Limitações de velocidade

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

A capacidade de velocidade de um rolamento normalmente é determinada pela temperatura operacional do rolamento. No entanto, para determinados tipos de rolamento e arranjos, os limites mecânicos dos componentes do rolamento podem ter uma influência significativa.

As tabelas de produtos geralmente oferecem duas classificações de velocidade: 

  • a velocidade de referência, que é baseada nas condições térmicas 
  • a velocidade-limite, que é baseada nos limites mecânicos 
As duas classificações de velocidade são limites de prudência e não de proibição, mas atingir algum deles significa que é necessária uma análise mais aprofundada das condições operacionais.
Para rolamentos com vedações de contato, nenhuma velocidade de referência é listada nas tabelas de produtos. Normalmente, a velocidade-limite determina a velocidade máxima para esses rolamentos.

Estimativa do limite de velocidade térmica com base nas condições da norma ISO

A velocidade de referência listada nas tabelas de produtos é baseada no modelo SKF de atrito e derivadas de equilíbrio térmico, de acordo com as condições operacionais e de resfriamento padronizadas da ISO 15312. O objetivo principal é fornecer uma avaliação rápida dos recursos de velocidade de um rolamento. Você também pode usá-la para estimar um limite de velocidade térmica.

A velocidade de referência ISO é válida apenas para rolamentos abertos que operam nas seguintes condições:

  • dissipação de calor de referência predefinida
  • cargas leves
    • carga radial P = 0,05 C0 para rolamentos radiais
    • carga axial P = 0,02 C0 para rolamentos axiais
  • aumento nominal da temperatura de 50 °C (90 °F) acima de uma temperatura ambiente de referência de 20 °C (70 °F)
  • lubrificação com óleo mineral sem aditivos EP
    • ISO VG32 para rolamentos radiais
    • ISO VG68 para rolamentos axiais
  • condições de limpeza
  • folga operacional suficiente (→ Seleção de folga interna inicial)
  • eixo horizontal, anel interno rotativo e anel externo estacionário
A norma ISO não apresenta condições de referência para rolamentos vedados.
Estabelecida para lubrificação a óleo, a norma ISO também é válida para lubrificação a graxa, desde que seja usada uma graxa à base de lítio com óleo-base mineral de viscosidade entre 100 e 200 mm²/s. No entanto, os rolamentos lubrificados com graxa podem passar por um pico de temperatura durante o início de operação, exigindo um período de amaciamento antes de atingirem a temperatura operacional estável.

Velocidade de referência ajustada

A velocidade de referência ISO é válida para um conjunto padronizado de condições operacionais, incluindo dissipação de calor padronizada. Portanto, a SKF recomenda calcular a velocidade de referência ajustada considerando a carga real e a viscosidade do lubrificante na sua aplicação. Faça isso com a SKF Bearing Calculator. No entanto, esse ajuste da velocidade de referência não inclui dados sobre a dissipação de calor real para a aplicação; nesse caso, recomenda-se uma abordagem conservadora para o resultado. Para incluir os efeitos da dissipação de calor, uma análise térmica detalhada é necessária.

Limite de velocidade mecânica

A velocidade-limite indicada nas tabelas de produtos é uma velocidade máxima válida para uma execução de rolamento padrão. Essa velocidade não deve ser excedida, a menos que o projeto do rolamento e a aplicação sejam adaptados a uma velocidade mais alta.

A velocidade-limite é determinada:

  • pela estabilidade de formato ou resistência da gaiola
  • pela lubrificação das superfícies-guia da gaiola
  • pelas forças giratórias centrífugas que atuam nos elementos rolantes
  • por outros fatores limitantes de velocidade, como vedações e lubrificante para rolamentos vedados

NOTA

Alguns rolamentos de esferas abertos têm atrito baixíssimo, e as velocidades de referência listadas podem ser maiores do que as velocidades-limite. Não use somente o limite de velocidade mecânica. Calcule também a velocidade de referência ajustada. O menor valor define o limite de velocidade.

Velocidades acima da velocidade-limite ou de referência

É possível operar um rolamento em velocidades acima da velocidade de referência, da velocidade de referência ajustada ou mesmo da velocidade-limite. Antes de fazer isso, faça primeiro uma análise térmica detalhada. Use qualquer medida adicional necessária, como o uso de execuções especiais de gaiola, ou pense na possibilidade de usar rolamentos de alta precisão. Em relação ao controle dos efeitos da velocidade elevada, considere as seguintes opções:

  • Controlar o aumento resultante na temperatura do rolamento através de resfriamento adicional.
  • Compensar qualquer redução na folga do rolamento resultante do aumento na temperatura do rolamento.
  • Revisar a escolha da tolerância de ajuste do mancal para garantir que a influência do aumento na temperatura do rolamento não prejudique o deslocamento axial dos anéis externos do rolamento livre.
  • Revisar a classe de tolerância de rolamento, juntamente com a precisão geométrica dos assentos do mancal e do eixo, para garantir que sejam suficientes para evitar o excesso de vibração.
  • Considerar o uso de uma execução de gaiola alternativa que seja apropriada para uma operação em maior velocidade, particularmente ao aproximar-se ou exceder a velocidade-limite.
  • Garantir que o lubrificante e o método de lubrificação usados sejam compatíveis com a temperatura operacional elevada e a execução da gaiola.
  • Verificar se o intervalo de relubrificação ainda é aceitável, particularmente para rolamentos lubrificados com graxa. Talvez seja necessária lubrificação a óleo.
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