Wstępne ładowanie (inżynieria)
Wstępne obciążenie to termin inżynierski o kilku znaczeniach. W ogólnym sensie odnosi się do wewnętrznego przykładania naprężeń do pewnych układów mechanicznych.
Napięcie wstępne łącznika
Najczęstszym zastosowaniem jest opisanie obciążenia działającego na łącznik w wyniku jego montażu, czyli przed przyłożeniem jakichkolwiek obciążeń zewnętrznych (np. dokręceniem nakrętki na śrubie). Wstępne obciążenie w takich przypadkach jest ważne z kilku powodów.
Po pierwsze, dokręcona śruba doświadcza tylko niewielkiej części jakiegokolwiek obciążenia zewnętrznego, które zostanie przyłożone później, tak więc całkowicie dokręcona śruba może (w zależności od dokładnego zastosowania) wytrzymać znacznie większe obciążenie niż luźno dokręcona śruba.
Po drugie, prawidłowo dokręcona nakrętka nie poluzuje się pod wpływem wibracji, zmian temperatury itp.
Napięcie wstępne łożyska
Wewnętrzne naprężenie łożyska spowodowane zastosowaniem ujemnego luzu jest znane jako napięcie wstępne łożyska. Zalety obciążenia wstępnego obejmują: utrzymanie położenia osiowego i promieniowego w celu uzyskania dokładnych przemieszczeń ruchów kątowych; zwiększyć sztywność łożyska; zapobiegać ruchom ślizgowym lub żyroskopowym, zwłaszcza przy dużych przyspieszeniach lub prędkościach obrotowych; zachować względne położenie elementów nośnych. Metody wstępnego obciążenia obejmują wstępne obciążenie pozycji i wstępne obciążenie stałym ciśnieniem.
Testowanie obciążenia wstępnego
Jest również używany do testowania próbki w procesie, w którym poprzeczka porusza się, aby załadować próbkę do określonej wartości przed rozpoczęciem testu. Dane nie są przechwytywane podczas segmentu wstępnego ładowania.
Kiedy próbki do rozciągania są początkowo umieszczane w uchwytach testowych, mogą być poddawane działaniu małych sił ściskających. Siły te mogą powodować niedostrzegalne wyginanie się próbek, co skutkuje niedokładnymi i niespójnymi wynikami. Ustalenie małego obciążenia wstępnego w ramach metody badawczej eliminuje te siły ściskające na próbkach i poprawia powtarzalność wyników.
Aplikacje
Napięcie wstępne staje się bardzo ważne w przypadku dużych systemów mechanicznych i wysokowydajnych, takich jak duże teleskopy. W ogólnym sensie odnosi się do wewnętrznego przykładania naprężeń do pewnych układów mechanicznych. Poprzez naprężenie wstępne obciążenie zwiększa częstotliwość drgań własnych konstrukcji, unikając rezonansu spowodowanego zakłóceniami zewnętrznymi. Zapobiega również wyboczeniu, jeśli naprężenia zmieniają się w zależności od położenia w niektórych systemach. W szczególnym przypadku łożysk i elementów złącznych napięcie wstępne zmniejsza lub eliminuje luzy lub martwe strefy. Ponadto obciążenie wstępne pomaga ograniczyć przyłożone obciążenia do systemu.