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Calderería

Desarrollo de una virola

En resumen

El desarrollo de una virola curvada es un rectángulo de longitud L = π × Dn + separación y altura H. El diámetro en la fibra neutra es Dn = Dint + e = Dext − e; la masa sale de m = L × H × e × ρ.

Cálculo

Ejemplo calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Datos

Diámetro
500 mm
El diámetro introducido es
Interiores
Espesor
5 mm
Altura de la virola (ancho de chapa)
1000 mm
Separación de raíz de la costura longitudinal
0 mm
Material
Acero al carbono
Número de virolas
1
Número de generatrices
12

Resultados

Longitud del desarrollo (fibra neutra)
1586,5 mm
Øext 510,0Øext 510,0Øint 500,0Øint 500,0Dn 505,0 · L 1586,5 · H 1000Øext 510,0Øext 510,0Øint 500,0Øint 500,0Dn 505,0 · L 1586,5 · H 1000
Dibujo acotado del ejemplo

Ejemplo resuelto

Todos los valores de esta sección son los del ejemplo, calculado con los valores por defecto de la herramienta.

Otros resultados del ejemplo

Ø en la fibra neutra
505,0 mm
Ø interior
500,0 mm
Ø exterior
510,0 mm
Ancho del desarrollo
1000,0 mm
Masa de una virola
62,27 kg
Masa total
62,27 kg
Longitud con K de DIN 6935
1586,5 mmr/e = 50,00 → k = 1,000, K = 0,500
Zona plana residual, máquina de pinzado (mín.)
7,5 mm1,5 a 2 veces el espesor en cada extremo según el fabricante; una piramidal deja más
Zona plana residual, máquina de pinzado (máx.)
10,0 mm
Longitud de precurvado habitual (mín.)
102 mm4 a 10 pulgadas en la pasada de precurvado (fabricante de curvadoras)
Longitud de precurvado habitual (máx.)
254 mm
Paso de las generatrices en el desarrollo
132,2 mm12 divisiones; cuerda exterior 132,0 mm
  • Precurvado: los extremos de la chapa quedan planos al curvar. Precurva los dos extremos o deja una sobrelongitud que cortar tras el curvado. Valores orientativos de fabricantes de curvadoras.

Cálculo detallado

  1. Diámetro en la fibra neutra

    Dn = Dint + e

    Dn = 500,0 + 5,0 = 505,0 mm

  2. Longitud del desarrollo

    L = π × Dn + jeu

    π × 505,0 + 0,0 = 1586,5 mm

  3. Masa

    m = L × H × e × ρ

    1586,5 × 1000 × 5,0 mm³ × 7850 kg/m³ = 62,27 kg

  4. Control con K de DIN 6935

    L = 2π (ri + K e), K = k / 2

    2π × (250,0 + 0,500 × 5,0) = 1586,5 mm

  5. Generatrices

    x = π Dn × i / n ; corde = D sin(π i / n)

    π × 505,0 / 12 = 132,2 mm

Generatrices: 12 divisiones de la circunferencia (desarrollo: desde el borde; virola curvada: arco y cuerda desde la generatriz 0)

N.ºÁngulo (°)En el desarrollo (mm)Arco ext. (mm)Cuerda ext. (mm)Arco int. (mm)Cuerda int. (mm)
00,00,00,00,00,00,0
130,0132,2133,5132,0130,9129,4
260,0264,4267,0255,0261,8250,0
390,0396,6400,6360,6392,7353,6
4120,0528,8534,1441,7523,6433,0
5150,0661,0667,6492,6654,5483,0
6180,0793,3801,1510,0785,4500,0
7210,0925,5934,6492,6916,3483,0
8240,01057,71068,1441,71047,2433,0
9270,01189,91201,7360,61178,1353,6
10300,01322,11335,2255,01309,0250,0
11330,01454,31468,7132,01439,9129,4
12360,01586,51602,20,01570,80,0

Cómo se usa

  1. Introduce el diámetro e indica si es interior, exterior o en la fibra neutra.
  2. Introduce el espesor de la chapa y la altura de la virola (ancho de chapa).
  3. Indica la separación de raíz de la costura longitudinal, el material y el número de virolas.
  4. Lee la longitud del desarrollo en la fibra neutra.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el desarrollo de una virola?

Usa el diámetro en la fibra neutra, a mitad del espesor: Dn = Dint + e, o Dn = Dext − e. La longitud del desarrollo es L = π × Dn + separación, siendo la separación la de raíz de la costura longitudinal. Ejemplo: Ø interior de 500 mm, chapa de 5 mm: Dn = 500,0 + 5,0 = 505,0 mm y L = π × 505,0 = 1586,5 mm.

¿Qué longitud de chapa hace falta para un cilindro?

L = π × Dn + separación, con Dn el diámetro en la fibra neutra y la separación de raíz de la costura longitudinal. La separación se suma al desarrollo: el perímetro acabado en la fibra neutra sigue siendo π × Dn. El ancho del desarrollo es la altura H de la virola.

¿Cómo se calcula la masa de una virola?

m = L × H × e × ρ. Para una virola de acero de 1000 mm de altura, desarrollo de 1586,5 mm, chapa de 5 mm y ρ = 7850 kg/m³: 1586,5 × 1000 × 5,0 mm³ × 7850 kg/m³ = 62,27 kg. Con varias virolas, M = m × n.

¿Hay que precurvar los bordes de la chapa antes de curvar?

Sí: los bordes de la chapa quedan planos al curvar. En una máquina de pinzado, la zona plana residual es de 1,5 a 2 veces el espesor en cada extremo según el fabricante, y una piramidal deja más. Precurva los dos bordes, en 4 a 10 in (101,6 a 254 mm) según un fabricante de curvadoras, o deja un sobrante que se corta después de curvar.

¿Cuándo deja la fibra neutra de estar a mitad del espesor?

Cuando el radio interior es menor de 5 veces el espesor: la tabla de DIN 6935 lleva entonces la fibra neutra hacia el interior, con L = 2π (ri + K e), K = k / 2 y k = 0,65 + 0,5 log10(r/e). El cálculo da esta longitud como control; el desarrollo real puede ser más corto, ajústalo con una pieza de prueba.

Límites

Resultados orientativos. La fibra neutra se toma a mitad del espesor; la corrección de DIN 6935 solo sirve de control cuando el radio interior es menor de 5 t. Las zonas planas residuales y las longitudes de precurvado son cifras orientativas de fabricantes de curvadoras (WDM). Ajusta el desarrollo con una pieza de prueba.

Fuentes

Actualizado el · Editor: The Level Code

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