螺丝
钉子的革命


文章出自:博物 2012年第02期

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人类工业史上最伟大的发明是什么?是蒸汽机、汽车,还是飞机?……答案或许要跌破你的眼镜,是小小的螺丝——因为没有它,上述这些东西或许都不可能出现。这个在现代人看来极为平常的小零件,其精华就在于上面的螺纹。
“一”字螺丝VS“十”字螺丝
螺丝有两派:“一字派”和“十字派”,从它们的钉帽上就能看出来。“一”字螺丝从发明至今仍在沿用,它的优势在于:贯通的一字槽方便螺丝刀用力,大号的螺丝通常都采用一字开槽。但它也有不足,那就是用力拧螺丝时,螺丝刀容易在槽中发生滑动。所以,人们后来发明了“十”字螺丝。拧“十”字螺丝时,力量全部集中在十字槽的中心,不会发生滑脱,适用于紧固比较精细的部件。但如果拧紧后仍用力拧,十字槽将变形过大,再想把螺丝拧下来可就不容易了。

螺纹·螺内旋结构

螺丝被誉为“工业史上第一发明”,它其实是一个统称,有两种形态:尖头的叫螺丝钉,通常用来紧固木材;平头的叫螺丝杆,一般用于紧固金属零件。但无论平头还是尖头,螺纹才是它们身上最出彩的地方。

听名字就知道,螺纹是人类的仿生学发明,模仿自螺壳内的螺旋结构。古埃及人很早就发现了它,并仿照这种结构制成了从低处向高处引水的提水机——在两头通透的长木桶中,搭设连续的螺旋型木架,木桶一头探进水里。转动木桶,水便顺着螺纹被带到高处,从上端流出。

螺丝钉·手钻的改造品

螺纹出现虽早,但带螺纹的钉子却是几千年以后才出现的。

公元前2000年,人类已经发明了钉子,主要用以连接固定木质材料。然而人们在使用中发现,钉子钉云杉、松木等软木材效果很好,而钉橡木、桦木等硬木材,钉口处容易出现裂痕。这是因为钉子嵌进木头,相当于在木纤维中挤出一道缝,靠纤维间的压力和摩擦力固定住,硬木的纤维弹性较差,导致钉子挤进去的时候,木材开裂。

责任编辑 / 郭亦城 

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