Предварительная нагрузка (инженерная)

Предварительная нагрузка — инженерный термин с несколькими значениями. В общем смысле он относится к внутреннему приложению напряжения к определенным механическим системам.

Наиболее распространенное использование — это описание нагрузки, приложенной к креплению в результате его установки, т. е. до приложения каких-либо внешних нагрузок (например, затягивания гайки на болте). Предварительная нагрузка в таких случаях важна по нескольким причинам.

Во-первых, затянутый болт испытывает лишь малую часть любой внешней нагрузки, которая будет приложена позже, поэтому полностью затянутый болт может (в зависимости от конкретного применения) выдерживать гораздо большую нагрузку, чем слабо затянутый болт.

Во-вторых, правильно затянутая гайка не расшатается под воздействием вибрации, перепадов температур и т. д.

Внутреннее напряжение подшипника за счет применения отрицательного зазора известно как предварительная нагрузка подшипника. Преимущества предварительной нагрузки включают в себя следующее: сохранение осевого и радиального положения для точного смещения угловых перемещений; увеличение жесткости подшипника; предотвращение скольжения или гироскопоподобных движений, особенно при высоких ускорениях или скоростях вращения; сохранение относительного положения элементов подшипника. Методы предварительной нагрузки включают предварительную нагрузку положения и предварительную нагрузку постоянного давления. ^[1]

Он также используется при испытании образца, для процесса, где траверса перемещается для загрузки образца до указанного значения перед началом испытания. Данные не собираются во время сегмента предварительной нагрузки.

Когда образцы для испытаний на растяжение изначально помещаются в испытательные захваты, они могут подвергаться небольшим сжимающим силам. Эти силы могут привести к незаметному изгибу образцов, что приведет к неточным и непоследовательным результатам. Установление небольшой предварительной нагрузки как части метода испытаний устраняет эти сжимающие силы на образцах и улучшает повторяемость результатов.

Предварительная нагрузка становится очень важной для больших механических и высокопроизводительных систем, таких как большие телескопы. ^[2] В общем смысле это относится к внутреннему приложению напряжения к определенным механическим системам. За счет натяжения предварительная нагрузка увеличивает собственную частоту конструкции, избегая резонанса из-за внешних возмущений. Она также предотвращает выпучивание, если напряжения изменяются в зависимости от положения в определенных системах. В частном случае для подшипников и крепежных деталей предварительная нагрузка уменьшает или устраняет люфт или мертвые зоны. Кроме того, предварительная нагрузка помогает ограничить приложенные к системе нагрузки.

• Болтовое соединение

• Учебное пособие по основам болтовых соединений
• Основы базового болтового соединения