Doğrusal sistemlerde, geri tepme ve histerezis sıklıkla aynı olgu olarak anılır. Ancak her ikisi de hareket kaybına katkıda bulunsa da, nedenleri ve çalışma yöntemleri farklıdır.
Tepki: Doğrusal sistemlerin düşmanı

Geri tepme, hareket yönü tersine çevrildiğinde ölü bir bant oluşturan eşleşen parçalar arasındaki boşluk veya oyun nedeniyle oluşur. Ölü bantta, eşleşen parçalar arasındaki boşluk ortadan kalkana kadar hiçbir hareket meydana gelmez.

Genellikle boşluk yaşayan bileşenler arasında bilyalı vidalar, kılavuz vidalar, kayış ve kasnak sistemleri ve dişliler bulunur. Devir daimli rulman sistemlerinde, ön yük uygulamak, bilyalar (veya silindirler) ile kanallar arasındaki boşluğu kaldırarak boşluğu azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Bazı devir daimsiz sistemler boşluğu azaltmak veya ortadan kaldırmak için yaylar veya özel olarak tasarlanmış kılavuz vida somunları gibi alternatif yöntemler kullanır.

Yoksa öyle mi?

Boşluk genellikle mekanik sistemlerin olumsuz bir özelliği olarak görülse de, her zaman zararlı değildir. Öncelikle, tamamen boşluksuz bileşenler üretmek pahalıdır ve çoğu durumda pratik değildir. Boşluk azaltıcı yöntemler kaçınılmaz olarak sürtünmeyi ve aşınmayı artırır. Uygulamada bir miktar boşluk tolere edilebilirse, mevcut bileşenler daha ucuz, daha kolay temin edilebilir ve birçok durumda daha uzun ömürlü olacaktır. Dişlilerde ve şanzımanlarda, dişli dişlerine aşırı stres bindirmeden ve sürtünmeyi artırmadan dişlilerin birbirine geçmesini sağlamak için bir miktar boşluk gereklidir.
Histerezis nedir?

Histerezis genellikle manyetik sistemlerle ilişkilendirilir ve elektrik motorlarında histerezis kaybı olarak kendini gösterir. Basitçe ifade etmek gerekirse, histerezis bir malzemenin ilk yüke (veya mıknatıslama kuvvetine) verdiği tepki ile yük (veya mıknatıslama kuvveti) kaldırıldıktan sonra malzemenin toparlanması arasındaki ilişkidir. Örneğin, demir harici bir alan tarafından mıknatıslandığında, demirin mıknatıslanması mıknatıslama kuvvetinin gerisinde kalır. Mıknatıslama kuvveti kaldırıldığında, demir bir miktar manyetizma korur. Başka bir deyişle, demir zıt bir mıknatıslama kuvveti uygulanmadığı sürece mıknatıslanmamış durumuna tam olarak geri dönmez.

Mekanik sistemlerde histerezis, bir malzemenin elastikliğiyle ilişkilidir. Örneğin, bir bilyalı somundaki çelik bilyeler yük taşımayan bölgeden yük taşımayan bölgeye hareket ettikçe, deneyimledikleri kuvvetler artar ve bu da hafifçe deforme olmalarına neden olur. Ancak çeliğin elastik özellikleri nedeniyle, bilyeler somunun yük taşımayan bölgesine geri döndüklerinde orijinal şekillerine tam olarak geri dönmezler. Bu kalıcı, mikroskobik deformasyon histerezis nedeniyledir.

Histerezis, mekanik sistemlerdeki tahrik millerinin davranışını da etkiler. Bir şafta tork (burulma kuvveti) uygulandığında, bir iç gerilim üretir ve şaftın şeklinin değişmesine neden olur. Şekildeki bu değişime gerinim (veya burulma yüklemesi durumunda burulma gerinim) denir. Mükemmel elastik malzemelerde, gerilim ve gerinim arasındaki ilişki doğrusaldır. Ancak çok az malzeme mükemmel elastiktir ve malzemelerin elastik olmaması onlara doğrusal olmayan bir gerilim-gerinim eğrisi verir. Kuvvetler arttıkça ve azaldıkça oluşan bu doğrusal olmayan davranışa histerezis denir.
Doğrusal sistemlerde histeresis ne zaman önemlidir?

En yüksek hassasiyetli mekanik aşamalar dışında, histerezisin konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır ve çoğu durumda, geri tepmenin etkileri histerezisin etkilerini büyük ölçüde aşar. Ancak, hareket üretmek için malzeme gerginliğine dayanan piezo aktüatörler, komut edilen hareketin %10 ila %15'i kadar histerezis yaşayabilir. Piezo aktüatörlerini kapalı devre bir sistemde çalıştırmak histerezis etkilerini azaltabilir veya ortadan kaldırabilir.