Rolamentos lineares de elementos rolantes, tais como eixos e buchas redondas, guias de trilhos perfilados, guias de rolos cruzados e até fusos de esferas, têm duas especificações de capacidade de carga – capacidade de carga dinâmica e capacidade de carga estática – que são baseadas em diferentes parâmetros operacionais e critérios de desempenho e são independentes um do outro. Para dimensionar com precisão e selecionar um rolamento linear ou fuso de esferas, é essencial entender as diferenças entre eles e quando cada um deles é utilizado.
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Capacidade de carga dinâmica, C, é baseada em testes empíricos nos quais uma carga que é constante em magnitude e normal para as superfícies de suporte de carga permite que o rolamento atinja uma distância de deslocamento definida (guia linear) ou número de rotações (fuso de esferas) sem fadiga. A fadiga é definida como a presença de escamação na superfície dos corpos rolantes ou nas pistas.
A capacidade de carga dinâmica é utilizada para determinar a vida nominal de um rolamento de corpos rolantes. Esta vida é normalmente referida como vida L10, porque é a vida que se espera que 90 por cento de um grupo de rolamentos idênticos atinja sob condições definidas de carga e velocidade.
Para rolamentos lineares que usam esferas:
Para rolamentos lineares que usam rolos:
L10 = vida útil (nominal) calculada do rolamento
C = capacidade de carga dinâmica básica
F = carga aplicada
Capacidade de carga dinâmica e o cálculo da vida útil L10 são definidos pela norma ISO 14728-1 para rolamentos lineares, e pela norma ISO 3408-5 para fusos de esferas. A norma do fuso de esferas especifica que a capacidade de carga dinâmica é baseada numa vida útil L10 de 1 milhão de rotações. Contudo, a norma para rolamentos lineares permite especificar a capacidade de carga dinâmica para uma vida L10 de 50.000 m ou 100.000 m.
A base da vida L10 para rolamentos lineares é importante notar – especialmente ao comparar guias lineares de fabricantes diferentes, ou mesmo de séries diferentes do mesmo fabricante. Se uma guia linear cuja capacidade de carga dinâmica é baseada em 100.000 m está sendo comparada com uma guia linear cuja capacidade de carga dinâmica é baseada em 50.000 m, uma das seguintes conversões deve ser aplicada: Dividir a capacidade de carga de 50.000 m por 1,26 OU multiplicar a capacidade de carga de 100.000 m por 1,26. (Este artigo explica como o fator de conversão 1,26 é derivado.)
Cuidado que a vida nominal L10 é uma vida teórica baseada em um ambiente limpo, lubrificação adequada e montagem correta. A vida operacional real do rolamento pode ser afetada negativamente por contaminação, falta de lubrificação, montagem inadequada e outros fatores.
Capacidade de carga estática, C0, é a quantidade de carga que um rolamento pode suportar antes da soma da deformação da esfera e da pista igual a 0,01 por cento (0,0001 vezes) do diâmetro da esfera, como definido pela ISO 14728-2. A capacidade de carga estática é quase sempre superior à capacidade de carga dinâmica porque sua limitação é a deformação plástica da esfera e do material da pista, que ocorre quando a carga é aplicada ao rolamento em estado estático (sem movimento) ou de movimento lento.
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Cargas estáticas são frequentemente o resultado de choques no rolamento que não são planejados e difíceis de quantificar. Portanto, os fabricantes de rolamentos lineares e fusos de esferas recomendam a aplicação de um fator de segurança estática, dependendo do tipo de aplicação e das condições de operação. O fator estático de segurança é a relação entre a carga estática básica e a carga estática máxima combinada aplicada ao rolamento. Ele pode variar de 2 para condições de operação suave com baixo risco de vibrações, até 5 ou 6 para aplicações que podem ser sujeitas a cargas de choque severas.
S0 = fator de segurança de carga estática
C0 = capacidade de carga estática
F0max = carga estática máxima combinada
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