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Propriedades físicas da mola de força constante

2023-02-24
Idealmente, ummola de força constanteexercerá uma força consistente em uma determinada amplitude de movimento, repetidamente sem mudança. Na verdade, como todos os elastômeros, as molas de força constante são limitadas pelos limites de tensão de seu material. Se o limite de tensão do material for excedido, eles se deformarão ou o material se cansará e começará a enfraquecer com o tempo. Portanto, a lei de Hooke se aplica a molas de força constante. No entanto, é a forma como as molas de força constante são feitas e suas propriedades físicas particulares que deram origem ao termo "força constante". Ao estudar as propriedades físicas das molas de força constante, podemos entender melhor a origem do nome força constante.

Geralmente de aço,molas de força constantesão feitos envolvendo uma peça plana de aço ao redor do tambor ou enrolando uma tira de aço em torno de si mesma (com um raio quase constante). Uma mola é instalada em sua aplicação e uma extremidade da mola é presa à carga. Uma mola exibe forças de torque quando o movimento de uma carga faz com que ela gire contra seu estado de repouso. A mola deseja retornar ao seu estado de repouso, então ela aplica uma força à carga.

Na aplicação, omola de força constanteestá em um estado pré-carregado. O ato de enrolar a tira de aço sobre si mesma ou sobre o tambor coloca a estrutura em estado de tensão. Se você quiser medir a força da mola neste estado de tensão, ela não será zero. Em outras palavras, uma mola de força constante tem uma força mensurável em repouso. Quando a carga se move contra a mola, a mola se move por uma distância relativamente curta em uma direção circular (mais comumente na direção do vento inicial, resultando em uma ligeira redução no diâmetro).


constant force spring


Se compararmos o valor da força da mola no estado carregado com o valor da força no estado de repouso, descobrimos que a diferença na força é relativamente pequena. De maneira mais geral, fora do domínio da física, pequenas diferenças de força entre o estado de repouso e o estado de carga de uma mola são consideradas insignificantes. Portanto, diz-se que a força da mola é "constante". De fato, a mola de força constante exerce uma força próxima à força constante.

Molas de força constantepode operar de forma eficiente por um longo tempo. A maioria pode executar de milhares a milhões de ciclos antes que a fadiga do material reduza sua eficácia. As molas de força constante são ideais para aplicações como fechos de portas comerciais.

Muitos parâmetros importantes de engenharia precisam ser considerados ao projetar ou especificarmola de força constantes. Material, resistência à fadiga, carga de tração, torque e fricção, velocidade e aceleração, instalação, considerações de segurança e ambiente de aplicação são fatores-chave.
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