Calculadora de calandragem: o comprimento da chapa de uma virola, com a fórmula, uma tabela e um exemplo resolvido

Calandrar uma virola começa por um número: o comprimento da chapa. Corte pela circunferência de fora e a virola não fecha; corte pela de dentro e a costura abre. O comprimento certo é a circunferência no meio da espessura, e esta página dá esse número para qualquer diâmetro e chapa, com o peso da virola, quantas chapas comerciais ela pede, uma tabela e a fórmula.

A calculadora de cilindro desenha a chapa, com o gabarito 1:1 e o DXF para a mesa de corte.

Calculadora de calandragem

Escolha qual diâmetro o desenho dá, digite-o e a espessura da chapa. A altura da virola e o comprimento da chapa comercial são opcionais: com eles saem o peso e quantas chapas vão na volta.

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A fórmula

Na calandra, o lado de fora da parede estica e o de dentro encolhe. No meio fica uma fibra que não faz nem uma coisa nem outra, a linha neutra, e o comprimento dela é o comprimento da chapa plana. Na calandragem, em que o diâmetro é muitas vezes a espessura, a linha neutra fica no meio da espessura.

Comprimento da chapa

L = π × (D − e) = π × (d + e) = π × Dm D é o diâmetro externo, d o interno, Dm o médio e e a espessura da chapa. As três formas dão o mesmo comprimento.

O erro de quem usa o diâmetro externo

π × D − L = π × e Pelo diâmetro externo, a chapa sai π × e comprida demais, qualquer que seja o diâmetro: 19,95 mm em chapa de 1/4" (6,35 mm).

Peso da virola

kg = L (m) × h (m) × e (mm) × 7,85 h é a altura da virola, a largura da chapa; 7,85 kg/dm³ é o aço carbono.

O guia de linha neutra e espessura explica por que o meio da parede, e quando ela sai de lá.

Exemplo resolvido

Uma virola de 1000 mm de diâmetro externo, 1500 mm de altura, em chapa de aço carbono de 6,35 mm (1/4"), de chapas comerciais de 3000 mm:

1. Diâmetro médio: 1000 − 6,35 = 993,65 mm.
2. Comprimento da chapa: π × 993,65 = 3121,64 mm. Pelo diâmetro externo seriam 3141,59 mm, 19,95 mm a mais.
3. Peso: 3,12164 × 1,5 × 6,35 × 7,85 = 233,4 kg.
4. Chapas comerciais: 3121,64 mm não cabem numa chapa de 3000 mm, então a virola leva 2 chapas e 2 costuras longitudinais; de uma chapa de 6000 mm, 1 chapa e 1 costura.

Tabela de comprimento da chapa

O comprimento da chapa das virolas mais comuns, pelo diâmetro externo, na linha neutra, em milímetro:

O que a fórmula não diz

1. A fresta da solda. Se a costura pede fresta de raiz, corte a chapa esse tanto mais curta: para 2 mm de fresta na virola do exemplo, 3119,64 mm.
2. As pontas retas. A calandra não curva a chapa até a borda. Na calandra de três rolos piramidal, as pontas ficam retas por mais ou menos metade da distância entre os rolos de baixo; nas de pré-dobra e nas de quatro rolos, bem menos. Pré-dobre as pontas na dobradeira ou com uma chapa de pré-dobra, ou deixe a chapa mais comprida e corte as retas depois de calandrar. O manual da sua calandra dá a reta da geometria dela.
3. Chapa grossa em diâmetro pequeno. Quando o diâmetro é poucas vezes a espessura, a linha neutra anda um pouco para dentro e a chapa afina por fora. Calandre uma peça de prova e meça antes de cortar o lote inteiro.
4. Cone não é virola. O cone calandrado é um setor, não um retângulo; o guia de planificação de cone dá os raios e o ângulo.

Perguntas frequentes

Como calcular o comprimento da chapa para calandrar uma virola?

Multiplique o diâmetro médio por π: L = π × (diâmetro externo − espessura), ou π × (diâmetro interno + espessura). Uma virola de 1000 mm externo em chapa de 6,35 mm pede 3121,64 mm de chapa.

Uso o diâmetro interno ou o externo?

Nenhum dos dois: o médio, no meio da espessura. Pelo externo a chapa sai π × e comprida demais e a costura sobrepõe; pelo interno sai π × e curta demais e a costura abre.

Por que a minha virola calandrada sobrepôs na costura?

Quase sempre porque a chapa foi calculada pelo diâmetro externo: sobra π × e, 9,4 mm em chapa de 3 mm. Calcule o comprimento pelo diâmetro médio.