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“千斤顶”有没有极限?


   平时在修车的时候大家有没有想过,为什么这小小的千斤顶就能把几吨重的汽车抬起来呢?背后是什么原理?千斤顶的极限在哪里?
 
   目前我们常见的千斤顶,主要分为机械千斤顶和液压千斤顶两种。而机械千斤顶中使用最多的就是螺旋千斤顶,它主要由螺杆、手柄、底座、螺母套筒以及齿轮等几部分组成。通过摇动手柄,齿轮随之转动,把螺杆带起来沿着螺旋旋转,然后螺杆再把螺母套筒顶升起来,从而达到将重物顶起的目的。它采用了平行四边形的螺纹和原理,将旋转力转化为了轴向力。
 
   除此之外,它还使用到了杠杆原理,用手压下手柄杠杆,杠杆前端的棘爪会顶住齿条上的齿,向上举升齿条直到棘爪嵌入下一个齿条,以此往复压下杠杆,使千斤顶实现上升的目的。
 
   那这种螺旋千斤顶的重量极限在哪呢?一般小轿车的重量是2吨左右,而一个螺旋千斤顶的极限是100吨,也就是说一个小小的千斤顶能够顶起50辆小轿车。假设人力压杆活塞的面积是1平方厘米,顶杆的活塞面积是100平方厘米,那么我们只需要用1公斤的力,就能顶起100公斤的重物,这种工具完全实现了“四两拨千斤”。
 
   液压千斤顶使用起来要比机械千斤顶更省力。液压千斤顶又被称为油压千斤顶,是一种采用柱塞或液压缸,作为刚性定顶举件的千斤顶,主要利用液压系统做功,它内部的工作介质一般为矿物油。从原理上来说,它基于帕斯卡原理,利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的内能,通过液体内能的变化来传递能量,经过控制阀和管路的传递,实现直线往复式运动和回转运动。
 
   其实,生活中的各种省力器材,包括千斤顶、动轮滑、斜面、杠杆等等,都是省力不省功的。使用它们并不会使你获得额外的力量,在某种程度上它们只是采用了“分而治之”的策略,让你成功实现给看似不可能抬起来的重物做功。
 
记者:盛甜 肖凯 任文 
通讯员:陈星雨

责编:一冰

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