Kompozyt, brąz czy bimetal: porównanie tulei
Trzy podstawowe rodzaje tulei ślizgowych różnią się budową i sposobem smarowania. Tuleje kompozytowe mają polimerową warstwę ślizgową na stalowym korpusie; tuleje brązowe to brąz zwijany, spiekany, odlewany albo z wkładkami grafitowymi; tuleje bimetalowe łączą stop łożyskowy ze stalowym korpusem. Wybiera się według smarowania, miejsca na ściankę, rodzaju ruchu i dokładnej geometrii części.
Zaczyna się od źródła środka smarnego: praca na sucho wskazuje na kompozyt PTFE lub brąz grafitowy; smar przy montażu – na kompozyt POM lub brąz zwijany z kieszeniami; smar lub olej w eksploatacji – na bimetal lub brąz odlewany. Potem porównuje się miejsce na ściankę, rodzaj ruchu, wał i geometrię, której wymaga rysunek.
- Kompozyt (JBM-10 PTFE, JBM-20 POM): cienkościenne tuleje na podłożu stalowym, 60 N/mm² dynamicznie, na sucho lub ze smarem nałożonym przy montażu
- Brąz: cztery mechanizmy pod jedną nazwą – zwijany (40), odlewany (25 ze smarem), spiekany (14, nasycony olejem), z wkładkami grafitowymi (50–100, na sucho)
- Bimetal (seria JBM-800): stalowy korpus ze spiekanym stopem łożyskowym, 150 N/mm², smar lub olej w eksploatacji
- Cienką, wtłaczaną ściankę mają wszystkie trzy konstrukcje; ich styki, otwory po montażu i drogi smaru nie są jednak zamienne
Co to jest tuleja kompozytowa?
Tuleja kompozytowa łączy materiały tak, by korpus nośny i powierzchnia ślizgowa wykonywały różne zadania. Kompozyt PTFE na podłożu metalowym (JBM-10) ma polimerową warstwę do pracy na sucho; kompozyt POM (JBM-20) – warstwę polimerową z kieszeniami na smar nałożony przy montażu; PTFE na siatce brązowej (JBM-FR) – elastyczny nośnik z drutu do ruchu posuwisto-zwrotnego. Założeń eksploatacyjnych jednej konstrukcji nie wolno przenosić na drugą.
Co to jest tuleja brązowa?
W tulei brązowej brąz stanowi korpus łożyska lub materiał ślizgowy. Brąz zwijany (JBM-090 / 092) to cienka ścianka ze stykiem, zwinięta z taśmy CuSn8; brąz odlewany, czyli lity (seria JBM-600), jest obrabiany z pełnego materiału; brąz spiekany (JBM-700) zatrzymuje olej w porowatym korpusie; brąz z wkładkami grafitowymi (JBM-650) niesie smar stały w odlewanym korpusie. To cztery różne mechanizmy łożyskowe pod jedną szeroką nazwą, o obciążeniu dynamicznym od 14 do 100 N/mm².
Co to jest tuleja bimetalowa?
Tuleja bimetalowa łączy warstwę z określonego stopu łożyskowego ze stalowym korpusem. Stal podtrzymuje cienką, spiekaną warstwę ślizgową ze stopu miedzi lub aluminium z cyną; JBM-800 do JBM-850 mają różne stopy warstwy ślizgowej i różne warunki smarowania, więc sam „bimetal” nie jest pełną specyfikacją. Z warstwą CuPb10Sn10 (JBM-800) tuleja przenosi 150 N/mm² dynamicznie i pracuje do 3,5 m/s ze smarem lub 8 m/s w oleju.
Jak wypada porównanie tulei kompozytowych, brązowych i bimetalowych?
Najpierw źródło środka smarnego, potem miejsce na ściankę, rodzaj ruchu, wał i wymagana geometria.
| Kryterium doboru | Kompozyt | Brąz | Bimetal |
|---|---|---|---|
| Budowa | Stalowy korpus, warstwa pośrednia ze spiekanego brązu, warstwa ślizgowa PTFE lub POM | Zwijana taśma, lita obrabiana ścianka, porowaty spiekany korpus albo odlew z wkładkami grafitowymi | Stalowy korpus ze spiekaną warstwą ze stopu miedzi lub aluminium z cyną |
| Sposób smarowania | PTFE pracuje na sucho; POM smarowany przy montażu | Zwijany i odlewany wymagają smaru lub oleju z zewnątrz; spiekany zatrzymuje olej; grafitowy ma smar stały | Smar lub olej dobrany do stopu warstwy ślizgowej |
| Obciążenie dynamiczne | 60 N/mm² (140 dla POM w oleju) | 25 odlewany ze smarem · 40 zwijany · 14 spiekany · 50–100 grafitowy | 150 N/mm² (JBM-800) |
| Prędkość | 2–2,5 m/s | 0,5 odlewany ze smarem · 2 zwijany · 6 spiekany · 0,5 grafitowy na sucho | 3,5 m/s ze smarem, 8 m/s w oleju |
| Temperatura | −195 do +280 °C PTFE; −40 do +130 °C POM | −40 do +250 °C odlewany; −100 do +200 zwijany; do 400 grafitowy w brązie Al/Sn | Wyznacza ją środek smarny |
| Ścianka | 1–2,5 mm | 1–2,5 mm zwijany; obrabiany – dowolna | 1–2,5 mm |
| Geometria | Cienkie tuleje, kołnierze, podkładki, taśma | Cienkie formy zwijane; dowolny kształt obrabiany; płyty i pierścienie z wkładkami grafitowymi | Cienkie tuleje, kołnierze, półpanewki, płyty oporowe |
| Wał | Dopuszczalny niehartowany (PTFE) | Niehartowany do odlewanego; hartowany do zwijanego i grafitowego | Hartowany, ≥ 53 HRC (≥ 45 dla JBM-810) |
| Najlepszy powód wyboru | Brak smarowania lub minimalna obsługa | Korpus z brązu, gruba ścianka lub obrabiane rowki i otwory smarowe | Najwyższe obciążenie na grubość ścianki przy smarowaniu |
| Częsty błąd | Nazywanie każdego łożyska kompozytowego bezsmarowym | Traktowanie każdej tulei brązowej jak tego samego produktu | Wpisanie „bimetal” bez podania stopu warstwy ślizgowej |
Które rodzaje tulei wymagają smaru lub oleju?
Sama nazwa produktu na to nie odpowiada; smarowanie wynika z konkretnej konstrukcji. Kompozyt PTFE może ruszyć na sucho: stosuje się go, gdy okresowe smarowanie jest wykluczone, a wał pozwala na powstanie filmu PTFE. Kompozyt POM rusza ze smarem: JBM-20 magazynuje smar z montażu w kieszeniach powierzchni ślizgowej do ruchu wahadłowego i wolnoobrotowego. Brąz zwijany i odlewany wymagają zasilania z zewnątrz: smar lub olej musi dotrzeć do powierzchni ślizgowej przez kieszenie, otwory, rowki albo kanał olejowy. Brąz spiekany niesie własny olej, a brąz grafitowy – własny smar stały. Bimetal wymaga określonego planu smarowania olejem lub smarem; warunek smarowania czyta się razem z wybranym stopem warstwy ślizgowej i nie przenosi wartości jednego modelu na inny.
Jak obciążenie, ruch i zabrudzenia zmieniają wybór?
Konstrukcja tylko zawęża pole; o tym, czy powierzchnia ślizgowa zbuduje i utrzyma film smarny, decydują pełne warunki pracy. Wolny ruch wahadłowy na sucho: kompozyt PTFE może pasować, gdy smar jest niedostępny, ale o zużyciu nadal decydują wykończenie wału, obciążenie krawędziowe i zabrudzenia; powyżej 60 N/mm² przechodzi się na brąz grafitowy. Smarowana praca metal–metal: brąz lub bimetal stają się mocniejszym punktem wyjścia, gdy olej lub smar są pewne, a rysunek wymaga określonej konstrukcji metalowej; trzeba nazwać stop, określić, jak środek smarny dociera do powierzchni styku, i sprawdzić udary, nawroty i niewspółosiowość. W zapylonych, ściernych warunkach lepsze są powierzchnie pracujące na sucho (PTFE, brąz grafitowy), bo smar zatrzymuje ziarna w strefie styku.
Która konstrukcja mieści się w cienkościennej obudowie?
Kompozyt, brąz zwijany i bimetal mogą mieć cienkie, wtłaczane ścianki 1–2,5 mm, ale ich styki, otwory po montażu i drogi smaru nie są zamienne: należy sprawdzić wcisk i luz po montażu, potwierdzić styk lub połączenie i korzystać z wymiarów właściwych dla danej formy. Konstrukcja obrabiana lub według rysunku to domena brązu litego i brązu z wkładkami grafitowymi, które przyjmują grubszą lub specjalnie obrabianą geometrię, o ile określono gatunek i układ smarowania: należy nazwać materiał, zwymiarować rowki, otwory i elementy ustalające oraz podać luz końcowy.
Czy tuleje kompozytowe, brązowe i bimetalowe mogą się wzajemnie zastępować?
Nie na podstawie wymiaru nominalnego ani nazwy produktu. Zamiana może zmienić ściankę, styk, luz po montażu, wał i sposób smarowania. Najpierw dopasowuje się pełną geometrię: średnicę wewnętrzną, zewnętrzną, długość, kołnierz, ściankę, styk, rowki, otwory i elementy ustalające. Potem porównuje się rodzaj ruchu, kierunek obciążenia, dostęp środka smarnego, zabrudzenia i temperaturę. Obowiązują dokładne dane produktowe dla wybranej formy: wartość dla tulei cylindrycznej nie przenosi się automatycznie na kołnierz ani powierzchnię oporową, a osobne maksima nie tworzą jednego jednoczesnego punktu pracy.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki materiał tulei jest najlepszy?
Uniwersalnego zwycięzcy nie ma. Zaczyna się od smarowania, rodzaju ruchu, geometrii, wału i otoczenia, a potem porównuje konkretny model JBM; poradnik doboru prowadzi przez pięć filtrów.
Czy wszystkie tuleje kompozytowe są samosmarujące?
Nie. Kompozyt PTFE pracuje na sucho, natomiast kompozyt POM JBM-20 wymaga smaru przy montażu. Inne konstrukcje kompozytowe korzystają z jeszcze innych mechanizmów.
Co to jest tuleja bimetalowa?
Łożysko ślizgowe na podłożu stalowym ze spiekaną warstwą łożyskową, na przykład CuPb10Sn10, CuSn10 lub AlSn20Cu. O konstrukcji decydują wybrany stop i plan smarowania.
Czy brąz może zastąpić tuleję kompozytową?
Nie na podstawie samej nazwy materiału. Trzeba ponownie sprawdzić ściankę, pasowanie, smarowanie, wał, temperaturę i geometrię; smarowana tuleja brązowa w przegubie zaprojektowanym do pracy na sucho zawodzi na smarowaniu, nie na obciążeniu.
Który rodzaj tulei przenosi największe obciążenie?
Najwięcej przenoszą bimetal, 150 N/mm² dynamicznie, i stal hartowana, 250 N/mm² (przy bardzo małej prędkości); kompozyty 60 (140 dla POM w oleju), brąz grafitowy 50–100, brąz zwijany 40, brąz odlewany ze smarem 25. Porównuje się konkretny model i jego warunek smarowania; maksima nie występują jednocześnie.
Nie wiadomo, który rodzaj? Prosimy o dane przegubu.
Wymiary, obciążenie, rodzaj ruchu, smarowanie, temperatura i otoczenie. Odpowiadamy wskazaniem pasującej konstrukcji wraz z alternatywami. Próbki są bezpłatne w każdym materiale.
Odpowiedź na zapytanie: 12 h · Bezpłatne próbki · Bez minimum zamówienia