彈簧材(cái)料應用

2018-12-15 8:49:23

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大多數(shù)材料都有不同程度的彈性，如果将其彎曲，便會以很大的力量(liàng)恢(huī)複其原形。在人類(lèi)曆(lì)史上，一定很早(zǎo)就注意到(dào)樹苗(miáo)和幼樹的樹枝(zhī)有很(hěn)大的撓性，因為許(xǔ)多原始文化利用這一特性，在特制的門(mén)後(hòu)或籠子後(hòu)楔上一根棍，或者用活結套在一根杆上向下拉；一旦松開張(zhāng)力，這根棍或杆就會往回彈。他(tā)們就用這種辦(bàn)法來捕捉飛禽走獸。實際上，弓就是(shì)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(zhōng)世紀時，這種想法開始出現在(zài)機械(xiè)上，如紡織機、車床、鑽機、磨(mó)面機和鋸。操作(zuò)者用手或腳踏闆給出下壓沖(chòng)程，将工作機械(xiè)往下拉，這時用繩索(suǒ)固定在機械上的一根杆(gǎn)彈回，産生往複運動。

彈(dàn)性材料的抗扭性不亞(yà)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(yòng)搓成的腱(jiàn)繩或毛繩拉緊的扭(niǔ)簧，用以代替簡單的彈(dàn)簧來加強石弩和抛石機的威力。這時人們開始認識到，金(jīn)屬(shǔ)比木頭、角質(zhì)或任何這類有機物質的(de)彈性更大。菲洛（其寫作年代約為公(gōng)元前(qián)200年）把它作為一項新發現來進行介紹(shào)。他(tā)估計讀者是難以置(zhì)信的(de)。凱爾(ěr)特人和西(xī)班(bān)牙人的劍的彈性，引起了他的亞曆山大城的前輩(bèi)的注意。為了弄清楚劍為什(shí)麼有彈(dàn)性(xìng)，他們進行了許多實驗。結果他(tā)的師傅克特西比發明了抛石機，抛石機的彈(dàn)簧是用彎曲的(de)青銅闆作成的——實際上是最早的片簧；菲洛本人又進一步改進了這(zhè)些抛石機。富有創造性的克特西比(bǐ)在發明這種抛石機後，又想(xiǎng)出了另一(yī)種(zhǒng)抛石機(jī)—一它利(lì)用(yòng)汽缸内空氣在受壓的情況下(xià)産生的彈性工作。

在很久以後人們才想到：如果壓縮一根螺(luó)旋杆，而不是彎曲一根直杆(gǎn)，那麼金屬彈簧儲存的(de)能量就會更大。據伯魯(lǔ)涅(niè)列斯(sī)基的小傳記載，他(tā)制作過一口鬧鐘，其中使用了(le)若幹代彈簧。有人指出(chū)，在附有一些奇特的(de)螺旋彈簧鐘表(biǎo)圖的15世紀末葉的一本(běn)機(jī)械手冊中(zhōng)有這架鬧鐘的圖(tú)樣。這類彈簧也用于現代的捕鼠器。帶圈簧（水平壓縮(suō)而不是垂直壓縮的彈簧）的鐘表，在1460年左右肯定已(yǐ)開始使用(yòng)了，但基本(běn)上是皇室的奢(shē)侈品，大約又過(guò)了1個世紀(jì)，帶彈簧的鐘表才成為中産階級人士的标志。

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