Sprężyna spiralna

Sprężyna napędowa zegarka

Włos – element regulatora balansowego zegarka

Sprężyna spiralna – sprężyna wykonana z cienkiej taśmy stalowej obciążana momentem skręcającym, wywołującym w taśmie naprężenia zginające. W zależności od długości taśmy można osiągnąć różne kąty skrętu.

Sprężyny te powszechnie stosowano do lat 80. XX w. jako sprężyny napędowe np. w zegarkach i zegarach oraz jako tzw. włos – element regulatora balansowego. Obecnie zegary mechaniczne zostały wyparte przez zegary elektroniczne, a sprężyny napędowe stosowane są najczęściej do napędu zabawek mechanicznych.

Zgromadzona energia

Przy założeniu, że poszczególne zwoje sprężyny nie stykają się ze sobą, energię zakumulowaną w sprężynie można obliczyć ze wzoru:

$U=\underset{0}{\overset{L}{\int }}dU=\underset{0}{\overset{L}{\int }}\frac{M^2}{2EJ}ds,$

gdzie:

$L$ – długość sprężyny,

$M$ – moment zginający w dowolnym przekroju sprężyny,

$E$ – współczynnik sprężystości podłużnej,

$J$ – osiowy moment bezwładności przekroju elementu $ds.$

Kąt obrotu

Jeśli materiał odkształca się zgodnie z prawem Hooka, to kąt obrotu sprężyny spowodowany działaniem momentu $M_0$ można wyliczyć ze wzoru:

$\phi =\frac{\partial U}{\partial M_0}=\underset{0}{\overset{L}{\int }}\frac{M}{EJ}\frac{\partial M}{\partial M_0}ds.$

Zobacz też

• sprężyna napędowa

Bibliografia

• Szablon:Cytuj książkę