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彈簧的發(fā)明及功能介紹
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彈簧是一類(lèi)常用的五金件,給人們的生活帶來(lái)了便利,那彈簧是如何發(fā)明的?它又有哪些功能呢?我們來(lái)對這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入的探討。
1.彈簧的發(fā)明
彈簧只是個(gè)蓄能器,它有儲存能量的功能,但不能慢慢地把能量釋放出來(lái),要實(shí)現慢慢釋放這一功能應該靠“彈簧+大傳動(dòng)比機構”實(shí)現,常見(jiàn)于機械表。彈簧很早很早之前有應用了,古代的弓和弩是兩種廣義上的彈簧。彈簧嚴格意義上的彈簧發(fā)明家應該是英國的科學(xué)家虎克,雖然那時(shí)螺旋壓縮彈簧已經(jīng)出現并廣泛使用,但虎克提出了“虎克定律”——彈簧的伸長(cháng)量與所受的力的大小成正比。
正是根據這一原理,1776年,使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問(wèn)世。不久,根據這一原理制作的鐘表使用的彈簧也被虎克本人發(fā)明出來(lái)。而符合“虎克定律”的彈簧才是真正意義上的彈簧。碟形彈簧是法國人貝勒維爾發(fā)明的,是用金屬板料或鍛壓坯料而成的截錐形截面的墊圈式彈簧。在近代工業(yè)出現之后,除了碟形彈簧之外還出現了氣彈簧、橡膠彈簧、渦卷彈簧、模具彈簧、不銹鋼彈簧、空氣彈簧、記憶合金彈簧等新型彈簧。
2.彈簧的功能
(1)控制機械的運動(dòng),如內燃機中的閥門(mén)彈簧、離合器中的控制彈簧等。
(2)吸收振動(dòng)和沖擊能量,如汽車(chē)、火車(chē)車(chē)廂下的緩沖彈簧、聯(lián)軸器中的吸振彈簧等。
(3)儲存及輸出能量作為動(dòng)力,如鐘表彈簧、槍械中的彈簧等。
(4)用作測力元件,如測力器、彈簧秤中的彈簧等。彈簧的載荷與變形之比稱(chēng)為彈簧剛度,剛度越大,則彈簧越硬。彈簧是機械和電子行業(yè)中廣泛使用的一種彈性元件,彈簧在受載時(shí)能產(chǎn)生較大的彈性變形,把機械功或動(dòng)能轉化為變形能,而卸載后彈簧的變形消失并回復原狀,將變形能轉化為機械功或動(dòng)能。
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