Care este diferența dintre arcurile de extensie și de compresie?

Arcurile de extensie și compresie sunt literalmente pe părți opuse ale spectrului arcului. Arcurile de extensie sunt folosite în primul rând pentru a ține două componente împreună, în timp ce arcurile de compresie sunt cele mai bune pentru a împiedica componentele să se întâlnească în primul rând. Ambele folosesc un design de bobină pentru elasticitate și rezistență, dar funcționează sub două principii diferite de energie potențială elastică.

Un arc de prelungire este de obicei realizat din sârmă mai mică și înfășurat foarte strâns. Ambele capete pot avea bucle sau cârlige pentru atașare. Arcurile de pe trambulina unui copil sunt exemple excelente de arcuri de extensie în acțiune. Fiecare arc este atașat de o secțiune de pânză și de cadrul de sprijin metalic. Fără sarcină, arcurile de prelungire rămân compacte și neîntinse. Pe măsură ce copilul sare pe pânză, arcurile individuale primesc porțiuni din sarcină și bobinele se întind.

În acest moment, când bobinele sunt întinse la limitele lor, arcul conține cea mai mare energie potențială. Când arcurile revin cu forță în pozițiile inițiale, toată acea energie este eliberată și copilul este aruncat în aer. Aceasta este funcția principală a unui arc de extensie, permițând unei forțe exterioare să creeze tensiune, dar apoi folosind energia potențială pentru a trage componentele înapoi împreună. Cea mai gravă daune pe care o poate suferi un arc de extensie este o întindere dincolo de limitele sale naturale. Odată ce bobinele unui arc de prelungire sunt deteriorate, acesta nu poate reveni la starea inițială de tensiune. Arcurile de prelungire au de obicei inele sau bucle la fiecare capăt pentru a facilita conectarea la componente.

Arcurile de compresie sunt proiectate să funcționeze diferit. Ele sunt în general făcute din sârmă mai mare și nu sunt înfășurate în bobine strânse. Arcurile de compresie pot avea inele la fiecare capăt care le susțin sarcinile. Pogo stick-ul unui copil sau amortizorul unei mașini sunt ambele exemple de tehnologie cu arc de compresie. Arcul este în mod natural în repaus atunci când este în poziție extinsă. Pe măsură ce copilul sare pe bastonul pogo, arcul din interiorul jucăriei este împins în jos. Copilul poate aplica doar o anumită forță arcului, astfel încât acesta va conține doar o cantitate similară de energie potențială. Arcul de compresie conține cea mai mare energie potențială atunci când a fost împins împreună. Izvorul revine la poziția sa naturală, eliberându-și energia pe parcurs. Copilul este propulsat în aer din această acțiune de retragere.

Un exemplu mai mic de arc de compresie se numește arc Belleville sau șaibă Belleville. Saiba este de fapt un disc cu un centru curbat distinct. Pe măsură ce forța este aplicată mașinii de spălat, aceasta începe să se aplatizeze și să devină mai puternică. Inginerii folosesc adesea arcuri Belleville în diferite combinații pentru a duplica calitățile altor sisteme de arcuri. Aceste șaibe sunt adesea folosite ori de câte ori două părți ale unei mașini trebuie să fie suspendate sau protejate de șocuri inutile, de exemplu.

Arcuri de compresie pot fi găsite și în saltele și fundații rezistente la cutremur. Principala problemă cu care se confruntă arcurile de compresie este posibilitatea de a se îndoi sub presiune. Dacă un arc de compresie primește o sarcină neuniformă, bobinele se pot curba și se pot defecta. Din acest motiv, multe arcuri de compresie sunt protejate cu huse flexibile, dar ferme, din cauciuc, pânză sau plastic. Pentru a evita defecțiuni majore, trebuie luată în considerare lungimea totală a unui arc de compresie. Lungimea unui arc de compresie trebuie controlată (dacă nu este ghidat) pentru a se asigura că nu se îndoaie sau nu se îndoaie. Arcurile de compresie au, de obicei, capete plane, astfel încât să fie paralele între ele, pentru a asigura forțe uniforme pe toată cursa.
Arcurile de extensie și compresie pot avea aplicații diferite, dar fiecare demonstrează utilitatea energiei potențiale și numeroasele utilizări ale unui design bobină.