彈簧材料應用

2018-12-15 8:49:23

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大多(duō)數材料都(dōu)有不同程度的(de)彈性(xìng)，如果将其彎曲，便會以很大的(de)力量恢複其原形。在人類曆史上，一定很早就(jiù)注意到樹苗和(hé)幼樹的樹枝有很大的撓性，因為許多原始文化利用這(zhè)一特性，在特制的門後或(huò)籠子後楔上一根棍，或者用活結套在一(yī)根杆上向下拉；一旦(dàn)松開張力，這根棍或(huò)杆就會往回彈。他們就用這種辦法來捕捉飛禽走獸。實際上(shàng)，弓就是按這種方式利用幼樹彈性的彈簧；先向後拉弓，然後撒手，讓其回彈。中世(shì)紀時(shí)，這種想法開始出(chū)現在機(jī)械上，如紡織(zhī)機、車床、鑽機、磨面機和鋸(jù)。操作者用手或腳踏闆給出下壓沖程，将工作(zuò)機械往下拉，這時(shí)用繩索固定在機械上的一根杆彈(dàn)回，産生往複運動。

彈性材料的抗扭(niǔ)性不亞于它的抗撓性。希臘帝國時期（大概是公元前4世紀）發明了用搓(cuō)成的腱繩(shéng)或毛繩拉緊的扭簧，用以(yǐ)代替簡單的彈簧來加強石弩和抛石機的威力。這時人(rén)們開始認識到，金屬比木頭(tóu)、角質或任何這類有機(jī)物質的彈性更大(dà)。菲(fēi)洛（其寫作年代約為公元前200年(nián)）把它作為一項新發現來進行介紹。他估計讀者是難以(yǐ)置(zhì)信的。凱爾特人和西班牙人的劍(jiàn)的彈性，引起了他的亞曆山大城的前輩的注意。為了弄清(qīng)楚劍為什麼(me)有彈性，他們進行了(le)許多實驗。結果(guǒ)他的(de)師傅克特西比發明了抛石機，抛石機的彈簧是用彎曲的青(qīng)銅闆(pǎn)作成的——實際上(shàng)是最早的片簧；菲洛本人又進一步改(gǎi)進(jìn)了這些抛石機。富有創造性的克特西比在發明這種抛石機後，又想出了另一種抛石機—一(yī)它利用(yòng)汽缸(gāng)内空氣在受壓的情況下産(chǎn)生的彈性工作。

在很(hěn)久以後人們才想到：如果(guǒ)壓縮一根螺旋(xuán)杆，而不是彎曲一(yī)根直杆，那麼金屬(shǔ)彈簧儲存的能量就會更大。據伯魯涅列斯基(jī)的小傳記載，他制作過一口鬧鐘，其中使用了若幹代彈簧。有(yǒu)人指出，在附有一些奇特的螺旋彈簧鐘表圖的15世紀末葉的一本機械手冊中有這架鬧鐘的圖樣。這類(lèi)彈簧也用于現代的捕鼠器。帶圈簧（水平壓(yā)縮而不是垂直壓(yā)縮的彈(dàn)簧）的鐘表，在1460年左右(yòu)肯定(dìng)已開始使用了(le)，但基本上是皇室(shì)的奢侈品，大約又過了1個世紀，帶彈簧的鐘表才成為中産階級人(rén)士的标志。

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