Τι είναι η άνοιξη σταθερής δύναμης;

Στους περισσότερους τύπους ελατηρίων, η δύναμη που ασκείται όταν το ελατήριο είναι συμπιεσμένο και στη συνέχεια χαλαρά είναι ανάλογη προς την απόσταση που έχει τεντωθεί.Μια άνοιξη σταθερής δύναμης, σε αντίθεση με μια συνηθισμένη άνοιξη, δεν υπακούει σε αυτόν τον κανόνα.Ως αποτέλεσμα του φυσικού σχεδιασμού της σταθερής δύναμης, η ισχύς με την οποία οι ανάκρουσες παραμένει σταθερή.Επομένως, οι πηγές σταθερής δύναμης είναι χρήσιμες σε πολλές εφαρμογές όπου είναι σημαντική μια συνεπής δύναμη ανάκρουσης.

Η συμπεριφορά των συνηθισμένων ελατηρίων μπορεί να περιγραφεί από μια μαθηματική εξίσωση γνωστή ως νόμος του Hooke.Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η δύναμη μιας ανάκρουσης ελατηρίου προς την κατεύθυνση της ανάκρουσης είναι ίση με την απόσταση της μετατόπισης του ελατηρίου από ισορροπία mdash.Με άλλα λόγια, πόσο μακριά έχει τεντωθεί mdash;Πολλαπλασιάστηκε με μια μαθηματική σταθερά, το ρυθμό της άνοιξης.Η άνοιξη ανακάμπτει προς την κατεύθυνση απέναντι από εκείνη στην οποία έχει τεντωθεί.Αυτό επιτυγχάνεται από το μοναδικό φυσικό τους σχέδιο, το οποίο αποτελείται από μια λεπτή, περιτυλιγμένη κορδέλα χάλυβα.Οι πηγές σταθερής δύναμης βρίσκονται σε κατάσταση χαλάρωσης όταν είναι πλήρως τυλιγμένα και χρεώνονται με βία όταν είναι μερικώς ή εντελώς ξετυλίγονται.Όταν απελευθερώνεται, το ελατήριο ανακάμπτει τραβώντας την εκτεταμένη κορδέλα πίσω σε ένα σφιχτό ρολό.Δεδομένου ότι η δύναμη ανάκρουσης προέρχεται κυρίως από το πλησιέστερο μέρος στο σπειροειδές ρολό, διατηρείται μια σταθερή δύναμη.

Μια κοινή εφαρμογή του ελατηρίου σταθερής δύναμης μπορεί να παρατηρηθεί στα μέτρα της ταινίας που χρησιμοποιούνται στις οικιακές εφαρμογές και την κατασκευή.Ένας τυπικός μηχανισμός μέτρησης ταινίας αποτελείται από μια λεπτή μεταλλική κορδέλα που περιπλανιέται γύρω από ένα εσωτερικό τύμπανο μέσα σε ένα πλαστικό περίβλημα.Όταν η ταινία μέτρησης τραβιέται έξω και κλειδωμένη, η δύναμη μεταδίδεται στην άνοιξη.Μόλις απελευθερωθεί η κλειδαριά, η κορδέλα αποσύρεται αυτόματα πίσω στο πλαστικό περίβλημα.Αυτή η απόσυρση επιτυγχάνεται λόγω της δράσης ανάκρουσης του κυλίνδρου, η οποία λειτουργεί ως ελατηρίου σταθερής δύναμης.

Πολλές άλλες συσκευές που διαθέτουν αυτόματη απόσυρση χρησιμοποιούν επίσης το ελατήριο σταθερής δύναμης.Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν τις ζώνες ασφαλείας αυτοκινήτων, τα αντισταθμιστικά του παραθύρου, τα ξαπλώστρες των καθισμάτων και τα βασικά όπλα.Σε όλες αυτές τις εφαρμογές, η δύναμη δημιουργίας συσκευής πρέπει να είναι συνεπής, συμπεριφέροντας τον ίδιο τρόπο κάθε φορά ενώ ενεργεί μέσα σε ένα μικρό χώρο.Οι πηγές σταθερής δύναμης πληρούν και τις δύο αυτές συνθήκες, καθώς ασκούν μια σταθερή δύναμη και μπορούν επίσης να γελοιοποιηθούν σφιχτά, προσαρμόζοντας ένα μεγάλο μήκος κορδέλας σε μια μέτρια περιοχή μεγέθους.