Kas yra nuolatinės jėgos pavasaris?

Daugumoje spyruoklių tipų jėga, veikianti, kai ta spyruoklė suspaudžiama ir atpalaiduojama, yra proporcinga atstumui, kuriuo ji buvo ištempta. Nuolatinės jėgos spyruoklė, skirtingai nei įprasta spyruoklė, nepaklūsta šiai taisyklei. Dėl pastovios jėgos spyruoklės fizinės konstrukcijos jos atatrankos galia išlieka pastovi. Todėl pastovios jėgos spyruoklės yra naudingos daugeliu atvejų, kai svarbi pastovi atatrankos jėga.

Įprastų spyruoklių elgesį galima apibūdinti matematine lygtimi, žinoma kaip Huko dėsnis. Šis dėsnis teigia, kad atatrankos spyruoklės jėga atatrankos kryptimi yra lygi spyruoklės poslinkio atstumui nuo pusiausvyros, kitaip tariant, kiek ji buvo ištempta, padauginta iš matematinės konstantos, spyruoklės greičio. Spyruoklė atsitraukia priešinga kryptimi, nei ji buvo ištempta. Kadangi daugelis elastingų medžiagų elgiasi taip, Huko dėsnis plačiai taikomas fizikos srityje.

Huko dėsnis netaikomas pastovios jėgos spyruoklėms, nes jų atatrankos jėga išlieka pastovi visoje judesio diapazone. Tai pasiekiama dėl unikalaus fizinio dizaino, kurį sudaro plona, ​​susukta plieno juosta. Pastovios jėgos spyruoklės yra atsipalaidavusios, kai jos visiškai susivynioja, ir pasikrauna jėga, kai jos iš dalies arba visiškai išvyniotos. Kai atleidžiama, spyruoklė atsitraukia, traukdama pratęstą juostelę atgal į sandarų ritinį. Kadangi atatrankos jėga daugiausia atsiranda iš dalies, esančios arčiausiai suvynioto ritinio, išlaikoma pastovi jėga.

Įprastą nuolatinės jėgos spyruoklės taikymą galima pastebėti matavimo juostose, naudojamose buityje ir statyboje. Įprastą matavimo juostos mechanizmą sudaro plona metalinė juostelė, apvyniota aplink vidinį būgną plastikiniame korpuse. Kai matavimo juosta ištraukiama ir užfiksuojama, spyruoklei suteikiama jėga. Atleidus užraktą, juostelė automatiškai įsitraukia atgal į plastikinį korpusą. Šis atitraukimas pasiekiamas dėl ritinio atatrankos, kuris veikia kaip pastovios jėgos spyruoklė.

Daugelis kitų įrenginių, turinčių automatinį įtraukimą, taip pat naudoja pastovios jėgos spyruoklę. Kai kurie pavyzdžiai yra automobilių saugos diržai, langų atsvarai, sėdynių atlošai ir segtukų pistoletai. Visose šiose programose prietaiso generavimo jėga turi būti nuosekli, kiekvieną kartą veikiant mažoje erdvėje vienodai. Pastovios jėgos spyruoklės atitinka abi šias sąlygas, nes veikia pastovią jėgą ir taip pat gali būti sandariai suvyniotos, todėl didelio ilgio juostelė telpa į kuklų plotą.