Co to jest wiosna o stałej sile?

W większości rodzajów sprężyn siła wywierała się, gdy ta sprężyna jest sprężona, a następnie rozluźniona jest proporcjonalna do odległości, w której została rozciągnięta.Sprężyna o stałej sile, w przeciwieństwie do zwykłej wiosny, nie przestrzega tej zasady.W wyniku fizycznego projektu wiosny ciągłej siły, moc, z jaką się odsuwa, pozostaje stała.Sprężyny o stałej sile są zatem przydatne w wielu zastosowaniach, w których ważna jest spójna siła odrzutu.

Zachowanie zwykłych sprężyn można opisać równaniem matematycznym znanym jako prawo Hooke.Prawo to stwierdza, że siła odrzutowego sprężyny w kierunku odrzutu jest równa odległości od przemieszczenia wiosny od równowagi i mdash;Innymi słowy, jak daleko został rozciągnięty mdash;pomnożone przez stałą matematyczną, szybkość sprężyny.Spring odsuwa się w kierunku przeciwnym do tego, w którym został rozciągnięty.Ponieważ wiele elastycznych materiałów zachowuje się w ten sposób, prawo Hooke ma szerokie zastosowania w dziedzinie fizyki.

Prawo Hooke'a nie dotyczy sprężyn o stałej sile, ponieważ ich siła odrzutu pozostaje stała w całym zakresie ruchu.Osiąga to ich unikalny fizyczny design, który składa się z cienkiej, zwiniętej wstążki stali.Sprężyny o stałej sile leżą w stanie relaksu, gdy są w pełni zwinięte, i zostają oskarżeni o siłę, gdy są częściowo lub całkowicie rozwinięte.Po zwolnieniu sprężyna odsuwa się, wciągając przedłużoną wstążkę z powrotem do ciasnego rolki.Ponieważ siła odrzutu pochodzi głównie z części najbliższej zwiniętej rolki, utrzymuje się stałą siłę.

Wspólne zastosowanie sprężyny o stałej sile można zobaczyć w pomiarach taśm stosowanych w zastosowaniach gospodarstwa domowego i konstrukcji.Typowy mechanizm pomiaru taśm składa się z cienkiej metalowej wstążki zwiniętej wokół wewnętrznego bębna wewnątrz plastikowej obudowy.Gdy taśma pomiarowa jest wyciągana i zablokowana, siła jest przekazywana sprężynie.Po zwolnieniu zamka wstążka automatycznie cofa się z powrotem do plastikowej obudowy.To wycofanie jest osiągane ze względu na działanie odrzutu rolki, która funkcjonuje jako sprężyna o stałej sile.

Wiele innych urządzeń zawierających automatyczne wycofanie również wykorzystuje sprężynę o stałej sile.Niektóre przykłady obejmują pasy bezpieczeństwa samochodowego, równowagę okien, fotele foteli i zszywki.We wszystkich tych zastosowaniach siła generująca urządzenie musi być spójna, zachowując się tak samo za każdym razem, działając w małej przestrzeni.Sprężyny o stałej sile spełniają oba te warunki, ponieważ wywierają one stałą siłę i mogą być również zwinięte, dopasowując dużą długość wstążki w skromnie rozmiar.