Planificação de Cotovelo de Cilindro para Cone

O que é

O cotovelo de cilindro para cone, o cotovelo redutor de um corte só, é a curva em que uma perna é tubo e a outra é cone: ela vira e reduz, ou vira e abre, de uma vez, na saída de um ventilador, de um ciclone ou de uma moega. O cone é cone de verdade, e a junta é plana porque as duas pernas são tangentes à mesma esfera, centrada no cruzamento dos eixos. São duas chapas: a virola cortada e o setor do cone cortado.

Onde se usa

Saída de ventilador e de exaustor que vira e muda de diâmetro; entrada e saída de ciclone e de filtro de mangas; bica de moega e de silo que desvia; curva de duto e de chaminé que muda de diâmetro onde não cabe uma curva de gomos cônica.

Medidas que o cálculo pede

• D1 Diâmetro do tubo
• D2 Diâmetro da boca do cone (por fora)
• H Do pé do tubo ao cruzamento dos eixos
• L Do cruzamento dos eixos à boca do cone (no eixo do cone)
• ANG Ângulo da curva (entre os eixos)
• DV Divisões
• THK Espessura
• REF Medidas tomadas

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.

Diâmetros e lados de fora a fora, por dentro ou pela linha média, conforme “Medidas tomadas”. A planificação já desconta a espessura, pela linha média.

Diâmetro do tubo D1 (mm)

Diâmetro da boca do cone (por fora) D2 (mm)

Do pé do tubo ao cruzamento dos eixos H (mm)

Do cruzamento dos eixos à boca do cone (no eixo do cone) L (mm)

Ângulo da curva (entre os eixos) ANG (°)

Divisões DV

Espessura THK (mm)

Medidas tomadas Por fora (de face externa a face externa) Pela linha média (meio da espessura) Por dentro (de face interna a face interna)

Como você mediu os diâmetros e os lados: com a trena por fora, por dentro, ou já na linha média. O cálculo leva tudo para a mesma chapa: por dentro soma duas espessuras, pela linha média soma uma. Comprimentos, alturas e raios de curva não mudam. A escolha fica guardada na sua conta.

Calcular grátis

Como se desenvolve: as fórmulas

O ápice do cone

(r2² − R²) × p² + 2 × R² × l × p − R² × (l² + r2²) = 0 R é o raio do tubo, r2 o da boca do cone e p a distância do cruzamento ao ápice, no eixo do cone. O cone tangencia a esfera de raio R centrada no cruzamento: sen β = R / |p|. No exemplo, o ápice fica 1057,3 mm atrás do cruzamento e β = 10,90°.

A junta

o plano pelos encontros das geratrizes de dentro e de fora No plano dos eixos, a geratriz de dentro do tubo encontra a de dentro do cone, e a de fora, a de fora; o plano da junta passa pelos dois encontros. No exemplo, ele corta o tubo 240,4 mm abaixo do cruzamento do lado de dentro e 163,9 mm acima do lado de fora.

As duas chapas

virola: π × (D − e) ; setor: 360° × sen β A virola tem 1247,2 mm de volta e de 159,6 a 563,9 mm de altura; o setor abre 360° × sen β = 68,1°, com geratrizes de 307,3 a 711,6 mm entre a junta e a boca.

Exemplo resolvido

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

Diâmetro do tubo	400 mm
Diâmetro da boca do cone (por fora)	600 mm
Do pé do tubo ao cruzamento dos eixos	400 mm
Do cruzamento dos eixos à boca do cone (no eixo do cone)	500 mm
Ângulo da curva (entre os eixos)	90°
Divisões	32
Espessura	3 mm
Medidas tomadas	Por fora (de face externa a face externa)
A planificação cabe em uma chapa de	1464 × 1104 mm
Planificações geradas	2

Resultado do exemplo

Chapa 1	1247 × 564 mm
Área e peso	0,45 m² · ≈ 10,6 kg em aço de 3 mm
Chapa 2	1464 × 1104 mm
Área e peso	0,81 m² · ≈ 19,2 kg em aço de 3 mm
Raios dos arcos	1.578,1 mm
Ângulo do setor	68,1°

Tabela de ordenadas

Notas de montagem

O cone sai com 21,8° de abertura no ápice, tangente à mesma esfera que o tubo, e por isso os dois se encontram numa junta plana. Monte as duas chapas com as costuras do lado de dentro da curva e confira que a junta fecha sem fresta em toda a volta antes de soldar.

Como riscar na chapa

1. Informe o tubo, a boca do cone, as duas distâncias a partir do cruzamento dos eixos, o ângulo da curva e a espessura.
2. Corte a virola e o setor pelos gabaritos e calandre cada um, com a costura do lado de dentro da curva.
3. Junte as duas pernas pela junta, com as costuras alinhadas do lado de dentro, e confira que ela fecha sem fresta em toda a volta antes de soldar.
4. Confira as cotas: h do pé do tubo ao cruzamento dos eixos, e l do cruzamento à boca do cone.

Erros comuns e tolerâncias

Ovalizar o cone para casar com o tubo

Não é preciso: com o cone tangente à mesma esfera do tubo, as duas pernas se encontram na mesma elipse. Quem desenha o cone pela boca e por outro ponto qualquer fica com fresta e tem de deformá-lo.

Medir h e l da junta

As duas medidas saem do cruzamento dos eixos. A junta é inclinada e corta cada perna numa altura diferente em cada ponto da volta.

Montar uma chapa girada

As duas costuras ficam do lado de dentro da curva; girada meia volta, uma perna não casa com a outra.

Perguntas frequentes

Como a junta pode ser plana se uma perna é cone?

Porque as duas pernas são tangentes à mesma esfera, de raio igual ao do tubo, centrada no cruzamento dos eixos: duas superfícies de revolução circunscritas a uma esfera comum se cortam em curvas planas. O cone é o único que tangencia a esfera e passa pela boca informada; no exemplo, ele abre 21,81° no ápice. Por isso não é preciso ovalizar o cone para casar com o tubo.

De onde se medem h e l?

Do cruzamento dos eixos: h desce pelo eixo do tubo até o pé dele, e l segue pelo eixo do cone até a boca. É a cota de tubulação, de centro a face, e não depende de onde a junta corta cada perna.

O cone pode fechar em vez de abrir?

Pode: com a boca do cone menor que o tubo, a curva vira e reduz. O ápice passa para além da boca, e a junta continua plana.

Onde ficam as costuras?

Do lado de dentro da curva, nas duas chapas, onde as geratrizes são mais curtas: 159,6 mm no tubo e 307,3 mm no cone, no exemplo, contra 563,9 e 711,6 mm do lado de fora.

E se as duas pernas forem cones?

Aí é a curva de gomos cônica com um gomo: as duas meias-pontas são cones de mesma conicidade, e a junta também é plana. Com o mesmo diâmetro nas duas pernas, é o cotovelo comum.