Hva er en konstant kraftfjær?

I de fleste typer fjærer er kraften som utøves når den våren blir komprimert og deretter avslappet proporsjonal med avstanden den har blitt strukket. En konstant kraftfjær, i motsetning til en vanlig vår, adlyder ikke denne regelen. Som et resultat av den konstante styrken vårens fysiske design, forblir kraften som den rekyler seg konstant. Konstante kraftfjærer er derfor nyttige i mange applikasjoner der en jevn rekylkraft er viktig.

Oppførselen til vanlige kilder kan beskrives ved en matematisk ligning kjent som Hooke's Law. Denne loven sier at kraften til en rekylende fjær i retning av rekyl er lik avstanden til fjærens forskyvning fra likevekt - med andre ord, hvor langt den har blitt strukket - multiplisert med en matematisk konstant, vårens hastighet. Fjæren rekyler i retningen av den motsatte av den der den er strukket. Siden mange elastiske materialer oppfører seg på denne måten, har Hooke's Law bred anvendelsetions innen fysikk.

Hooke's lov gjelder ikke for konstant kraftfjærer fordi deres rekylkraft forblir konstant over bevegelsesområdet. Dette oppnås ved deres unike fysiske design, som består av et tynt, kveilet bånd av stål. Konstante kraftfjærer ligger i en avspenningstilstand når de er fullt rullet opp, og blir siktet for kraft når de er delvis eller fullstendig rullet. Når den slippes ut, rekyler våren ved å trekke det utvidede båndet tilbake i en tett rull. Siden rekylkraften for det meste kommer fra del nærmest den kveilte rullen, opprettholdes en konstant kraft.

En vanlig anvendelse av konstant kraftfjær kan sees i båndetiltakene som brukes i husholdningsapplikasjoner og konstruksjon. En typisk måle -målingsmekanisme består av et tynt metallbånd kveilet rundt en indre trommel inne i et plastforingsrør. Når målebåndetblir trukket ut og låst, styrken blir gitt til våren. Når låsen er utgitt, trekker båndet seg automatisk tilbake i plasthuset. Denne tilbaketrekningen oppnås på grunn av rekylvirkningen av rullen, som fungerer som en konstant kraftfjær.

Mange andre enheter som har en automatisk tilbaketrekning benytter seg også av den konstante kraftfjæren. Noen eksempler inkluderer bilbelter, motvinduer, setestoler og stiftpistoler. I alle disse applikasjonene må enhetens generasjonskraft være konsekvent, og oppføre seg på samme måte hver gang mens du handler innenfor et lite rom. Konstante kraftfjærer oppfyller begge disse forholdene, ettersom de utøver en konstant kraft og kan også kveiles tett, og passer en stor lengde av bånd i et beskjedent størrelse område.