Download - Tarea 8 Jusmeiry Si Ching Lin
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA MAESTRÍA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES
DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL
TAREA N°8: Determinación de las Dimensiones de Caja de Conexión y
Halado
Ing. Jusmeiry Si Ching Lin
C. I. 19.906.187
Maracaibo, 26 de Mayo 2015
TAREA N° 8: Determinar las dimensiones de una caja de conexión y halado
según los métodos vistos en clase.
Para el cálculo de las dimensiones de una caja de conexión y halado se requiere
conocer lo siguiente:
- Número de tubos
- Diámetro de los tubos
- Diámetro de las tuercas de los conectores de cada tubería
- Disposición de los tubos en las caras de la caja
- Tipo de conexiones posibles
En clases se estudiaron tres casos, se observa que para el caso de las cajas
en tramo recto, se requiere conocer las dos caras donde se instalarán las
tuberías y conocer también las dimensiones y número de tuberías a colocar, el
segundo caso estudiado en clase muestra conexiones con cruces en ángulos de
90°, para el cálculo, se deben conocer también el número de tuberías y
diámetros, y además se debe tomar en cuenta agregar una distancia ‘x’ que
permite que el conductor no sufra al momento de realizar el cruce dentro de la
caja; esta resulta ser la peor condición, es decir, esta caja tendrá mayor
dimensión que la caja del primer caso.
En este sentido, las dimensiones de la caja que se quieren determinar, es
una caja mixta, combinación de los métodos anteriormente explicados, en ella
se pueden realizar tanto conexiones en tramo recto como también es posible
realizar cruces en ángulos de 90°. Esta caja en particular difiere porque posee
tubos en 3 de sus caras. Para el cálculo se tomarán como guía los métodos vistos
en clases, y se tomará la peor condición es decir, para hacer conexiones en
cruces con ángulos de 90°, ya que de esta manera, estarán incluidas las
condiciones de la caja con conexiones en tramo recto.
Para definir las expresiones, se procederá por cada cara, y se escogerá la que
tenga peor condición, es decir, aquella que contenga tuberías y aquellas que
tengan mayor cantidad de tuberías y aquellas con tuberías de mayor diámetro.
Figura 1. Modelo de caja de conexión y halado.
Para la cara inferior, se observa que tiene tres tubos. También se observa
que las caras laterales adyacentes tienen tubos, lo que indica que es necesario
agregar una distancia ‘X1’ para realizar los cruces. Ver figura 2.
Figura 2. Corte transversal de una esquina de la caja
Las caras laterales derecha e izquierda, pueden contener diferentes
cantidades de tubos, tubos con diferentes diámetros y por ende tuercas de
conexión de diferentes diámetros. En estos casos se observa que las conexiones
pueden ser en ángulo de 90° desde cualquiera de las caras laterales a la cara
inferior, por ello se recomienda primeramente revisar cual es el diámetro mayor
de la tubería, revisar ambas caras laterales y escoger el diámetro mayor. Una
vez seleccionado el mayor diámetro de las tuberías ubicadas en la caras
laterales, se calcula D y posteriormente la distancia X.
Debido a que las caras laterales deben tener las mismas dimensiones, se
suma la distancia X calculada en todas las caras que se requiera, a ambas caras
laterales y dos veces a la cara inferior (para la cara izquierda y la derecha).
Es importante observar que la cara inferior contiene 3 tuberías, ver figura 3:
Figura 3. Vista superior de la caja
Para esta primera fase, el lado A debe ser igual a:
A= (distancia X) + la sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas de los
conectores + 0,5” por el número de tubos.
Para el cálculo de X’s se recomienda primero escoger el mayor diámetro
de las tuberías implicadas para posibles cruces en ángulos de 90°. Para ello se
debe revisar, todas las tuberías de la cara derecha, de la cara izquierda; y las
tuberías en los extremos derecho e izquierdo de la cara inferior, luego
seleccionar la tubería de mayor diámetro y con esta realizar los siguientes
cálculos.
D=6 veces el diámetro máximo anexo de las tuberías.
X= D/1.41
Esto es así porque se quiere tomar en cuenta la peor condición para el
cruce en ángulos de 90° para evitar que el conductor sufra.
Al observar la figura 2, se observa el principio de Pitágoras, los catetos
son iguales a x y la hipotenusa es D, donde se cumple:
√𝑥2 + 𝑥22= 𝐷2
𝐷 = 𝑥
√2
Simultáneamente, se debe calcular A=8 veces el diámetro máximo de las
tuberías que llegan a la caja + la distancia (2*distancia X) para el cruce de 90°,
una vez calculada, se debe comparar con el resultado previo de A y escoger el
mayor valor, así se garantiza que el lado A, sirva para tramos rectos y cruces.
Se toma que la distancia es 2*distancia X debido a que ambas caras
adyacentes a la inferior contienen tubos, así que el cruce de 90° puede ser en
cualquiera de los dos extremos, se debe tomar la mayor X. Ver figura 3, donde
se observa que la distancia X se debe considerar en ambos extremos de la cara
inferior.
Para el cálculo del lado B, se escoge la cara que tiene 4 tuberías (peor condición):
B = sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas de los conectores
correspondientes a cada tubería +0.5” por el número de tubos (espacio entre
tuerca de un tubo y la tuerca del siguiente tubo.
Por ultimo para el cálculo de C, la altura de la caja, se debe tomar en cuenta
nuevamente la distancia ‘X’ debido al posible cruce entre esta cara y la inferior,
ver figura 2:
C= distancia X + diámetro máximo de la tuberías (cara derecha o cara izquierda,
escoger la de mayor diámetro) + 0.5” multiplicado por el número de hileras de
tubos.
En este caso, se debe revisar cual tuerca (o en su defecto cual tubería)
posee mayor diámetro, ya sea en la cara derecha o en la cara izquierda; una
vez definido el diámetro mayor, se procede al cálculo. En este caso se tiene una
sola hilera de tubos por ello se especifica multiplicar 0.5” por el número de
hileras.
La distancia ‘x’ es igual a la obtenida para hallar la dimensión B de la caja,
tal como se aclaró en el punto anterior. Ver figura 2, para mejor ilustración.
A manera de resumen, ver la siguiente tabla:
Dimensiones de la caja Pasos para su determinación:
A
(2* distancia X) + La sumatoria de los diámetros
exteriores de las tuercas de los conectores en la cara
inferior + 0,5” por el número de tubos.
Escoger el diámetro mayor, entre todas las tuberías,
de caras laterales y las tuberías izquierda y derecha
de la cara inferior:
D=6 veces el diámetro máximo anexo
Distancia X= D/1.41.
Se escoge el mayor diámetro de las tuercas de los
conectores para realizar el cálculo porque la tuerca
de mayor dimensión sería la peor condición, al
momento de realizar cruces de 90° entre las caras
laterales y la cara inferior.
B
Sumatoria de los diámetros exteriores de las tuercas
de los conectores correspondientes a cada tubería en
las caras laterales +0.5” por el número de tubos
(espacio entre tuerca de un tubo y la tuerca del
siguiente tubo.
C
Distancia X + diámetro máximo de la tuberías (cara
derecha o cara izquierda, escoger la de mayor
diámetro) + 0.5” multiplicado por el número de
hileras de tubos.