Carga radial dinâmica equivalente:
Carga estacionária constante sob influência da qual um rolamento de rolo tem a mesma vida útil que nas condições de carga atuais. A carga radial dinâmica equivalente para rolamentos de esferas com contato angular e radial e para rolamentos de rolo radiais, sob cargas radiais e axiais constantes, é dada por
P r = (X F r + E F a ).. f d
A carga radial dinâmica equivalente para rolamentos de rolo radiais com α = 0 e sujeitos unicamente a carga radial, é dada por
P r = F r f d
Carga axial dinâmica equivalente:
Carga axial constante centralizada sob a influência da qual um rolamento de rolo tem a mesma vida útil que nas condições de carga atuais. A carga axial dinâmica equivalente para rolamentos axiais de esferas e rolamentos axiais de rolos com α ≠ 0 é dada por
P a = (X F r + E F a ).. f d
Os rolamentos axiais de esferas e de rolos com α = 90 graus podem suportar apenas cargas axiais. A carga axial dinâmica equivalente para este tipo de rolamento é dada por A carga axial dinâmica equivalente para este tipo de rolamento é dada por
P a = F a f d
Carga radial estática equivalente:
Carga radial estática que gera a mesma tensão de contato no centro do contato elemento/pista de rolamento mais carregado como o contato que é produzido sob as condições de carga atuais. A carga radial estática equivalente para rolamentos de esferas com contato radial e angular e rolamentos de rolo radial é o maior dos dois valores dados por
P 0r = X 0 F r + E 0 F a
P 0r = F r
Carga axial estática equivalente:
Carga axial estática centralizada que poderá gerar o mesmo stress de contato no centro do contato elemento/pista de rolamento mais carregado como o contato que é produzido sob as condições de carga atuais. A carga axial estática equivalente para rolamentos axiais de esferas e de rolos é dada por
P 0a = X 0 F r + E 0 F a
Carga equivalente resultante
Quando a carga do rolamento é constante, a carga equivalente é dada em função do tipo de rolamento por.
P = P r ou P = P a
Quando a carga do rolamento não é constante durante a vida útil, a carga equivalente é determinada por
onde:
|
i |
índice do período de vida útil de serviço |
|
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n i |
período de vida útil de serviço gira |
|
|
t i |
a duração do período de vida útil de serviço |
|
|
P i |
carga radial ou axial equivalente do período de vida útil de serviço (dependendo do tipo de rolamento) |
, a carga do rolamento P
Estimativa de vida básica:
Para um rolamento de rolo individual ou um grupo de rolamentos de rolo aparentemente idênticos operando nas mesmas condições, a vida útil associada com 90% de confiabilidade, com materiais e qualidades de fabricação contemporâneos de uso comum e sob condições de funcionamento convencionais. A estimativa de vida básica para rolamentos de esfera radiais é dada por
|
ou |
|
para a estimativa de vida em horas |
A estimativa de vida básica para rolamentos de rolo radiais é dada por
|
ou |
|
para a estimativa de vida em horas |
A estimativa de vida básica para rolamentos axiais de esferas é dado por
|
ou |
|
para a estimativa de vida em horas |
A estimativa de vida básica para rolamentos axiais de rolos é dada por
|
ou |
|
para a estimativa de vida em horas |
Estimativa de vida ajustada:
A estimativa de vida obtida mediante o ajuste da estimativa de vida básica para um nível de confiabilidade adequado, propriedades de rolamento especiais e condições de funcionamento específicas. A estimativa de vida básica para rolamentos de esfera radiais é dada por
para o método de cálculo de ANSI/AFBMA 9 (ISO 281): L nar = L 10r a 1 a 2 a 3 ou L na = L 10 a 1 a 2 a 3 para a estimativa de vida em horas
para o método de cálculo da SKF AG: L nar = L 10r a 1 a skf f t ou L na = L 10 a 1 a skf f t para a estimativa de vida em horas
Fator de ajuste de vida para confiabilidade, a1
Para um grupo de rolamentos de rolo aparentemente idênticos, funcionamento nas mesmas condições, a percentagem do grupo que se espera que alcance ou supere uma vida útil especificada. A confiabilidade de um rolamento de rolo individual é a probabilidade de que o rolamento alcance ou supere uma vida útil especificada. Os valores do fator de ajuste de vida útil a1 são fornecidos na tabela seguinte:
|
Confiabilidade [%] |
L na |
a1 |
|---|---|---|
|
90 |
L 10 |
1 |
|
95 |
L 5 |
0.62 |
|
96 |
L 4 |
0.53 |
|
97 |
L 3 |
0.44 |
|
98 |
L 2 |
0.33 |
|
99 |
L 1 |
0.21 |
Fator de ajuste de vida para propriedades especiais do rolamento, a2
A vida do rolamento pode ser estendida ou encurtada de acordo com a qualidade do material, a tecnologia de fabricação e o projeto interno do rolamento. Nestas propriedades da vida do rolamento, o valor da vida é corrigida mediante o fator de ajuste de vida para propriedades especiais do rolamento, a2.
Fator de ajuste de vida para condições de funcionamento, a3
Ao utilizar este fator, os efeitos das condições de funcionamento são levados em consideração, em especial a lubrificação do rolamento. a vida do rolamento é afetada pelo fenômeno da fadiga, que ocorre, em geral, abaixo das superfícies expostas a repetidas tensões. Quando as condições de lubrificação são boas quando o elemento de rolo e as superfícies de rolamento são separadas por um filme de óleo, e o dano na superfície pode ser desconsiderado, uma 3 tem o valor 1. Quando as condições de lubrificação não são boas, por exemplo, quando a viscosidade do óleo lubrificante é baixa ou a velocidade periférica dos elementos rotatórios é especialmente baixa, etc., uma 3 < 1 é utilizada.
Por outro lado, quando a lubrificação é especialmente boa, um valor da 3 > 1 pode ser utilizada. Quando a lubrificação não é boa e uma 3 < 1 é utilizada, o fator de ajuste de vida a2 não pode ser maior que 1. Quando é selecionado um rolamento em função da taxa de carga dinâmica básica, é aconselhável selecionar um valor adequado do fator de confiabilidade a1 para cada aplicativo. Execute a seleção utilizando o C/P determinado pelo tipo de máquina e com base nas condições reais de lubrificação, temperatura, montagem, etc.
Fator de modificação de vida da SKF, aSKF
Este fator representa a relação existente entre o coeficiente do limite de carga de fadiga (Pu/P), a condição de lubrificação (coeficiente de viscosidade) e o nível de contaminação do rolamento (ηc). Os valores para o fator aSKF podem ser obtidos a partir de quatro diagramas, dependendo do tipo de rolamento, como função deη c(Pu/P) para rolamentos SKF padrão e SKF Explorer, e de diferentes valores do coeficiente de viscosidade κ.
Diagrama 1: fator a SKF para rolamentos de esferas radiais:
| a SKF |
|
| η c (P ou / P) |
|
Outros rolamentos padrão da SKF | |
|
Rolamentos SKF Explorer |
Diagrama 2: fator a SKF para rolamentos de rolo radiais:
| uma SKF |
|
| η c (P ou / P) |
|
|
Outros rolamentos padrão da SKF | |
|
|
Rolamentos SKF Explorer |
Diagrama 3: fator uma SKF para rolamentos axiais de esferas:
| uma SKF |
|
| η c (P ou / P) |
Diagrama 4: fator a SKF para rolamentos axiais de rolos radiais:
| uma SKF |
|
| η c (P ou / P) |
|
|
Outros rolamentos padrão da SKF | |
|
|
Rolamentos SKF Explorer |
Fator de temperatura, ft
A temperatura de funcionamento para cada rolamento é determinada em função de seu material e sua estrutura. Se um tratamento térmico especial é realizado, os rolamentos podem ser usados a temperaturas superiores a 150 ºC. A tensão de contato suportada diminui gradualmente à medida que a temperatura de funcionamento aumenta. A estimativa de vida é reduzida proporcionalmente.
Perda de potência por atrito
Para κ > 4, usar curva para κ = 4. À medida que o valor deη c (P u / P) tende a zero, uma SKF tende a 0,1 para todos os valores de κ. A linha pontilhada marca a posição da escala da 23 (κ) antiga, onde a SKF = a 23 .
Os diagramas representam os valores e coeficientes de segurança típicos do tipo normalmente associado aos limites de carga de fadiga para outros componentes mecânicos. Considerando as simplificações inerentes às equações da estimativa de vida da SKF, mesmo que as condições de funcionamento sejam identificadas com exatidão, usar valores de a SKF maiores de 50 não é significativo.
Significado das variáveis utilizadas:
|
C r |
taxa de carga radial dinâmica básica [lb-força, N] |
|
|
C or |
taxa de carga radial estática básica [lb-força, N] |
|
|
C a |
taxa de carga axial dinâmica básica [lb-força, N] |
|
|
C oa |
taxa de carga axial estática básica [lb-força, N] |
|
|
Fa |
carga axial do rolamento = componente axial da carga real do rolamento, [lb-força, N] |
|
|
F r |
carga radial do rolamento = componente radial da carga real do rolamento, [lb-força, N] |
|
|
n |
giros de eixo, [rpm] |
|
|
L regr |
estimativa de vida requerida em 10 6 revoluções, [Mr] | |
|
L 10r |
estimativa de vida básica, em 10 6 revoluções, [Mr] |
|
|
L nar |
estimativa de vida ajustada, em 10 6 revoluções, [Mr] |
|
|
L reg |
estimativa de vida requerida em 10 6 revoluções, [h] | |
|
L 10 |
estimativa de vida básica, em 10 6 revoluções, [h] |
|
|
L na |
estimativa de vida ajustada, em 10 6 revoluções, [h] |
|
|
P r |
carga radial dinâmica equivalente, [lb-força, N] |
|
|
P or |
carga radial estática equivalente, [lb-força, N] |
|
|
P a |
carga axial dinâmica equivalente, [lb-força, N] |
|
|
P oa |
carga axial estática equivalente, [lb-força, N] |
|
|
X |
fator de carga radial dinâmica | |
|
X 0 |
fator de carga radial estática | |
|
Y |
fator de carga axial dinâmica | |
|
E 0 |
fator de carga axial estática | |
|
R reg |
confiabilidade requerida, [%] |
|
|
a 1 |
fator de ajuste de vida para confiabilidade |
|
|
a 2 |
fator de ajuste de vida para propriedades especiais de rolamento |
|
|
a 3 |
fator de ajuste de vida para condições de funcionamento |
|
|
a SKF |
fator de ajuste de vida com base no método de vida útil da SKF |
|
|
e |
valor limite de F a / F r para o aplicativo de diferentes valores dos fatores X e Y |
|
|
P |
expoente para determinar a vida útil |
|
| α |
ângulo de contato nominal do rolamento, em graus |
|
|
s 0 |
fator de segurança estática requerido |
|
|
s 0c |
fator de segurança estática calculado |
|
|
f t |
fator de temperatura |
|
|
f d |
fator de forças adicionais |
|
|
l t |
tipo de lubrificação |
|
|
T |
temperatura máxima de trabalho |
|
|
f z |
perda de potência por atrito |
|
| μ |
Fator de atrito [MPa, psi] |