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5 cosas que debes saber sobre la concentración de OD / ID

5 cosas que debes saber sobre la concentración de OD / ID
Tiempo de Actualización:2018-12-05

Evitar los requisitos de concentración de OD e ID en el abastecimiento de tubos

Cu018 Como un círculo en espiral, como una rueda dentro de una Cu018 las medidas de diámetro exterior e identificación de la rueda, el tubo y los requisitos de concentricidad pueden agregar hasta un gran dolor de cabeza! Todos sabemos que el abastecimiento de piezas pequeñas no es un mundo perfecto. (¡Caray, es por eso que las tolerancias existen en primer lugar!) Sin embargo, a veces, un dibujo indica que se requiere concentricidad, y la concentricidad perfecta es casi tan difícil de medir como de lograr. ¿Pero por qué?

1. Concentricidad vs. excentricidad.

En las dimensiones geométricas y la tolerancia (GD&T), la concentricidad es una tolerancia compleja que se utiliza para establecer una zona de tolerancia para los puntos medianos de una parte cilíndrica o esférica. Como medida de la constancia del grosor de la pared de un tubo o tubería, la concentricidad controla un eje central que se deriva de los puntos medianos de la pieza, medidos en secciones transversales. Si la concentricidad fuera "perfecta", entonces el grosor de la pared entre el OD y el ID sería el mismo en cada sección transversal, en cada punto alrededor del diámetro del tubo.

La concentricidad del tubo es una característica compleja porque se basa en mediciones de un eje derivado en lugar de una superficie tangible, lo que crea una zona de tolerancia cilíndrica 3D teórica en la que deben caer todos los puntos medianos derivados del tubo. Esa es exactamente la razón por la que la concentricidad suele reservarse para piezas de alta precisión donde existe una necesidad crítica de controlar esos puntos medianos.

Cuando tiene variaciones en el espesor de la pared de un tubo, tiene un tubo excéntrico, uno en el que el centro del círculo formado por la OD se encuentra en un punto diferente del centro del círculo formado por la ID. (En otras palabras, los dos círculos no son concéntricos). La excentricidad se mide observando una sección transversal para determinar las dimensiones mínimas y máximas de la pared de un tubo, y luego calculando la diferencia entre los espesores mínimo y máximo, y dividiendo esa cifra por la mitad. .

2. Expresiones de Concentricidad OD / ID

Los requisitos de OD / ID de tubería pueden indicarse en un dibujo de varias maneras diferentes, que incluyen:

Símbolo de concentricidad GD&T
Porcentaje de excentricidad
TIR (Lectura total del indicador)
Las declaraciones escritas como OD e ID deben ser concéntricas dentro de 0.00X ”
Otro término que se usa a veces cuando se habla de concentricidad es el desgaste de la pared, que es lo mismo que TIR. La desviación de la pared se calcula al colocar el indicador en la parte mientras gira sobre su eje, midiendo no solo la concentricidad sino también la circularidad de la parte. La desviación de la pared se deriva de la excentricidad de un tubo y describe la variación en el grosor de la pared en comparación con una pared nominal especificada, también se indica como el espesor máximo de la pared menos el espesor mínimo de la pared. El desgaste de la pared también se puede expresar como "excentricidad dos veces".

Cuando estos (y otros) términos se usan en los dibujos para describir los requisitos de concentricidad, los proveedores de materiales y los talleres de corte de metales de precisión tienen el reto de determinar no solo qué proceso de máquina usar, sino también cómo medir la concentricidad para que cumpla con las especificaciones.

3. Complejidades de medir la concentricidad.

Esto nos lleva a la dificultad de medir la concentricidad para determinar si se alcanzan el OD y la ID especificados. La concentrricidad se considera uno de los rasgos de GD&T más difíciles de medir, debido a la dificultad para establecer el eje central (teórico). También requiere tomar muchas medidas a través de una serie de secciones transversales (sin embargo, muchas son realistas), y trazar exactamente la superficie y determinar los puntos medios de estas secciones transversales. Luego, estas series de puntos se deben trazar para ver si caen dentro de la zona de tolerancia cilíndrica. Esto solo se puede hacer en una máquina de medición de coordenadas (CMM) u otro dispositivo de medición de computadora y consume bastante tiempo, lo que por supuesto implica un costo adicional.

4. Cuando se necesita la concentrricidad

Con toda esta complejidad, la concentricidad generalmente se reserva para piezas que requieren un alto grado de precisión para funcionar correctamente. Si la concentricidad es crítica depende del uso final, como por ejemplo, si alguna entidad física con su propia DO necesita encajar en el tubo. En general, si tiene un tubo que necesita ir dentro de una abertura y otra parte que debe encajar en la identificación del tubo, entonces es posible que la OD, la ID y la concentricidad deban alinearse para que todas esas partes funcionen juntas. .

Si su aplicación requiere que pase líquido o gas a través de un tubo, es posible que la concentricidad no importe en absoluto, ya que la no concentricidad del tubo no impedirá el flujo. Sin embargo, incluso cuando la concentricidad no es crítica, puede ser importante saber qué tan lejos de la concentración puede estar el OD / ID. Por ejemplo, suponga que en su aplicación, el líquido o gas que fluye a través del tubo estará bajo presión. En este caso, es posible que deba especificar un grosor de pared mínimo aceptable para garantizar que la presión no cause una ruptura en un punto delgado en la pared del tubo no concéntrico.

Hasta cierto punto, la elección del material también puede relacionarse con la concentricidad o el espesor mínimo / máximo de la pared. Por ejemplo, si eligió usar un tubo soldado que se someterá a la molienda para formar una pieza, es posible que desee especificar un grosor mínimo para evitar que la pared del tubo quede muy delgada y cause una rotura en la soldadura. Del mismo modo, si su aplicación final utilizará un tubo para mover el líquido a alta presión, un material sin costura que se extrae y no se suelda podría ser una mejor opción de material, para minimizar el riesgo de rotura. Pero una vez más, si el tubo simplemente libera aire en el medio ambiente, entonces la tubería sin costura sería un caso de ingeniería excesiva.

5. Una alternativa a la concentricidad

En algunos casos, puede evitar el tiempo y el costo de verificar la concentricidad al reemplazar los requisitos de concentricidad con el descentramiento de la pared, que es más fácil de medir y se puede lograr más fácilmente. Siempre que conozca los espesores de pared mínimos y máximos, las especificaciones de los tubos se pueden convertir en desviación de la pared mediante fórmulas simples:

Grosor de pared máximo - Grosor de pared mínimo ÷ 2 = excentricidad
Excentricidad x 2 = Escurrimiento de pared
Así, por ejemplo, una excentricidad máxima de 0 .001 "se convierte en una desviación de pared de 0 .002". Una excentricidad máxima del 10% se convierte en una desviación de la pared del 20% de la pared nominal.

Con la desviación de la pared, puede tocar y medir físicamente la superficie de la pieza. El control de la desviación de la pared también controlará la concentricidad, aunque es cierto, no en la misma medida en que se aplica la concentricidad por sí solo.

Conclusión

Recuerde, la posibilidad de producir piezas que se encuentren dentro de sus tolerancias aceptables es una consideración de importancia crítica al realizar sus dibujos. Es por eso que la mayoría de los maquinistas, técnicos de medición e ingenieros de diseño recomiendan evitar la concentricidad siempre que sea posible. En su lugar, puede usar otros símbolos GD&T geométricos aplicables en sus dibujos y diseños de tubos, evitando los inconvenientes de la concentricidad al evitar que se incorporen a la pieza en primer lugar.

El socio de fabricación de metal correcto puede ayudarlo a tomar decisiones sabias cuando sea el momento de convertir su diseño y sus dibujos en realidad. Para obtener consejos sobre cómo aprovechar al máximo sus relaciones con socios contratados, descargue una copia gratuita de nuestra guía para elegir un socio contratado.

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