彈簧是機(jī)械和電子行業(yè)中廣泛使用的一種彈性元件,彈簧最大的特點(diǎn)就是有彈性,因此彈簧在日常生活中被廣泛應(yīng)用,那么,彈簧為什么有彈性?彈簧的種類又有哪些呢?下面跟著學(xué)習(xí)力一起來了解。![]() 為什么彈簧有彈性? 物質(zhì)都有自己的特性。你硬要把干木棍弄彎,木棍就會(huì)折斷,因?yàn)槟竟鳑]有彈性。如果你想把橡皮筋弄彎,那就很客易了,但不管你怎么擺弄,它都不易斷裂,因?yàn)橄鹌そ钣袕椥浴椈傻纳炜s性能很好,任憑你使勁拉、壓,它都能恢復(fù)原樣。當(dāng)然,如果拉力過大,彈簧就會(huì)被拉斷。彈簧是由許多連續(xù)的螺旋形圓圈形成的,稍微用力,它就能夠伸縮。你用力將它拉長,它照樣能恢復(fù)原樣。人們運(yùn)用這個(gè)道理制成了體育用具——拉力器。 其實(shí),所有的固體都有一定的微觀結(jié)構(gòu)(如晶格)。如果施加外力,晶格上的原子就會(huì)離開原來的位置,我們說發(fā)生了“形變”。假如外力撤消后,原子由于受到內(nèi)部作用力的影響,又回到原先的平衡位置,這時(shí)物體就能恢復(fù)原狀,這樣的形變叫作“彈性形變”; 假如外力撤去后,原子所受的內(nèi)部作用力不足以使其回到原來的位置,物體不能恢復(fù)原狀,這樣的形變叫作“塑性形變”。彈性形變發(fā)生在一定限度之內(nèi),如果外力過大,使得物體的形變超出了彈性范圍,這時(shí)物體就不能夠恢復(fù)原狀了。 不同的物質(zhì)有著不同的彈性和塑性,取決于它們分別由哪些原子組成以及各自有怎樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。彈簧之所以能夠伸縮,是因?yàn)橹圃鞆椈伤玫膹椈射摼哂泻軓?qiáng)的彈性,而且彈簧一般被制成螺旋狀,這種特殊結(jié)構(gòu)也能將各個(gè)部分的彈性積累起來,從而使彈性大大增強(qiáng)。 ![]() 彈簧是誰發(fā)明的? 彈簧很早很早之前就有應(yīng)用了,古代的弓和弩就是兩種廣義上的彈簧。彈簧的發(fā)明家嚴(yán)格意義上應(yīng)該是英國科學(xué)家胡克(RobertHooke),雖然那時(shí)螺旋壓縮彈簧已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛使用,但胡克提出了“胡克定律”——彈簧的伸長量與所受的力的大小成正比,正是根據(jù)這一原理,1776年,使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問世。不久,根據(jù)這一原理制作的專供鐘表使用的彈簧也被胡克本人發(fā)明出來。而符合“胡克定律”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。 ![]() 彈簧怎么恢復(fù)原狀? 很多時(shí)候因?yàn)橥饬ψ饔脤?dǎo)致彈簧變形,從而失去彈力,那么,怎么才能讓彈簧恢復(fù)原狀呢? 因?yàn)橹谱鞴に嚨脑颍瑥牟牧狭W(xué)的角度來說,彈簧已經(jīng)發(fā)生了溯性變形,就算使用方法使它恢復(fù),它也不可能有以前的彈性了。 大家可以制作一個(gè)比原彈簧略細(xì)點(diǎn)的材料,做成絞杠,在一端開個(gè)能穿進(jìn)鋼絲的口。將原彈簧鋼絲的一頭用小竹筷夾住,并將小竹筷和鋼絲一起夾在桌虎鉗上,(注意不要夾的過緊,)將鋼絲穿進(jìn)絞杠口中,按照原彈簧的旋向,重新繞一遍就行了。 ![]() 彈簧有哪些種類? 彈簧按照受力性質(zhì)可分為:壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、彎曲彈簧; 按照形狀可分為:螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、異形彈簧等; 按照制作過程可以分為:冷卷彈簧、熱卷彈簧;按照制作材料可分為金屬彈簧、塑料彈簧、橡膠彈簧及其他材料彈簧。 ![]() 彈簧的主要功能是什么? ①控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng),如內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧等。 ②吸收振動(dòng)和沖擊能量,如汽車、火車車廂下的緩沖彈簧、聯(lián)軸器中的吸振彈簧等。 ③儲(chǔ)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(cè)力元件,如測(cè)力器、彈簧秤中的彈簧等。彈簧的載荷與變形之比稱為彈簧剛度,剛度越大,則彈簧越硬。彈簧是機(jī)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(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)化為變形能,而卸載后彈簧的變形消失并回復(fù)原狀,將變形能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或動(dòng)能。 延伸閱讀: 萬寶龍的筆為什么那么貴? 指南針為什么不叫指北針? 潛水衣是怎樣發(fā)明的? 遙控器為什么能遙控家用電器? 聽診器是誰發(fā)明的? |