Calculadora de desvio rolante de tubulação

O que é uma calculadora de desvio rolante de tubulação?

Um desvio rolante é o trecho de tubo que liga dois percursos paralelos quando o segundo está deslocado tanto vertical quanto horizontalmente em relação ao primeiro. Um desvio simples só sobe ou desce; um desvio rolante também se desloca para o lado, de modo que o tubo de ligação sai do plano da parede e viaja na diagonal pelo espaço. Esta calculadora recebe o deslocamento vertical (a subida), o deslocamento horizontal (o deslocamento) e o ângulo das conexões que você usa, e devolve os três valores de que um encanador precisa para cortar e posicionar a peça: o desvio real, o comprimento do tubo de ligação e o avanço sobre o eixo.

É um cálculo de bancada que todo encanador faz quando uma linha precisa desviar de uma viga, de um duto ou de outro tubo e retomar o percurso deslocado para o lado. Se o comprimento do tubo de ligação estiver errado, o tubo é cortado longo ou curto demais; se o avanço estiver errado, o segundo percurso paralelo fica no lugar errado ao longo do eixo.

Subida, deslocamento, desvio, tubo de ligação e avanço

As quatro medidas descrevem a mesma geometria em ângulo reto:

• Subida — quanto o segundo tubo fica acima ou abaixo do primeiro (vertical).
• Deslocamento — quanto ele fica ao lado do primeiro (horizontal).
• Desvio real — a distância em linha reta entre os eixos dos dois tubos, que combina subida e deslocamento. Como subida e deslocamento estão em ângulo reto entre si, o desvio real é a hipotenusa desse triângulo retângulo.
• Tubo de ligação — o comprimento do próprio tubo de conexão, medido de centro a centro entre as duas conexões.
• Avanço — quanto o tubo avança na direção do percurso original enquanto faz o desvio, ou seja, o espaçamento das duas conexões medido ao longo do eixo do tubo.

O tubo de ligação e o avanço dependem do ângulo da conexão. Uma conexão é descrita por quanto ela dobra o tubo em relação a um percurso reto: uma conexão de 45° gira o tubo em 45° e é de longe a mais comum, pois torna o tubo de ligação e o avanço fáceis de raciocinar. Os encanadores também mantêm em estoque conexões de 22,5°, 60°, 30° e 11,25° para desvios mais suaves ou mais acentuados.

Como funciona a calculadora?

Insira a subida e o deslocamento — cada um tem seu próprio seletor de unidades, então você pode medir em polegadas, centímetros, pés ou milímetros — e depois escolha o ângulo da conexão. A calculadora devolve três resultados, cada um comutável entre as mesmas unidades:

• Desvio real — a distância diagonal entre os eixos dos dois tubos.
• Tubo de ligação — o comprimento de tubo de conexão a cortar.
• Avanço — o avanço ao longo do eixo original do tubo.

A subida e o deslocamento são primeiro combinados no desvio real, e o ângulo da conexão converte então esse desvio em tubo de ligação e avanço.

Fórmulas

O desvio real combina a subida e o deslocamento. Como são perpendiculares, é a hipotenusa pitagórica do triângulo subida-deslocamento. Com subida $r$ e deslocamento $R$:

O tubo de ligação é a hipotenusa do triângulo formado pelo desvio real e pelo ângulo da conexão $\theta$:

O avanço — o deslocamento ao longo do eixo do tubo — é o cateto adjacente desse mesmo triângulo:

Como o ângulo da conexão é um de uns poucos valores padrão, a calculadora usa multiplicadores pré-calculados em vez de funções trigonométricas. Para cada ângulo, o fator do tubo de ligação é $1/\sin\theta$ e o fator de avanço é $1/\tan\theta$:

Assim, uma forma mais curta de escrever o tubo de ligação e o avanço é:

Exemplos resolvidos

Exemplo 1: um desvio rolante de 45°

Dois tubos paralelos estão separados por uma subida de 3 in e um deslocamento de 4 in, ligados por conexões de 45°. Primeiro combine a subida e o deslocamento no desvio real:

Depois aplique os fatores de 45°:

Então você corta um trecho de tubo de 7,071 in (de centro a centro entre as conexões), e o segundo percurso é retomado 5 in adiante ao longo do eixo. O triângulo retângulo 3-4-5 faz deste um caso de manual: o desvio real é exatamente 5 in, e a 45° o avanço é igual ao desvio.

Exemplo 2: o mesmo desvio com conexões de 22,5°

Mantenha a mesma subida de 3 in e o mesmo deslocamento de 4 in, mas use conexões de 22,5° mais suaves. O desvio real permanece inalterado em 5 in, mas o ângulo mais suave estica tanto o tubo de ligação quanto o avanço:

O tubo de ligação agora é de 13,066 in e o avanço de 12,071 in — uma conexão mais suave alcança o mesmo desvio ao longo de uma diagonal muito mais longa e gradual, e por isso é escolhida onde uma curva de 45° seria abrupta demais para o fluxo.

Exemplo 3: a mesma junção em unidades métricas

A mesma junção medida em centímetros — uma subida de 7,62 cm e um deslocamento de 10,16 cm (que são 3 in e 4 in) — dá a mesma geometria:

Esse desvio real de 12,7 cm é exatamente 5 in, o que confirma que o resultado é o mesmo qualquer que seja a unidade que você insira. Mude qualquer resultado para centímetros e ele se converte na hora.

Notas práticas

• Meça de centro a centro. Subida, deslocamento, tubo de ligação e avanço são todas distâncias do eixo do tubo. O tubo de ligação que esta calculadora devolve é o comprimento entre os centros das duas conexões, então, ao cortar o tubo, você deve subtrair o recuo da conexão (o comprimento que cada conexão acrescenta) em ambas as extremidades para obter o comprimento de corte real.
• 45° é a opção padrão por um motivo. A 45° o avanço é igual ao desvio real e o tubo de ligação vale um limpo 1,414 vezes isso, o que facilita conferir o traçado a olho nu. Recorra a 22,5° ou 11,25° apenas quando for necessária uma curva mais suave, e lembre-se de que estas consomem muito mais avanço.
• A subida e o deslocamento são intercambiáveis. O desvio real usa subida² + deslocamento², então não importa qual você chama de subida e qual de deslocamento — uma junção de 3 e 4 dá um desvio de 5 in de qualquer forma. É a mesma relação do triângulo retângulo da calculadora do teorema de Pitágoras e da calculadora da hipotenusa.
• Ambas as conexões compartilham o ângulo. Um desvio rolante usa um par combinado de conexões do mesmo ângulo; as fórmulas presumem que ambas as extremidades dobram o $\theta$ selecionado. Uma vez fixado o avanço, a calculadora de volume de tubo ajuda a dimensionar o fluido que a linha acabada transporta.