Для забезпечення точності переміщення рухомих елементів різних за призначенням механізмів неможливо обійтися без спеціально призначених для цього напрямних деталей. Їх принцип дії заснований на створенні реакції в потрібний бік, але як добре відомо зі шкільного курсу фізики вона знаходиться в прямій пропорційній залежності з силою тертя, яка в даному випадку надає не позитивний, а негативний вплив на роботу всієї системи, так як пригальмовує зворотно-поступальний або обертальний рух, а саме знижуючи ККД, а знижуючи ККД.
Чим інтенсивніше протікає процес, тим швидше відбувається стирання, тому інженерам доводиться вживати заходів щодо зниження негативного впливу на цілісність основних елементів фрикційних вузлів. Для цього насамперед прагнуть зменшити коефіцієнт тертя, який в основному залежить від в'язкості матеріалу та шорсткості поверхні, тому підбирається відповідна вихідна сировина та ретельно вирівнюється рельєф за рахунок шліфування та полірування. Такі завдання виявилося доцільним вирішувати не самим розробникам машин, а доручати їх заводам-виробникам чітко регламентованих за геометричною формою, розмірами та іншими технічними параметрами виробів у суворій відповідності до викладених у документації загальних для всіх державних стандартів вимог.
Такий підхід отримав загальне визнання ще в минулому столітті, коли різні виробники прагнули уніфікувати власну продукцію з конкурентами та суміжними підприємствами, в результаті чого, зокрема, з'явилися сучасні підшипники кочення і ковзання. Основу останніх складають спеціально розраховані для умов експлуатації, прості за конструкцією та недорогі елементи, наприклад бронзова втулка, що часто виготовляються прямо на металургійному комбінаті на спеціально призначеному для цього обладнанні, що помітно скорочує енерговитрати на весь технологічний цикл від вихідної сировини до готової продукції і тим самим благотворно позначається на собівартості останньої.
Які переваги має бронзова втулка
Стандартизована бронзова втулка гарантовано підійде для різних, часом дуже далеких один від одного за функціональним призначенням механізмів, оскільки саме вони розробляються під деталі, що вже є в довідниках, а не навпаки. Крім такої важливої для уніфікації та взаємозамінності гідності є й інші:
- Бронза являє собою сплав на основі міді, тому успадковує від неї багато корисних якостей. Для підшипникових вузлів це насамперед висока теплопровідність, що допомагає швидко відводити з робочої зони надмірну кількість тепла з метою уникнути зміни розмірів через температурне розширення, а також не допустити механічного властивості термічного впливу, що змінює.
- Вона твердіше і менш схильна до зносу, що добре було відомо ще за часів стародавніх цивілізацій, коли для виготовлення знарядь праці чистий метал практично не використовувався.
- Для вилучення та встановлення в отвір або спеціальне посадкове гніздо корпусу механізму не потрібно особливих зусиль та складних пристроїв, тому на час збирання та демонтажу обладнання при плановому обслуговуванні та ремонті присутність такого елемента практично не позначається.
Аналоги з інших сплавів не відрізняються за функціональним призначенням, однак через деякі специфічні відмінності виявляються більш придатними для вирішення окремих завдань.
Латунна втулка
Дуже схожа як зовні, так і з більшості властивостей, латунна втулка має дещо більшу в'язкість, що дозволяє отримати більш рівну поверхню, проте дещо знижує величину допустимого тиску.
Чавунна втулка
За необхідності збільшення опорних зусиль застосовується чавунна втулка, так як входить до складу вихідної сировини для виробництва карбід заліза виявляється набагато твердіше будь-яких мідних сплавів. При цьому, звичайно ж, істотно зростає навантаження на рухливу деталь і зношується вона швидше, проте основне завдання захисту дорогого корпусу і забезпечення точності траєкторії руху вирішується цілком успішно. До того ж чавун набагато дешевше за будь-який з кольорових металів, тому його використання при розумному підході здатне не збільшити, а навпаки зменшити сумарні фінансові витрати на створення та обслуговування протягом тривалого експлуатаційного періоду будь-якого складного механізму, збільшити його надійність і довговічність.