Применение пружин кручения в народном хозяйстве и в быту

Пружиной, по определению, называют деталь машины или механизма, которая служит временным накопителем энергии путем деформации под воздействием нагрузки. Как только давление прекращается, она отдает всю энергию, которая накопилась, и сама возвращается в первоначальную форму.

Пружины кручения очень широко применяются в самых разных областях народного хозяйства, например, автомобилестроении и приборостроении. Они активно используются на железнодорожном транспорте, и от качества, применяемых в этой сфере, зависит надежность подвижного состава.

пружины в древности

Специальные пружины кручения используются в качестве двигателя часовых механизмов. А, кроме того, энергия упругих элементов эффективно используется в затворах огнестрельного оружия.

Вообще, они являются одной из самых древних деталей любого оружия. Даже в стрелковом луке, с которым охотились и воевали люди, жившие в давние времена, в качестве пружинящих элементов использовались рога животных или гибкая древесина. По мере того, как развивался технический прогресс, и появлялись новые машины и механизмы, пружины стали изготавливать из металлов и сплавов методом кузнечной ковки.

Из глубины веков

пружинная метательная машина

Пружины использовались людьми с незапамятных времен. В первую очередь, конечно, в оружии. Древние луки изготавливались из дерева или рога животных. Прочность и упругость этих материалов была достаточной, чтобы метко пущенная стрела оказалась смертельной. Но не только для оружия они нужны.

Например, в Китае были изобретены пружинные замки, в которых использовались они плоские. Их укрепляли на конце запирающей дужки. Когда дужку вставляли в корпус, пружины, пройдя сквозь узкое отверстие, расходились внутри замка, и вытащить наружу их уже было нельзя. Дужка выталкивалась только ключом. Такие замки находят при раскопках в Персии, Индии, Египте. На Русь такие замки попали в Х веке. С XVIII века их стали вывозить за границу, где они получили название русских замков.

Со временем производство стало требовать упругих элементов самых разных форм. Требовались плоские, витые, фасонные и спиральные пружины. Поскольку их нужно было все больше и больше, а кузнецы уже не могли удовлетворять растущие требования рынка, стали создаваться специальные станки - пружинонавивочные автоматы, которые отличала высокая производительность и точность изготовления.

При отсутствии машинного производства эти приспособления были мало распространены. Когда появились паровые машины, их стали изготавливать из сплавов металлов с помощью кузнечных станков. Чем сложнее становились машины, тем более разнообразные появлялись пружины: фасонные, спиральные, витые. Для их изготовления стали изготавливать специализированные, пружинонавивочные станки. Эти станки отличались высокой производительностью и большой точностью изготовления.

Пружины сегодня

пружина из пластика

Теперь все пружины унифицированы и стандартизированы. Они изготавливаются в полном соответствии с ГОСТами. Пружины растяжения и сжатия очень похожи.

Только у одних витки прижимаются друг к другу, а у других находятся на расстоянии. Кроме того, у них разные конструкции торцов. Но изготавливают оба вида по одной технологии. Тонкие - можно навивать из обычной проволоки, а затем закалять их. Большие, массивные делают из прокаленного металла. Для изготовления используется углеродистая сталь или другие сплавы металлов, обладающие достаточной упругостью.

Сегодня существуют пружины растяжения, сжатия, изгиба и кручения. Все они объединяются тем, что в них используется сила упругости материала. Под воздействием силы, приложенной из вне, она изменяет свои форму, а потом принимает прежнюю форму, воздействуя на соседние детали.

При желании их можно сделать из дерева, фанеры, пластика. Для их изготовления можно использовать даже картон. Все эти материалы обладают определенной прочностью и упругостью, и с некоторыми ограничениями тоже могут быть применены. Но не стоит говорить, что характеристики не идут ни в какое сравнение с характеристиками из металла.

Технология производства упругих элементов совершенствовалась год от года. Спустя несколько столетий они были систематизированы и унифицированы. А чтобы обеспечить промышленность необходимым количеством продукции, были созданы специальные нормы и ГОСТы, а также учебные заведения, которые готовили инженеров, технологов и специалистов - навивщиков по производству различных типов изделий.

Помимо разных отраслей народного хозяйства, упругие элементы, а именно пружины кручения, активно используются в быту современного человека. В загородных домах и на дачах, например, с нашествием мышей борются с помощью различных мышеловок, которые действуют на основе упругого элемента. Кроме того, они незаменимы и в мелком бытовом ремонте. Больше информации о ремонте - тут.

Можно с уверенностью сказать, что на сегодняшний день, нет такой области народного хозяйства, где бы ни использовались различные ее виды. Да, и в повседневной жизни каждому человеку практически невозможно обойтись без таких упругих элементов, как пружины сжатия, растяжения и кручения.