Расчёт ресурса для изменяющихся рабочих условий

В некоторых областях применения, таких как промышленные редукторы, постоянно изменяются рабочие условия, например, величина и направление нагрузки, скорость, температура и условия смазывания. В таких случаях ресурс подшипника можно вычислить, только сузив спектр нагрузки или рабочий цикл системы до небольшого числа упрощённых вариантов (диаграмма 1).
В случае непрерывно меняющейся нагрузки могут преобладать отдельные уровни усилий, а весь спектр действующих сил может быть упрощён до гистограммы блоков с разными величинами постоянной нагрузки. Каждый блок характеризуется определённым процентным выражением или долей от общего времени работы системы. Тяжёлые и средние нагрузки уменьшают ресурс подшипника в большей пропорции, чем лёгкие нагрузки. Поэтому важно, чтобы ударные и пиковые нагрузки были хорошо представлены на диаграмме нагрузки даже в том случае, если периодичность возникновения этих нагрузок небольшая и ограничена всего несколькими оборотами.
Нагрузка на подшипник и рабочие условия, существующие на протяжении рабочего цикла, могут быть приведены к некоторой постоянной расчётной величине. Также необходимо учитывать количество рабочих часов или оборотов, прогнозируемых для каждого рабочего цикла и показывающих долю ресурса, которая требуется в этих конкретных условиях нагружения. Поэтому, если N1 равно количеству оборотов, которое требуется совершить в условиях нагрузки P1, а N — прогнозируемое количество оборотов в условиях рабочего нагружения переменными циклическими нагрузками, то доля ресурса U1 = N1/N используется по условиям нагрузки P1 с расчётным ресурсом L10m1. В условиях изменяющихся рабочих условий ресурс подшипника можно вычислить по формуле:

Bearing life

где
L10m=номинальный ресурс SKF (при надёжности 90 %) [миллионы оборотов]
L10m1, L10m2, ...=доля номинального ресурса SKF (при надёжности 90 %) при постоянных условиях 1, 2, ... [миллионы оборотов]
U1, U2, ...=доля ресурса при условиях 1, 2, ...
U1 + U2 + ... Un = 1
Использование данного метода во многом зависит от наличия репрезентативных диаграмм нагрузки конкретной системы. Оценить тип действующих нагрузок можно путём рассмотрения аналогичной области применения со схожими рабочими условиями.
SKF logo