메커니즘: 스프링

대부분의 사람들은 아마도 스프링이 꼬이거나 부러지기 전까지는 스프링에 대해 생각하지 않을 것입니다. 그러나 대부분의 세계 스프링은 매우 중요합니다. Slinky라는 이름이 아닌 것들은.

우리 모두는 자신도 모르게 매일 수십 가지의 다양한 종류의 샘을 사용하고 접하게 됩니다. 스프링의 세계를 살펴보면 바운스를 주제로 한 수백 가지 변형을 발견할 수 있습니다. 스프링의 원리는 상상하고 기계로 가공할 수 있는 거의 모든 모양과 크기로 확장할 수 있을 정도로 간단합니다. 스프링은 매우 다양한 형태를 취할 수 있기 때문에 메커니즘으로서의 스프링은 수천 가지 용도로 사용됩니다. 차 밑을 살펴보고 접이식 펜을 분해하고 스테이플러, 오븐 도어 또는 안전핀을 열면 스프링 한두 개를 찾을 수 있습니다.

기술적으로 말하면, 스프링은 기계적 에너지를 저장했다가 압축, 늘어나거나 비틀릴 때 방출하는 탄성 물체입니다. 인간에게 알려진 가장 오래된 형태의 스프링은 궁술 활일 가능성이 높으며, 청동기 시대 핀셋의 평평한 스프링이 그 뒤를 따릅니다. 고대 로마 마차는 바위가 많은 도로에서 더 부드러운 승차감을 위해 판 스프링 서스펜션을 사용했습니다.

현재 가장 흔하고 식별 가능한 코일 스프링은 15세기에 자물쇠와 시계에 처음 사용되었습니다. 1800년대부터 침대와 가구에 나타나기 시작했습니다. 1980년대에는 IBM 키보드 내부에서 정기적으로 구부러졌습니다.

스프링은 모양, 구성, 용도에 따라 분류할 수 있습니다. 대부분의 스프링은 코일형 또는 평면형이지만 다양한 모양의 맞춤형 스프링이 많이 있습니다. 스프링의 주요 용도에는 스크린 도어와 같이 무언가를 시작 위치로 되돌리는 것이 포함됩니다. 저울과 같은 측정력; 기계식 시계나 태엽 장난감처럼 나중에 사용할 수 있도록 에너지를 저장합니다.

스프링은 대부분 금속이나 플라스틱으로 만들어집니다. 선택은 의도한 애플리케이션과 환경에 따라 달라집니다. 대부분은 냉간 압연 탄소강 합금인 스프링 강으로 만들어집니다. 인청동, 베릴륨동과 같은 구리 합금으로 만든 스프링은 높은 전기 전도성과 열 전도성을 제공합니다. 플라스틱 스프링은 비현실적으로 보일 수 있지만 불활성 재료로 만든 비금속 메커니즘이 필요한 식품 가공 및 X선 장비와 같은 민감한 응용 분야에 매우 유용합니다.

구성에 관계없이 좋은 스프링은 지속적인 치수 손상 없이 계속해서 평형 상태로 돌아올 수 있는 스프링입니다. 잘 설계된 스프링은 오랜 시간 동안 성능을 발휘해야 하며, 이것이 아마도 많은 사람들이 스프링이 파손될 때까지 눈에 띄지 않고 고려되지 않는 이유일 것입니다.

누군가에게 스프링을 그려달라고 요청하면 아마도 압축 스프링을 낙서할 것입니다. 압착하거나 압축하면 길이가 짧아집니다. 이는 가장 일반적이며 접이식 펜부터 비누 디스펜서, 핀볼 플런저, 자동차 서스펜션에 이르기까지 모든 것에서 발견됩니다.

슬링키(Slinky)는 사전 압축된 나선형 스프링으로, 계단을 최대한 슬쩍 내려갈 수 있도록 고안된 특성을 갖고 있습니다. 배터리를 무언가에서 꺼내면 공간을 절약하기 위해 더 평평하게 압축되는 원추형 압축 스프링 단자를 찾을 수 있습니다.

확장 스프링은 두 번째로 가장 일반적입니다. 늘리거나 당기면 길이가 길어집니다. 이것은 스크린 도어를 닫고 트램폴린에 바운스를 제공하는 스프링입니다. 압축 스프링과 거의 동일한 방식으로 만들어집니다. 주요 차이점은 연장 스프링의 끝 부분에 하중을 연장할 하중에 연결하기 위한 고리 또는 귀가 있다는 것입니다. 이 이어는 하나 이상의 끝 코일을 구부려 만들어지며 일반적으로 나머지 코일의 방향과 수직을 이룹니다.

또 다른 차이점은 코일 사이의 공간입니다. 압축 스프링은 압축되도록 만들어졌기 때문에 코일은 압축 공간을 확보할 수 있을 만큼 충분히 넓게 간격을 두고 있습니다. 확장 스프링이 확장되므로 코일이 늘어나지 않은 위치에서 접촉됩니다.

토션 스프링은 압축 스프링과 유사하지만 다르게 활성화됩니다. 압축 스트링은 비틀림이나 탄성 재료의 비틀림으로 인해 응력을 받는 반면, 토션 스프링은 굽힘 시 응력을 받습니다. 빨래집게, 팝업 전자제품, 기타 턱이 있는 물건에서 발견됩니다.