Mis on püsiva jõuga kevad?

Enamiku vedrutüüpide puhul on vedru kokkusurumisel ja seejärel lõdvestamisel mõjuv jõud võrdeline selle venitamise kaugusega. Konstantse jõuga vedru, erinevalt tavalisest vedrust, ei järgi seda reeglit. Konstantse jõuga vedru füüsilise konstruktsiooni tõttu jääb selle tagasilöögi võimsus konstantseks. Konstantse jõuga vedrud on seetõttu kasulikud paljudes rakendustes, kus on oluline ühtlane tagasilöögijõud.

Tavaliste vedrude käitumist saab kirjeldada matemaatilise võrrandiga, mida tuntakse Hooke’i seadusena. See seadus ütleb, et tagasilöögisuunas tagasilööva vedru jõud on võrdne vedru nihke kaugusega tasakaalust – teisisõnu, kui kaugele see on venitatud – korrutatuna matemaatilise konstandiga, vedru kiirusega. Vedru tõmbub tagasi vastupidises suunas, kui see on venitatud. Kuna paljud elastsed materjalid käituvad sel viisil, on Hooke’i seadusel laialdased rakendused füüsika valdkonnas.

Hooke’i seadus ei kehti konstantse jõuga vedrudele, kuna nende tagasilöögijõud jääb kogu liikumisulatuse ulatuses konstantseks. See saavutatakse tänu nende ainulaadsele füüsilisele disainile, mis koosneb õhukesest keritud teraslindist. Püsiva jõuga vedrud on täielikult kokku keeratud ja lõdvestuvad, kui need on osaliselt või täielikult lahti rullitud. Vabastamisel tõmbub vedru tagasi, tõmmates pikendatud lindi tagasi tihedasse rulli. Kuna tagasilöögijõud tuleb enamasti rullile kõige lähemal asuvast osast, säilib konstantne jõud.

Konstantse jõuga vedru levinud rakendust võib näha majapidamisrakendustes ja ehituses kasutatavates mõõdulindides. Tüüpiline mõõdulindi mehhanism koosneb õhukesest metalllindist, mis on keritud ümber plastümbrise sisemise trumli. Kui mõõdulint tõmmatakse välja ja lukustatakse, avaldatakse vedrule jõudu. Kui lukk on vabastatud, tõmbub lint automaatselt tagasi plastümbrisesse. See tagasitõmbumine saavutatakse tänu rulli tagasilöögile, mis toimib konstantse jõuga vedruna.

Paljud teised automaatse tagasitõmbamisega seadmed kasutavad samuti konstantse jõuga vedrut. Mõned näited hõlmavad autode turvavööd, akende vastukaalu, istmete tugitoolisid ja klambripüstoleid. Kõigis neis rakendustes peab seadme genereeriv jõud olema ühtlane, käitudes väikeses ruumis iga kord samamoodi. Püsiva jõuga vedrud vastavad mõlemale tingimusele, kuna avaldavad püsivat jõudu ja neid saab ka tihedalt kokku keerata, sobitades suure pikkusega linti tagasihoidliku suurusega alale.