彈簧的起(qǐ)源曆史

2018-8-30 8:35:09

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　　大多數材料都有不同(tóng)程度的彈性，如果将其彎曲，便(biàn)會以(yǐ)很大的力量恢複(fú)其原形。在人類曆(lì)史上，一定很早就(jiù)注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大(dà)的(de)撓性，因為許多(duō)原始文化(huà)利用這一特性，在特制的門後或籠子後楔上一根(gēn)棍，或者用活結套(tào)在一根杆上向(xiàng)下拉；一旦松(sōng)開張力，這根棍或杆就會往回彈。他們就用這種辦法來捕捉飛禽走獸(shòu)。實際上，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(ràng)其回彈。中世紀時，這種(zhǒng)想法開始出現在機械上，如紡織(zhī)機、車床、鑽機、磨面機和鋸(jù)。操作者用手或腳踏(tà)闆給出下壓沖程，将(jiāng)工作機械往下拉，這時用繩索固定在機(jī)械上的一根杆彈回(huí)，産生往複運動。

　　彈性材料的抗扭性不壓于它的抗撓性。希臘帝國時期（大概是公元前4世紀）發明(míng)了用搓(cuō)成的腱繩或毛繩拉緊的扭簧，用以代替簡單(dān)的彈簧來加強石弩和抛石機的(de)威(wēi)力。這時人們開始認識到，金屬比木頭(tóu)、角質或任何這類有機物質的彈(dàn)性更大。菲洛(luò) （其寫作年代約為公元前200年）把它作(zuò)為一(yī)項新發現來進(jìn)行(háng)介紹。他估計讀者(zhě)是難以置信的。凱爾(ěr)特人和西班牙人的劍的彈性，引(yǐn)起了他的亞曆山大城的前輩的注意(yì)。為了弄清(qīng)楚劍為什麼有彈性，他們進行(háng)了(le)許多實驗。結果他的師傅(fù)克特西比發明了抛石(shí)機，抛石機的彈簧是用彎曲的(de)青(qīng)銅闆作成的--實際上是最早(zǎo)的片簧；菲洛本人又進一步改進了這些(xiē)抛(pāo)石機。富有創造性的克特西比在發明這種抛石機後，又想(xiǎng)出了另一(yī)種抛石機-一它利用汽缸内空(kōng)氣在(zài)受壓(yā)的情況下産生(shēng)的彈性工作。

　　在很久以後人們才想到：如果壓縮一根螺旋杆，而不是彎曲一根直杆，那麼金屬彈(dàn)簧儲存的能量(liàng)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(dài)彈簧。最近有人指出(chū)，在附有一些奇(qí)特的螺旋(xuán)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(de)圖樣。這類(lèi)彈簧也(yě)用于現代的捕鼠器(qì)。帶圈簧（水平壓縮而不是垂(chuí)直壓(yā)縮的彈簧）的鐘表，在1460年左右肯定已開始使用了，但基(jī)本上是皇室的奢(shē)侈品，大約又過了(le)1個世紀，帶彈簧的鐘表才成為中(zhōng)産階級人士的标志。

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