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Cargas dinmicas e vida til do rolamentoAs informaes gerais sobre o clculo da vida til do rolamento e as

classificaes de carga bsica fornecidas no captulo Seleo de tamanho do

rolamento tambm so vlidas para rolamentos de superpreciso. Deve-se

observar que todos os clculos de vida til baseados na ISO 281:2007 so

vlidos para velocidades normais. Para aplicaes com fator de velocidade A

500.000 mm/min, entre em contato com o servio de engenharia de aplicao

SKF.

A = n dm

onde

A vida nominal do rolamento pode ser calculada para condies de fadiga com

base em suposies estatsticas. Para obter informaes detalhadas, consulte

Vida nominal bsica.

Classificao de carga dinmica bsica

Carga dinmica equivalente do rolamento

Vida nominal bsica

A = fator de velocidade [mm/min]

dm = dimetro mdio do rolamento [mm]

= 0,5 (d + D)

n = velocidade de rotao [r/min]

A classificao de carga dinmica bsica C usada para clculos que

envolvem rolamentos tensionados dinamicamente, ou seja, que giram com a

carga. Ela expressa a carga do rolamento que resultar em uma vida

nominal bsica L10 da ISO 281:2007 de 1.000.000 de revolues. Supe-se

que a carga seja constante em magnitude e direo e seja radial para

rolamentos radiais e axiais, agindo centralmente para rolamentos axiais.

A classificao de carga dinmica bsica C est listada nas tabelas de

produtos.

Para calcular a vida nominal bsica do rolamento, usando classificaes de

carga dinmica bsica, necessrio converter as cargas dinmicas reais em

uma carga dinmica equivalente do rolamento. A carga dinmica

equivalente do rolamento P definida como uma carga hipottica, com

magnitude e direo constantes, que atua radialmente em rolamentos

radiais e axial e centralmente em rolamentos axiais. Essa carga hipottica,

quando aplicada, teria a mesma influncia sobre a vida do rolamento que as

cargas reais s quais o rolamento submetido.

As informaes e os dados necessrios para calcular a carga dinmica

equivalente do rolamento so fornecidos em cada seo de produto.

A vida nominal bsica de um rolamento de acordo com a norma ISO

281:2007

Realizao do clculo

Se a velocidade for constante, geralmente prefervel calcular a vida

expressa em horas operacionais utilizando

onde

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Vida nominal para rolamentos hbridos

Carga mnima requerida

Clculo da vida til com condies operacionais variveis

L10 = vida nominal bsica (com 90% de confiabilidade) [milhes

de revolues]

L10

h

= vida nominal bsica (com 90% de confiabilidade) [horas op

eracionais\]

C = classificao de carga dinmica bsica [kN]

P = carga dinmica equivalente do rolamento [kN]

n = velocidade de rotao [r/min]

p = expoente da equao de vida

= 3 para rolamentos de esferas

= 10/3 para rolamentos de rolos

Ao calcular a vida nominal de rolamentos hbridos, podem ser usados os

mesmos valores de vida dos rolamentos com corpos rolantes de ao. Os

corpos rolantes de cermica em rolamentos hbridos so muito mais duros e

rgidos do que os corpos rolantes de ao. Embora esse nvel maior de dureza

e rigidez crie um grau mais alto de tenso de contato entre os corpos

rolantes de cermica e a pista de ao, a experincia de campo e testes

laboratoriais mostram que as mesmas vidas nominais podem ser usadas

para os dois tipos de rolamento.

Experincias e testes diversos mostram que, em aplicaes de mquinas-

ferramentas normais, a vida til de um rolamento hbrido

significativamente maior do que a vida til de um rolamento com corpos

rolantes de ao. A vida til estendida de rolamentos hbridos deve-se

dureza, baixa densidade e acabamento superficial dos corpos rolantes. A

baixa densidade minimiza a carga interna das foras centrfuga e de inrcia,

enquanto a maior dureza torna os corpos rolantes menos suscetveis ao

desgaste. Seu acabamento superficial permite que o rolamento otimize os

efeitos do lubrificante.

Em rolamentos que operam a altas velocidades ou esto sujeitos a

aceleraes bruscas ou mudanas rpidas na direo da carga, as foras de

inrcia dos corpos rolantes e o atrito no lubrificante podem ter um efeito

prejudicial nas condies de rolagem do arranjo de rolamentos e podem

causar movimentos de deslizamento danosos entre os corpos rolantes e as

pistas. Para um funcionamento satisfatrio, os rolamentos devem ser

sempre submetidos a uma determinada carga mnima. Uma regra prtica

geral indica que cargas mnimas de 0,01 C devero ser impostas em

rolamentos de esferas e cargas mnimas de 0,02 C, em rolamentos de rolos.

Em algumas aplicaes, as condies operacionais, como a magnitude e o

sentido das cargas, velocidades, temperaturas e condies de lubrificao

esto em constante mudana. Nesses tipos de aplicaes, a vida do

rolamento no pode ser calculada sem antes reduzir o espectro da carga ou

o ciclo de trabalho da aplicao a um nmero limitado de casos simplificados

de carga.

No caso de cargas em constante mudana, cada nvel de carga diferente

pode ser acumulado e o espectro da carga reduzido a um histograma de

blocos constantes de carga ( diagrama 1). Cada bloco deve caracterizar

uma determinada porcentagem ou frao de tempo durante a operao.

Observe que cargas altas e moderadas consomem a vida til do rolamento a

uma taxa mais rpida que cargas leves. Portanto, importante ter cargas de

choque e de pico bem representadas no diagrama de carga, mesmo se a

ocorrncia dessas cargas for relativamente rara e limitada a algumas poucas

revolues.

Dentro de cada intervalo de trabalho, a carga e as condies operacionais do

rolamento podem ter um valor mdio constante. O nmero de horas de

operao ou revolues esperadas de cada intervalo de trabalho que

mostram a frao de vida necessria para essa condio de carga especfica.

Assim, se N1 for igual ao nmero de revolues necessrias na condio de

carga P1, e N for o nmero esperado de revolues para completar todos os

ciclos de carga variveis, a frao do ciclo U1 = N1/N ser utilizada pela

condio de carga P1, que tem uma vida calculada de L10 1. Em condies

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operacionais variveis, a vida do rolamento pode ser classificada usando

onde

O uso desse mtodo de clculo depende muito da disponibilidade de

diagramas de carga representativos para a aplicao. Observe que esse tipo

de histrico de carga tambm pode ser obtido com um tipo semelhante de

aplicao.

L10 = vida nominal bsica (com 90% de confiabilidade) [milh

es de revolues]

L10 1, L

10 2, ...

=

vidas nominais bsicas (com 90% de confiabilidade) e

m condies constantes 1, 2, ... [milhes de revolues

]

U1, U2,

...

= frao do ciclo de vida sob as condies 1, 2,

Observao: U1 + U2 + ... + Un = 1

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