水压机为什么能产生巨大的压力

造机器都要用金属。金属在没有锻打以前,内部是比较疏松的,不能承受很大的力量,必须经过锻造,使它变得更结实,才适合做各式各样承受大力量的零件。

最早的锻造方法,是打铁。老师傅拿着钳子,夹住烧红的金属,甩着铁锤对准铁砧上的金属,一锤一锤地打,这种办法既慢又费力,而且只能锻造几公斤重的零件。后来,人们制出了蒸汽锤和空气锤,能够锻造几吨重的零件。可是,再大一些的机器零件,就没办法锻造了。就拿250吨的钢锭来说,如果它长7米,直径就有2.7米大;把它分开来,要用50辆大卡车才能运完。这样大的锻件,别说老师傅拿锤子打不成,蒸汽锤和空气锤同样对付不了。于是又出现了锻造用的水压机。

水压机真象个大力士,几百吨重的大钢锭到了它手里,就能随意地压成各种形状为什么它能产生那么巨大的压力呢?

因为水压机是应用液体传递压强的规律制成的。十七世纪的时候,法国科学家帕斯卡从实验中发现,外力加在密闭的液体上的压强(每一个单位面积上所受的压力),能够不改变它的大小而由液体向各个方向传递。水压机一般都有大小两个圆筒,两圆筒之间有管子连通,而圆筒里面都装有紧密的活塞。如果在面积为2平方厘米的小活塞上加10公斤的压力,液体就会把每平方厘米5公斤的压力,传到面积为400平方厘米的大活塞上,使大活塞每一平方厘米的面积上,也受到5公斤的压力。这样,大活塞总共受到的压力就是2000公斤。假如我们把大活塞的面积放大到小活塞的1000倍,那么,在大活塞上产生的压力就是作用在小活塞上的压力的1000倍,等于5000公斤。

水压机就是根据这个原理制成的。

水压机的种类很多,锻造用的水压机,只是其中的一大类。这类水压机又可分做两种:一种是自由锻造水压机,一种是模锻水压机。

自由锻造水压机工作时,好象用锤子锻打一样,它能把烧红的钢锭锻压几十下、几百下、几千下,随意锻压成各种各样的形状。模锻水压机与此不同。它是把烧红的铜坯放在钢制的模具里,经过一次或多次锻压,压成一定形状的零件。零件的重量虽然不大,通常从几十到几百公斤,但有些零件必须一次压成,因此得用很大的压力才行。

从理论上来看,可以把水压机造成无限大的压力,但是它的构造很复杂,所以现在世界上最大的自由锻造水压机不超过13000吨,模锻水压机不超过10万吨。我国自己设计、制造的12000吨自由锻造水压机,能锻造230吨重的大钢锭。10000吨以上的水压机,现在全世界一共也只有几十台,连我国在内,也只有几个国家能制造。