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Chaudronnerie

Calcul du développé d’une virole

En bref

Le flan d’une virole roulée est un rectangle de longueur L = π × Dn + jeu et de hauteur H. Le diamètre à la fibre neutre vaut Dn = Dint + e = Dext − e ; la masse suit m = L × H × e × ρ.

Calcul

Exemple calculé avec les valeurs par défaut de l’outil.

Saisies

Diamètre
500 mm
Le diamètre saisi est
Intérieur
Épaisseur
5 mm
Hauteur de la virole (largeur de tôle)
1000 mm
Jeu de soudure du joint longitudinal
0 mm
Matière
Acier
Nombre de viroles
1
Nombre de génératrices
12

Résultats

Longueur du flan (fibre neutre)
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
Dessin coté de l’exemple

Exemple détaillé

Toutes les valeurs de cette section sont celles de l’exemple, calculé avec les valeurs par défaut de l’outil.

Autres résultats de l’exemple

Ø à la fibre neutre
505,0 mm
Ø intérieur
500,0 mm
Ø extérieur
510,0 mm
Largeur du flan
1000,0 mm
Masse d’une virole
62,27 kg
Masse totale
62,27 kg
Longueur avec K de DIN 6935
1586,5 mmr/e = 50,00 → k = 1,000, K = 0,500
Méplat résiduel, machine à pincement (min)
7,5 mm1,5 à 2 fois l’épaisseur à chaque bout selon le constructeur ; une pyramidale en laisse davantage
Méplat résiduel, machine à pincement (max)
10,0 mm
Longueur de croquage usuelle (min)
102 mm4 à 10 pouces sur le roulage de pré-cintrage (constructeur de rouleuses)
Longueur de croquage usuelle (max)
254 mm
Pas des génératrices sur le flan
132,2 mm12 divisions ; corde extérieure 132,0 mm
  • Croquage : les extrémités restent droites au roulage (méplat). Croquer les deux bouts, ou prévoir une surlongueur à couper après roulage. Valeurs indicatives de constructeur de rouleuses.

Calcul détaillé

  1. Diamètre à la fibre neutre

    Dn = Dint + e

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

  2. Longueur du flan

    L = π × Dn + jeu

    π × 505,0 + 0,0 = 1586,5 mm

  3. Masse

    m = L × H × e × ρ

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

  4. Contrôle avec K de DIN 6935

    L = 2π (ri + K e), K = k / 2

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

  5. Génératrices

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

    π × 505,0 / 12 = 132,2 mm

Génératrices : 12 divisions du tour (flan : depuis le bord ; virole roulée : arc et corde depuis la génératrice 0)

N°Angle (°)Sur le flan (mm)Arc ext. (mm)Corde ext. (mm)Arc int. (mm)Corde 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

Comment faire

  1. Saisir le diamètre et dire s’il est intérieur, extérieur ou à la fibre neutre.
  2. Saisir l’épaisseur de la tôle et la hauteur de la virole (largeur de tôle).
  3. Indiquer le jeu de soudure du joint longitudinal, la matière et le nombre de viroles.
  4. Lire la longueur du flan à la fibre neutre.

Questions fréquentes

Comment calculer la longueur de développé d’une virole ?

On prend le diamètre à la fibre neutre, à mi-épaisseur : Dn = Dint + e, ou Dn = Dext − e. La longueur du flan vaut L = π × Dn + jeu, le jeu étant celui du joint longitudinal. Exemple : Ø intérieur 500 mm, tôle de 5 mm : Dn = 500,0 + 5,0 = 505,0 mm et L = π × 505,0 = 1586,5 mm.

Quelle est la formule de calcul du roulage d’une tôle ?

L = π × Dn + jeu, avec Dn le diamètre à la fibre neutre et le jeu de soudure du joint longitudinal. Le jeu s’ajoute au flan : le périmètre fini à la fibre neutre reste π × Dn. La largeur du flan est la hauteur H de la virole.

Comment calculer la masse d’une virole ?

m = L × H × e × ρ. Pour une virole en acier de 1000 mm de haut, flan de 1586,5 mm, tôle de 5 mm et ρ = 7850 kg/m³ : 1586,5 × 1000 × 5,0 mm³ × 7850 kg/m³ = 62,27 kg. Avec plusieurs viroles, M = m × n.

Faut-il croquer les bouts avant de rouler une virole ?

Oui : les extrémités restent droites au roulage (méplat). Sur une rouleuse à pincement, le méplat résiduel vaut 1,5 à 2 fois l’épaisseur à chaque bout selon le constructeur, et une pyramidale en laisse davantage. Croquez les deux bouts, sur 4 à 10 pouces (101,6 à 254 mm) selon un constructeur de rouleuses, ou prévoyez une surlongueur à couper après roulage.

Quand la fibre neutre n’est-elle plus à mi-épaisseur ?

Quand le rayon intérieur est inférieur à 5 fois l’épaisseur : la table DIN 6935 place alors la fibre neutre vers l’intérieur, avec L = 2π (ri + K e), K = k / 2 et k = 0,65 + 0,5 log10(r/e). Le calcul donne cette longueur en contrôle ; le flan réel peut être plus court, à caler sur une pièce d’essai.

Limites

Résultats indicatifs. Fibre neutre prise à mi-épaisseur ; la correction DIN 6935 n’est qu’un contrôle quand le rayon intérieur est inférieur à 5 e. Les méplats et longueurs de croquage sont des valeurs indicatives de constructeur de rouleuses (WDM). Caler le flan sur une pièce d’essai.

Sources

  • Calcul du flan d’une virole sur la fibre neutre : π × diamètre moyen (Dint + e = Dext − e) : Formation chaudronnier, module 2 chapitre 2 (cylindre, cône, piquage) (lien)
  • Facteur de correction k de DIN 6935 (k = 0,65 + 0,5 log10(r/e), K = k / 2) : DIN 6935 ; table et formule (lien)
  • Méplats résiduels (1,5 à 2 e en rouleuse à pincement) et pré-cintrage sur 4 à 10 pouces : WDM, « Roll Bending Tips » (guide du constructeur), sections 3 et 5 (lien)

Mis à jour le · Éditeur : The Level Code

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