Metalary

Tubería

Cálculo de curvado de tubos

En resumen

Una curva une dos tramos rectos con un arco de radio R y ángulo θ. Tangente T = R tan(θ / 2), arco A = R × θ (rad), ganancia G = 2T − A: el tubo que cortar es L = a + b − G, con a y b las cotas de extremo a vértice, y la curva empieza a d = a − T del extremo 1.

Cálculo

Ejemplo calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Datos

Tubo
DN25 · 33,7 × 3,2 mm
Radio de curvado (eje)
100 mm
Ángulo de curvado
90°
Extremo a vértice (tramo 1)
300 mm
Vértice a extremo (tramo 2)
300 mm
Retorno elástico
No se tiene en cuenta

Resultados

Tubo que cortar
557,1 mm
a 300a 300200200b 300b 300R 100R 10090°90°a 300a 300200200b 300b 300R 100R 10090°90°
Dibujo acotado del ejemplo

Ejemplo resuelto

Todos los valores de esta sección son los del ejemplo, calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Otros resultados del ejemplo

Marca de inicio de curva (desde el extremo 1)
200,0 mm
Marca de fin de curva (desde el extremo 1)
357,1 mm
Longitud desarrollada del arco
157,1 mm
Dimensión (tangente)
100,0 mm
Ganancia
42,9 mm
Espesor aprox. en el extradós
2,78 mm
Espesor aprox. en el intradós
3,78 mm
Adelgazamiento en el extradós
13,2 %
Factor I del intradós (B31.3)
1,101divide S E W en el espesor requerido
Factor I del extradós (B31.3)
0,928
  • Ovalización no calculada: compruébala (ASME B31.3 § 332.2.1: diferencia de Ø ≤ 8 % con presión interior, 3 % con presión exterior).
  • Retorno elástico no incluido: mídelo en una curva de prueba (opción «Retorno elástico»).

Cálculo detallado

  1. Tangente

    T = R tan(θ / 2)

    100,0 × tan 45,0° = 100,0 mm

  2. Arco

    A = R × θ (rad)

    100,0 × 1,5708 = 157,1 mm

  3. Ganancia

    G = 2T − A

    200,0 − 157,1 = 42,9 mm

  4. Inicio de curva

    d = a − T

    300,0 − 100,0 = 200,0 mm

  5. Tubo que cortar

    L = a + b − G

    300,0 + 300,0 − 42,9 = 557,1 mm

  6. Extradós

    t_ext = t R / (R + D/2 − t/2)

    3,20 × 100,0 / 115,25 = 2,78 mm

  7. Intradós

    t_int = t R / (R − D/2 + t/2)

    3,20 × 100,0 / 84,75 = 3,78 mm

  8. Factores I

    I = (4R/D ∓ 1) / (4R/D ∓ 2)

    int 1,101 ; ext 0,928

Cómo se usa

  1. Elige el tubo: diámetro exterior y espesor.
  2. Introduce el radio de curvado, medido en el eje, y el ángulo de plegado (de 1° a 179°).
  3. Introduce las cotas extremo a vértice (tramo 1) y vértice a extremo (tramo 2): el vértice es el punto donde se cortan los ejes.
  4. Para tener en cuenta el retorno elástico, introduce el ángulo dado en la máquina en una curva de prueba y el ángulo medido tras la recuperación.
  5. Lee el tubo que cortar.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula del curvado de tubos?

El eje del tubo sigue dos tramos rectos unidos por un arco de radio R y ángulo θ. Tangente del vértice al inicio del arco: T = R tan(θ / 2). Arco: A = R × θ, θ en radianes. Ganancia: G = 2T − A. Tubo que cortar: L = a + b − G. Marca de inicio de curva desde el extremo 1: d = a − T; la curva termina en d + A.

¿Qué longitud de corte tiene una curva de tubo a 90°?

Tubo de 33,7 × 3,2, radio 100 mm, ángulo 90°, 300 y 300 mm hasta el vértice: tangente 100,0 × tan 45,0° = 100,0 mm, longitud desarrollada del arco 100,0 × 1,5708 = 157,1 mm, ganancia 200,0 − 157,1 = 42,9 mm. Tubo que cortar: 300,0 + 300,0 − 42,9 = 557,1 mm. La curva empieza a 300,0 − 100,0 = 200,0 mm del extremo 1.

¿Cómo se calcula el adelgazamiento de la pared en el curvado?

El cálculo aproximado conserva la sección, sin alargamiento del eje: extradós t_ext = t R / (R + D/2 − t/2), intradós t_int = t R / (R − D/2 + t/2). En el ejemplo: 3,20 × 100,0 / 115,25 = 2,78 mm en el extradós y 3,20 × 100,0 / 84,75 = 3,78 mm en el intradós. Los factores I de ASME B31.3 § 304.2.1 son I = (4R/D ∓ 1) / (4R/D ∓ 2): 1,101 en el intradós, 0,928 en el extradós.

¿Cómo se tiene en cuenta el retorno elástico al curvar un tubo?

Ningún valor general publicado es fiable: mide el retorno elástico en una curva de prueba. La pieza curvada a θm en la máquina se recupera hasta θr; con una relación K = θr / θm constante para el mismo tubo, radio y utillaje, el ángulo de máquina necesario para θ es θ / K. Ejemplo de entrada: 90° en la máquina, 87° medidos tras la recuperación.

Límites

Resultados orientativos. Fibra neutra supuesta en el centro del tubo. La ovalización no se calcula: compruébala (ASME B31.3 § 332.2.1: diferencia de diámetros ≤ 8 % con presión interior, 3 % con presión exterior). Por debajo de 1,5 D, se aconseja curvar con mandril; el factor I del intradós no es fiable para R ≤ D. El radio tiene que superar el medio diámetro.

Fuentes

  • Géométrie du cintrage : Tangente R tan(θ/2), arc R θ, gain 2T − A
  • Amincissement / épaississement : Stressman Engineering, mémo 100103-TM-001 rév. 2 « Induction bends », § 2.2
  • Facteurs I intrados / extrados: ASME B31.3, § 304.2.1
  • Ovalisation admise: ASME B31.3, § 332.2.1 (8 % / 3 %)

Actualizado el · Editor: The Level Code

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