Использование пружин в хозяйстве и быту

Использование пружин в хозяйстве и быту


Пружина - это деталь, способная временно накапливать потенциальную энергию при приложении к ней силы. Силовое воздействие заставляет пружину деформироваться, а прекращение такого воздействия приводит к восстановлению первоначальной формы и высвобождению энергии.

Пружины очень часто можно встретить в самых разных машинах и механизмах. Никакая отрасль хозяйства не обходится без этих деталей. Чаще других используют пружину кручения. Одним из направлений, где упругие свойства материалов стали использоваться издавна очень широко, стало изготовление оружия. Действие простейшего лука основано на упругости дерева. Однако усложнявшиеся со временем механизмы требовали более надежных и прочных деталей, потому пружины стали делать из металла.

Применение пружин в древности

Первые пружины использовались человеком еще в глубокой древности. Упругость дерева и рогов животных была замечена и нашла свое применение в разных сферах жизни.

В Китае плоские пружины использовались как важная деталь замков. Когда запирающую дужку вставляли в корпус замка, пружина расходилась в стороны, и просто так отомкнуть его было нельзя. Только с помощью ключа можно было извлечь дужку наружу. Позднее подобные конструкции археологи обнаруживали в Персии, Египте и Индии. С Х века пружинные замки стали изготавливать и на Руси. А в XVIII столетии усовершенствованные такие изделия, произведенные в России, стали отправлять за границу, где их называли русскими замками.

Дальнейшее развитие техники требовало существенного расширения ассортимента и повышения надежности пружин. Их конструкция приобрела различные формы:

  • фасонные;
  • спиральные;
  • витые;
  • плоские.

Если ранее пружины изготавливались кузнецами вручную, то теперь для этих целей были сконструированы пружинонавивочные станки. Автоматизация производства позволила удовлетворить значительно возросший спрос на детали. Кроме того, качество и надежность пружин, изготовленных промышленным способом, также заметно выросли.

Современное использование пружин

Технологии производства пружин непрерывно развивались и совершенствовались. Как и для других деталей, для них создавались специальные ГОСТы. Сегодня все пружины стандартизированы и унифицированы. Производство пружин теперь изучают в технических учебных заведениях. Изготовлением таких деталей занимаются квалифицированные мастера - навивщики.

Известно 2 основных подвида пружинных изделий:

Отличаются они расположением витков. В первых они плотно прилегают друг к другу, во вторых - находятся на некотором расстоянии. Кроме того, торцы в разных видах пружин делаются по-разному. В технологии же производства никаких отличий нет: проволока навивается на оправку определенного диаметра. Если материал тонкий, то сначала производится навивка, затем закалка металла. Если же проволока толстая, то навивается уже закаленный металл.

Помимо деформаций растяжения и сжатия, в пружинах может использоваться также изгиб или кручение. Работа такой детали возможна только при наличии хорошей упругости у используемого материала. Благодаря своим упругим свойствам, пружина способна сначала сжиматься под внешним давлением, а затем быстро разжиматься, когда воздействие на нее прекратилось. При этом приводятся в движение соседние детали.

Основным материалом для изготовления пружин служит углеродистая сталь. Кроме того, используют другие сплавы, обладающие достаточной упругостью. Теоретически возможно использование и других материалов, характеризующихся упругостью. Это может быть дерево, пластик и даже картон. В некоторых условиях, где нет существенных нагрузок, могут использоваться и такие пружины. Но их технические характеристики сравнивать с характеристиками металлических пружин нельзя.

Сейчас пружины используются во всевозможных машинах и механизмах. Без них не сможет работать сложнейшая техника. Автомобили и локомотивы в своей конструкции имеют пружины. От их надежности и качества зависит работа этих транспортных средств. Но и в быту мы постоянно сталкиваемся с предметами, которые работают с помощью пружин. Так, механические часы работают благодаря энергии пружины, которую мы деформируем при заводе. А такое простейшее устройство, как мышеловка, тоже срабатывает, когда разжимается пружина. Очень многие механизмы выходят из строя по причине поломки пружины.

Можно утверждать, что пружины очень прочно закрепились во всех сферах промышленности, а также в быту. Маленькая пружинка может показаться незначительной деталью, но без нее работа механизма будет невозможной.


Возврат к списку