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VIDA ÚTIL DE UN RODAMIENTO
Calcular la vida útil nominal del siguiente rodamiento bajo las condiciones de trabajo indicadas:
DATOS DEL RODAMIENTO:
Nº: 6203 d: 17 mm D: 40 mm B: 12 mm rs: 0.6 mm H1: 34.4 mm J: 24 mm Peso: 0.065 Kg C: 9.5 kN (dinámica) C 0 : 4.75 kN (estática) Pu: 0.2 kN (Límite de fatiga) V: 22,000 rpm (límite) V: 20,000 rpm (referencia)
CONDICIONES DE TRABAJO:
T: 65 ºC
V: 500 rpm F: 800 N (a 83 grados perpendicular al aro exterior) nc: Alta limpieza Lubricante: ISO VG 32
FÓRMULAS:
Vida útil nominal 𝐿 10 = 𝐶𝑃
𝑛
L 10 = Vida útil nominal. (10^6 )Millones de revoluciones C = Capacidad dinámica. (kN) Se obtiene de catálogo P = Carga equivalente. (kN) Se calcula con P = XFr + YFa n = Exponente de vida útil. Bolas = 3 Rodillos = 10 / 3
Vida ajustada según SKF 𝐿𝑛𝑛𝑎 = 𝑎 1 · 𝑎𝑆𝐾𝐹 · 𝐿 10 Lnna = Vida ajustada.Según SKF.
a 1 = 𝑎 1 = 4.48(𝐿𝑛 100 𝐹
(^2 ) F = Fiabilidad Porcentual
aSKF = Factor SKF. L 10 = Vida útil nominal.
Vida útil ajustada: 𝐿𝑛𝑎 = 𝑎 1 · 𝑎 2 · 𝑎 3 · 𝐿 10 Lna = vida útil ajustada para características del material y condiciones de funcionamiento no convencionales y para una fiabilidad del (100-n)% (millones de revoluciones) a 1 = Factor de corrección en función de la fiabilidad
𝑎 1 = 4.48(𝐿𝑛 (^100) 𝐹
(^2 ) F = Fiabilidad Porcentual
a 2 = Factor de corrección en función del material a 2 = Para rodamientos fabricados a partir de aceros aleados de alta calidad, en horno eléctrico y usando coladas refinadas, se considera que a 2 =
a 3 = Factor de corrección en función de la lubricación y ambiente
Es el efecto de las diferentes condiciones ambientales de funcionamiento. a 3 = a3k · a3l · a3m a3k = factor de ajuste de la vida en función de la zona de carga a3l = factor de ajuste de la vida en función de la lubricación a3m = factor de ajuste de la vida en función de la alineación
a3k Este factor mide el efecto de la zona de carga. La zona de carga de un rodamiento es el arco de sus pistas que soporta esfuerzo, medido en grados. Este valor guarda una proporción directa con el número de rodillos que se reparten la carga del rodamiento. La amplitud de la zona de carga depende del juego o de la precarga:
a3k = 1 – Es el valor que se asume en los cálculos de “vida de catálogo”, L10, suponiendo un tamaño de zona de carga mínimo de 180º. a3k ≠ 1 – Será función del juego o precarga, y su valor exacto requiere un análisis.
a3m – Factor función de la alineación Este factor mide el efecto de la desalineación entre las pistas interior y exterior de un rodamiento de rodillos cónicos. a3m= 1 – Es el valor que se asume en los cálculos de “vida de catálogo”, L10, suponiendo que la alineación es igual o mejor que la de las condiciones de referencia para obtener las capacidades de carga, es decir 0,0005 radianes. a3m< 1 – Será función de la desalineación, y su valor exacto requiere un análisis.
Carga equivalente 𝑃 = 𝑋 · 𝐹𝑟 + 𝑌 · 𝐹𝑎 P= Carga equivalente (kN) Fr = Carga radial (kN) Fa = Carga axial (kN) X = Factor de carga dinámica radial. Adimensional. Y= Factor de carga dinámica axial. Adimensional.
Cociente de cargas Fr y Fa 𝐹𝑎 = 0.47·𝐹𝑟 𝐾 K = Cociente entre las capacidades de carga del rodamiento radial y axial. La letra “K” es mayúscula. (1.5) radiales (0.75) contacto angular. Fr = Carga radial (kN) Fa = Carga axial (kN)
Relación de viscosidad 𝑘 = 𝑣 𝑣 1 k = relación de viscosidad. Adimensional v = viscosidad real de funcionamiento del lubricante (mm^2 /s) ν 1 = viscosidad nominal dependiendo del dm del rodamiento y de la velocidad de giro (mm^2 /s)
Diámetro medio 𝑑𝑚 = (𝑑+𝐷) 2 dm= Diámetro medio. d= Diámetro interior. D=Diámetro exterior.
