Capitulo 3 diseños y cálculos

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CALCULOS DE LA DOBLADORA DE TUBOS

Cuando se dobla una pieza de trabajo, se puede variar su longitud original en una medida determinada.

Por eso se debe recortar la pieza de trabajo con bastante exactitud antes del doblado. La longitud de corte necesaria se denomina como “longitud de estiramiento” y se debe calcular de la longitud de la fibra neutra.

1) longitud de estiramiento

2) longitudes del ala3) radio de flexión4) espesor de la pieza de trabajo

Cuando el radio de doblado es mayor a cinco veces el espesor de la pieza de trabajo, la fibra neutra corre en la mitad de la pieza de trabajo.Por eso se debe calcular el radio de doblado de la fibra neutra a través de la fórmula siguiente:

Cuando RB > 5 · S

Vale RN = RB + S2

DONDE: RN = radio de la fibra neutraRB = radio de dobladoS = espesor de la pieza de trabajo

Cuando el radio de doblado es menor a cinco veces el espesor de la pieza de trabajo, la fibra neutra se traslada hacia el lado interior del doblado en el proceso de curvatura.

En este caso se debe calcular el radio de doblado de la fibra neutra através de la formula siguiente:

PARA RB < 5 · S

VALE RN = RB + S3

Cuando se doblan las piezas de trabajo en 360°, se calcula la longitud de la flexión através de la formula para el calculo del perímetro del circulo:

LB = U = D · p

o

LB = U = 2 · RN · p

DONDE: LB = longitud de la flexiónU = longitud del perímetro del círculoD = Diámetro del círculop = constante con el valor 3,14

Para una curvatura en 180° se deriva de ello la fórmula siguiente:

o LB = RN · pPara una curvatura en 90° se deriva de ello la fórmula siguiente:

Para un doblado cualquiera se debe tener en cuenta en la fórmula el ángulo de doblado:

 = ángulo de doblado

CÁLCULO DEL MOMENTO AXIAL DE INERCIA DEL TUBO A DOBLARFigura 12. Tubo de 2 pulgada estándar a doblar

Para calcular el momento axial de inercia se emplea la siguiente ecuación:

Donde: I= momento axial de inerciaDe= Diámetro exteriorDi= Diametro interiorE= espesor

Tubo de 2” Estándar= 50.8mm= 47.8mm

=3mmReemplazando los datos en la ecuación anterior se tiene:I= 7.06cm

Para calcular la distancia desde el eje neutro hasta el punto en el que se calculará el esfuerzo se tiene la siguiente ecuación:

C= 2.54cm

Para el cálculo de la fuerza de doblez, se realizaría utilizando las características del material del tubo a doblar. En este caso, utilizaremos un Acero A-36 el cual tiene un esfuerzo de fluencia de aproximadamente 250Mpa por lo que:

A= 0.00023232 m2

F= 81200 N o 8120 kgf