Νέα του κλάδου

Φυσικές ιδιότητες ελατηρίου σταθερής δύναμης

2023-02-24
Ιδανικά, αελατήριο σταθερής δύναμηςθα ασκήσει μια σταθερή δύναμη σε ένα δεδομένο εύρος κίνησης, επανειλημμένα χωρίς αλλαγή. Στην πραγματικότητα, όπως όλα τα ελαστομερή, τα ελατήρια σταθερής δύναμης περιορίζονται από τα όρια τάσης του υλικού τους. Εάν ξεπεραστεί το όριο της τάσης του υλικού, θα παραμορφωθούν ή το υλικό θα κουραστεί και θα αρχίσει να εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου. Άρα ο νόμος του Hooke ισχύει για ελατήρια σταθερής δύναμης. Ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο κατασκευάζονται τα ελατήρια σταθερής δύναμης και οι ιδιαίτερες φυσικές ιδιότητές τους είναι που προκάλεσαν τον όρο «σταθερή δύναμη». Μελετώντας τις φυσικές ιδιότητες των ελατηρίων σταθερής δύναμης, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα την προέλευση του ονόματος σταθερή δύναμη.

Συνήθως από χάλυβα,ελατήρια σταθερής δύναμηςκατασκευάζονται τυλίγοντας ένα επίπεδο κομμάτι χάλυβα γύρω από το τύμπανο ή τυλίγοντας μια χαλύβδινη λωρίδα γύρω από τον εαυτό του (με σχεδόν σταθερή ακτίνα). Τοποθετείται ένα ελατήριο στην εφαρμογή του και το ένα άκρο του ελατηρίου στερεώνεται στο φορτίο. Ένα ελατήριο εμφανίζει δυνάμεις ροπής όταν η κίνηση ενός φορτίου το αναγκάζει να τυλίγεται ενάντια στην κατάσταση ηρεμίας. Το ελατήριο θέλει να επιστρέψει στην κατάσταση ηρεμίας του, επομένως ασκεί μια δύναμη στο φορτίο.

Σε εφαρμογή, τοελατήριο σταθερής δύναμηςείναι σε προφορτωμένη κατάσταση. Η πράξη της περιέλιξης της χαλύβδινης λωρίδας γύρω από τον εαυτό της ή γύρω από το τύμπανο θέτει τη δομή σε κατάσταση τάσης. Εάν θέλετε να μετρήσετε τη δύναμη του ελατηρίου σε αυτή την κατάσταση τάσης, δεν θα είναι μηδέν. Με άλλα λόγια, ένα ελατήριο σταθερής δύναμης έχει μετρήσιμη δύναμη σε ηρεμία. Όταν το φορτίο κινείται ενάντια στο ελατήριο, το ελατήριο κινείται σε σχετικά μικρή απόσταση σε κυκλική κατεύθυνση (συνηθέστερα προς την κατεύθυνση του αρχικού ανέμου, με αποτέλεσμα μια ελαφρά μείωση της διαμέτρου).


constant force spring


Εάν συγκρίνουμε την τιμή της δύναμης του ελατηρίου στην κατάσταση φόρτισης με την τιμή της δύναμης στην κατάσταση ηρεμίας, διαπιστώνουμε ότι η διαφορά στη δύναμη είναι σχετικά μικρή. Γενικότερα, εκτός της σφαίρας της φυσικής, οι μικρές διαφορές δυνάμεων μεταξύ της κατάστασης ηρεμίας και της κατάστασης φόρτισης ενός ελατηρίου θεωρούνται ασήμαντες. Επομένως, η δύναμη του ελατηρίου λέγεται ότι είναι «σταθερή». Στην πραγματικότητα, το ελατήριο σταθερής δύναμης ασκεί δύναμη κοντά στη σταθερή δύναμη.

Ελατήρια σταθερής δύναμηςμπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι περισσότεροι μπορούν να τρέξουν χιλιάδες έως εκατομμύρια κύκλους προτού η κόπωση των υλικών μειώσει την αποτελεσματικότητά τους. Τα ελατήρια σταθερής δύναμης είναι ιδανικά για εφαρμογές όπως επαγγελματικά κλεισίματα θυρών.

Πολλές σημαντικές μηχανικές παράμετροι πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό ή τον προσδιορισμόελατήριο σταθερής δύναμηςμικρό. Το υλικό, η διάρκεια κόπωσης, το εφελκυστικό φορτίο, η ροπή και η τριβή, η ταχύτητα και η επιτάχυνση, η εγκατάσταση, τα ζητήματα ασφάλειας και το περιβάλλον εφαρμογής είναι όλοι βασικοί παράγοντες.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept