mecânica 1
CAPÍTULO 3
Figura 3.51 Rolamento de agulhas. Anel externo Anel interno
Da experiência, concluiu-se que há uma relação entre a força (F) e a vida (L) em milhões de rotações:
F1 p L1 = F2 p L 2 = ... = Fn p Ln = constante Figura 3.52 Indicação de carregamento.
Rolos
F
Gaiola
n
Escolha de rolamentos É difícil estabelecer regras gerais para a escolha do rolamento adequado para cada caso. De modo geral, podemos dizer que os rolamentos devem ser: a) de esfera para pequenas cargas e rotações altas; b) de rolos para grandes cargas radiais; c) autocompensadores se ocorrer desalinhamento dos eixos; d) de rolo cilíndrico se houver deslocamento axial completamente livre; e) de esferas de contato angular para cargas axiais relativamente intensas e altas velocidades; f) de rolos cônicos para grandes combinações de carga axial e radial.
Seleção do tamanho do rolamento utilizando a fórmula da vida A vida de um rolamento é definida em função do número de rotações ou de horas de funcionamento até o aparecimento de uma avaria, que pode ser decorrente do primeiro sinal de fadiga em qualquer um de seus elementos. A vida nominal de um rolamento é o número de rotações alcançado ou ultrapassado por 90% de uma amostra superior a 30 rolamentos idênticos sob determinada capacidade de carga dinâmica até o aparecimento de certas fissuras provenientes da fadiga. Para determinado rolamento, o experimento é realizado com diferentes cargas radiais (F), conforme indicado na figura 3.52. F1 L1 F2 L2 . . . Fn Ln 212
→ →
milhões de rotações milhões de rotações
Dessa forma, constatou-se que há uma carga (F) que, aplicada ao rolamento, resulta em uma vida nominal de 1 milhão de rotações: p
F 1=F=C
O significado físico da constante C, portanto, é a força radial que, aplicada a rolamentos idênticos, permite uma vida nominal de 1 milhão de rotações, com 90% de probabilidade de não apresentar falha. Essa constante é denominada capacidade dinâmica do rolamento. Temos, então:
C p F L =C⇒L = F
p
em que: p = expoente devido ao tipo de rolamento, sendo: • p = 3, para rolamentos de esferas; • p =
10 , para rolamentos de rolos. 3
Nos casos em que a força possui somente direção radial ou axial, temos: →
milhões de rotações
P=F 213