Sprężyna
Sprężyna to element sprężysty, który znajduje zastosowanie w budowie maszyn, szczególnie jako łącznik w połączeniach sprężystych.
Historia
Wykorzystanie zasady sprężyny sięga tysięcy lat, kiedy to stosowano ją m.in. w łukach i pułapkach na zwierzęta. W okresie rzymskim sprężystość odgiętych desek była używana do miotania pocisków. W 1485 roku Leonardo da Vinci zaprojektował kuszę z metalowymi łukami, a w XV wieku hiszpańscy Maurzy stworzyli miniaturową kuszę ze stali. Około 1500 roku powstała sprężyna spiralna, która zaczęła być wykorzystywana w zegarach. W 1616 roku Veranzio Fausto opisał powóz na resorach, a pod koniec XVIII wieku rozwinięto sprężynę śrubową. W 1826 roku w Anglii wynaleziono sprężyny tapicerskie.
Sprężyny pełnią różne funkcje, takie jak akumulacja energii mechanicznej w mechanizmach zegarowych, amortyzowanie uderzeń (np. w zderzakach kolejowych) oraz pomiar siły (siłomierze).
Charakterystyka
Charakterystyka sprężyny przedstawia zależność siły od ugięcia. Można ją podzielić na cztery grupy:
- progresywna (stożkowa)
- łamana
- liniowa
- degresywna
Dla sprężyn przyjmuje się liniową zależność siły sprężystości (F) od wychylenia (x):
gdzie k to współczynnik sprężystości. Energia zgromadzona w sprężynie wynosi:
Klasyfikacja sprężyn
Sprężyny klasyfikuje się według sposobu obciążenia:
- ściskane
- rozciągane
- skręcane
- zginane
Rodzaje sprężyn obejmują:
- sprężyna dociskowa
- sprężyna krążkowa
- sprężyna naciągowa
- sprężyna naciskowa
- sprężyna pierścieniowa
- sprężyna piórowa
- sprężyna płaska
- sprężyna spiralna
- sprężyna śrubowa
- sprężyna wielokrotna
- sprężyna zaworowa
