Do czego wykorzystuje się okrągłe tuleje?

Przygotowanie wyrobów z różnych gatunków metalu wymaga zastosowania odpowiednich materiałów, których forma skróci czas wykonania gotowego elementu, a ponadto ograniczy ilość niezbędnych operacji obróbkowych. W przypadku tulei jako półproduktu używa się prętów stalowych o średnicy niewiele większej od zewnętrznych wymiarów gotowego produktu, dzięki czemu zmniejsza się nie tylko ilość potrzebnej stali, ale też powstających odpadów. Przekonajmy się, w jaki sposób wytwarza się tuleje i sprawdźmy, jakie mogą być ich zastosowania.

Jak powstają tuleje?

Tuleja to element o kształcie walca, w którego centralnej części znajduje się otwór przelotowy. Tuleje mają formę zbliżoną do pierścieni, ich długość jest jednak zdecydowanie większa. Tuleje wytwarza się, korzystając na ogół z obróbki skrawaniem, w ramach której ze stalowego pręta odspaja się naddatek w postaci wiórów, uzyskując detal o odpowiednich w danym zastosowaniu wymiarach, jeżeli chodzi o długość, średnicę i grubość ścianek. Często przy tworzeniu tulei wykonuje się elementy dodatkowe – otwory, żłobienia lub kołnierze. Tuleje powstają podczas operacji toczenia, w której kształtuje się ich powierzchnię zewnętrzną oraz wytaczania, gdy tworzona jest powierzchnia wewnętrzna. Tuleje mogą być produkowane z różnych gatunków stali, a także stopów aluminium oraz miedzi – np. mosiądzu lub jednego z brązów, przydatnych zwłaszcza tam, gdzie w grę wchodzi wysoka odporność na ścieranie.

Gdzie wykorzystuje się tuleje?

Tuleje są powszechnie wykorzystywane w konstrukcjach maszyn i urządzeń. Powstają z nich gniazda służące do osadzania sworzni czy łożysk, a także cylindry – w tym korpusy siłowników hydraulicznych, pneumatycznych albo amortyzatorów. Tuleje znajdują też zastosowanie w silnikach spalinowych, służą do montowania elementów ruchomych np. osi i wałków, a niekiedy są używane w charakterze prowadnic. Liczba zastosowań tulei jest bardzo duża i obejmuje m.in. techniki zamocowań, ale także wytwarzanie elementów wielu złożonych podzespołów.

Właściwości tulei i ich wpływ na wybór materiału

Wybór materiału, z którego wykonane są tuleje, zależy od wielu czynników, takich jak środowisko pracy, rodzaj obciążeń czy wymagana dokładność. W przypadku tulei stosowanych w łożyskach ślizgowych istotnym parametrem jest współczynnik tarcia, który wpływa na zużycie zarówno tulei, jak i współpracujących z nią elementów. W takich sytuacjach często stosuje się tuleje wykonane z brązów czy mosiądzu, które charakteryzują się dobrą odpornością na ścieranie i korozję. Tuleje stalowe są wykorzystywane tam, gdzie konieczne jest zapewnienie wysokiej wytrzymałości na obciążenia dynamiczne oraz udarowe. W przypadku tulei aluminiowych przeważnie decydującym czynnikiem jest ich niska masa oraz dobra przewodność cieplna – co jest istotne w przypadku systemów chłodzenia czy wymiany ciepła.

Czym cechują się tuleje samosmarujące?

W niektórych zastosowaniach, szczególnie tam, gdzie występują trudne warunki smarowania, stosuje się tuleje samosmarujące. Są to tuleje wykonane z materiałów zawierających dodatki smarne, które uwalniane są podczas pracy, zapewniając ciągłe smarowanie współpracujących powierzchni. Tego rodzaju tuleje mogą być wykonane z tworzyw sztucznych, takich jak poliamidy czy poliakryle, a także z materiałów kompozytowych, gdzie osnowę stanowi np. brąz, a dodatek smarujący – grafit czy PTFE. Tuleje samosmarujące cechują się długą żywotnością oraz niskim współczynnikiem tarcia, co sprawia, że są niezawodne nawet w warunkach trudnej eksploatacji.

Tuleje jako elementy konstrukcyjne

Tuleje pełnią ważną rolę jako elementy konstrukcyjne, które wpływają na stabilność i wytrzymałość całego układu mechanicznego. W zależności od zastosowania tuleje mogą być projektowane tak, aby spełniały różne funkcje, takie jak rozkładanie obciążeń, redukcja drgań czy izolacja termiczna. W przypadku tulei stosowanych jako elementy łączące, ich zadaniem jest przenoszenie sił między współpracującymi elementami konstrukcji oraz utrzymanie ich we właściwym położeniu. Tuleje mogą być również stosowane jako elementy usztywniające, które zwiększają sztywność konstrukcji oraz redukują jej odkształcenia pod wpływem obciążeń.