Teollisuuden uutisia

Vakiovoimaisen jousen fysikaaliset ominaisuudet

2023-02-24
Ihannetapauksessa avakiovoimainen jousikohdistaa tasaisen voiman tietyllä liikealueella toistuvasti ilman muutoksia. Itse asiassa, kuten kaikki elastomeerit, vakiovoimaisia ​​jousia rajoittavat niiden materiaalin jännitysrajat. Jos materiaalin jännitysraja ylittyy, ne vääntyvät tai materiaali väsyy ja alkaa heikentyä ajan myötä. Joten Hooken laki pätee vakiovoimajousiin. Kuitenkin se tapa, jolla vakiovoimaiset jouset valmistetaan, ja niiden erityiset fysikaaliset ominaisuudet ovat synnyttäneet termin "vakiovoima". Vakiovoimajousien fysikaalisia ominaisuuksia tutkimalla voimme paremmin ymmärtää vakiovoiman nimen alkuperän.

Yleensä valmistettu teräksestä,vakiovoimaiset jousetvalmistetaan käärimällä litteä teräspala rummun ympärille tai kiertämällä teräsnauha itsensä ympärille (lähes vakiosäteellä). Sen sovellukseen on asennettu jousi ja jousen toinen pää on kiinnitetty kuormaan. Jousella on vääntömomenttivoimia, kun kuorman liike saa sen kiertymään lepotilaa vasten. Jousi haluaa palata lepotilaansa, joten se kohdistaa kuormaan voimaa.

Sovelluksessa,vakiovoimainen jousion esiladatussa tilassa. Teräsnauhan kiertäminen itsensä tai rummun ympärille asettaa rakenteen jännittyneeseen tilaan. Jos haluat mitata jousen voimaa tässä jännitystilassa, se ei ole nolla. Toisin sanoen vakiovoimaisella jousella on mitattava voima levossa. Kun kuorma liikkuu jousta vasten, jousi liikkuu suhteellisen lyhyen matkan ympyräsuunnassa (yleisimmin alkutuulen suuntaan, mikä johtaa hieman halkaisijan pienenemiseen).


constant force spring


Jos verrataan jousen voima-arvoa kuormitetussa tilassa voima-arvoon lepotilassa, havaitaan, että voimaero on suhteellisen pieni. Yleisemmin fysiikan ulkopuolella pieniä voimaeroja jousen lepotilan ja kuormitustilan välillä pidetään merkityksettöminä. Siksi jousivoiman sanotaan olevan "vakio". Itse asiassa vakiovoimainen jousi kohdistaa voiman, joka on lähellä vakiovoimaa.

Vakiovoimaiset jousetvoi toimia tehokkaasti pitkään. Useimmat voivat ajaa tuhansia tai miljoonia syklejä ennen kuin materiaalin väsyminen vähentää niiden tehokkuutta. Vakiovoimaiset jouset ovat ihanteellisia sovelluksiin, kuten kaupallisiin ovensulkimiin.

Monet tärkeät tekniset parametrit on otettava huomioon suunnittelussa tai määrittelyssävakiovoimainen jousis. Materiaali, väsymisikä, vetokuorma, vääntömomentti ja kitka, nopeus ja kiihtyvyys, asennus, turvallisuusnäkökohdat ja käyttöympäristö ovat kaikki tärkeitä tekijöitä.