Planificação de Perna de Calça

O que é

A perna da calça cilíndrica, a bifurcação em Y de três tubos do mesmo diâmetro. Ela não é o Cilindro com Corte Duplo: a ponta de baixo tem DOIS planos na mesma volta. A metade de fora encontra o Tronco de Calça na meia-esquadria, e a de dentro encontra a outra perna no plano do berço. Planificada, a chapa sai com dois picos, que encostam nos bicos da boca de peixe, e com o corte mais fundo no meio, que é o berço.

Onde se usa

Bifurcação de tubulação de um diâmetro só, calças de exaustão e de chaminé, coletores e distribuidores de ar e de pó, saídas duplas de ventilador e de ciclone.

Medidas que o cálculo pede

• D Diâmetro externo dos três tubos
• C Comprimento da perna, do cruzamento dos eixos à boca
• ANG Ângulo entre as duas pernas
• DV Divisões
• THK Espessura

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 são medidas externas, de fora a fora. A planificação já desconta a espessura, pela linha média.

Diâmetro externo dos três tubos D (mm)

Comprimento da perna, do cruzamento dos eixos à boca C (mm)

Ângulo entre as duas pernas ANG (°)

Divisões DV

Espessura THK (mm)

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Como se desenvolve: as fórmulas

A metade de fora, contra o tronco

L(θ) = c − rn × cos θ × tg(ang/4) De θ = −90° a 90°, contado do calcanhar, com rn = (d − e)/2 o raio da linha média: é a meia-esquadria do tronco. No exemplo, o calcanhar mede 700 − 197 × tg 15° = 647,2 mm.

A metade de dentro, contra a outra perna

L(θ) = c − rn × |cos θ| × cotg(ang/2) De 90° a 270°: o plano de simetria da calça. No exemplo, o meio da chapa, que é o berço, mede 700 − 197 × cotg 30° = 358,8 mm.

A largura da chapa

P = π × (d − e) Pela linha média: 1.237,8 mm no exemplo. Nos dois bicos, a um quarto e a três quartos de P, as duas fórmulas dão c, o comprimento inteiro.

Exemplo resolvido

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

Diâmetro externo dos três tubos	400 mm
Comprimento da perna, do cruzamento dos eixos à boca	700 mm
Ângulo entre as duas pernas	60°
Divisões	32
Espessura	6 mm
A planificação cabe em uma chapa de	1238 × 700 mm

Resultado do exemplo

Chapa	1238 × 700 mm, cortar 2 vezes
Área e peso	0,71 m² · ≈ 33,5 kg em aço de 6 mm

Tabela de ordenadas

Notas de montagem

As duas pernas saem deste mesmo gabarito: corte duas chapas. A costura de cada uma fica a 45° do calcanhar, do lado de fora do Y: no calcanhar ela encontraria a do tronco, que fica no vale da boca de peixe. O berço, a 3/8 da chapa, vai virado para a outra perna; os dois picos, a 1/8 e a 5/8 da chapa, encostam nos dois bicos da boca de peixe do tronco, e o calcanhar fica a 7/8.

Como riscar na chapa

1. Informe o diâmetro externo, que é o mesmo dos três tubos, o comprimento da perna desde o cruzamento dos eixos, o ângulo entre as pernas, as divisões e a espessura.
2. Corte duas chapas pelo gabarito: as duas pernas são iguais.
3. Calandre cada uma com a costura nas pontas da chapa, a 45° do calcanhar, e solde a costura.
4. Encoste as duas pernas pelo berço, o meio da chapa, e solde uma na outra.
5. Assente as pernas na boca de peixe do tronco, com os picos da chapa nos bicos do berço, e solde a junta.

Erros comuns e tolerâncias

Fazer a perna com o cilindro de corte duplo

O corte duplo tem um plano em cada ponta, e a ponta de baixo da perna tem dois. Feita com um só, a perna invade a outra no berço.

Informar o ângulo de uma perna no lugar do ângulo entre as duas

ang é o ângulo entre as DUAS pernas; cada uma faz metade dele com o tronco. Com o de uma perna só, o Y sai com a metade da abertura.

Medir o comprimento pela geratriz mais curta

c vai do cruzamento dos eixos à boca. A geratriz do berço é bem mais curta: 358,8 mm no exemplo, contra os 700 de c.

Perguntas frequentes

Por que a perna não sai do cilindro com corte duplo?

Porque o corte duplo tem um plano só em cada ponta, e a ponta de baixo da perna tem dois. A metade de fora encontra o tronco na meia-esquadria, a ANG/4, e a de dentro encontra a outra perna no plano de simetria da calça. Feita com um plano só, a perna invade a outra no berço.

Onde os dois planos se encontram?

Nos dois bicos da boca de peixe do tronco, a um quarto e a três quartos da volta. Ali a geratriz tem o comprimento inteiro, c, e é por isso que as divisões são múltiplas de quatro: cai uma estação em cada bico, e a corda não o corta.

De onde se mede o comprimento da perna?

Do cruzamento dos eixos até a boca, de centro a face, como se cota qualquer conexão em Y. Com os três tubos iguais o cruzamento fica na altura dos bicos do berço, que é a altura h do tronco: as duas medidas saem do mesmo ponto.

Como conferir o gabarito na bancada?

Cada metade é o corte de um cotovelo de um corte só. A de fora é a do cotovelo entre o tronco e a perna, que desvia metade do ângulo entre as pernas: perde rn × tg(ANG/4) no calcanhar, 52,8 mm no exemplo. A de dentro é a do cotovelo entre as duas pernas, que desvia 180° − ANG: perde rn × cotg(ANG/2) no berço, 341,2 mm. Com 90° entre as pernas ela é o cotovelo de 90, e o berço perde o raio inteiro; com 120°, as duas perdem o mesmo.

Onde fica a costura?

A 45° do calcanhar, no lado de fora do Y, como na Calça Cônica. No calcanhar ela encontraria a costura do tronco, que fica no vale da boca de peixe; no berço, a solda de uma perna na outra; e nos bicos encontram-se as três peças. A 45° ela fica longe de todas.

Quantas chapas saem?

Uma, cortada duas vezes: as duas pernas são iguais, e uma é a outra girada meia volta em torno do eixo do tronco. Com o tronco, a calça inteira sai de dois gabaritos.