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彈簧的起源

   大多數(shù)材料都有不同程度的彈性睦柏,如果將其彎曲,便會以很大的力量恢復其原形。在人類歷史上丁溅,一定很早就注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大的撓性,因為許多原始文化利用這一特性探遵,在特制的門后或籠子后楔上一根棍窟赏,或者用活結(jié)套在一根桿上向下拉;一旦松開張力箱季,這根棍或桿就會往回彈棕健。他們就用這種辦法來捕捉飛禽走獸。實際上雳雄,弓就是按這種方式利用幼樹彈性的彈簧秕肚;先向后拉弓,然后撒手匙久,讓其回彈袭吗。中世紀時,這種想法開始出現(xiàn)在機械上趾马,如紡織機苏昨、車床、鉆機艘尊、磨面機和鋸坪秒。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程,將工作機械往下拉罚考,這時用繩索固定在機械上的一根桿彈回煞嫩,產(chǎn)生往復運動组弥。

    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(fā)明了用搓成的腱繩或毛繩拉緊的扭簧逗爹,用以代替簡單的彈簧來加強石弩和拋石機的威力亡嫌。這時人們開始認識到,金屬比木頭掘而、角質(zhì)或任何這類有機物質(zhì)的彈性更大挟冠。菲洛 (其寫作年代約為公元前200年)把它作為一項新發(fā)現(xiàn)來進行介紹。他估計讀者是難以置信的袍睡。凱爾特人和西班牙人的劍的彈性知染,引起了他的亞歷山大城的前輩的注意。為了弄清楚劍為什么有彈性斑胜,他們進行了許多實驗控淡。結(jié)果他的師傅克特西比發(fā)明了拋石機,拋石機的彈簧是用彎曲的青銅板作成的——實際上是最早的片簧止潘;菲洛本人又進一步改進了這些拋石機掺炭。富有創(chuàng)造性的克特西比在發(fā)明這種拋石機后,又想出了另一種拋石機—一它利用汽缸內(nèi)空氣在受壓的情況下產(chǎn)生的彈性工作凭戴。

    在很久以后人們才想到:如果壓縮一根螺旋桿涧狮,而不是彎曲一根直桿,那末金屬彈簧儲存的能量就會更大逆酣。據(jù)伯魯涅列斯基的小傳記載刹越,他制作過一口鬧鐘,其中使用了若干代彈簧鹉鉴。最近有人指出妨菩,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糙枚。這類彈簧也用于現(xiàn)代的捕鼠器彪选。帶圈簧 (水平壓縮而不是垂直壓縮的彈簧)的鐘表,在1460年左右肯定已開始使用了檐伞,但基本上是皇室的奢侈品剂现,大約又過了1個世紀,帶彈簧的鐘表才成為中產(chǎn)階級人士的標志切拳。


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