Wat is een constante krachtveer?
Bij de meeste soorten veren is de kracht die wordt uitgeoefend wanneer die veer wordt samengedrukt en vervolgens ontspannen evenredig met de afstand die is uitgerekt. Een constante krachtveer, in tegenstelling tot een gewone veer, houdt zich niet aan deze regel. Als gevolg van het fysieke ontwerp van de constante krachtveer, blijft de kracht waarmee deze terugspringt constant. Veren met constante kracht zijn daarom nuttig in veel toepassingen waar een consistente terugslagkracht belangrijk is.
Het gedrag van gewone veren kan worden beschreven door een wiskundige vergelijking die bekend staat als de wet van Hooke. Deze wet stelt dat de kracht van een terugspringende veer in de richting van de terugslag gelijk is aan de afstand van de verplaatsing van de veer tot het evenwicht - met andere woorden, hoe ver deze is uitgerekt - vermenigvuldigd met een wiskundige constante, de snelheid van de veer. De veer keert terug in de richting tegenovergesteld aan die waarin hij is uitgerekt. Aangezien veel elastische materialen zich op deze manier gedragen, heeft de wet van Hooke brede toepassingen op het gebied van fysica.
De wet van Hooke is niet van toepassing op veren met constante kracht omdat hun terugslagkracht constant blijft over hun bewegingsbereik. Dit wordt bereikt door hun unieke fysieke ontwerp, dat bestaat uit een dun, opgerold lint van staal. Constantkrachtveren liggen in een staat van ontspanning wanneer ze volledig zijn opgerold en worden belast met kracht wanneer ze gedeeltelijk of volledig worden afgerold. Wanneer deze wordt losgelaten, keert de veer terug door het verlengde lint terug te trekken in een strakke rol. Omdat de terugslagkracht meestal afkomstig is van het gedeelte dat het dichtst bij de opgerolde rol ligt, wordt een constante kracht gehandhaafd.
Een veel voorkomende toepassing van de veer met constante kracht is te zien in de meetlinten die worden gebruikt in huishoudelijke toepassingen en in de bouw. Een typisch meetlintmechanisme bestaat uit een dun metalen lint gewikkeld rond een binnentrommel in een plastic behuizing. Wanneer het meetlint wordt uitgetrokken en vergrendeld, wordt kracht op de veer uitgeoefend. Zodra het slot wordt losgelaten, trekt het lint zich automatisch terug in de plastic behuizing. Dit terugtrekken wordt bereikt door de terugslagwerking van de rol, die functioneert als een veer met constante kracht.
Veel andere apparaten met een automatische terugtrekking maken ook gebruik van de veer met constante kracht. Enkele voorbeelden zijn autogordels, tegenbalansen voor stoelen, stoelverstelling en nietpistolen. In al deze toepassingen moet de kracht die het apparaat genereert consistent zijn en zich elke keer op dezelfde manier gedragen terwijl het in een kleine ruimte werkt. Veren met constante kracht voldoen aan beide voorwaarden, omdat ze een constante kracht uitoefenen en ook strak kunnen worden opgerold, waardoor een grote lengte lint in een bescheiden gebied past.