Obalamy mity – tuleje cienkościenne vs tuleje z brązu

W większości przypadków, gdy coś jest grubsze, zazwyczaj jest lepsze. Na przykład gruby, soczysty kawałek steku, grube skarpetki, szczególnie w zimny dzień, czy błyszcząca, gruba warstwa lakieru na nowym samochodzie. Jednak jeśli chodzi o zwykłe łożyska ślizgowe – tuleje cienkościenne nie muszą być gorsze od tych grubościennych.

Tuleje cienkościenne z polimerów czy grubsze z brązu?

Po pierwsze, ważne jest, aby zrozumieć podstawową różnicę między tuleją plastikową o sportowej ściance a tuleją z grubszego brązu. Grubościenne tuleje z brązu mają standardową grubość ścianki pomiędzy 0,0625 a 0,156 cala. Dla porównania, grubość ścianki tulei z tworzywa sztucznego jest znacznie cieńsza, zwykle w dowolnym miejscu od 0,0468 do 0,0625 cala. Ze względu na swoją cienką ściankę tuleja z tworzywa sztucznego nie tylko oferuje szereg korzyści, ale również wykonuje równie dobrze, jeśli nie lepiej niż tuleja grubościenna.

Istnieje szereg przypadków, w których korzystne byłoby zastosowanie cienkościennych tulei z tworzywa sztucznego, zamiast grubościennego łożyska z brązu.

Tuleje cienkościenne lepiej odprowadzają ciepło, mniej się odkształcają i są lżejsze niż te z brązu

Na przykład tuleje plastikowe igus® są zaprojektowane z cieńszą ścianką, aby umożliwić lepsze odprowadzanie ciepła. Nagrzewanie się tulei może zwiększać stopień zużycia tulei i ważne jest, aby ciepło mogło być odprowadzane przez wał i obudowę. W przypadku grubościennej tulei z brązu znacznie bardziej prawdopodobne jest nadmierne nagromadzenie się ciepła.

Im lepsze jest odprowadzanie ciepła przez tuleję, tym wyższa będzie dopuszczalna wartość PV. Wyższa wartość PV pozwala tulei na większą kombinację prędkości i obciążeń.

Ponadto, cienkościenna tuleja z tworzywa sztucznego jest w stanie utrzymać mniejsze tolerancje. Mają one również mniejsze szanse na odkształcenie, co może mieć miejsce w przypadku tulei grubościennych.

Wreszcie, do zastosowań, w których waga i zużycie paliwa stanowią problem, na przykład w rowerach wyścigowych, skuterach śnieżnych, samochodach i motocyklach, idealna są tuleje cienkościenne z tworzywa sztucznego.

Obalamy 3 błędne przekonania na temat tulei cienkościennych

Teraz, gdy porównaliśmy wydajność tych dwóch rodzajów tulei, istnieje kilka błędnych przekonań, z którymi chciałbym się zmierzyć.

MIT 1. Tuleje cienkościenne są mniej wytrzymałe niż tuleje z brązu

Cienkościenna tuleja plastikowa nie jest tak wytrzymała jak grubościenna tuleja z brązu. Grubość ścianki każdej z tulei nie jest bezpośrednio związana z jej wytrzymałością. Inne czynniki, które są ważniejsze i powinny być brane pod uwagę to waga, współczynnik tarcia i zdolność do zużywania się tulei.

MIT 2. Grubość ścian tulei ma wpływ na nacisk powierzchniowy

Ze względu na cienką ściankę tulei, nacisk powierzchniowy tulei wciskanej z tworzywa sztucznego będzie miał negatywny wpływ na jej wytrzymałość. Nacisk powierzchniowy tulei wciskanej definiowany jest w funtach na cal kwadratowy (tzw. PSI). PSI jest obliczany za pomocą obciążenia według wzoru funt / (średnica wewnętrzna x długość). Nie jest więc zależny od grubości ścianki. Niezależnie od tego, czy stosujemy tuleja cienkościenne z tworzywa sztucznego czy grubościenna z brązu, nacisk powierzchniowy oblicza się wyłącznie na podstawie obliczonego PSI.

MIT 3. Tuleje cienkościenne mają mniejszą żywotność

Cienkościenna tuleja z tworzywa sztucznego ma krótszą żywotność niż jej grubościenny odpowiednik z brązu. Ma to wynikać z mniejszej ilości materiału w tulei cienkościennej. Założenie to jest jednak niepoprawne. Cienka ścianka plastikowej tulei pomaga odprowadzić nagromadzone ciepło, co w rzeczywistości zapobiega zużyciu.

Tuleje z brązu są zaprojektowane z grubszą ścianą, aby skompensować zużycie. Jednak nawet z dodanym materiałem, powierzchnia tulei jest nadal podatna na zużycie. W zastosowaniach o dużej rotacji, ciągłe dosmarowywanie tulei pomaga zapobiegać jej zużyciu. Jednak w przypadku stosowania tulei z brązu w celu ułatwienia innych rodzajów ruchu; nadmierne zużycie może prowadzić do zwiększenia luzu pomiędzy wałem a łożyskiem. Jeśli tak się stanie, pojawi się szereg problemów.

Ważne jest, aby pamiętać, że zużycie zależy od składu materiału tulei, a nie od grubości ścianki. Z tego powodu igus® stale opracowuje nowe tworzywa sztuczne, które minimalizują zużycie i zapewniają długotrwałe, bezobsługowe rozwiązanie dla różnych zastosowań.