Vad är Spring Force?

En fjäder är ett föremål som vid applicering av en kraft i en given riktning komprimeras och sedan, efter att kraften tagits bort, dekomprimeras eller fjädrar tillbaka till sin ursprungliga dimension. Fjäderkraft är beskrivningen av kraften som får fjädern att studsa. Det är en egenskap hos materialet på molekylär nivå och dess tredimensionella form på makronivå. Hookes lag är den vanliga formeln för att beräkna denna kraft.

Konstant tryck på en yta kan vara allt som krävs av en fjäder i en mekanism. Fjädrar i en bils stötdämpningssystem är inte kalibrerade för att mäta nedböjning utan för att absorbera energin som överförs från hjulen till bilen. I många små apparater eller elektriska apparater består strömbrytare delvis av ett stycke metallavskalning som fungerar som en fjäder. Remsan ändrar form när tryck appliceras, som sedan kopplar ihop en ny uppsättning elektriska kontakter.

I andra applikationer ger fjädrar en proportionell kvantitativ återkoppling till användaren. Vid mätning av en vikt komprimeras fjäderkraften ett avstånd som är proportionellt mot tyngdkraften på vikten. Ju mer noggrant ett linjärt svar observeras, desto bättre kommer ett givet material och en given konfiguration att räcka i en metrologiapplikation. Material som sträcks över sin elastiska gräns kommer inte längre att svara som en fjäder.

Fjädrar anses inte vara en typ av enkel maskin, eftersom de inte överför kraft över ett avstånd. De måste avleda eller sträcka sig över en sträcka för att absorbera energin som appliceras på fjädern. Det mesta av energin frigörs tillbaka i den ursprungliga inkommande riktningen. Fjäderkraften appliceras alltid i infallsvinkeln. En del energi går förlorad som värme.

Hookes lag säger att kraften är lika med det negativa av fjäderkonstanten multiplicerat med avståndet. Så länge som en fjäder fungerar inom sina elastiska gränser och reagerar proportionellt mot den applicerade kraften, är fjädern en Hookes-lagfjäder och dess material anses vara det. Dessa material sägs ha en linjär-elastisk egenskap och kommer att ha en karakteristisk fjäderkonstant. Det negativa tecknet är resultatet av den resulterande kraften från motsatt riktning av den infallande kraften.

Inom det nya området för mikroelektromekaniska system (MEMS), även kallade mikromaskiner, har mikroskopiska fjädrar tillverkats. Dessa fjädrar i nanoskala är gjorda av filmer etsade på ett sätt som liknar integrerade kretsar (IC). Forskare har visat Hookeanskt beteende och har använt dem som små linjaler eller sonder för att upptäcka ytvariationer.