(外部压力通常可以高达数十或数百个大气压)。因此，封闭液体中每一点的压力可视为等于外部压力，这是帕斯卡定律。(3)根据帕斯卡定律，在类似于图中所示的连接器中，小的力作用在小活塞上，由活塞产生的压力施加到液体上，因此在被封闭的液体传递之后，可以在大活塞上获得相当大的力。这就是液压机的制造原理。