Tuleje ślizgowe, choć są prostymi elementami, to jednocześnie stanowią jeden z najpopularniejszych sposobów połączenia elementów tocznych, gdzie występuje suche tarcie ślizgowe. Sprawia to, że pełnią bardzo istotną funkcję w budowie wielu maszyn i urządzeń w różnorodnych dziedzinach przemysłu. Jaka jest budowa i właściwości tulei ślizgowych, dzięki którym znajdują one tak szerokie zastosowanie?
Czym są tuleje ślizgowe?
Tuleja ślizgowa, znana również jako łożysko ślizgowe, jest połączeniem pomiędzy elementami tocznymi w mechanizmach wykorzystujących ruch obrotowy oscylujący lub ruchy posuwisto-zwrotne. Podtrzymują one elementy znajdujące się w swoim wnętrzu, dokonując jednocześnie redukcji tarcia.
Tuleje wykonywane są z różnych materiałów, nadających im inne właściwości i cechy. Przede wszystkim tworzone są z brązu (często ocynkowanego), mosiądzu, ale również z włókien zwijanych oraz tworzyw sztucznych takich jak PTFE, czyli z trójwarstwowego materiału kompozytowego na bazie teflonu, czy POM. Właściwości tych materiałów dzięki postępowi technologicznemu sprawiają, że doskonale nadają się one na tuleje ślizgowe i zyskują na popularności.
Tuleje ślizgowe wykonane z metalu cechują się wysoką wytrzymałością i odpornością, lecz nie wszędzie znajdują zastosowanie. W przypadku tulei wykonanych z kompozytu trójwarstwowego możemy liczyć na bardzo dobre właściwości samosmarujące materiału, dzięki czemu tuleje są całkowicie bezobsługowe. Dzięki technologii wytwarzania struktura i budowa tworzyw sztucznych nadaje tulejom wysoką odporność i wytrzymałość.
Obecnie tuleje ślizgowe są coraz częściej produkowane ze specjalnymi perforacjami lub kieszonkami smarnymi, które nadają im właściwości samosmarujących. Oznacza to, że nie wymagają konserwacji i smarowania tulei, przez co znajdują zastosowanie we wszelkich konstrukcjach, gdzie niezbędne jest zachowanie bardzo dużej czystości części.
Tuleje ślizgowe, zarówno ich rodzaj, jak i materiał wykonania, muszą zostać odpowiednio dobrane w zależności od tego, jaki typ pracy będą wykonywać oraz rodzaju urządzenia i warunków.
Budowa tulei ślizgowej
Tuleje ślizgowe są prostymi elementami podobnymi do modeli tocznych, z tą różnicą, że w tulei ślizgowej rolę pośredniczącej części ruchomej przejmuje sama tuleja, będąca również panewką dla łożyska ślizgowego. Tuleje zapewniają swobodny ruch wałka lub osi, które przesuwane są na powierzchni ślizgowej panewki lub tulei, dzięki luźnemu pasowaniu.
Taka konstrukcja tulei pozwala na poruszanie się elementów względem siebie, przy czym tuleja ślizgowa przenosi działające siły, utrzymując niski współczynnik tarcia. Pozwala to również na zastosowanie ich w przypadku ograniczonego miejsca, ponieważ większość tulei jest jedynie niewiele szersza od elementów, które łączy.
Rodzaje tulei ślizgowych i ich zastosowanie
Tuleje ślizgowe dzięki różnorodności materiałów, jakie są wykorzystywane do ich produkcji, oraz ich właściwościom znalazły szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu. Oznacza to jednak sporą różnorodność wśród samych tulei. Łożyska ślizgowe dzieli się więc ze względu na materiał, z jakiego są wykonane, warunki, w jakich wykonują pracę oraz rodzaj przenoszonych obciążeń.
Podział ze względu na materiał wykonania
Materiał, z jakiego wykonana jest tuleja ślizgowa, ma znaczący wpływ na jej właściwości, dlatego bardzo ważny jest odpowiedni dobór ich typu w stosunku do rodzaju pracy i środowiska, gdzie będzie zastosowana tuleja.
Tuleje ślizgowe wykonane z brązu nadają się świetnie w miejscach, gdzie będą wystawione na działanie substancji chemicznych, kwasy czy rdzę ze względu na swoją wysoką odporność.
Tuleje ślizgowe B/E wykonane z trójwarstwowego materiału kompozytowego, znane również jako tuleje suche dobrze radzą sobie w przypadku ruchów obrotowych i oscylacyjnych oraz w miejscach, gdzie występują duże obciążenia promieniowe lub w przypadku ograniczonego miejsca. Jak wskazuje ich nazwa, nie wymagają smarowania, co sprawia, że są bezobsługowe.
Tuleje ślizgowe B/E dostępne są też w wersji z kołnierzem po jednej stronie. Również wykonane są z trójwarstwowego materiału kompozytowego. Znakomicie sprawują się w miejscach, gdzie występuje ruch obrotowy i oscylacyjny pod równoczesnym obciążeniem promieniowym i osiowym jednokierunkowym.
Tuleje ślizgowe z materiału M podobnie jak tuleje B/E wykonane są z kompozytu trójwarstwowego i są tulejami suchymi. Znajdują one zastosowanie w mechanizmach wykorzystujących ruch obrotowy i oscylacyjny, pod liniowym obciążeniem promieniowym oraz tam, gdzie występuje ograniczone miejsce na zabudowę. Są również stosowane tam, gdzie pojawia się działanie wysokich obciążeń krawędziowych, problem niewspółosiowości, czy wysokie zanieczyszczenie.
Kolejnym rodzajem wykonanym z kompozytu trójwarstwowego jest tuleja ślizgowa wykonana z włókien zwijanych FW. Podobnie jak wyżej wymienione tuleje, te również bardzo dobrze radzą sobie z wysokimi obciążeniami promieniowymi oraz w przypadku ruchów obrotowych. Dodatkowo są stosowane tam, gdzie występuje działanie wysokich obciążeń krawędziowych, problem niewspółosiowości oraz gdzie obciążenia są zmienne, udarowe lub oscylacyjne.
Tuleje wykonane z teflonu (PTFE) lub polietylenu czy poliacetalu używane są przede wszystkim w maszynach, które mają kontakt z żywnością. Umożliwia to obojętny wpływ fizjologiczny materiału, z jakiego są wykonane.
W przypadku pracy w wysokich temperaturach tuleje ślizgowe wykonuje się z materiału o nazwie PEEK.
Podział ze względu na środowisko pracy
Tuleje ślizgowe możemy dzielić również pod względem środowiska i warunków, w jakich są stosowane. Wyróżniamy więc tuleje suche, gdzie smar nie jest potrzebny, stosowane do przenoszenia niskich obciążeń, tuleje olejowe, gdzie tarcie redukowane jest przez zastosowanie odpowiednich olei, tuleje powietrzne, gdzie w tulei, między wałem a panewką wytwarza się poduszka powietrzna oraz tuleje smarowne, których działanie uzależnione jest od zastosowania odpowiedniego smaru.
Podział ze względu na rodzaj pracy
Tuleje ślizgowe możemy również podzielić ze względu na rodzaj obciążeń, jakie muszą przenosić. Tak więc tuleje dzielimy na: tuleje kołnierzowe przenoszące mieszane obciążenia, tuleje cylindryczne do przenoszenia obciążeń promieniowych oraz podkładki ślizgowe (podkładki wzdłużne) wykonane z trójwarstwowego materiału kompozytowego i stosowane przy obciążeniach wzdłużnych z ustaleniem osiowym.
Właściwości i zastosowanie tulei ślizgowych
Tuleje ślizgowe znajdują zastosowanie w wielu różnych gałęziach przemysłu, zarówno w prostych, jak i bardziej skomplikowanych układach.
Wykorzystywane są m.in. w:
- urządzeniach gospodarstwa domowego,
- przemyśle włókienniczym,
- przemyśle spożywczym i farmaceutycznym
- przemyśle maszynowym, lotniczym i motoryzacyjnym,
- przemyśle elektrotechnicznym,
- górnictwie,
- budownictwie kolejowym,
- urządzeniach medycznych,
- zegarach.
Podsumowanie
Tuleje ślizgowe dzięki dużej różnorodności i uniwersalnym właściwościom są powszechnie wykorzystywane w dużej ilości różnych branż przemysłu. Wysoka odporność tulei na działanie szkodliwych substancji, przystosowanie do prac w dużym zakresie temperatur, wytrzymałość na przeciążenia oraz niski koszt to tylko część z ich zalet. Szczególnie należy podkreślić możliwość ich pracy bez używania smarów, dzięki czemu znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie niezbędna jest czystość elementów. Przede wszystkim jednak rodzaj tulei trzeba dopasować do potrzeb i warunków środowiska pracy, co zagwarantuje prawidłową i długotrwałą pracę urządzeń i maszyn.
To wszystko sprawia, że tuleje ślizgowe są wykorzystywane bardzo powszechnie w wielu dziedzinach przemysłu.
Artykuł sponsorowany
