Cos'è una primavera a forza costante?

Nella maggior parte dei tipi di molle, la forza esercitata quando quella molla è compressa e quindi rilassata è proporzionale alla distanza che è stata allungata.Una primavera a forza costante, a differenza di una normale primavera, non obbedisce a questa regola.Come risultato del design fisico della molla a forza costante, la potenza con cui indietreggia rimane costante.Le sorgenti a forza costante sono quindi utili in molte applicazioni in cui è importante una forza di rinculo coerente.

Il comportamento delle sorgenti ordinarie può essere descritto da un'equazione matematica nota come legge di Hooke.Questa legge afferma che la forza di una molla di rinculo nella direzione del rinculo è uguale alla distanza dello spostamento della molla dall'equilibrio e mdash;In altre parole, fino a che punto è stato allungato e mdash;Moltiplicato per una costante matematica, il tasso di primavera.La primavera si rinuncia alla direzione opposta a quella in cui è stata allungata.Poiché molti materiali elastici si comportano in questo modo, la legge di Hooke ha ampie applicazioni nel campo della fisica. La legge di Hooke non si applica alle molle a forza costante perché la loro forza di rinculo rimane costante durante la loro gamma di movimenti.Ciò è ottenuto dal loro design fisico unico, che consiste in un nastro sottile e a spirale di acciaio.Le sorgenti a forza costante si trovano in uno stato di rilassamento quando sono completamente arrotolate e vengono caricate di forza quando sono parzialmente o completamente srotolate.Una volta rilasciata, la molla indietreggiando tirando il nastro esteso in un rotolo stretto.Poiché la forza di rinculo proviene principalmente dalla parte più vicina al rotolo a spirale, viene mantenuta una forza costante.

Un'applicazione comune della molla a forza costante può essere vista nelle misure del nastro utilizzate nelle applicazioni e nelle costruzioni domestiche.Un tipico meccanismo di medili a nastro è costituito da un sottile nastro in metallo arrotolato attorno a un tamburo interno all'interno di un involucro di plastica.Quando il nastro di misurazione viene estratto e bloccato, la forza viene impartita alla molla.Una volta rilasciato il blocco, il nastro si ritrae automaticamente nell'involucro di plastica.Questa retrazione si ottiene a causa dell'azione di rinculo del rotolo, che funziona come una molla a forza costante.

Molti altri dispositivi che presentano una retrazione automatica utilizzano anche la molla a forza costante.Alcuni esempi includono cinture di sicurezza automobilistiche, contro-bilanciamenti delle finestre, poltrone e pistole di base.In tutte queste applicazioni, la forza di generazione del dispositivo deve essere coerente, comportandosi allo stesso modo ogni volta mentre agisce in un piccolo spazio.Le molle a forza costante soddisfano entrambe queste condizioni, poiché esercitano una forza costante e possono anche essere arrotolate strettamente, adattando una grande lunghezza di nastro in un'area di dimensioni modeste.