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Planificação de Cilindro

O que é

A virola é o tubo reto: uma chapa enrolada na calandra até os dois topos se encontrarem, com uma solda longitudinal. É a peça mais simples da caldeiraria e a base de quase todo o resto — chaminés, dutos, silos e costados de tanque são virolas empilhadas.

Onde se usa

Dutos de exaustão, chaminés, costados de tanque e reservatório, camisas de equipamento, tubulação de grande diâmetro fabricada em chapa.

Medidas que o cálculo pede

  • D Diâmetro externo
  • H Altura da virola (comprimento)
  • THK Espessura da chapa

Calcule com as suas medidas

Sem conta: informe as medidas em milímetros e veja os números e o desenho. O gabarito em PDF na escala, o DXF para a máquina de corte e o modelo 3D pedem uma conta gratuita.

Como se desenvolve: as fórmulas

Comprimento da chapa (perímetro na linha neutra)
L = π × (D − e) D é o diâmetro externo e e a espessura. Para D = 300 e e = 3: L = π × 297 = 933,1 mm. Com π × D a chapa sairia 9,4 mm comprida.
Altura da chapa
H = h A altura da virola entra como está: a chapa é um retângulo de L por h.
Diâmetro médio
Dm = D − e É o diâmetro da linha neutra, no meio da espessura. Quem mede o diâmetro interno usa Dm = Di + e.

Exemplo resolvido

Valores que já vêm preenchidos no formulário, calculados pela própria ferramenta:

Diâmetro externo 300 mm
Altura da virola (comprimento) 500 mm
Espessura da chapa 3 mm
A planificação cabe em uma chapa de 933 × 500 mm

Resultado do exemplo

Chapa 933 × 500 mm
Planificação de Cilindro: desenho do gabarito plano com as medidas do exemplo
Corte em roxo, solda em verde e linhas de referência em laranja. Chapa de 933 × 500 mm.

Como riscar na chapa

  1. Calcule L = π × (D − e) e risque na chapa um retângulo de L por h. Confira o esquadro pelas diagonais: as duas têm de medir √(L² + h²).
  2. Marque a linha de centro e, se a virola vai receber furo ou derivação, a posição dele em relação à costura, antes de calandrar.
  3. Corte e chanfre a costura longitudinal conforme o processo de solda. O gabarito é da peça acabada, sem folga de raiz.
  4. Pré-curve as duas pontas na prensa antes de calandrar, ou deixe sobra e corte depois: a calandra de três rolos deixa as extremidades retas.
  5. Calandre até os dois topos se encontrarem, confira o perímetro externo com fita (π × D) e solde a costura.

Erros comuns e tolerâncias

Usar o diâmetro externo no perímetro
π × D em vez de π × (D − e) sobra π × e: 9,4 mm numa virola de 300 mm em chapa 3 e 31,4 mm em 800 mm com chapa 10. A costura sobrepõe e a peça sai ovalada.
Esquecer a folga de solda
O gabarito é a peça acabada na linha neutra. Chanfro, abertura de raiz e sobremetal entram por cima, conforme a prática da oficina.
Pontas retas da calandra
Os primeiros e últimos 50 a 100 mm ficam planos numa calandra de três rolos. Ou se pré-curva a ponta na prensa, ou se calandra com sobra e corta depois; senão a costura fica num trecho reto e o tubo sai com bico.
Conferir pelo diâmetro em vez do perímetro
Um erro de 1 mm no perímetro vale 0,32 mm no diâmetro. Numa virola grande a fita no perímetro é mais precisa do que o paquímetro no diâmetro.

Guias sobre esta peça

Perguntas frequentes

Por que o comprimento da chapa não é π vezes o diâmetro externo?
Porque a chapa não estica nem comprime na linha neutra, que fica no meio da espessura. O comprimento correto é π vezes o diâmetro médio, ou seja, o diâmetro externo menos uma espessura. Numa virola de 300 mm em chapa 3 mm a diferença passa de 9 mm — mais que suficiente para a solda não fechar.
A planificação já inclui a folga da solda?
Não. O resultado é a peça acabada na linha neutra. Se o seu processo pede chanfro, abertura de raiz ou sobremetal, some isso ao valor calculado conforme a sua prática de oficina.
Qual o comprimento da chapa para uma virola de 300 mm em chapa 3?
π × (300 − 3) = 933,1 mm, por 500 de altura. Com o diâmetro externo, π × 300 = 942,5: nove milímetros a mais que sobrepõem na costura.
Como confiro o diâmetro depois de calandrar?
Pelo perímetro externo, com fita, que tem de dar π × D. Um erro de 1 mm no perímetro vale só 0,32 mm no diâmetro, então a fita é mais sensível que o paquímetro numa virola grande.
Desenho de cotas de Cilindro: D (Diâmetro externo), H (Altura da virola (comprimento)), THK (Espessura da chapa), indicadas na peça
Calcular Cilindro

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