Cómo trazar un codo en gajos en calderería: paso a paso

Cómo hacer el trazado de un codo en gajos en la calderería

El codo en gajos es una solución muy utilizada en la calderería para crear cambios de dirección en tuberías, conductos y otras piezas cilíndricas.

A diferencia de una curva conformada continuamente, se construye a partir de varios segmentos cortados en ángulo y unidos entre sí, formando progresivamente la curvatura deseada. Esta construcción también se conoce técnicamente como curva segmentada o gored elbow.

Para que los gajos encajen correctamente, el trazado debe considerar principalmente el diámetro de la pieza, el ángulo total de la curva, el radio de la curva y la cantidad de segmentos.

¿Qué es un codo en gajos?

Imagine un tubo recto dividido en diversos pequeños segmentos. Cuando los extremos de estos segmentos se cortan en determinados ángulos y luego se unen, cada unión provoca un pequeño cambio de dirección.

La suma de esos cambios forma la curva completa.

Cuanto mayor sea el número de segmentos utilizado para un mismo ángulo total, menor tiende a ser el cambio de dirección en cada unión y más suave queda la geometría de la curva. El número adecuado de piezas, sin embargo, depende del proyecto, del diámetro, de la aplicación y de los criterios de fabricación.

¿Qué medidas son necesarias?

Antes de comenzar el trazado, es importante conocer al menos:

• diámetro de la tubería o ducto;

• ángulo total de la curva;

• radio de la curva;

• cantidad de piezas o gajos;

• espesor de la chapa;

• método de unión entre los segmentos.

También es importante verificar cómo el dibujo técnico está definiendo el radio de la curva y el diámetro de referencia, evitando mezclar medidas internas, externas y de línea central.

1. Defina el ángulo total de la curva

Primero determine qué cambio de dirección necesita realizar la pieza.

Por ejemplo:

Curva de 90°

En este caso, todos los segmentos juntos deberán producir un cambio total de dirección de 90°.

También pueden existir curvas de 15°, 30°, 45°, 60° u otros valores definidos por el proyecto. Los catálogos industriales de curvas segmentadas presentan precisamente diferentes configuraciones de ángulo y cantidad de segmentos.

2. Determine la cantidad de segmentos

Después es necesario definir cuántas piezas formarán la curva.

Este punto es importante porque la cantidad de segmentos interfiere directamente en el ángulo de cada unión.

Considere, por ejemplo, una curva de 90° formada por cinco piezas.

Existen cuatro uniones entre ellas:

5 piezas → 4 uniones

Distribuyendo igualmente los 90°:

90° ÷ 4 = 22,5° de cambio de dirección por junta

Como cada junta es formada por el encuentro de las dos caras cortadas, en una construcción simétrica cada lado recibe la mitad de ese ángulo:

22,5° ÷ 2 = 11,25°

Por lo tanto, en este ejemplo, el corte de media escuadría correspondiente es de 11,25°.

Este mismo principio puede observarse en la documentación industrial: un codo de 45° formado por tres segmentos posee dos juntas y aparece con ángulo de media escuadría de 11,25°.

Atención: algunos manuales, talleres y softwares utilizan convenciones diferentes para contar “gomos”, “meios-gomos”, juntas o piezas. Por eso, la cantidad debe siempre interpretarse de acuerdo con el dibujo o método utilizado.

3. Dibuje la vista de la curva

Con los valores principales definidos, haga la representación de la curva en elevación.

Marque:

• línea de centro;

• radio;

• diámetro;

• inicio de la curva;

• final de la curva;

• posición de las juntas entre los gajos.

Divida el ángulo total según la cantidad de juntas definida anteriormente.

Esta vista será la referencia para encontrar las longitudes necesarias en cada posición de la superficie del tubo.

4. Divida la circunferencia

Para desarrollar el segmento en una superficie plana, primero es necesario representar el perímetro del tubo.

La circunferencia básica se calcula por:

C = π × D

donde:

C = longitud de la circunferencia
D = diámetro utilizado como referencia

Después, la circunferencia puede dividirse en partes iguales.

En métodos tradicionales de trazado son comunes divisiones como:

12 partes o 24 partes

Cuanto mayor sea el número de divisiones, más puntos estarán disponibles para construir la línea de corte.

Materiales de trazado de codo en gajos encontrados en calderería utilizan justamente divisiones del perímetro en 12 o 24 partes para desarrollar el perfil.

5. Proyecte los puntos hasta la línea de corte

Dibuje la sección circular del tubo y marque en ella las divisiones realizadas anteriormente.

A partir de esos puntos, proyecte líneas para la vista lateral del gomo.

La intersección de esas líneas con el plano inclinado del corte proporciona diferentes alturas.

Estas medidas son las ordenadas que permitirán reproducir, en la chapa abierta, la verdadera línea necesaria para el corte.

Es precisamente esta etapa la que transforma la geometría tridimensional del tubo en un dibujo bidimensional que puede ser marcado sobre la chapa.

6. Realice el desarrollo de la chapa

Ahora dibuje una línea con longitud correspondiente al desarrollo de la circunferencia.

Divida esta línea utilizando exactamente la misma cantidad de partes utilizada anteriormente.

Si la circunferencia se dividió en 12 partes, el desarrollo también deberá poseer 12 divisiones.

En cada posición, transfiera la altura encontrada en la proyección del paso anterior.

Cuando todos los puntos estén posicionados, únalos cuidadosamente formando una línea continua.

Esta línea representa el perfil del corte del gomo.

7. Repita o refleje los codos necesarios

En una curva simétrica, determinados segmentos pueden compartir la misma geometría, mientras que los segmentos de los extremos pueden poseer características diferentes de los segmentos intermedios.

Por eso no es necesario asumir que cada pieza tendrá obligatoriamente un desarrollo completamente diferente.

En algunos métodos, los gajos intermedios utilizan un mismo patrón y los dos segmentos de los extremos son correspondientes o espejados.

8. Verifique el trazado antes del corte

Antes de cortar la chapa, verifique:

• longitud total desarrollada;

• número de las divisiones;

• posición de cada ordenada;

• ángulo de la junta;

• sentido del gomo;

• correspondencia entre piezas;

• radio final de la curva.

También verifique si el proyecto exige sobremetal para soldadura, cierre u otro tipo de unión.

Estos márgenes no deben añadirse de manera aleatoria al cálculo geométrico del desarrollo.

Un error común en el trazado de codos en gajos

Uno de los errores más frecuentes es confundir el ángulo del cambio de dirección de la junta con el ángulo de corte de cada una de las piezas.

Por ejemplo, si una junta necesita producir un cambio de dirección de 30°, eso no significa necesariamente cortar las dos piezas a 30°.

En una junta simétrica, cada superficie participa con la mitad de esa inclinación.

Este detalle altera completamente el cierre final de la curva.

Otro error: mezclar radio y diámetro

El diámetro representa el tamaño de la sección transversal del tubo.

Ya el radio de la curva determina el camino recorrido por la línea central durante el cambio de dirección.

Son dos medidas diferentes.

Una curva puede tener el mismo diámetro y construirse con diferentes radios, produciendo curvas más cerradas o más abiertas.

¿Cuantos más codos en gajos, mejor?

No necesariamente.

Agregar segmentos puede hacer que el cambio de dirección sea geométricamente más gradual, pero también aumenta:

• cantidad de cortes;

• cantidad de juntas;

• tiempo de montaje;

• puntos de soldadura o cierre;

• necesidad de control dimensional.

La cantidad correcta debe definirse de acuerdo con el proyecto y con los requisitos de fabricación.

El trazado correcto comienza antes del corte

La precisión de un codo en gajos depende mucho más del desarrollo / planificación que del momento del corte.

Definir correctamente el diámetro, radio, ángulo, cantidad de segmentos y divisiones del desarrollo evita que pequeños errores se acumulen hasta el último gajo.

Por eso, dominar el desarrollo de la chapa sigue siendo una habilidad importante para quien trabaja con trazado de calderería industrial.