Fator η(c) para nível de contaminação

Esse fator foi introduzido para considerar o nível de contaminação do lubrificante no cálculo de vida do rolamento. A influência da contaminação na fadiga do rolamento depende de vários parâmetros, incluindo tamanho do rolamento, espessura relativa do filme lubrificante, tamanho e distribuição de partículas contaminantes sólidas, tipos de contaminação (leve, pesada, etc.). A influência desses parâmetros na vida do rolamento é complexa e muitos dos parâmetros são difíceis de quantificar. Não é, portanto, possível, alocar valores precisos para ηc que tenham validade genérica. No entanto, alguns valores de referência são fornecidos na tabela.
Se o rolamento for utilizado em uma aplicação com registro satisfatório em campo e cálculos de vida anteriores tiverem sido baseados no uso do fator de ajuste antigo a23, um fator correspondente ηc (valor implícito) pode ser derivado para fornecer um aSKF equivalente ao ajuste a23, conforme explicado na seção Um caso especial - o fator de ajuste a23.
Observe que essa abordagem irá indicar provavelmente apenas um valor aproximado do fator ηc eficaz para o nível de contaminação da aplicação. Um segundo método para obter um valor para o fator ηc que é representativo para uma aplicação é pela quantificação do nível de contaminação do lubrificante como entrada para a avaliação do valor para o fator ηc.

A classificação de contaminação ISO e a classificação de filtro

O método padrão para classificar o nível de contaminação de um sistema de lubrificação está descrito em ISO 4406:1999. Nesse sistema de classificação, o resultado da contagem de partículas sólidas é convertido em um código que utiliza um número de escala (consulte tabela e diagrama 1.
Um método para verificar o nível de contaminação do óleo do rolamento é o método de contagem microscópica. Com esse método de contagem, dois números de escala, relacionados ao número de partículas, ≥ 5 µm e ≥ 15 µm, são utilizados. Um outro método refere-se a contadores automáticos de partículas, em que três números de escala são utilizados relacionados ao número de partículas, ≥ 4 µm, ≥ 6 µm e ≥ 14 µm. A classificação do nível de contaminação é composta de três números de escala.
Exemplos típicos de classificações de nível de contaminação para óleo de lubrificação são -/15/12 (A) ou 22/18/13 (B) conforme mostrado no diagrama 2.
O exemplo A significa que o óleo contém entre 160 e 320 partículas ≥ 5 µm e entre 20 e 40 partículas ≥ 15 µm por mililitro de óleo. Embora fosse ideal se os óleos lubrificantes fossem continuamente filtrados, a viabilidade de um sistema de filtragem dependeria da otimização entre custos aumentados e maior desempenho de serviço do rolamento.
A classificação de filtro é uma indicação da eficiência dos filtros. A eficiência dos filtros é definida como a classificação de filtro ou um fator de redução β, que está relacionado a um determinado tamanho de partícula. Quanto maior o valor de β, mais eficaz será o filtro para o tamanho de partícula especificado. Portanto, tanto o valor β como o tamanho de partícula especificado devem ser considerados. A classificação de filtro β é expressa como o relacionamento entre o número de partículas especificadas antes e depois da filtragem. Isso pode ser calculado como se segue:

βx = n1/n2

onde

βx=
classificação de filtro relacionada a um tamanho de partícula especificado x
x=
tamanho de partícula [μm]
n1=
número de partículas por unidade de volume (100 ml) maior que x, acima no filtro
n2=
número de partículas por unidade de volume (100 ml) maior que x, abaixo no filtro

Nota

A classificação de filtro β está relacionada somente a um tamanho de partícula em µm, que é mostrado como o índice, por exemplo, β3, β6, β12, etc. Por exemplo, uma classificação completa "β6 = 75" significa que somente 1 das 75 partículas de 6 µm ou maior passará pelo filtro.

Determinação de ηc quando o nível de contaminação do óleo é mostrado

Para lubrificação com óleo, depois de o nível de contaminação com óleo ser conhecido, com uma contagem microscópica ou com uma análise de um contador automático de partículas descrita em ISO 4406:1999, ou indiretamente, como resultado da relação de filtração que é aplicada em um sistema de circulação de óleo, essas informações poderão ser utilizadas para determinar o fator ηc para o nível de contaminação. Observe que o fator ηc não pode ser obtido exclusivamente da medição da contaminação com óleo. Ele depende fortemente da condição de lubrificação, como por exemplo, κ e do tamanho do rolamento. Um método simplificado de acordo com DIN ISO 281 Addendum 4:2003 é apresentado aqui para obter o fator ηc para uma determinada aplicação. No código de contaminação com óleo (ou relação de filtragem da aplicação), o fator de contaminação ηc é obtido, utilizando-se o diâmetro médio do rolamento dm= 0,5 (d + D), mm, e a relação de viscosidade κ desse rolamento (diagramas 3 e 4).
Os diagramas 5 e 6 fornecem valores típicos para o fator ηc para lubrificação por óleo circulante com diferentes graus de filtragem de óleo e de códigos de contaminação com óleo. Fatores de contaminação semelhantes podem ser empregados em aplicações nas quais um banho de óleo não mostra praticamente nenhum aumento nas partículas de contaminação presentes no sistema. Por outro lado, se o número de partículas em um banho de óleo continuar a aumentar com o tempo, devido a um desgaste excessivo ou à introdução de contaminantes, isso deverá ser refletido na escolha do fator ηc, utilizado para o sistema de banho de óleo, conforme indicado em DIN ISO 281 Adendo 4:2003.
Para lubrificação com graxa, ηc também poderá ser determinado de maneira semelhante, embora a contaminação possa ser difícil de medir e seja, portanto, definida de maneira simples e qualitativa.

Os diagramas 7 e 8 fornecem valores típicos para o fator ηc para lubrificação com graxa para condições operacionais de limpeza extrema e de limpeza normal

Para outros níveis de contaminação para óleo circulante, banho de óleo e lubrificação com graxa, consulte DIN ISO 281 Addendum 4:2003 ou consulte o serviço de engenharia de aplicação da SKF.
Uma indicação do forte efeito da contaminação na vida de fadiga pode ser obtida do exemplo a seguir. Vários rolamentos rígidos de esferas 6305 com e sem vedações foram testados em um ambiente altamente contaminado (um redutor de engrenagens com um número considerável de partículas de desgaste). Nenhuma falha dos rolamentos vedados ocorreu e os testes foram interrompidos por motivos práticos, depois que os rolamentos vedados tinham girado por períodos que foram pelo menos 30 vezes mais longos do que as vidas úteis experimentais dos rolamentos não vedados. As vidas úteis dos rolamentos não vedados se igualaram a 0,1 da vida L10 calculada, o que corresponde a um fator ηc = 0, conforme indicado na tabela.
Os diagramas 9, 10, 11 e 12 indicam a importância da limpeza na lubrificação por meio da rápida redução nos valores para o fator aSKF, com um valor decrescente do fator ηc. O uso de vedações integradas é uma maneira muito boa e econômica de proporcionar um alto grau de limpeza nos rolamentos.
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