Tôi đang tìm thông tin về độ trễ của lò xo nén và tình tìm thấy trang này.

Tôi muốn hỏi bạn một câu hỏi. Trong trường hợp lò xo đĩa, hiện tượng trễ xảy ra khi có sự chênh lệch giữa lực nén và lực giãn (trong đó áp suất được tác dụng và giảm đi). Lò xo nén có đặc tính này không? Nếu có thì điều đó sẽ xảy ra trong trường hợp nào?

---

Trả lời

Hiện tượng trễ không xảy ra với lò xo nén nhưng nó xảy ra với lò xo xoắn. Khi phần cuộn dây được quấn chặt, một lực tiếp xúc chặt được tạo ra giữa các vòng dây giống như lực căng ban đầu của lò xo kéo-móc và lực ma sát giữa các vòng dây được tạo ra. Điều này gây ra hiện tượng trễ trong quá trình hoạt động.

Để ngăn chặn điều này, cách tốt nhất là tạo một khoảng hở nhỏ giữa các vòng dây.

---

Trả lời

Như đã biết, một lượng năng lượng nhất định được dùng để nén một lò xo cơ học. Do đó, lò xo cơ được nạp năng lượng và nó lưu trữ dưới dạng thế năng đàn hồi. Nhưng toàn bộ năng lượng dùng để nén lò xo không thể chuyển hóa thành thế năng. Nguyên nhân là do ma sát trong của lò xo gây thất thoát nhiệt trong quá trình nén. Do đó, một phần năng lượng bị lãng phí dưới dạng nhiệt và năng lượng giữ lại được lưu trữ dưới dạng thế năng đàn hồi. Nếu chúng ta giả sử:

Năng lượng ứng dụng để nén=Eapp

Lãng phí năng lượng do thất thoát nhiệt=Ewast

Năng lượng thế năng được lưu trữ = Epot

Chúng ta có thể xây dựng công thức thế năng đàn hồi được lưu trữ như sau:Epot = Eapp – Ewast

Vậy tỷ lệ Ewast/Eapp là gì? Nói cách khác, phần trăm tổn thất năng lượng gần đúng đối với lò xo bằng thép là bao nhiêu? Và bạn có thể gợi ý cho tôi bất kỳ nguồn nào như trang web, sách, v.v. để tôi có thể tham khảo không?

---

Trả lời

Trong lò xo nén, ma sát của bộ phận hoạt động đóng vai trò lò xo là cực kỳ nhỏ nên hầu như không xảy ra tổn thất năng lượng.

Do đó, tổn thất năng lượng do ma sát có thể coi là bằng không. Như bạn đã nói, khi ma sát xảy ra ở bộ phận hoạt động như ở lò xo xoắn thì một phần năng lượng bị chuyển hóa thành nhiệt năng gây tổn thất năng lượng.

Tuy nhiên, khó có thể tính toán rõ ràng tốc độ tổn thất của nguồn nhiệt này. Ngoài ra, vì nó cực kỳ khó nên chúng tôi cũng không tìm được tài liệu nào. Điều này là do lực ma sát thay đổi không chỉ do hình dạng và điều kiện bề mặt của lò xo mà còn do quá trình sản xuất của các nhà sản xuất khác nhau. Trong trường hợp lò xo kim loại, nếu có thể đo được tải trọng nén và mômen xoắn thì có thể xác nhận được tỷ lệ tổn thất năng lượng do ma sát.