Jousi, painauma ja esijännitys
Ks kuva:
1. Yksinkertainen systeemi jossa on jousi vapaassa pituudessaan, ja ulompi ja sisempi liukuputki.
2. Lyödään massa äx systeemin päälle, jolloin jousi painuu jonkun verran kasaan. Havainnoidaan systeemin painauma.
3. Tuumitaan että painaumaa halutaan pienemmäksi jolloin laitetaan korotuspala jousen ja ulomman liukuputken väliin.
- Huomataan että painauma pienenee tasan yhtä paljon kuin mitä korotuspalalla (jota myöskin esijännitysholkiksi kutsutaan) on pituutta.
- Jousen pituus tai jäykkyys tai kokoonpuristuma ei muutu yhtään, vaikka systeemin painauma muuttuikin. [sininen viiva]
4. Halutaan säätää painaumaa vielä lisää, ja tuumitaan että on tyhmää aina purkaa koko systeemiä, vaihtaa korokepalaa, ja kasata systeemiä uudelleen. Joten päädytään asentamaan systeemiin korokepalan lisäksi säätöruuvi ja pyöritetään sitä pari kierrosta.
- Painauma pienenee tasan yhtä paljon kuin mitä säätöruuvi siihen vaikuttaa.
- Jousen pituus tai jäykkyys tai kokoonpuristuma ei edelleenkään muutu yhtään, vaikka systeemin painauma muuttuikin. [sininen viiva]
5. Ruuvataan säädin tappiin.
- Painauma pienenee taas tasan yhtä paljon kuin mitä säätöruuvi siihen vaikuttaa.
- Jousen pituus tai jäykkyys tai kokoonpuristuma ei edelleenkään muutu yhtään, vaikka systeemin painauma muuttuikin. [sininen viiva]
6. Mistä sitten nimitys esijännitys?
Otetaan massa pois systeemin päältä ja annetaan liukuputkien asettua täyteen pituuuteen.
- Verrataan tilanne 6 vs 1: Jousi ei pääse enää palautumaan vapaasti täyteen vapaaseen pituuteensa, vaan on esijännityksessä, koska systeemi sisältää nyt myöskin esijännitysholkin ja esijännityssäätimen jolla saatiin painauma sopivaksi (/ voidaan säätää painaumaa) silloin kun kuorma on päällä.
Esijännityksen idea on siis sovittaa painauma halutun suuruiseksi.
Joka käytännössä tarkoittaa esim sitä että jäykällä jousella ja kevyellä massalla tarvitaan vähän tai ei ollenkaan esijännitystä.
Ja taasen raskaalla massalla ja löysällä jousella tarvitaan erittäin paljon esijännitystä.
