Parâmetro de Hersey
Calcula o parâmetro de Hersey (número de Hersey) de um mancal, H = μ·N ÷ P, a partir da viscosidade dinâmica μ, da velocidade de rotação N e da pressão específica P. O resultado (adimensional) é a variável do eixo horizontal da curva de Stribeck, que mapeia os regimes de lubrificação: valores muito baixos indicam lubrificação limítrofe (contato metal-metal, alto atrito e desgaste); valores intermediários, lubrificação mista; e valores altos, lubrificação hidrodinâmica plena (filme completo, atrito mínimo). Acompanhar o parâmetro de Hersey ajuda a manter o mancal no regime hidrodinâmico, longe do contato. Informe a viscosidade, a rotação e a pressão.
Resultado
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Parâmetro de Hersey e curva de Stribeck
O parâmetro de Hersey (H = μ·N ÷ P, viscosidade × velocidade ÷ pressão) é a chave para entender em qual regime de lubrificação um mancal está operando — informação capturada pela célebre curva de Stribeck, que plota o coeficiente de atrito contra o parâmetro de Hersey. A curva revela três regiões distintas. À esquerda (Hersey baixo: óleo fino, baixa rotação ou alta carga), está a lubrificação limítrofe: o filme é fino demais, as asperezas das superfícies se tocam, e quem evita o engripamento são apenas finas camadas químicas de aditivos aderidas ao metal — o atrito é alto e há desgaste. No meio, a lubrificação mista: parte da carga é suportada pelo filme, parte pelo contato das asperezas; o atrito cai até um mínimo. À direita (Hersey alto), a lubrificação hidrodinâmica plena: o filme de óleo separa completamente as superfícies, não há contato metal-metal nem desgaste, e o atrito vem apenas do cisalhamento do óleo — voltando a subir levemente com a viscosidade. O insight prático é poderoso: o ponto de menor atrito fica na transição mista-hidrodinâmica, e muitos mancais são projetados para operar à direita, no regime pleno, garantindo vida longa. Mas atenção aos transientes: na partida e parada, a rotação cai a zero, o parâmetro de Hersey despenca, e o mancal passa pela região limítrofe de alto desgaste — por isso a maioria do desgaste de um motor acontece na partida a frio. Informe a viscosidade, a rotação e a pressão.
Ferramentas Relacionadas
Razão de Espessura de Filme (λ)
Calcula a razão de espessura de filme específica (lambda), λ = h_min ÷ √(Ra₁² + Ra₂²), a partir da espessura mínima do filme lubrificante h_min e das rugosidades superficiais Ra das duas superfícies em contato. O resultado (adimensional) indica o regime de lubrificação elastohidrodinâmica: λ < 1 significa contato direto das asperezas (lubrificação limítrofe, alto desgaste); 1 < λ < 3, lubrificação mista; e λ > 3, separação completa das superfícies pelo filme de óleo (regime pleno, vida longa). É um critério-chave no projeto de engrenagens e rolamentos. Informe a espessura mínima do filme e as rugosidades das superfícies.
Potência Dissipada em Mancal
Calcula a potência dissipada por atrito em um mancal, P = T × ω, multiplicando o torque de atrito T pela velocidade angular ω (rad/s). O resultado, em watts, é a energia mecânica convertida em calor por unidade de tempo devido ao atrito — perda que reduz a eficiência e aquece o lubrificante e os componentes. Esse calor precisa ser dissipado (por convecção ou por circulação de óleo) para manter a temperatura de operação segura, pois o superaquecimento degrada o lubrificante e pode causar agarramento. Estimar a potência dissipada é essencial para dimensionar a refrigeração e a vazão de óleo. Informe o torque de atrito e a velocidade angular.
Torque de Atrito
Calcula o torque de atrito em um eixo ou mancal, T = μ·F·r, multiplicando o coeficiente de atrito μ pela força normal (carga) F e pelo raio r onde o atrito atua. O resultado, em N·m, é o momento que o atrito opõe à rotação — a parcela de torque que o motor precisa vencer apenas para girar o conjunto, sem realizar trabalho útil. Reduzir o torque de atrito (com lubrificação, rolamentos e bons acabamentos) economiza energia e diminui o aquecimento. Multiplicado pela velocidade angular, dá a potência dissipada por atrito. Informe o coeficiente de atrito, a força e o raio.
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