液压技术的核心是古老的，其基本原理已被观察和使用了数千年。水力利用的早期可以追溯到古美索不达米亚和埃及。然而，现代液压动力（定义为通过受限加压流体传输力）真正始于约瑟夫·布拉马于1795年发明的液压机，该发明应用了一个多世纪前发现的科学原理。
液压的历史是一个两部分的故事：一是利用流动水进行工作的古代实践，二是利用受限流体倍增力的现代科学。关键的转折点是工业革命期间17世纪物理学在创造改变世界的机器上的应用。
从流动水到传输动力
“液压”一词可能具有误导性，因为其含义已经演变。最初，它指的是水通过管道和渠道的流动，这项技术已用于灌溉和土木工程数千年。然而，现代工程学使用该术语来描述通过加压受限液体来传输动力的系统。
古代水利工程
最早的液压工程形式专注于水流管理。早在公元前6000年，美索不达米亚和埃及的文明就创建了复杂的运河和灌溉系统。
后来，波斯帝国开发了坎儿井（qanat），这是一种巧妙的地下水道，利用重力将水从含水层引到地表。罗马渡槽是另一个著名的长距离水利工程范例。
这些系统非常精湛，但它们利用的是水的自然特性——其重量和向下流动的趋势。它们没有在受限空间内利用压力来做功。
第一批液压机械
使用液压原理的机器的最早证据来自公元前3世纪左右亚历山大港的希腊化时期。
克特西比乌斯（Ctesibius）被认为是压力泵和水力风琴（hydraulis）的发明者，水力风琴利用水压向管道提供稳定的气流。他的同时代人拜占庭的菲隆（Philo of Byzantium）描述了一种水车，这是最早从流动水中提取机械功的装置之一。
这些发明代表了一个关键的进步：从简单地移动水到利用水的特性来操作设备。
改变一切的科学飞跃
近两千年来，进步是循序渐进的。液压技术的真正革命需要对流体物理学有基本理解，这一发现将解锁将力倍增到几乎无法想象程度的能力。
布莱兹·帕斯卡与压力原理
在17世纪中叶，法国物理学家和数学家布莱兹·帕斯卡（Blaise Pascal）提出了以他名字命名的原理。帕斯卡定律指出，施加到封闭的、不可压缩流体上的压力会均匀且不减地传递到流体的每个部分及其容器壁上。
这是理论上的关键。这意味着施加到小面积上的少量力可以在较大面积上产生成比例的巨大力。
力倍增的力量
想象一个装有水的密封容器，里面有两个活塞：一个小的和一个大的。
根据帕斯卡定律，如果你用适度的力推动小活塞，产生的压力会均匀分布。同样的压力会向上推动大活塞。因为大活塞的表面积大得多，它产生的总向上力被大大放大。这就是所有现代液压动力的秘密。
现代工业液压的诞生
虽然帕斯卡提供了科学原理，但工业革命的实际独创性才将他的原理转化为一项改变世界的技术。
约瑟夫·布拉马的液压机
1795年，英国发明家约瑟夫·布拉马（Joseph Bramah）和他的助手亨利·莫兹利（Henry Maudslay）获得了液压机的专利。该设备是帕斯卡定律的直接而巧妙的应用。它使用一个小手泵向气缸施加压力，然后气缸会升高一个大活塞，能够产生巨大的压缩力。
布拉马的压机可用于金属成型、材料压制和举起令人难以置信的重物。它被广泛认为是第一台真正的工业液压机械，标志着我们今天所知的这项技术的诞生。
从水到油的转变
早期的液压系统，包括布拉马的系统，都使用水作为流体。虽然有效，但水会导致腐蚀并具有较差的润滑性能。在20世纪，工程师开始使用矿物油，这解决了生锈问题，提供了自润滑，并在更宽的温度范围内表现更好。这一转变最终确定了现代液压系统的设计。
液压历史上的关键里程碑
了解液压的历史可以阐明这项基本技术是如何发展的。您的关注点应取决于您是对其古老根源、科学突破还是其现代工业形式感兴趣。
- 如果您的主要关注点是古代起源：用于灌溉和公共工程的水流管理技术可以追溯到8000多年前的早期美索不达米亚。
- 如果您的主要关注点是科学原理：所有现代液压的理论基础是由布莱兹·帕斯卡在17世纪50年代通过发现压力在受限流体中的行为方式奠定的。
- 如果您的主要关注点是现代工业技术：液压动力时代始于1795年约瑟夫·布拉马发明液压机，该机器首次应用帕斯卡定律来创建实用的机器。
最终，从古代渡槽到当今强大的液压机械的旅程，是人类智慧将自然的基本力量转化为可控的巨大动力源泉的故事。
总结表：
| 时代 | 关键发展 | 大约日期 |
|---|---|---|
| 古代起源 | 美索不达米亚的灌溉运河 | 公元前6000年 |
| 古典时代 | 克特西比乌斯的压力泵和水力风琴 | 公元前3世纪 |
| 科学突破 | 布莱兹·帕斯卡提出帕斯卡定律 | 17世纪50年代 |
| 工业诞生 | 约瑟夫·布拉马发明液压机 | 1795年 |
| 现代演变 | 从水基到油基液压流体的转变 | 20世纪 |
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