液壓沖床

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液壓傳遞力的原理
四百噸的液壓沖床

液壓沖床是應用液壓缸產生壓縮力的沖床,液壓沖床是由英國約瑟·布拉馬英语Joseph Bramah發明[1],在1795年發明了液壓沖床,並且申請了專利。布拉馬在研究當時有關流體運動的文獻後,將其概念應用在沖床上[2]

原理[编辑]

液壓沖床是應用帕斯卡原理:封閉系統的壓力是定值。液壓沖床中有一部份是活塞,有類似泵的作用。其截面積較小,產生較小的力,另一部份是面積較大的活塞,兩者壓力相同,面積較大的活塞其施力也較大。若泵和沖壓的液壓缸分開的話,只需要小直徑的英语Tube (fluid conveyance)連接泵和液壓缸,較容易抵抗液體壓力。

在活塞移動時,在液壓缸中液體(例如液压液)也會隨著移動。假設液體不可壓縮。小活塞位移影響的油體積等於大活塞位移影響的油體積。因此兩者的位移距離會不同,和活塞面積成反比。因此,為了讓大活塞移動,小活塞需要走較長的距離。大活塞出力較大,但位移較短,大活塞受力較小,但位移較長,因此符合能量守恆定律。若大活塞的面積增加,其活動距離會更短。

液壓沖床的概念也可以用在液壓成形英语hydroforming製程中。

應用[编辑]

液壓沖床常用在鍛造鉚接英语Clinching (metalworking)模塑下料英语Blanking (metalworking)深拉英语deep drawing及金屬成型等製製程[3] [4]

流行文化[编辑]

電影《數學謀殺案英语Fermat's Room》中,有一個會漸漸變小的房間,其設計就類似液壓沖床。插畫家Boris Artzybasheff英语Boris Artzybasheff也有畫過一張液壓沖床的圖,沖床的外形類似一個機器人。最近,有一個YouTube頻道Hydraulic Press Channel英语Hydraulic Press Channel芬蘭Lauri Vuohensilta英语Lauri Vuohensilta會在影片中將各様的東西用液壓沖床壓碎[5][6]

參考資料[编辑]

  1. ^ Parker, Dana T. Building Victory: Aircraft Manufacturing in the Los Angeles Area in World War II, p. 87, Cypress, CA, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4.
  2. ^ Carlisle, Rodney (2004). Scientific American Inventions and Discoveries, p. 266. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. ISBN 0-471-24410-4.
  3. ^ Video of hydraulic press. tekaonline.com. Tekameccanica. 2 September 2015 [2 September 2015]. 
  4. ^ Advantages of Hydraulic Presses. MetalFormingFacts.com. The Lubrizol Corporation. 4 February 2013 [23 August 2013]. 
  5. ^ Hydraulic Press Channel. YouTube. [2016-05-31]. 
  6. ^ Welcome to the ‘Hydraulic Press’ YouTube channel, a truly crushing experience. The Washington Post. [2016-06-01].