Manual del calderero

1. CONVERSIONES Y EQUIVALENCIAS
1.1. Tabla de conversión de pulgadas a milímetros

1.2. Tabla de conversión de milímetros a pulgadas

1.3. Tabla de fracciones de pulgada a decimales

1.4. Reducción de fracciones ordinarias a decimales

1.5. Equivalencia entre sistema inglés y métrico

1.6. Factores de conversión de inglés a métrico

1.7. Factores de conversión de métrico a inglés

1.8. Equivalencias entre temperaturas en °C, °F y °R

1.9. Tabla de conversión de Kg/cm² a Libras/pulg.²

1.10. Tabla de conversión de Libras/pulg.² a Kg/cm²

1.11. Datos sobre presiones y equivalencias

1.12. Equivalencia de (D. N.) de tuberías en mm y pulgadas

2. CONOCIMIENTO DE MATERIALES
2.1. Materiales férricos
2.1.1 Aceros

2.1.1.1. F-111 Acero extrasuave

2.1.1.2. F-112 Acero suave

2.1.1.3. F-114 Acero semiduro

2.1.1.4. F-221 Acero soldable

2.1.1.5. F-314 Acero inoxidable al Cromo (Cr) Niquel (Ni): (AC. INOX. 18/8)

2.1.1.6. F-622 Acero suave Siemens

2.1.1.7. Fundición

2.2. Materiales no férricos
2.2.1. Aluminio técnico

2.2.2. Cobre

2.2.3. Bronce

2.2.4. Latón

2.2.5. Estaño

2.2.6. Plomo

2.2.7. Cinc

2.3. Equivalencias de materiales entre las diversas normas

2.4. Tabla de dureza Brinell y relación con otros números de dureza

2.5. Identificación de los aceros por la chispa

Los aceros son difíciles de identificar a simple vista, por lo que nos ayudamos de un ensayo práctico realizado en el taller, que consiste en presionar el material sobre una muela de esmeril abrasivo y observar las partículas incandescentes que se desprenden.

Al estudiar la chispa, para determinar el tipo de acero que se está ensayando, hay que observar con detalle su figura y color y compararlo con un muestrario de probetas, en el que se conocen las clases de los aceros.

El haz de chispas se puede considerar dividido en tres zonas. La zona inmediata a la muela (1^a zona) forma un haz de rayos rectilíneos en el que se puede observar el color característico de la chispa; en la 2^a zona continúan las trayectorias rectilíneas y aparecen ya algunas bifurcaciones y explosiones; y en la parte extrema más alejada de la muela (3^a zona), se producen la mayor parte de las explosiones y es la que presenta mayor interés en sus detalles.

Seguidamente se representan varios ejemplos de chispas de diferentes aceros:

2.6. Pesos específicos de cuerpos sólidos

2.7. Pesos específicos de maderas

2.8. Pesos específicos de cuerpos líquidos

2.9. Pesos por litro de los gases y vapores industriales a 0°C

2.10. Fórmulas de dimensiones de figuras planas, áreas y volúmenes
2.10.1. Fórmulas de dimensiones de figuras planas

2.10.2. Fórmulas de dimensiones y áreas

2.10.3. Fórmulas de volúmenes

2.10.4. Áreas de cuadrados y rectángulos en dm²

2.10.5. Área neta de discos en dm²

2.10.6. Perímetros de discos en función del diámetro en mm

2.11. Cálculo de pesos de chapas y perfiles
2.11.1. Cálculo de pesos de chapas

Para calcular el peso, es preciso conocer el volumen de la pieza y el peso específico del material. Como normalmente las medidas vienen expresadas en mm, las transformaremos a dm dividiéndolas por 100.

El cálculo de la superficie dependerá de la forma geométrica que tenga la pieza, así, para pesos en BRUTO, será la de un rectángulo o un cuadrado y para el peso en ACABADO, dependerá de la descomposición de su forma en formas geométricas conocidas, descontando los agujeros, superficies mecanizadas, cortes de ingletes, huecos, etc., es decir, calculando su superficie tal como queda una vez terminada la pieza.

Ejemplo de cálculo: Calcular el peso en bruto y acabado de la pieza de Acero dulce representada en la figura.

Para calcular el peso en acabado, descompondremos la forma de la pieza en figuras geométricas conocidas, resultándonos las superficies S₁ (1/4 de círculo), S₂ (rectángulo), S₃ (trapecio) y S₄ (círculo), de forma que para obtener la superficie total (S_T), sumaremos las tres primeras y restaremos la última.

S_T = S₁ + S₂ + S₃ – S₄

Para el peso en bruto, hemos de determinar las medidas totales de la pieza y calcular el peso del rectángulo que nos resulte.

Medidas en bruto = 700 x 500 x 8 mm

Pb = a x b x e x pe = 7 x 5 x 0,08 x 7,85 = 22 Kg

NOTA: Obsérvese que hemos utilizado todas las medidas expresadas en dm.

2.11.1.1. Pesos en Kgs de chapas de 10 mm de espesor

2.11.1.2. Peso neto (Kgs.) de discos de 10 mm de espesor

2.11.2. Cálculo de pesos de perfiles laminados

Para calcular el peso de los perfiles laminados, se ha de determinar su longitud en metros y multiplicarlo por el peso en Kg.m que obtengamos de las tablas de los perfiles correspondientes.

Para obtener estos pesos de los perfiles en Kg.m, hemos de tener en cuenta la clase de perfil (L, T, I, U, etc.) y sus dimensiones, puesto que varía según estos factores.

Para calcular el peso en acabado consideraremos lo mismo que hemos dicho para la chapa, es decir, descontaremos el peso correspondiente a los huecos, agujeros, ingletes, etc.

Ejemplo de cálculo: Calcular el peso en bruto y acabado de los perfiles representados en las figuras.

2.11.3. Cálculo de pesos de conjuntos

Cuando precisemos calcular el peso de un conjunto, tendremos que dar los siguientes pasos fundamentales:

1) Cálculo de las dimensiones desarrolladas de las diferentes piezas (despiece) que componen el conjunto, para lo cual tendremos que emplear los conocimientos de cálculos de curvado, plegado, etc.

2) Cálculo de las superficies (en el caso de chapas) y obtención de pesos por metro, según tablas (en el caso de perfiles laminados).

3) Cálculo de los pesos individuales de cada pieza, sumándolos posteriormente para obtener el peso total, el cual podrá ser en bruto o en acabado.

a) El peso en bruto lo necesitaremos para calcular el costo del material utilizado.

b) El peso en acabado lo necesitaremos para conocer el peso de la pieza, una vez terminada, y por el que cobraremos al cliente el producto fabricado. En este cálculo intervendrá el peso de las soldaduras.

Ejemplo de cálculo de un conjunto

Calcular el peso total, en bruto y acabado, de la pieza representada en la figura.

1) Cálculo de las dimensiones de las piezas (despiece):

2) Cálculo de los pesos de cada pieza:

2.12. Cálculo de pesos de depósitos o conjuntos similares

El cálculo del peso total (P_T) de estos cuerpos, comprende 3 partes:

a) El peso del material P₁ (Chapa y perfiles laminados).

b) El peso del contenido P₂ (líquido, plomo, etc.).

c) El peso de las soldaduras P₃

En general, para calcular el peso en Kg, multiplicaremos el volumen (V) en dm³ por el peso específico (Pe) en Kg/dm³

P = V · Pe, para lo cual tendremos que transformar todas las medidas a dm

a) Peso del material: Se ha visto anteriormente en los apartados 2.11.1 para el cálculo de la chapa y 211.2 para los perfiles laminados.

b) Peso del contenido: Dependerá de la capacidad del cuerpo (volumen V), esta capacidad se calculará con las medidas interiores del cuerpo. Tendremos que conocer las fórmulas volumétricas y pesos específicos del contenido. Para calcular el peso del contenido, se multiplica el Volumen en dm³por el peso específico del contenido en Kg/dm³ y nos resultará el peso (P₂) en Kg

c) PESO DE LAS SOLDADURAS: Dependerá del tipo de unión y espesor a soldar (sección de la soldadura) y de la longitud que se suelde, para poder calcular el volumen (V) en dm³ y éste multiplicado por el peso específico (normalmente el del acero dulce de 7,85 Kg./dm³), nos resultará el peso de la soldadura (P₃) en Kg.

Tipos de uniones y fórmulas para calcular su sección: En el siguiente cuadro se recogen las fórmulas para calcular las secciones de soldadura, según el tipo de unión de que se trate.