Calculadora PV de mancais de deslizamento
Informe a carga radial, o furo, o comprimento e o tipo de movimento. A calculadora devolve a carga específica p, a velocidade de deslizamento v e o produto PV, e compara cada um com o limite publicado do material de bucha que você escolher, para que você veja de imediato se o material atende ao regime de trabalho.
Três números decidem um mancal de deslizamento: a carga específica (força dividida pela área projetada), a velocidade de deslizamento na superfície do furo e o produto dos dois, o fator PV, que mede o calor de atrito que o mancal precisa dissipar. Todo material de bucha publica um limite para cada um deles; um projeto é viável quando os três ficam dentro dos limites do material escolhido, com margem para choque, desalinhamento e sujeira.
As fórmulas
Carga específica: p = F / (d × L) em N/mm² (= MPa), onde F é a força radial em newtons, d o furo e L o comprimento carregado em milímetros. Velocidade de deslizamento em rotação: v = π × d × n / 60 000 em m/s, com n em rpm. Em oscilação com ângulo total θ a f ciclos por minuto (um ciclo = ida e volta): v = 2 × (θ / 360) × π × d × f / 60 000. Em movimento linear com curso s (mm) a f cursos por minuto: v = 2 × s × f / 60 000. PV é simplesmente p × v, em N/mm²·m/s.
Com dados em polegadas, a calculadora converte primeiro para N e mm e mostra psi e ft/min ao lado. 1 N/mm² = 145 psi; 1 m/s = 196,85 ft/min; 1 N/mm²·m/s ≈ 28.550 psi·ft/min.
Como interpretar o resultado
Cada um dos valores p, v e PV é comparado com o limite publicado para o material e a lubrificação escolhidos; a utilização exibida é a maior das três razões. Abaixo de 80 % o projeto está confortável; entre 80 e 100 % funciona quando a carga é constante, o eixo está conforme a especificação e a temperatura é moderada; acima de 100 % é preciso outro material, uma bucha mais comprida, um furo maior ou lubrificação melhor. Quando a velocidade informada é zero, a carga é conferida contra a capacidade estática, nos materiais que a publicam.
Os limites são valores publicados separadamente, não um ponto de operação garantido, e pressupõem eixo, ajustes, alinhamento e ambiente como descritos em cada página de produto. Bronze fundido e aço temperado não publicam fator PV, então para eles a calculadora verifica apenas p e v.
Movimento oscilante e intermitente
Buchas de pivô se movem devagar e a velocidade média de deslizamento é baixa, por isso o PV raramente é o limite; a carga específica é. Mas a oscilação é mais severa para o mancal do que a velocidade média sugere: o filme se rompe a cada inversão e o mesmo arco do furo recebe a carga a cada ciclo. Use a capacidade oscilante ou dinâmica (60 N/mm² para compostas de PTFE e POM, 40 N/mm² para bronze enrolado), e não a estática; para ângulos muito pequenos em alta frequência (fretting), peça uma análise.
O que a calculadora não faz
Ela não estima vida útil ao desgaste, elevação de temperatura nem o efeito de sujeira, desalinhamento e choque; isso exige a aplicação completa. Não dimensiona o ajuste no alojamento (use a calculadora de interferência) nem divide uma carga entre dois mancais (use a calculadora de carga). Use o resultado para pré-selecionar um material; depois envie o regime de trabalho com os números e nossos engenheiros confirmam material e medida.
Perguntas frequentes
O que é PV em um mancal de deslizamento?
O produto da carga específica p (N/mm²) pela velocidade de deslizamento v (m/s). É proporcional ao calor de atrito gerado por unidade de área do mancal e é o limite usual de buchas que trabalham a seco ou em lubrificação limite.
Qual é um bom valor de PV?
Depende do material: cerca de 1,8 N/mm²·m/s contínuo para composta de PTFE a seco, 2,8 para bimetálica e bronze enrolado com graxa, 10 para bimetálica em óleo, 22 para composta de POM em óleo, 1,65 para bronze grafitado a seco. Fique abaixo de 80 % do limite para um projeto confortável.
Como calcular a velocidade de deslizamento de uma bucha oscilante?
Multiplique a fração de volta varrida por ciclo (ângulo / 360, duas vezes, pela ida e volta) pelo perímetro do furo π × d e pelos ciclos por minuto; depois divida por 60 000 para obter m/s.
Por que o limite estático é diferente do dinâmico?
Uma carga parada só precisa ser suportada sem deformar a camada de deslizamento; uma carga em movimento também gera calor e desgaste. Por isso os materiais publicam uma capacidade estática maior (250 N/mm² para buchas compostas, 45 para bronze fundido) e uma capacidade em movimento menor.
Posso usar a calculadora para uma arruela de encosto?
Sim: informe a área da face anular como d × L (qualquer d e L cujo produto seja igual à área da face) e a velocidade de deslizamento no diâmetro médio; os limites de material são os mesmos.
Acima do limite, ou perto dele?
Envie carga, velocidade, movimento e ambiente. Nossos engenheiros propõem material, medida e lubrificação e cotam em até 12 horas. As amostras são grátis.