液压传动基础知识——力和力矩

液压贼船

在本小节中，我们主要了解 关于力和力矩的概念，由于论坛字数限制，请与“液压传动基础知识——能量、功和功率”同时观看。

1、力

我们先举一个例子：

一辆火车，以非常快的速度向西行驶。

突然，火车撞上了一块巨石，我的天呐。

呃呃呃，别担心，没有人员伤亡！

其实，你需要考虑的只是下面两个问题：

1、巨石会何去何从呢？

• 巨石会开始向西运动，因为火车是向西推它的。
• 巨石发生了运动，说明它从火车上获得了动能。
  
  

2、火车会发什么变化？

火车的运动会减慢，因为它把一部风动能给了石头。

当发生碰撞时，火车对巨石施加了一个力。即火车上的一部分能量传递到了石头上，所以石头发生了移动。

那么，力究竟是指什么呢？它是两物体接触后，发生的一种相互作用，这种作用能使两者发生相对的运动。

我们最熟悉的力莫过于重力了。你的身体受到重力的作用而拖拽你向地心运动。如果你跳到空中，重力会重新把你拽回地面。看看图6的跳一跳，娱乐一下！

图6

力既即可以使物体沿某一条直线运动，也可以使物体绕某一个中心转动。图7为直线力，图8为旋转力。

图7

图8

多种力可以同时施加在一个物体之上。在图9所示的铲车上，有多个力施加在上下运动的箱子上。到底有几个力呢？大家可以思考一下。

图9

• 首先，重力永远是将重物拽向地面的，即便重物在向上运动的过程中也是如此。
• 其二，摩擦力总是起减慢物体运动的作用，它从物体中获取动能，并转化为热和噪声，作了无用功。
• 另外，压力也同样是一种力。当液压油或者是压缩气体被压缩时，它们自身就存储了大量的能量。当压力得到释放时，油液或压缩空气中存储的能量，就会跟随介质一起流动，这些能量可以提升重物或者使重物下降。
  
  

如图10所示，即使物体处于静止状态，但这不代表没有力作用于它。

图10

当然，如果一个物体静止不动，或者以匀速运动，那么作用于该物体上的所有力是平衡的。

如果一个物体处在加速运动或者是减速运动，亦或是运动方向发生改变的过程中，那么作用于该物体上的力是不平衡的。

为了求解作用于物体上的力，你需要知道下面两件事。

• 质量——你需要知道该物体的构成成分。
• 加速度——由于力的作用，该物体在加速或减速时速度变化的快慢。
  
  

举个例子，我们从飞机上扔下一个质量为2500kg的重物，如图11所示。由于受到重力的作用，这个物体会以9.81m/s2的加速度向下加速运动。施加于该物体上的重力到底是多少呢？我们看下面的计算。

图11

力 = 质量 x 加速度，数学式为F=ma

F = 2500 kg x 9.81 m/s2

F = 24525 kg·m/s2

F = 24525 N

我们继续往下看，牛顿是衡量力大小的单位。表示这个力能改变某一质量块的运动（加速、减速、运动方向的改变）的快慢程度

• 如果你想快速改变质量为100kg的物体的速度，那就需要对其施加很大的力。
• 如果你想快速改变质量10kg的物体的速度，那就需要对其施加中等的力。
• 如果你想慢慢地、逐渐地改变质量100kg的物体的速度，那就需要对其施加中等的力。
• 如果你想慢慢地、逐渐地改变质量10kg的物体的速度，那就需要对其施加很小的力。
  
  

2、力矩

力矩是用来衡量旋转力的大小的物理量。

有很多方法可以产生旋转力。最常见的就是如图12所示，你用老虎钳去拧螺栓了。

为了计算出图12中的力矩，我们需要计算出施加给扳手的合力的大小，以及力臂的长度。

图12

力矩 = 力 x 力臂

力矩 = 15 newtons x 0.2 meters

力矩 = 3 newton-meters（Nm）

综上，施加于老虎钳上的力矩是3Nm。记住，力矩的单位是Nm。

hngfwwf

，讲解的通俗易懂

华源007

讲解的不错，学习了

zhangar43

哥……这是给初中生看的吧……跟液压有啥关系呦。正经上过学的，谁不知道这些个呀，关键对工作也没帮助啊。
干检修不需要这个。干设计，他都干液压设计了，这么基础的知识能不懂？

液压贼船

zhangar43 发表于 2018-7-30 17:07
哥……这是给初中生看的吧……跟液压有啥关系呦。正经上过学的，谁不知道这些个呀，关键对工作也没帮助啊。 ...

存在即合理，正是因为基础，所以很多人会忽视

才赋

液压贼船 发表于 2018-7-30 19:24
存在即合理，正是因为基础，所以很多人会忽视