Σφήνα

Η σφήνα είναι στοιχείο μηχανής που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο μηχανικών εξαρτημάτων μεταξύ τους. Η κλασική σφήνα έχει σχήμα τριγωνικού πρίσματος. Παρόλα αυτά, πολλές άλλες διαμορφώσεις είναι επίσης συνηθισμένες, όπως για παράδειγμα σφήνες κωνικές και κυλινδρικές.

Σφήνα τριγωνικού πρίσματος

Σφήνες σύνδεσης

Η κλασική πρισματική σφήνα μπορεί να λειτουργήσει ως πολλαπλασιαστής δύναμης. Για αυτό το λόγο κατατάσσεται στις λεγόμενες απλές μηχανές. Ο μοχλός, το κεκλιμένο επίπεδο, η τροχαλία, ο κοχλίας ή βίδα και το βαρούλκο είναι άλλα γνωστά παραδείγματα απλών μηχανών.

Επίσης, η πρισματική σφήνα μπορεί να λειτουργήσει ως στοιχειώδες κοπτικό εργαλείο. Υπό αυτή την έννοια η σφήνα είναι ενδεχομένως ένα από τα πρώτα τεχνολογικά επιτεύγματα της ανθρωπότητας, πριν ακόμα και από την εφεύρεση του τροχού. Η αρχή λειτουργίας ενός στοιχειώδους κοπτικού εργαλείου περιλαμβάνει τον πολλαπλασιασμό πίεσης (όπως για παράδειγμα σε ένα καρφί ή μία πινέζα), τον πολλαπλασιασμό δύναμης και βέβαια την αυξημένη σχετική σκληρότητα του εργαλείου σε σχέση με το προς επεξεργασία τεμάχιο.

Στην περίπτωση που η σφήνα είναι ξύλινη, σε κάποιες περιπτώσεις εισάγεται ξηρή στην εσοχή και έπειτα βρέχεται ώστε να φουσκώσει. Ανάλογα με το υλικό και το σχήμα στο οποίο εισάγεται η ξύλινη σφήνα, καθώς αυτή διογκώνεται από το νερό, σφηνώνει ακόμα πιο πολύ σε αυτό (έτσι δένει το ξύλο με το ξύλο, η ξυλόκολλα έχει βάση το νερό) και ενδεχομένως το σχίζει αν το υλικό δεν έχει ελαστικότητα, αν για παράδειγμα είναι από πέτρα.^{[εκκρεμεί παραπομπή]}

Σε άλλη περίπτωση, οι πρισματικές κυρίως σφήνες χρησιμοποιούνται για την ακινητοποίηση τροχών βαρεών ή μη τροχοφόρων οχημάτων, όταν τοποθετούνται (σφηνόνονται) μεταξύ του τροχού κι του εδάφους.

Στοιχειώδες κοπτικό εργαλείο

Με απλή ανάλυση, αγνοώντας τριβές, οι δυνάμεις στην πλήμνη είναι πολλαπλάσιες της δύναμης στη βάση της σφήνας κατά το λόγο μήκους προς ύψος.