Czym jest promień gięcia i dlaczego jest tak ważny przy wężach przemysłowych?
Przy wyborze węża przemysłowego minimalny promień gięcia jest jednym z najważniejszych parametrów. To on informuje nas o najmniejszej możliwej średnicy do której można wygiąć wąż przemysłowy bez obawy załamania go do wewnątrz lub uszkodzenia. Dla danego zastosowania promień gięcia musi być równy lub większy od minimalnego.
Używanie w instalacjach węży wygiętych powyżej minimalnego promienia gięcia nie jest dobrym pomysłem. Powód? – znacznie przyczynia się to do powstawania uszkodzeń mechanicznych. Zbyt duże zgięcie ogranicza swobodny przepływ, skraca żywotność oraz może powodować zaginanie i awarie. Za mocno wygięty wąż może nawet pęknąć i doprowadzić do realnego niebezpieczeństwa. Najczęściej minimalny promień przewodu podaje się jako wielokrotność jego średnicy (gdzie średnica jest oznaczona jako D) np. dla przewodów UTP jest to 4D, dla przewodów STP 6D, a dla światłowodów w luźnej tubie 20D.
Jednym z najważniejszych sposobów przedłużenia żywotności węża jest wybór prawidłowego promienia gięcia.
Warstwy węża przemysłowego
Wąż przemysłowy składa się z trzech warstw zwiększających jego sztywność i możliwości ciśnieniowe:
– rdzenia (tzw. rurki)
– wzmocnienia (najczęściej tekstylnego, 1 lub 2-wu warstwowego)
– osłony
Często rdzenie przewodów są wykonywane ze sztywnych materiałów, takich jak np. teflon. Warstwy te wzmacniają i nadają wężowi sztywności, a jednocześnie jednolitej struktury. Od nich głównie zależy promień gięcia danego przewodu.
Do wzmacniania węża przemysłowego używa się zazwyczaj kilku warstw plecionej tkaniny (od jednej do dwóch). Dla węży ssawno-tłocznych dochodzi spirala z plecionej stali w formie drutu (od czterech do sześciu warstw). Stal pleciona lub sprężynowa jest zwykle bardziej elastyczna i ma mniejszy promień gięcia niż stal spiralna.
Wąż z dużą średnicą wewnętrzną ma większą prostopadłą powierzchnię, na którą oddziałuje ciśnienie robocze. Zmusza to do użycia większej liczby warstw wzmocnień niż w przypadku węża do takiego samego medium o mniejszej średnicy. Wąż o małej średnicy może działać przy 3000 psi tylko z jedną warstwą drutu spiralnego, dzięki czemu jest naturalnie elastyczny. Wąż o większej średnicy może wymagać czterech warstw drutu spiralnego do obsługi 3000 psi, co czyni go bardzo sztywnym z dużym promieniem gięcia.
Schemat promienia gięcia w wężu przemysłowym
Jak mierzyć promień gięcia węża przemysłowego?
Na promień gięcia węża przemysłowego nakłada się wiele czynników, m. in. materiały z których wykonany jest wykonany, jego konstrukcja, średnica, grubość jego ścianek oraz skok spirali drutu wzmacniającego i jego rodzaj. Promień gięcia zawsze musi być mierzony w warunkach laboratoryjnych w temperaturze pokojowej.
Promień gięcia to odległość od środka okręgu do zewnętrznej krawędzi przewodu podczas zginania pod kątem 90°.
Jeśli nie znamy minimalnego promienia gięcia dla przewodu możemy go oszacować wiedząc że:
– dla węża gładkiego wytłaczanego wynosi on 7.5 jego średnicy wewnętrznej
– dla węża ssawno-tłocznego wynosi 6 jego średnicy wewnętrznej
Jak obliczyć minimalną długość węża dla danego kąta?
Żeby obliczyć minimalną długość węża korzystamy ze wzoru:
Lmin = kąt zgięcia/360° x 2π x R
Gdzie:
- Lmin – minimalna długość zginanego węża bez uszkadzania go
- R – promień gięcia węża
Przykładowo, jeśli chcemy wąż o promieniu gięcia R=50 mm wygiąć do 180° musimy użyć węża minimalnie o długości 157 mm.
Lmin = 180°/360° x 2 x 3,14 x 50 = 157 mm
