液压与气动技术课程基础

1、液压与气动技术课程基础托里拆利实验马德保半球实验大气压强地球周围包着一层厚厚的空气，它主要是由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氦、氖、氩等气体混合组成的，通常把这层空气的整体称之为大气层它上疏下密地分布在地球的周围，总厚度达1000千米，所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强，就像浸在水中的物体都要受到水的压的压强一样。标准大气压为：1.013105Pa（帕斯卡）大气压强产生的原因空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞每次碰撞，气体分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞

2、的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。物体压强p=F/S （在都使用国际单位制时，单位是pa）在受力面积一定时，压力越大，压强的作用效果越明显。（此时压强与压力成正比） 在压力不变的情况下，增大受力面积可以减小压强；减小受力面积可以增大压强（此时压强与受力面积成反比）液体压强p=gh ( p液=F/S=G/S=mg/S=液Vg/S=液Shg/S=液hg=液gh）(1)液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强(2)液体的压强随深度增加而增大在同种液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越

3、大。牛顿三定律牛顿第一定律任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时（Fnet=0）,总是保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。即：质量是惯性大小的量度. 惯性大小只与质量有关,与速度和接触面的粗糙程度无关. 质量越大,克服惯性做功越大；质量越小,克服惯性做功越小.牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同. 公式： F=ma牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反.F=-F 质量守恒定律在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。或

4、者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，物质质量既不会增加也不会减少，只会由一种形式转化为另一种形式。能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。帕斯卡原理加在密闭液体任何一部分上的压强，必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化

5、。这就是说，在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将同时传到各点。引言当今建筑机械中使用液压系统十分广泛。液压系统已越来越多地得到应用。例如在许多挖掘机上，利用液压系统提升和降下动臂，移动铲斗，以及机器上部结构的回转动作。引言为什么使用液压系统？液压系统在动力传递中具有用途广、效率高和简单的特点。液压系统的任务就是将动力从一种形式转变成另一种形式。液压发展的历史液压学科学是一门年轻的科学仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压机中首次使液压得到了实际

6、使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。流体动力学和流体静力学水力学科学自帕斯卡发现以来得到了长足发展。事实上，它现在已划分成两门科学。流体动力学就是我们所说的运动液体科学。液体静力学就是我们所说的压力液体科学。当今使用的大部分液压机械以流体静力方式运行。压力和流动压力和流动是每一个液压系统中的两种主要参量。压力推动或施加力或扭矩。流动使事物移动。什么是压力？压力是什么和如何形成的？流体(气体或液体)受挤压时会膨胀并产生作用力。这就是压力。当你把空气注入轮胎时，则产生了压力。你连续将越来越多的空气注入轮胎，气体将向外推动轮胎壁，这种推力就是压力的一种形式。然而，空气是一种气体，因此它可以

7、被压缩。密闭流体的压力如果您推动密闭的液体，则产生压力。这种压力在装有液体容器的各点上是相等的。如果压力太大，容器会破裂。帕斯卡定律压力和力的关系液压杠杆在下图所示的活塞模型中，通过液压杠杆互相平衡重量。只要活塞面积与重量成比例，小活塞上的小重量就可以平衡大活塞上的大重量。其原因是，液体在相同的面积上作用着相同的力。机械杠杆1 公斤的猫坐在距杠杆支点5 米的位置，它与坐在距杠杆支点一米位置的 5 公斤的猫可以使杠杆平衡，就像液压杠杆中的平衡重量一样。液压杠杆中的能量传递流体在相同的作用面积上的作用力相同。两只尺寸完全相同的油缸，因为每只活塞的面积相等，所以当我们以10 公斤的力向下按动一只活塞

8、时，它使另一只活塞产生10 公斤的上推力。假定系统另一端大活塞的表面面积为 50 平方厘米，小活塞的面积为1 平方厘米，当我们将10 公斤的力作用于较小的活塞时，根据帕斯卡定律，它将产生10 公斤/平方厘米的压力作用于大活塞的每一个部分，因此，大活塞接受总共为500 公斤的力。什么是流动？当液压系统的两点上有不同的压力时，流体流动至压力较低的一点上。这种流体运动叫做流动。城市水厂在我们的水管中形成压力或水位差。我们打开龙头时，压力差异将水压出。液压系统中的泵产生流量。这一装置连续推出液压油。速率和流量速率是液体通过规定点流动的速度。流量是指在规定的时间内有多少液体流经某一点。当两者流量相同时，小筒径油缸运动速度比大筒径油缸更