彈簧的起源曆史

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(guǒ)将其彎曲，便會以(yǐ)很大的力量恢複其原形。在人類曆史上，一定很早就注意到樹苗和幼(yòu)樹的樹枝有很大的撓性，因為許多(duō)原始文化(huà)利用這一(yī)特性，在特制的(de)門後或籠子後楔上一根棍，或者用(yòng)活結套在一根杆上向下拉；一(yī)旦松開張力，這根棍或(huò)杆就會往回彈。他們(men)就用這種辦法來(lái)捕捉飛禽走獸。實際上，弓就是按這種方式利用幼(yòu)樹彈性的彈簧；先向後拉弓，然後撒(sā)手，讓(ràng)其回彈。中世紀時，這種想法開(kāi)始出現在機械上，如紡織機、車床、鑽(zuàn)機、磨面機和鋸。操作者用手或腳踏闆給出下壓沖程，将工作機械往下拉，這時用繩索(suǒ)固(gù)定在機械上的一根杆彈回(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(qián)4世紀）發明了用搓成的腱繩或毛繩拉緊的扭(niǔ)簧，用(yòng)以代替簡單的彈簧來加強石(shí)弩(nǔ)和抛石機的(de)威力。這時人們開始認識到，金屬比木頭、角質或任何這類有機物質的(de)彈(dàn)性更大。菲洛（其寫(xiě)作年代約(yuē)為公元前200年）把它作(zuò)為一項新發現來進行介紹。他估計讀者(zhě)是難以置信的。凱爾(ěr)特人和西班牙(yá)人的(de)劍(jiàn)的彈性(xìng)，引起(qǐ)了他的亞(yà)曆山大城的前輩的注(zhù)意。為了弄清楚劍為什(shí)麼有彈性(xìng)，他們進行(háng)了許多實(shí)驗。結果他的師傅(fù)克(kè)特西比發(fā)明了(le)抛石機，抛石機的彈簧是(shì)用彎曲的青銅闆作(zuò)成的--實(shí)際上是最早(zǎo)的片簧；菲洛本人又(yòu)進一步改進了這些抛石機。富(fù)有創造性的克特西比在(zài)發明這種抛石機後，又想出了另一種抛石機-一它利用汽缸内空氣在受壓的情況下(xià)産(chǎn)生的彈性工作。

　　在(zài)很久以後人(rén)們才(cái)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(dàn)簧儲存的能量就會更大(dà)。據伯魯涅列斯基的小傳記載，他制(zhì)作過一口鬧鐘(zhōng)，其(qí)中使用了若幹代(dài)彈簧。最近有(yǒu)人指出，在附(fù)有一些奇特的螺旋(xuán)彈簧鐘表圖(tú)的15世紀末葉(yè)的一本(běn)機械手冊中有這架鬧鐘的圖樣(yàng)。這類彈簧也用于現代的捕鼠器。帶(dài)圈簧（水平壓縮而不是垂直壓(yā)縮的彈簧）的鐘表，在1460年左右肯定已(yǐ)開始使用了，但基本上是(shì)皇室的奢(shē)侈品，大約又過了1個世紀，帶彈簧的(de)鐘表才成為中産階級人(rén)士的标志。

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