Cálculo da vida útil com condições operacionais variáveis

Em aplicações em que a carga do rolamento varia com o tempo, tanto em magnitude como em direção, conforme alterações das condições de velocidade, temperatura, lubrificação e nível de contaminação, a vida do rolamento não pode ser calculada diretamente sem a etapa de cálculo intermediário de uma carga equivalente relacionada às condições de carga variáveis. Dada a complexidade do sistema, esse parâmetro intermediário não seria fácil de ser determinado e não simplificaria o cálculo.
Portanto, no caso de condições operacionais em flutuação, é necessário reduzir o espectro da carga ou o ciclo de trabalho da aplicação a um número limitado de casos mais simples de carga (diagrama 1). No caso de carga continuamente variável, cada nível diferente de carga pode ser acumulado e o espectro da carga reduzido a um histograma de blocos constantes de carga, cada um categorizando uma determinada porcentagem ou fração de tempo de operação da aplicação. Observe que cargas altas e médias consomem a vida do rolamento a uma taxa mais rápida que cargas mais leves. Portanto, é importante ter cargas de choque e de pico bem representadas no diagrama de carga, mesmo se a ocorrência dessas cargas forem relativamente raras e limitadas a algumas poucas revoluções.
Dentro de cada intervalo de trabalho ou "compartimento", a carga e as condições operacionais do rolamento podem ter um valor médio constante. Além disso, o número de horas de operação ou revoluções esperadas de cada intervalo de trabalho mostra a fração de vida necessária para essa condição de carga específica. Assim, por exemplo, indicar com N1 o número de revoluções necessárias na condição de carga P1, e com N o ciclo de vida total da aplicação, a fração do ciclo de vida U1 = N1/N será utilizada pela condição de carga P1, que tem uma vida calculada de L10m1. Em condições operacioanais variáveis, a vida do rolamento pode ser prevista, utilizando-se a equação:

onde

L10mvida nominal SKF (com 90% de confiabilidade) [milhões de revoluções], Lm2, ...=vidas nominais de fração SKF (com 90% de confiabilidade) em condições constantes 1, 2,...[milhões de revoluções]U1, U, ...=fração do ciclo de vida sob as condições 1, 2, … Nota: U1+ U2 +...... Un=1
=L10m110
2
O uso desse método de cálculo depende muito da disponibilidade de diagramas de carga representativos para a aplicação. Observe que tal histórico de carga também pode ser obtido com condições de funcionamento típicas ou ciclos de trabalho padrões requeridos para esse tipo de aplicação.
Para calcular a vida do rolamento considerando um ciclo de carga, consulte o programa Seleção de rolamento SKF.
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