Tuleje z brązu na zamówienie — gatunki, pasowania i kiedy katalog nie wystarczy

Tuleja ślizgowa z brązu to jeden z najprostszych detali w maszynie — i jeden z najczęściej wymienianych. Dopóki pasuje wymiar katalogowy, sprawa jest prosta. Problem zaczyna się, gdy oprawa ma nietypową średnicę, wałek jest już zużyty, potrzebny jest kołnierz albo rowek smarowy, a producent maszyny dawno przestał dostarczać części. Wtedy tuleję trzeba wykonać według rysunku. W tym wpisie opisujemy, co trzeba na nim ustalić, żeby tuleja pracowała tak długo, jak powinna.

Kiedy tuleja z katalogu nie wystarczy

Tuleje z brązu są dostępne jako gotowe wyroby katalogowe i jako rury do samodzielnej obróbki. Tuleja wykonana według rysunku ma sens, gdy:

• wymiary są niestandardowe — średnica zewnętrzna, otwór albo długość nie występują w typoszeregu,
• tuleja ma kształt — kołnierz, fazy montażowe, podtoczenia, nacięcia,
• potrzebne są rowki lub otwory smarowe w konkretnym położeniu,
• wymagany jest konkretny gatunek brązu, którego nie ma w ofercie katalogowej,
• trzeba odtworzyć zużytą tuleję w starej maszynie — często z dopasowaniem otworu do wałka, który sam jest już zużyty.

Ten ostatni przypadek to w praktyce część większego tematu: dorabiania części do maszyn i decyzji, czy regenerować, czy dorobić część.

Gatunki brązu — krótki przegląd

Gatunek dobiera konstruktor, ale warto znać podstawowe grupy, bo różnią się właściwościami i ceną:

Jeśli rysunek nie określa gatunku, a tuleja zastępuje zużyty oryginał, najbezpieczniej zacząć od materiału oryginału — albo od analizy warunków pracy: nacisku, prędkości ślizgania, smarowania i materiału wałka.

Pasowanie i skurcz otworu po wciśnięciu

To najczęstsze źródło problemów z tulejami wykonanymi „na oko". Tuleję osadza się w oprawie zwykle z wciskiem. Wcisk ściska ściankę tulei, a część tego odkształcenia przenosi się na otwór — po wciśnięciu otwór jest mniejszy niż przed montażem. Przy cienkiej ściance i dużym wcisku różnica może zjeść cały zaplanowany luz.

Dlatego na rysunku tulei powinny być jasno określone:

• pasowanie średnicy zewnętrznej względem oprawy — tolerancja tulei i oprawy, np. oprawa w H7,
• wymiar otworu z informacją, czy dotyczy stanu przed czy po wciśnięciu,
• luz roboczy względem wałka — wynikający z prędkości, temperatury i smarowania,
• przy ciasnych luzach — obróbka otworu po zamontowaniu, np. rozwiercanie lub roztoczenie w oprawie.

Dokładniej o tym, jak tolerancje przekładają się na koszt, piszemy we wpisie o tolerancjach w obróbce CNC.

Smarowanie: rowki, otwory i tuleje samosmarne

Tuleja ślizgowa pracuje tak dobrze, jak jest smarowana. Na rysunku warto określić:

• rowki smarowe — osiowe, obwodowe albo spiralne; ich położenie powinno wynikać z kierunku obciążenia, bo rowek w strefie największego nacisku osłabia film smarny,
• otwór smarowy — w osi smarowniczki w oprawie,
• fazy i promienie na krawędziach otworu, które ułatwiają montaż wałka i nie zdzierają smaru.

Tam, gdzie regularne smarowanie jest niemożliwe, stosuje się tuleje samosmarne — z wkładkami grafitowymi albo spiekane. To jednak osobna kategoria wyrobów, zwykle katalogowych.

Pojedyncze sztuki i serie

Tuleje z brązu wykonujemy w obu trybach. Pojedyncze tuleje to najczęściej części zamienne do maszyn w utrzymaniu ruchu — liczy się szybkie dopasowanie do istniejącej oprawy i wałka. Serie to tulejki montowane w produkowanych wyrobach, powtarzalne co partię. Na zdjęciu powyżej widać partię 325 tulejek spakowaną z opisem liczby sztuk, a poniżej pomiar serii tulei mikrometrem.

Na tokarkach CNC toczymy detale do Ø 350 mm i 2500 mm długości, więc w tym zakresie mieści się większość tulei ślizgowych — od kilkumilimetrowych tulejek po tuleje o średnicy kilkunastu centymetrów. Więcej o tym, jak prowadzimy serie, piszemy we wpisie o detalach toczonych seryjnie.

Co przesłać do wyceny tulei z brązu

• rysunek z wymiarami, tolerancjami i chropowatością otworu — albo, przy części zamiennej, wymiary oprawy i wałka lub próbkę zużytej tulei,
• gatunek brązu lub warunki pracy, z których go dobierzemy,
• informację o montażu — wcisk, wymiar otworu przed czy po wciśnięciu,
• rowki i otwory smarowe, jeśli są potrzebne,
• ilość — pojedyncza sztuka, partia czy seria cykliczna.

Podsumowanie

Tuleja z brązu według rysunku ma sens wtedy, gdy katalog nie pasuje do oprawy, wałka albo warunków pracy. O jej trwałości decydują gatunek brązu, poprawnie określone pasowanie z uwzględnieniem skurczu otworu i przemyślane smarowanie. Toczymy tuleje pojedynczo i seryjnie na tokarkach CNC — wyślij rysunek lub wymiary, a w 48 godzin wrócimy z wyceną i ewentualnymi pytaniami o pasowanie.