El modelo SKF para calcular el momento de fricción

El Diagrama 1 muestra un esquema del momento de fricción de un rodamiento típico como función de la velocidad de giro o la viscosidad. Durante el período de puesta en marcha (zona 1), el momento de fricción disminuye a medida que la velocidad o la viscosidad aumentan, ya que se forma una película hidrodinámica (de lubricante). A medida que la velocidad o la viscosidad aumentan y el rodamiento entra por completo en la zona de lubricación elasto-hidrodinámica (elasto-hydrodynamic lubrication, EHL), el espesor de la película hidrodinámica aumenta (en el caso de un incremento en el valor k, consulte Relación de viscosidad κ), lo que también incrementa la fricción (zona 2). Finalmente, la velocidad o la viscosidad aumentan hasta el punto en que la falta de suministro cinemática y el cizallamiento en la entrada de los contactos hacen que la fricción se estabilice o, incluso, que disminuya (zona 3).
Para calcular con precisión el momento de fricción total de un rodamiento, se deben tener en cuenta los siguientes factores y sus efectos tribológicos:
  • el momento de fricción de rodadura y los posteriores efectos de la falta de suministro debido a la alta velocidad y el calentamiento por cizallamiento en la entrada de los contactos;
  • el momento de fricción deslizante y su efecto en la calidad de la lubricación;
  • el momento de fricción del (de los) sello(s);
  • el momento de fricción ocasionado por las pérdidas de energía por agitación del aceite, agitación, salpicaduras, etc.
El modelo SKF para calcular el momento de fricción sigue de cerca el funcionamiento real del rodamiento, ya que tiene en cuenta todas las áreas de contacto, los cambios en el diseño y las mejoras a los rodamientos SKF, así como sus influencias internas y externas.
El modelo SKF para calcular el momento de fricción utiliza la siguiente ecuación:

M = Mrr + Msl + Mseal + Mdrag

donde
=momento de fricción total
Mrr 
=momento de fricción de rodadura
Msl =momento de fricción deslizante
Mseal =momento de fricción de los sellos
Mdrag =el momento de fricción de las pérdidas de energía por agitación del aceite, agitación, salpicaduras, etc. (→ Pérdidas de energía por agitación del aceite)
El modelo SKF deriva de otros modelos informáticos de avanzada desarrollados por SKF. Fue diseñado para brindar valores de referencia aproximados en las siguientes condiciones de aplicación:
  • lubricación con grasa:
    • solo condiciones estables (después de varias horas de funcionamiento);
    • grasa de jabón de litio con aceite mineral;
    • aproximadamente, 30 % del volumen libre del rodamiento lleno;
    • temperatura ambiente de 20 °C (70 °F) o superior.
  • lubricación con aceite:
    • baño de aceite, lubricación por aceite y aire o con chorro de aceite;
    • rango de viscosidad de 2 a 500 mm2/s;
  • cargas iguales o superiores a la carga mínima recomendada y, al menos,
    • 0,01 C para los rodamientos de bolas y
    • 0,02 C para los rodamientos de rodillos;
  • cargas de magnitud y dirección constantes;
  • juego normal de funcionamiento;
  • velocidad constante que no supera la velocidad permitida.
En el caso de los rodamientos apareados, se puede calcular el momento de fricción de cada rodamiento de forma individual y, luego, sumar los resultados. La carga radial se reparte en proporciones iguales entre los dos rodamientos; la carga axial se reparte de acuerdo con la disposición de rodamientos.
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