Performance analysis of rolling bearing in conveyor belt idlers
Nowadays, energy saving and environmental awareness are global requirements for creating a sustainable society. Rolling bearings need to transmit load at a very low friction, therefore understanding internal friction losses in these elements is relevant for energy saving. Specifically for idler roll...
| Autor principal: | Borges, Bruna Kolczycki |
|---|---|
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | Inglês |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5096 |
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riut-1-50962020-07-24T06:02:47Z Performance analysis of rolling bearing in conveyor belt idlers Análise de performance de rolamentos em rolos de correias transportadoras Borges, Bruna Kolczycki Cousseau, Tiago http://lattes.cnpq.br/9977938762856510 Silva, Carlos Henrique da http://lattes.cnpq.br/6218847264452522 Profito, Francisco José http://lattes.cnpq.br/1175850468193468 Cousseau, Tiago http://lattes.cnpq.br/9977938762856510 Lubrificação e lubrificantes Rolamentos Correias transportadoras Viscosidade Lubrication and lubricants Bearings (Machinery) Conveyor belts Viscosity CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::ELEMENTOS DE MAQUINAS Engenharia Mecânica Nowadays, energy saving and environmental awareness are global requirements for creating a sustainable society. Rolling bearings need to transmit load at a very low friction, therefore understanding internal friction losses in these elements is relevant for energy saving. Specifically for idler rolls of conveyor belts, rolling bearings represent one of the main sources of idler failure and power loss. Based on conveyor belt design it is possible to properly define operating conditions of rolling bearings and then use friction torque models to predict the idler’s rolling resistance needed to overcome frictional resistance on its bearings. Conveyor belt bearings are grease lubricated, their lubrication mechanisms are not yet well understood and there is no consensus on the correlation between grease properties and its performance. With the significant number of models aiming to predict film thickness and friction torque, few are valid for grease lubrication and the ones that are only consider base oil properties. Rheological measurements show the need to use grease apparent viscosity instead of base oil viscosity depending on the bearing operation conditions. This difference in viscosity promotes a significant difference in friction torque predictions and consequently, energy consumption. Fundação de Apoio à Educação, Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (FUNTEF-PR) Atualmente, economia de energia e conscientização ambiental são requisitos globais para a criação de uma sociedade sustentável. Esta demanda gera desafios científicos e tecnológicos para os diversos setores da indústria. Um bom exemplo é a utilização em larga escala de rolamentos. Estes precisam transmitir carga com baixo atrito e apresentar alta durabilidade, portanto, entender as perdas internas por atrito nesses elementos é relevante para a economia de energia. Especificamente em correias transportadoras, os rolamentos representam uma das principais fontes de falha e perda de energia. Com base no projeto da correia transportadora, é possível definir adequadamente as condições de operação dos rolamentos e, em seguida, usar modelos de torque de atrito para prever a resistência ao rolamento do rolo necessária para superar a resistência ao atrito em seus rolamentos. Os rolamentos das correias transportadoras são lubrificados com graxa, seus mecanismos de lubrificação ainda não são bem compreendidos e não há consenso sobre a correlação entre as propriedades da graxa e seu desempenho. Há um número significativo de modelos para previsão da espessura do filme e do torque de atrito em rolamentos, porém poucos são válidos para a lubrificação com graxa e aqueles que são consideram apenas as propriedades do óleo base. Avaliações reológicas mostram a necessidade de usar a viscosidade aparente da graxa em vez da viscosidade do óleo base, dependendo das condições de operação do rolamento. Essa diferença de viscosidade promove uma diferença significativa nas previsões de torque de atrito e consequentemente, energia consumida. 2020-07-23T17:28:39Z 2020-07-23T17:28:39Z 2019-12-05 masterThesis BORGES, Bruna Kolczycki. Performance analysis of rolling bearing in conveyor belt idlers. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5096 eng openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Inglês |
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Lubrificação e lubrificantes Rolamentos Correias transportadoras Viscosidade Lubrication and lubricants Bearings (Machinery) Conveyor belts Viscosity CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::ELEMENTOS DE MAQUINAS Engenharia Mecânica |
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Lubrificação e lubrificantes Rolamentos Correias transportadoras Viscosidade Lubrication and lubricants Bearings (Machinery) Conveyor belts Viscosity CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::ELEMENTOS DE MAQUINAS Engenharia Mecânica Borges, Bruna Kolczycki Performance analysis of rolling bearing in conveyor belt idlers |
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Nowadays, energy saving and environmental awareness are global requirements for creating a sustainable society. Rolling bearings need to transmit load at a very low friction, therefore understanding internal friction losses in these elements is relevant for energy saving. Specifically for idler rolls of conveyor belts, rolling bearings represent one of the main sources of idler failure and power loss. Based on conveyor belt design it is possible to properly define operating conditions of rolling bearings and then use friction torque models to predict the idler’s rolling resistance needed to overcome frictional resistance on its bearings. Conveyor belt bearings are grease lubricated, their lubrication mechanisms are not yet well understood and there is no consensus on the correlation between grease properties and its performance. With the significant number of models aiming to predict film thickness and friction torque, few are valid for grease lubrication and the ones that are only consider base oil properties. Rheological measurements show the need to use grease apparent viscosity instead of base oil viscosity depending on the bearing operation conditions. This difference in viscosity promotes a significant difference in friction torque predictions and consequently, energy consumption. |
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Borges, Bruna Kolczycki |
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BORGES, Bruna Kolczycki. Performance analysis of rolling bearing in conveyor belt idlers. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
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