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我們?cè)诼飞嫌袝r(shí)看到:載貨卡車的輪胎壞了,拆換時(shí)就在車下墊上一個(gè)千斤頂,隨著撬桿的反復(fù)起落,車輪就漸漸離開地面,汽車便被頂了起來。
這個(gè)出色的“舉重運(yùn)動(dòng)員”本身還不到10公斤,為什么能產(chǎn)生這樣大的力量呢?下面讓我們用油壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。如圖68所示,油壓千斤頂主要由手動(dòng)柱塞泵1、活塞2以及缸壁內(nèi)的貯油腔3等組成。當(dāng)向上提動(dòng)柱塞泵的撬桿時(shí),油泵的柱塞向上運(yùn)動(dòng),泵的進(jìn)油閥4自動(dòng)被吸開,油就從貯油腔吸入泵內(nèi)。當(dāng)向下壓撬桿時(shí),油就通過泵的排油閥5(即油缸進(jìn)油閥)進(jìn)入缸內(nèi),這樣,就把油缸里的活塞頂起一小段距離。所以,我們就不斷地上下提壓撬桿,活塞也就一點(diǎn)一點(diǎn)地升起,就可以把重物頂起來了。
千斤頂產(chǎn)生的頂力為什么能達(dá)到好幾噸呢?我們以5噸千斤頂為例,它的柱塞泵的斷面積是1.131厘米2,而油缸的面積是9.621厘米2,即為泵面積的8.5倍。因此在一個(gè)密封的容積內(nèi),液壓各處壓力都是一樣大。所以,若在泵的柱塞上受到10公斤的壓力,那么通過油的傳遞,油缸的活塞就可以得到85公斤的頂力。如5噸千斤頂?shù)淖畲笃鹬亓繛?000公斤,則泵的柱塞只需有5000÷8.5=588公斤的向下壓力,就能把5噸重的物體頂起來。
為了使柱塞得到588公斤的力,還得通過撬桿來帶動(dòng)柱塞,桿的重臂為3厘米,力臂為60厘米,即為重臂的20倍。根據(jù)杠桿的平衡原理,若在撬桿上作用29.4公斤的力,柱塞就可以得到29.4×20=588公斤的力。這樣,我們不斷在撬桿端部上下提壓,并大致用30公斤左右的力向下壓,就可以在油缸的活塞上產(chǎn)生5噸的頂力。這就是小小的千斤頂,用力很小卻能頂起幾噸重物的道理。
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