במערכות ליניאריות, תגובה נגדית והיסטרזיס מכונה לעתים קרובות אותה תופעה. אבל בעוד ששניהם תורמים לאיבוד תנועה, הסיבות ושיטות הפעולה שלהם שונות.
תגובה נגדית: האויב של מערכות ליניאריות

ריגוש נגרם מפינוי, או משחק, בין חלקים מתואמים, מה שמכניס פס מת כאשר כיוון הנסיעה הפוך. ברצועה המתה, לא מתרחשת תנועה עד לביטול המרווח בין חלקי ההזדווגות.

רכיבים שבדרך כלל חווים תגובה נגדית כוללים ברגים כדוריים, ברגי עופרת, מערכות רצועות וגלגלות וגלגלי שיניים. במערכות מיסבים חוזרים, הפעלת עומס מקדימה יכולה להפחית או לבטל את ההשפעה האחורית על ידי הסרת המרווח בין הכדורים (או הגלילים) לבין מסלולי המירוצים. חלק מהמערכות שאינן מחזירות מחדש משתמשות בשיטות חלופיות, כגון קפיצים או אומי בורג עופרת שתוכננו במיוחד, כדי לצמצם או לבטל את ההשפעה.

או שכן?

למרות שתגובות נגד נתפסות בדרך כלל כמאפיין שלילי של מערכות מכניות, היא לא תמיד מזיקה. ראשית, ייצור רכיבים נטולי תגובות גב הוא יקר וברוב המקרים לא מעשי. ושיטות להפחתת תגובה מגבירות בהכרח את החיכוך והבלאי. אם ניתן לסבול תגובה מסוימת ביישום, הרכיבים הזמינים יהיו פחות יקרים, יהיו זמינים יותר, ובמקרים רבים, יהיו להם חיים ארוכים יותר. בגלגלי שיניים ובתיבות הילוכים, יש צורך בפעולה מסוימת כדי לאפשר לגלגלי השיניים להתערב מבלי להלחיץ ​​יתר על המידה את שיני ההילוכים ולהגדיל את החיכוך.
מהי היסטרזיס?

היסטרזיס קשור לרוב למערכות מגנטיות ומתבטא במנועים חשמליים כאובדן היסטרזיס. במילים פשוטות, היסטרזיס היא הקשר בין התגובה של חומר לעומס ראשוני (או כוח מגנט) לבין התאוששות החומר לאחר הסרת העומס (או הכוח הממגנט). לדוגמה, כאשר הברזל ממוגנט על ידי שדה חיצוני, המגנטיזציה של הברזל מפגרת אחרי כוח הממגנט. כאשר הכוח הממגנט מוסר, הברזל שומר על כמות מסוימת של מגנטיות. במילים אחרות, הברזל אינו מתאושש לחלוטין למצבו הלא ממוגנט אלא אם כן מופעל כוח מגנט מנוגד.

במערכות מכניות, היסטרזה קשורה לגמישות של חומר. לדוגמה, כאשר כדורי פלדה באגוז כדורי נעים מהאזור שאינו נושא עומס לאזור נושא העומס, הכוחות שהם חווים גדלים, וגורמים להם לעיוות קל. אבל בגלל התכונות האלסטיות של הפלדה, הכדורים לא חוזרים במלואם לצורתם המקורית כשהם חוזרים לאזור הלא-נושא עומס של האום. עיוות מיקרוסקופי מתמשך זה נובע מהיסטרזיס.

היסטרזיס משפיע גם על ההתנהגות של פירי ההינע במערכות מכניות. כאשר מומנט (כוח פיתול) מופעל על פיר, הוא מייצר מתח פנימי וגורם לפיר לשנות צורה. שינוי צורה זה מכונה מתח (או, מתח פיתול, במקרה של עומס פיתול). בחומרים אלסטיים לחלוטין, הקשר בין מתח למתח הוא ליניארי. אך מעט חומרים הם אלסטיים לחלוטין, וחוסר הגמישות של החומרים מעניקה להם עקומת מתח לא ליניארית. התנהגות לא ליניארית זו כאשר כוחות מתגברים ויורדים מכונה היסטרזיס.
מתי יש חשיבות להיסטרזה במערכות ליניאריות?

בכל השלבים המכניים בעלי הדיוק הגבוה ביותר, להיסטרזיס יש השפעה זניחה על דיוק המיקום והחזרה, וברוב המקרים, ההשפעות של תגובה נגדית עולות בהרבה על אלו של ההיסטרזיס. עם זאת, מפעילי piezo, המסתמכים על מאמץ חומרי כדי לייצר תנועה, יכולים לחוות היסטרזה של 10 עד 15 אחוזים מהתנועה המצוינת. הפעלת מפעילי piezo במערכת לולאה סגורה יכולה להפחית או לבטל את השפעות ההיסטרזיס.