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Como projetar um cotovelo um para dois?

Aprenda as principais considerações para projetar um cotovelo um-para-dois, incluindo seleção de materiais, tamanho, ângulos e aplicações em vários sistemas, como encanamento e HVAC.
HITOP / Blogue / <a href="https://hitopindustrial.com/pt/projete-um-cotovelo-de-um-a-dois/" title="Como projetar um cotovelo um para dois?">Como projetar um cotovelo um para dois?

Você já pensou que poderíamos canalizar o fluxo em duas direções? O cotovelo um-para-dois é uma fonte muito apreciada que tornou isso possível. Esses elementos versáteis são utilizados em diversas máquinas que vemos hoje, como robôs, encanamentos, ventilação, etc. 

Projetando um ou dois cotovelos requer muitas considerações, fatorese tipos de conexão que são necessários seguir. Este artigo é sobre como projetar um cotovelo um-para-dois, como isso é feito e o que é necessário.

Antes de ir direto para o design, vamos entender o significado básico de um ou dois cotovelos. Vamos começar. Devemos nós?

Cotovelo um para dois e sua finalidade

Cotovelos um a dois são componentes importantes usados para diferentes finalidades, como dutos, tubulações, ligações mecânicas, etc. Eles ajudam na transição fácil do fluxo de fluidos, ar, fios ou movimento mecânico.

Muitos fatores são responsáveis pelo projeto do cotovelo um-para-dois, como seleção de material, tamanho, ângulos, aplicações, etc.

Principais coisas a considerar para projetar

Para projetar cotovelos, aqui estão alguns pré-requisitos que você deve atender:

Especificações de aplicação: 

  • Função: Você deve saber sobre sua função. É importante verificar os requisitos que serão baseados neles, como vazão de fluido, vazão de ar ou ligação médica.
  • Pressão e Temperatura: Especifique a pressão e temperatura máximas que o cotovelo sofrerá durante a operação. Isso o ajudará ainda mais a escolher o material e a espessura da parede corretos para o seu cotovelo.
  • Quociente de vazão: No caso de fluidos e ar, tenha muito cuidado com o quociente de vazão para minimizar qualquer tipo de perda de pressão. Curvas com um raio grande têm um fluxo comparativamente mais suave do que curvas acentuadas.
  • Tamanho: Estime o diâmetro do tubo ou conduíte para a ramificação desejada e o ângulo de ramificação desejado (principalmente 45 graus ou 90 graus).

Escolha de materiais: 

  • Força e durabilidade: O material escolhido deve ser baseado em sua capacidade de suportar pressão, temperatura e qualquer carga extra que o cotovelo experimente. 

No geral, sua resistência e durabilidade têm um papel vital a desempenhar.

  • Resistente à corrosão: O material que você está usando deve ser resistente a elementos corrosivos. Qualquer tipo de barreira eólica ou ambiental não deve afetar o material, o que pode causar ainda mais perdas.
  • Sua trabalhabilidade: Dê uma olhada em como o material será formado. Com base nisso, escolha o método que irá ajudá-lo.
  • Alguns materiais comuns: Os materiais mais comumente usados são metais, plástico, ou borracha, dependendo do tipo de aplicação que você está usando.

Projeto e Cálculos

Use software como CAD para projetar acessórios de cotovelo um a dois
  • Software e modelos: Você pode usar softwares como cafajeste ou modelos de design de cotovelo pré-existentes enquanto você cria um modelo 3D
  • Calcular a espessura da parede: Você deve calcular a espessura da parede dependendo do material e sua classificação de pressão. Isso fornecerá integridade estrutural.

Além disso, certos tipos de padrões industriais e códigos de engenharia fornecem diretrizes de cálculo. 

  • Raio de curvatura: Com base na vazão e nas propriedades do material, você deve determinar o raio de curvatura mínimo para evitar queda excessiva de pressão ou dobras. 

Tipo de conexão

O tipo de conexão escolhido deve ser compatível com o material e aplicação escolhidos. Por exemplo:

  • Flangeado: Esta conexão é adequada para aplicações de alta pressão. Utiliza flanges aparafusadas para fácil remoção e conexão.
  • Rosqueado: Esta conexão utiliza extremidades roscadas para aparafusar em tubos ou conduítes. É mais comumente usado para diâmetros menores e pressões mais baixas.
  • Soldado: Ele fornece uma junta permanente e de alta resistência, ideal para aplicações de alta pressão ou à prova de vazamentos.
  • Soquete: Utiliza um soquete com lábio integrado para soldagem com solvente em materiais plásticos.

Fabricação e testes

  • Fabricação: Os cotovelos podem ser fabricados usando uma variedade de métodos, como dobra, usinagem ou fundição, dependendo do material e da complexidade do projeto.
  • Controle de qualidade: Faça verificações de controle de qualidade para garantir que o cotovelo atenda às especificações de dimensões, propriedades dos materiaise classificações de pressão.

Diferentes designs de cotovelo e seus métodos

Existem quatro designs diferentes de cotovelos focados em cotovelos de 90 graus para cada sistema. Eles são fornecidos abaixo:

Projeto de cotovelo de tubo

Os projetos de cotovelo de tubo são classificados em dois tipos:

  • Cotovelos padrão: Esses cotovelos são pré-fabricados com base em normas como ASME e B16.9. São as opções com melhor custo-benefício e vêm em diversos tamanhos e materiais.

Eles têm uma limitação de tamanho e ângulo.

  • Cotovelos personalizados: Cotovelos personalizados podem ser projetados usando software como o AutoCAD para determinadas necessidades e requisitos.

Suas principais dimensões são diâmetro do tubo, diâmetro do ramo, curvatura, raio e espessura da parede. Gráficos de projeto ou ferramentas on-line podem ajudar nos cálculos e requisitos iniciais. Todo o processo consiste em:

  • Esboçar o perfil do cotovelo para tornar o produto real facilmente
  • Preparar um modelo dimensional 3D com as dimensões e conexões necessárias.
  • Analise o projeto para força e fluxo.
  • Fabricação: Após a finalização do projeto, considere qual método de fabricação (dobra, fabricação ou fundição) é adequado para você com base nas limitações do material.

Projeto de cotovelos de duto

Os cotovelos de duto são semelhantes aos cotovelos de tubo em termos de design. A diferença está nas seguintes coisas:

  • Fluxo de ar: O projeto deve ser feito de forma a minimizar a queda de pressão.
  • Seleção de materiais: A seleção do material deve ser baseada nas necessidades de temperatura e resistência ao fogo do sistema HVAC.
  • Cotovelos padrão: Chapas de cotovelos de metal pré-fabricadas ou pré-preparadas vêm em vários tamanhos e configurações diferentes e estão prontamente disponíveis para você.
  • Alguns fatores adicionais: Cotovelos com raio maior são muito preferidos devido à sua qualidade de fornecer um fluxo de ar mais suave.

As palhetas podem ser utilizadas para reduzir e minimizar ainda mais a queda de pressão.

Projeto de cotovelos de duto para fluxo de ar eficiente em sistemas HVAC

Projeto de cotovelos de conduíte

  • Cotovelos pré-fabricados: A escolha de cotovelos pré-fabricados é hoje em dia a escolha ou abordagem mais comum para sistemas de conduítes elétricos. Isso porque eles já vêm prontos e estão disponíveis em diversos tamanhos e materiais (PVC ou metal).

Além disso, são responsáveis por construir uma melhor compatibilidade com o sistema específico.

  • Cotovelos personalizados: Projetos personalizados são necessários durante determinados períodos de tempo. As seguintes coisas devem ser consideradas:

Um raio de curvatura adequado evita qualquer dano ao cabo dentro do conduíte.

Uma transição suave para que os fios passem pelo cotovelo sem criar qualquer atrito.

Projeto de cotovelo de ligação mecânica

Os cotovelos de articulação mecânica são projetados para transferir movimento ou torque em um ângulo de 90 graus; algumas coisas que devem ser consideradas são:

  • Funcionalidade: Identifique e concentre-se cuidadosamente no tipo de momento que os cotovelos precisam facilitar. Por exemplo, pode ser rotativo ou linear.
  • Seleção de Materiais: Certifique-se de selecionar o material que seja capaz de suportar a resistência e o peso da aplicação.
  • Mecanismos Conjuntos: Escolha a junta que seja capaz de cumprir o mecanismo de aplicação necessário para conseguir o movimento desejado. 

Tudo isso deve ser feito seguindo certas considerações. Vamos dar uma olhada neles:

Aplicações Básicas

Cotovelos um a dois são usados em diferentes aplicações que testemunhamos diariamente. Estes são:

Cotovelos um a dois são usados em aplicações como sistemas de encanamento
  • Sistemas de encanamento: Cotovelos um a dois são usados em aplicações como sistemas de encanamento. Eles fornecem um espaço de conexão para tubulações, que são posteriormente utilizadas para tubulações de água, drenageme eliminação de resíduos.
  • Sistemas de eletrodutos: Este cotovelo de 90 graus é vital para sistemas de conduítes elétricos. Eles são usados para transportar fios e cabos.
  • Sistemas HVAC: Os cotovelos ajudam no roteamento de dutos responsáveis pelos sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado. 
  • Sistemas de tubulação industrial: Os cotovelos transportam líquidos, gases e outros materiais ainda mais. 

Estas são algumas das aplicações básicas que utilizam cotovelos para seus processos. Além disso, marque alguns dos requisitos importantes para projetar cotovelos um ou dois. 

Considerações importantes a seguir

Medidas de segurança

Seja qualquer projeto de cotovelo, lembre-se sempre de seguir certas medidas de segurança enquanto o projeto está sendo preparado e implementado.

MaterialDeve sempre atender aos padrões de segurança
Ter a capacidade de medir a pressão geral do ar.
Deve sempre evitar possíveis falhas
ProjetoDeve sempre lidar com o estresse
Não deveria quebrar facilmente
Siga todos os cálculos necessários para aplicações
Instalação Deve ser instalado de maneira segura.
Minimize arestas vivas que podem ferir alguém.
ConformidadeSiga as normas de segurançaSeguindo as normas de trabalho

Estimativa de custo

Cotovelo Pré-FabricadoSão econômicos
Prefira comparação de material, tamanho e formas
Cotovelo personalizadoTrabalhe no software para design, junte-se a engenheiros
Concentre-se nos requisitos de fabricação
As quantidades devem ser mínimas para evitar complicações.

Teste e prototipagem   

Cotovelo Pré-FabricadoVerifique as certificações ao usar uma marca desconhecida 
Corresponder aos padrões da indústria
Cotovelo personalizadoOs métodos de software devem passar por estresse para identificar pontos fracos
Use métodos semelhantes para ter uma visão real do seu aplicativo. 

Disponibilidade

Cotovelo Pré-FabricadoGaranta a disponibilidade do cotovelo pré-fabricado para evitar qualquer incômodo ao iniciar o processo
Cotovelo personalizadoVocê deve ter todos os materiais prontos se estiver seguindo um design personalizado.
Marque a disponibilidade dos materiais

Considerações importantes devem ser seguidas para um design melhor e mais real. Certifique-se de seguir os padrões de segurança.

Conclusão

Projetar cotovelos um ou dois requer consideração cuidadosa de vários fatores para garantir que eles atendam aos requisitos de segurança, funcionalidade, fabricação, etc. 

Este artigo deu a você uma compreensão clara de como ocorre o processo de design, o que é necessário e qual deve ser o motivo.

Lembre-se de bater um papo com um especialista para evitar problemas e ter um processo de design eficaz.

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