Wat is het verschil tussen verlengings- en drukveren?
Verlengings- en drukveren bevinden zich letterlijk aan weerszijden van het veerspectrum. Trekveren worden voornamelijk gebruikt om twee componenten bij elkaar te houden, terwijl drukveren het beste zijn om te voorkomen dat componenten elkaar ontmoeten. Beide maken gebruik van een spoelontwerp voor elasticiteit en sterkte, maar ze werken volgens twee verschillende principes van elastische potentiële energie.
Een trekveer is meestal gemaakt van draad met een kleinere dikte en zeer strak gewikkeld. Beide uiteinden kunnen lussen of haken hebben voor bevestigingsdoeleinden. De veren op de trampoline van een kind zijn uitstekende voorbeelden van verlengingsveren in actie. Elke veer is bevestigd aan een stuk canvas en het metalen draagframe. Zonder belasting blijven de trekveren compact en ongestrekt. Terwijl het kind op het canvas springt, ontvangen de afzonderlijke veren delen van de lading en strekken de spoelen zich uit.
Op dit punt, wanneer de spoelen tot hun limieten worden uitgerekt, bevat de veer de meest potentiële energie. Wanneer de veren krachtig terugkeren naar hun oorspronkelijke positie, komt al die energie vrij en wordt het kind in de lucht gegooid. Dit is de primaire functie van een verlengingsveer, waardoor een externe kracht spanning kan creëren, maar vervolgens potentiële energie gebruikt om de componenten weer bij elkaar te trekken. De ergste schade die een verlengingsveer kan oplopen, is een stuk voorbij zijn natuurlijke grenzen. Als de spoelen van een verlengveer eenmaal beschadigd zijn, kan deze niet meer terugkeren naar zijn oorspronkelijke staat van spanning. Verlengveren hebben meestal ringen of lussen aan elk uiteinde om het gemakkelijker te maken om de componenten aan te sluiten.
Drukveren zijn ontworpen om anders te werken. Ze zijn meestal gemaakt van draad met een grotere dikte en zijn niet in strakke spoelen gewikkeld. Drukveren kunnen aan elk uiteinde ringen hebben die hun belastingen ondersteunen. De pogo-stick van een kind of de schokdemper van een auto zijn beide voorbeelden van drukveertechnologie. De veer is natuurlijk in rust wanneer deze zich in een uitgestrekte positie bevindt. Terwijl het kind op de pogo-stick springt, wordt de veer in het speelgoed naar beneden gedrukt. Het kind kan alleen een bepaalde hoeveelheid kracht op de veer uitoefenen, dus het zal slechts een vergelijkbare hoeveelheid potentiële energie bevatten. De drukveer bevat de meest potentiële energie wanneer deze tegen elkaar is gedrukt. De veer keert terug naar zijn natuurlijke positie en geeft onderweg zijn energie af. Het kind wordt door deze terugspringende beweging in de lucht gestuwd.
Een kleiner voorbeeld van een drukveer wordt een Belleville-veer of Belleville-sluitring genoemd. De wasmachine is eigenlijk een schijf met een opvallend gebogen midden. Naarmate kracht op de ring wordt uitgeoefend, begint deze af te vlakken en sterker te worden. Ingenieurs gebruiken Belleville-veren vaak in verschillende combinaties om de kwaliteiten van andere veersystemen te dupliceren. Deze ringen worden vaak gebruikt wanneer bijvoorbeeld twee delen van een machine moeten worden opgehangen of beschermd tegen onnodige schokken.
Drukveren zijn ook te vinden in matrassen en aardbevingsbestendige funderingen. Het grootste probleem van drukveren is de mogelijkheid van buigen onder druk. Als een drukveer een ongelijke belasting ontvangt, kunnen de spoelen buigen en defect raken. Om deze reden worden veel drukveren beschermd met flexibele maar stevige laarsdeksels gemaakt van rubber, stof of plastic. Om grote storingen te voorkomen, moet de totale lengte van een drukveer worden overwogen. De lengte van een drukveer moet worden geregeld (als deze niet wordt geleid) om ervoor te zorgen dat deze niet knikt of buigt. Drukveren hebben meestal platte einden zodat ze evenwijdig aan elkaar zijn en zorgen voor gelijkmatige krachten tijdens de slag.
Verlengings- en drukveren kunnen verschillende toepassingen hebben, maar elk toont het nut van potentiële energie en het vele gebruik van een spoelontwerp.