Doğrusal sistemlerde, geri tepme ve histerezis genellikle aynı olgu olarak ele alınır. Ancak her ikisi de hareket kaybına katkıda bulunsa da, nedenleri ve çalışma yöntemleri farklıdır.
Geri tepme: Doğrusal sistemlerin düşmanı

Geri tepme, birbirine geçen parçalar arasındaki boşluk veya oynama nedeniyle oluşur ve hareket yönü tersine çevrildiğinde ölü bir bölge meydana gelir. Ölü bölgede, birbirine geçen parçalar arasındaki boşluk ortadan kalkana kadar hiçbir hareket gerçekleşmez.

Genellikle boşluk oluşan bileşenler arasında bilyalı vidalar, kurşun vidalar, kayış ve kasnak sistemleri ve dişliler bulunur. Devirdaimli rulman sistemlerinde, ön yükleme uygulamak, bilyalar (veya makaralar) ile yuvarlanma yolları arasındaki boşluğu ortadan kaldırarak boşluğu azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Bazı devirdaimsiz sistemler, boşluğu azaltmak veya ortadan kaldırmak için yaylar veya özel olarak tasarlanmış kurşun vida somunları gibi alternatif yöntemler kullanır.

Yoksa öyle değil mi?

Mekanik sistemlerde geri tepme genellikle olumsuz bir özellik olarak görülse de, her zaman zararlı değildir. Öncelikle, tamamen geri tepmesiz bileşenler üretmek pahalıdır ve çoğu durumda pratik değildir. Ayrıca, geri tepmeyi azaltma yöntemleri kaçınılmaz olarak sürtünmeyi ve aşınmayı artırır. Uygulamada bir miktar geri tepmeye izin veriliyorsa, mevcut bileşenler daha ucuz, daha kolay bulunabilir ve çoğu durumda daha uzun ömürlü olacaktır. Dişlilerde ve şanzımanlarda, dişlilerin dişleri aşırı zorlamadan ve sürtünmeyi artırmadan birbirine geçmesine izin vermek için bir miktar geri tepme gereklidir.
Histerezis nedir?

Histerezis en sık manyetik sistemlerle ilişkilendirilir ve elektrik motorlarında histerezis kaybı olarak kendini gösterir. Basitçe ifade etmek gerekirse, histerezis, bir malzemenin ilk yüke (veya manyetik kuvvete) verdiği tepki ile yük (veya manyetik kuvvet) kaldırıldıktan sonra malzemenin eski haline dönmesi arasındaki ilişkidir. Örneğin, demir harici bir alan tarafından mıknatıslandığında, demirin mıknatıslanması manyetik kuvvete göre geride kalır. Manyetik kuvvet kaldırıldığında, demir bir miktar manyetizmayı korur. Başka bir deyişle, demir, karşıt bir manyetik kuvvet uygulanmadıkça, mıknatıslanmamış durumuna tamamen geri dönmez.

Mekanik sistemlerde histerezis, malzemenin elastikiyetiyle ilgilidir. Örneğin, bir bilyalı somundaki çelik bilyeler yük taşımayan bölgeden yük taşıyan bölgeye doğru hareket ederken, maruz kaldıkları kuvvetler artar ve bu da bilyelerin hafifçe deforme olmasına neden olur. Ancak çeliğin elastik özellikleri nedeniyle, bilyeler somunun yük taşımayan bölgesine geri döndüklerinde orijinal şekillerine tamamen geri dönmezler. Bu kalıcı, mikroskobik deformasyon histerezisten kaynaklanır.

Histerezis, mekanik sistemlerdeki tahrik millerinin davranışını da etkiler. Bir mile tork (burulma kuvveti) uygulandığında, iç gerilim oluşur ve milin şekli değişir. Bu şekil değişikliğine gerinim (veya burulma yüklemesi durumunda burulma gerinimi) denir. Tamamen elastik malzemelerde, gerilim ve gerinim arasındaki ilişki doğrusaldır. Ancak çok az malzeme tamamen elastiktir ve malzemelerin elastik olmaması, onlara doğrusal olmayan bir gerilim-gerinim eğrisi verir. Kuvvetler arttıkça ve azaldıkça ortaya çıkan bu doğrusal olmayan davranışa histerezis denir.
Doğrusal sistemlerde histerezis ne zaman önem taşır?

En yüksek hassasiyet gerektiren mekanik aşamalar dışında, histerezis konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahiptir ve çoğu durumda, geri tepme etkileri histerezisin etkilerini büyük ölçüde aşar. Bununla birlikte, hareket üretmek için malzeme gerilimine dayanan piezo aktüatörler, komut edilen hareketin %10 ila %15'i oranında histerezis yaşayabilir. Piezo aktüatörleri kapalı devre bir sistemde çalıştırmak, histerezis etkilerini azaltabilir veya ortadan kaldırabilir.