Hvad er en konstant kraftfjeder?
I de fleste typer fjedre udøves kraften, når det forår komprimeres og derefter afslappes, er proportional med den afstand, den er blevet strakt. En konstant kraftfjeder, i modsætning til en almindelig forår, overholder ikke denne regel. Som et resultat af den konstante kraftfjeders fysiske design forbliver den magt, hvorpå det rekyler, konstant. Konstantkraftfjedre er derfor nyttige i mange anvendelser, hvor en konsekvent rekylstyrke er vigtig.
Opførelsen af almindelige fjedre kan beskrives ved en matematisk ligning kendt som Hookes lov. Denne lov hedder det, at kraften i en tilbagevendende fjeder i retning af rekyl er lig med afstanden til fjederens forskydning fra ligevægt - med andre ord, hvor langt den er strakt - ganget med en matematisk konstant, foråret. Foråret rekyller i den modsatte retning af det, hvor det er strakt. Da mange elastiske materialer opfører sig på denne måde, har Hookes lov bred applikationer inden for fysikområdet.
Hookes lov gælder ikke for konstant kraftfjedre, fordi deres kraft af rekyl forbliver konstant på tværs af deres bevægelsesområde. Dette opnås ved deres unikke fysiske design, der består af et tyndt, opviklet bånd af stål. Konstantkraftfjedre ligger i en tilstand af afslapning, når de rulles fuldt ud og bliver tiltalt for magt, når de delvis eller helt rulles. Når det frigives, rekyleres fjederen ved at trække det udvidede bånd tilbage i en stram rulle. Da rekylstyrken for det meste kommer fra en del nærmest den opviklede rulle, opretholdes en konstant kraft.
En fælles anvendelse af den konstante kraftfjeder kan ses i de båndmål, der bruges i husholdningsapplikationer og konstruktion. En typisk båndmålmekanisme består af et tyndt metalbånd, der er snoet rundt om en indre tromme inde i et plastikhus. Når målebåndetTrækkes ud og låst, kraft overføres til foråret. Når låsen er frigivet, trækker båndet automatisk tilbage i plastikhuset. Denne tilbagetrækning opnås på grund af rollens rekylhandling, der fungerer som en konstant kraftfjeder.
Mange andre enheder, der har en automatisk tilbagetrækning, bruger også den konstante kraftfjeder. Nogle eksempler inkluderer bilbælter, vindue-modbalancer, sæde hvilestole og hæftepistoler. I alle disse applikationer skal enheden, der genererer kraft, være konsekvent og opfører sig på samme måde hver gang, mens du handler inden for et lille rum. Konstantkraftfjedre opfylder begge disse forhold, da de udøver en konstant kraft og også kan opvikles tæt, hvilket passer til en stor længde af bånd i et beskedent størrelse område.