Calcul de la durée dans des conditions de fonctionnement variables

Dans les applications où l'intensité et la direction de la charge varient en même temps que la vitesse, la température, les conditions de lubrification et le niveau de contamination, la durée du roulement ne peut pas être calculée sans passer par une étape intermédiaire qui consiste à calculer une charge équivalente représentative des conditions de charge variables. Compte tenu de la complexité du système, ce paramètre intermédiaire ne serait pas facile à déterminer et ne simplifierait pas le calcul.
C'est pourquoi il est nécessaire, dans le cas de conditions de fonctionnement variables, de ramener le spectre de charge ou le cycle de travail de l'application à un nombre limité de cas de charge plus simples (diagramme 1). Dans le cas de charges variant en continu, chaque niveau de charge peut être cumulé et le spectre de charge ramené à un histogramme de blocs à charge constante qui caractérisent chacun un pourcentage donné ou une fraction temporelle du fonctionnement de l'application. Notez bien que les charges élevées et moyennes consomment plus rapidement la durée d'un roulement que les charges plus légères. C'est pourquoi il est essentiel de bien représenter les charges de chocs et de pointe sur le diagramme de charge, même si ces charges surviennent assez rarement et ne durent que quelques tours.
Dans chaque intervalle de fonctionnement ou « bin », la charge et les conditions de fonctionnement du roulement peuvent être ramenées à une valeur moyenne constante. Par ailleurs, le nombre d'heures de fonctionnement ou de tours prévus pour chaque intervalle de fonctionnement montre la fraction de durée requise pour cette condition de charge spécifique. Ainsi, si l'on appelle N1 le nombre de tours requis dans la condition de charge P1 et si N est le cycle de vie total de l'application, la fraction de durée de vie U1 = N1/N sera utilisée par la condition de charge P1, qui a une durée calculée de L10m1. Lorsque les conditions de fonctionnement sont variables, la durée peut être prédite à l'aide de l'équation suivante :

avec

L10m=durée de service nominale SKF (à 90 % de fiabilité) [millions de tours]
L10m1, L10m2, ...=fraction durées nominales SKF (à 90 % de fiabilité) dans les conditions constantes 1, 2,... [millions de tours]
U1, U2, ...=fraction de cycle de vie dans les conditions 1, 2,... Remarque : U1+ U2 +...... Un=1
L'utilisation de cette méthode de calcul dépend fortement de la disponibilité des diagrammes de charge représentatifs de l'application. Notez bien qu'un tel historique des charges peut également être déduit des conditions de fonctionnement typiques ou des cycles d'utilisation standard requis pour ce type d'application.
Pour le calcul de la durée du roulement en considérant le cycle de la charge, consultez le programme SKF Bearing Select.
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