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      液壓發展史

      作者:
      來源:
      2021/02/26 09:32
      【摘要】:
      很久以前就有利用風和水流動的力使某種“機構”代擰人進行工作的記載。大約在5000年前就有靠風力行駛的船,2000年前就有利用水流力運轉的水車。 但是,無論是上面提到的帆船,還是水車利用流體力的方法,都與現在的液壓機構不同。 與帆船、水車利用流體力方法一樣的。當前用得最多的是汽車的變矩器。

        很久以前就有利用風和水流動的力使某種“機構”代擰人進行工作的記載。大約在5000年前就有靠風力行駛的船,2000年前就有利用水流力運轉的水車。

      但是,無論是上面提到的帆船,還是水車利用流體力的方法,都與現在的液壓機構不同。

      與帆船、水車利用流體力方法一樣的。當前用得最多的是汽車的變矩器。

      把兩臺電風扇相向并列放置,讓一個電風扇旋轉,在其風力的帶動下,使另一臺沒接電瀝的電風扇轉動。液壓變矩器即是應用這一原理進行工作的。

      壓力機、挖掘機所使用的液壓機構利用流體流動力的方式與上面不同,它們是根據帕斯卡水壓機原理”中流體壓力(靜壓力)進行工作的。

      帕斯卡原理是17世紀中期發現的,然而方便的液壓機構的價格到現在達到可以接受的程度,花了將近200年的時間。

      1882年有龍門創床往復運動利用液壓的記載。這與19世紀60年代亨利酸性轉爐煉鋼法被廣泛采用聯系起來,是非常有意思的。那時原本昂貴的鋼用酸性轉爐法能以很低的成本大眾生產了。

      制造環壓流體容器必須使用點強度的鋼材,因而可以說價格低的鋼材的大世生產和液壓機械有療很密切的聯系。

      到了1920年液壓泵發展到一定的水平,能夠很容易地獲得可靠的壓力源。

      此后,利用液壓機構不但能進行單純的往復運動。還能自由調整速度、換向時間等,其使用范闈逐步向磨床、拉床、鉆床擴大。

      在第二次世界大戰中。液壓技術以令人驚奇的速度發展。液壓機構、隨動機構在飛機艦船、兵器方面以驚人之勢被開發、采用。

      戰后這些精密的液壓機構和隨動機構也向一般產業延伸,得到長足發展。

      在日本,與20世紀50年代產業復興相應。盛行從海外引進液壓技術,其中從美國引進的最多。

      因此,涉及液壓機器和液壓機構時。其英語名稱比較混亂。

      帕斯卡原理是1654年,帕斯卡(Blaise Pasca,1623~1662年,法國)在31歲時寫的《流體平衡論》種介紹“水壓機的原理”時提出的。

      當時對“真空是什么”的各種說法很多。在長Im左右的帶底的玻璃管內裝滿水銀。將底朝上立在水銀槽中,水銀下降到8個刻度高,此時玻璃管上部殘留的空腔叫做“托里拆利真空”。

      該真空是真正什么也沒有的空間,還是有什么眼睛行不見的東西,是當時爭議最大的問題。

      與亞里士多德學派交叉的經院哲學學者們主張“自然厭惡真空”,所以一般認為真空處總是由其他物質充滿的笛卡兒從帕斯卡那里看到了其空實驗的用具時,仍然未改變自己的想法,他認為所謂真空的地方,實際是由非常小的物質“以太”填充的。

      帕斯卡相信“相關自然現象必須通過實驗證明”。于是在義兄貝里的幫助下,反復進行托里拆利其空的實驗,看其是什么物質。

      有時在多姆山的山頂和山麓測措托里拆利其空水銀柱的高度。

      山頂和山麓高度投約為1000m,在山頂測定的水銀柱的環度比在山觀測定的水銀柱的高度約低76mm。

      現在,帕斯卡親自使用的實驗裝置、各種器具等的記錄仍被保存著。

      帕斯卡驗證了有關氣壓和水銀柱的平衡問題、流體對稱問題的特殊情況。他在開始進行幾空實驗大約七年后完成了《關于大氣的重量》、《流體平衡論》兩篇論文。

      他在《流體平衡論》中介紹水壓機的原理”時寫道:“在一個密閉的容器里裝滿水,開兩個口。一個口的面積是另一個口面積的100倍。分別在兩個口塞上活塞密封。”這樣個人壓小活塞頂得上100個人壓大活塞”這就是現在所講的”帕斯卡原理“。

      把這個原理應用于水壓機時利用與活塞面積成比例的關系能得到任意大的力。因此當時研制出了新型的杠桿機械。

      然而,與普通的杠桿和螺栓的作用一樣,把小活塞壓下100mm時,大活塞只上升1mm。換句話說,即總的工作量不變。

      帕斯卡也把工作量不變問題同重心問題結合起來證明。

      相對于"液壓”或“液壓工程”的英語是hydraulics,英漢詞典寫著“hydraulics,水理學、水力學。形容詞hydraulic項是水力的、用水的、水力學等。還布把hydraulic press作為“水壓壓力“復合詞的例子。

      這祥,"液壓”和“水壓“有很深的關系。水是以我們最容易利用的形態存在于自然界的液體。用液體進行某種操作時會行先想到水,沒有比它更容易得到、更便宜的液體了。

      液壓機構的原型是帕斯卡實驗用的水壓機及其原理。用液壓代替水僅100年前的事。

      在1654年《水壓機原理》發表之后,約230年或240年漫長的時間里,不是使用”液壓“而是使用“水壓”。

      不用說即使現在也使用“水壓",只是與液壓”相比,僅在一定的領域中使用。并且數量也少。一般很難引人注意。例如:對于赤熱的鐵塊成型時用的鍛壓機械。用油有起火的危險,故使用水壓。

      最初的蒸汽機是根據威斯坦的專利制造的。該專利是1663年出現的。

      100年后,瓦特發明了改良型蒸汽機。對該蒸汽機進行各種改良。將其作為工業用動力元件廣泛使用。

      在那以前作為動力元件使用的只有水車和風車。不用說精密的機床尚未出現。連泵或起重機都全是手工制造,最初使用木材做原料。

      用木材做原料時,不存在生銹的問題。

      從19世紀初到后半葉,開發出了各種機床,也制造出了相當完美的水壓機械。

      然而用水有限制,如存在生銹和腐蝕問題,潤滑性也不好。而且使用溫度必須限制在0-100℃等。這些限制條件讓人很傷腦筋。

      常在室外使用的建筑機械如果用水壓機,嚴冬時會因凍住而不能運轉,盛夏又因會蒸發而必須常常補充水。

      從19世紀初到19世紀末,隨著高強度鋼的生產工藝簡化,常用的設備進一步普及,用于精密加工的機床。其動力元件有汽油機(內燃機)、柴油機(內燃機)、電動機。

      之后,出現了用石油精制潤滑油的方法,一下子從“水壓“過度到”液壓“。

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