Come si sviluppa un cono toriconico?

In un solo settore, come il cono: l'angolo è 360° × sen α, e il raggio di ogni arco è la generatrice della linea media contata dal vertice. Il cono va dall'arco della bocca piccola alla tangenza con la bordatura, e da lì la lamiera prosegue per la lunghezza del meridiano della bordatura, (R + s/2) × α, e per il bordo diritto. Nell'esempio, il settore di 190,77° ha raggi di 469,37 e 993,29 mm, con la bordatura segnata tra 911,60 e 968,29.

Quali misure inserire?

I diametri sulla faccia esterna, come nel cono: D è quello del fasciame in cui entra il bordo, d quello della bocca piccola. Il raggio della bordatura è quello interno, come lo danno ASME e DIN, e α è il semiangolo, tra la generatrice e l'asse. Il bordo diritto va dalla tangenza con la bordatura al filo.

Perché il filo della lamiera esce più lungo della bocca?

Perché la bordatura e il bordo non sono sviluppabili: la lamiera porta la loro lunghezza, ma non il loro giro. Nell'esempio, il filo misura 3307,2 mm sulla lamiera e 3132,2 sul pezzo finito, sulla linea media, il 5,59% in più; la bordatura raccoglie l'eccesso e il filo si ingrossa. L'eccesso cresce con il bordo diritto e con il raggio della bordatura.

Che raggio di bordatura usare?

L'ASME, sezione VIII, divisione 1, chiede nel fondo toriconico un raggio interno della bordatura di almeno il 6% del diametro esterno e di almeno tre spessori. L'esempio usa il 10%, come il Klöpper: 100 mm su un D di 1000.

E se il settore non entra nella lamiera?

Scegli in quante lamiere, come nel cono: con 2 o 4, ogni parte è lo stesso settore diviso, con gli stessi raggi e segni, e le parti si saldano prima di bordare. Nell'esempio, in due metà, ognuna sta in 1469 × 677 mm.

Sviluppo del cono toriconico, il cono con bordatura

Che cos'è

Il cono toriconico è il cono che non finisce in uno spigolo vivo alla bocca grande: gira per una bordatura, un arco di toro, fino a mettersi a piombo, e prosegue in un bordo diritto, dove sta la saldatura con il fasciame, lontano dalla curva. È il fondo conico di sili e serbatoi e la riduzione dei recipienti a pressione. La pagina dà la lamiera da bordare come la traccia l'officina: un solo settore, con il cono esatto e la bordatura e il bordo per la lunghezza vera del meridiano, le due linee della bordatura segnate e l'eccesso che la bordatura raccoglie.

Dove si usa

Fondi conici di silo, tramoggia e serbatoio, riduzioni di recipiente a pressione e di colonna, transizioni da fasciame a bocca grande e fondi di reattore e di digestore.

Misure che il calcolo richiede

D1 Diametro esterno della bocca piccola (d)
D2 Diametro esterno della bocca grande (D, quello del fasciame)
R Raggio interno della bordatura (R)
ANG Semiangolo del cono (α, tra generatrice e asse)
H1 Bordo diritto (0 = senza bordo)
THK Spessore
CE Spessore nel cono
NP In quante lamiere

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Diametri e lati sono misure esterne. Lo sviluppo tiene già conto dello spessore, lavorando sulla linea media.

Diametro esterno della bocca piccola (d) D1 (mm)

Diametro esterno della bocca grande (D, quello del fasciame) D2 (mm)

Raggio interno della bordatura (R) R (mm)

Semiangolo del cono (α, tra generatrice e asse) ANG (°)

Bordo diritto (0 = senza bordo) H1 (mm)

Spessore THK (mm)

Spessore nel cono

Lungo la normale, lo spigolo esterno di ogni bocca sta sul diametro inserito, e la linea media rientra di mezzo spessore perpendicolare alla lamiera. Da officina, la linea media della bocca sta su D meno lo spessore, come in un fasciame: cono e fasciame con lo stesso D e la stessa lamiera combaciano esatti alla giunzione.

In quante lamiere

Per il pezzo che non sta nella lamiera, o che l'officina monta a parti. La riduzione rettangolare si divide negli spigoli; il raccordo da rettangolo a tondo, a metà dei lati dritti, e quello su tubo, a metà dei quattro lati; il cono e il cappello cinese, in settori uguali. Il pezzo montato è lo stesso.

Come si sviluppa: le formule

Il centro e la tangenza della bordatura: c = D/2 − s − R ; rt = c + (R + s/2) × cos α Sulla linea media. Nell'esempio, c = 397 mm e rt = 483,08 mm.
I raggi del settore: R2 = (d/2 − (s/2) × cos α) / sen α ; R1 = rt / sen α + (R + s/2) × α + bordo α in radianti nell'arco della bordatura. Nell'esempio, 469,37 e 993,29 mm; con lo spessore che tende a zero, lo stesso esempio dà 471,77 e 995,72, i numeri del tracciato classico.
L'angolo del settore: θ = 360° × sen α Nell'esempio, 190,77°.
I segni della bordatura: rt / sen α e rt / sen α + (R + s/2) × α I due archi di piega: 911,60 e 968,29 mm nell'esempio.
L'eccesso sul filo: θ × R1 contro π × (D − s) 3307,2 contro 3132,2 mm nell'esempio: il 5,59% che la bordatura raccoglie.

Esempio risolto

Valori già impostati nel modulo, calcolati dallo strumento stesso:

Diametro esterno della bocca piccola (d)	500 mm
Diametro esterno della bocca grande (D, quello del fasciame)	1000 mm
Raggio interno della bordatura (R)	100 mm
Semiangolo del cono (α, tra generatrice e asse)	32°
Bordo diritto (0 = senza bordo)	25 mm
Spessore	3 mm
Spessore nel cono	Lungo la normale (spigolo esterno)
In quante lamiere	Una lamiera (il pezzo intero)
Lo sviluppo sta in una lamiera di	1987 × 1087 mm

Risultato dell'esempio

Lamiera	1987 × 1087 mm
Area e peso	1,28 m² · ≈ 30,0 kg in acciaio da 3 mm
Raggi degli archi	469,4 mm · 911,6 mm · 968,3 mm · 993,3 mm
Angolo del settore	190,8°

Sviluppo di Cono Toriconico (con Bordatura): disegno della dima piana con le misure dell'esempio — Taglio in viola, saldatura in verde e linee di riferimento in arancione. Lamiera di 1987 × 1087 mm.

Note di montaggio

Segna sulla lamiera i due archi di piega. Dalla bocca piccola al primo ci sono 442,2 mm di cono, che si calandra come un cono qualsiasi; tra i due, 56,7 mm di lamiera diventano la bordatura, di 100 mm di raggio sulla faccia interna; gli ultimi 25 mm sono il bordo diritto, a piombo. Finito, il pezzo è alto 453,8 mm sulla linea media, dalla bocca piccola al filo del bordo.

La lamiera porta la lunghezza della bordatura e del bordo, ma non il loro giro: il filo esce 5,6% più lungo del giro del pezzo finito, e la bordatura raccoglie l'eccesso, ingrossando il filo. Calandra il cono, chiudi la saldatura e solo allora borda la fascia segnata.

Come tracciarlo sulla lamiera

Inserisci D e d da fuori, il semiangolo, il raggio interno della bordatura, il bordo diritto e lo spessore.
Taglia il settore, o manda il DXF al taglio, e segna i due archi di piega.
Calandra il cono e chiudi la saldatura.
Borda la fascia tra gli archi finché il bordo è a piombo, e controlla il diametro del bordo con il metro a nastro: π × D da fuori.
Salda il bordo al fasciame.

Errori comuni e tolleranze

Misurare il raggio della bordatura da fuori: Il raggio della norma è quello interno. Con quello esterno nel campo, la bordatura esce più aperta di uno spessore e la tangenza si sposta.
Tracciare il cono fino allo spigolo: Senza la bordatura, il cono portato fino a D ha la generatrice sbagliata: nell'esempio l'arco esterno uscirebbe a 941,1 mm invece di 993,29, 52,2 mm corto, e il pezzo non arriverebbe al fasciame.
Diffidare dell'eccesso sul filo: Il filo della lamiera è più lungo del giro finito; chi lo misura con il metro prima di bordare crede che il settore sia sbagliato. La nota dice quanto avanza.

Domande frequenti

Come si sviluppa un cono toriconico?: In un solo settore, come il cono: l'angolo è 360° × sen α, e il raggio di ogni arco è la generatrice della linea media contata dal vertice. Il cono va dall'arco della bocca piccola alla tangenza con la bordatura, e da lì la lamiera prosegue per la lunghezza del meridiano della bordatura, (R + s/2) × α, e per il bordo diritto. Nell'esempio, il settore di 190,77° ha raggi di 469,37 e 993,29 mm, con la bordatura segnata tra 911,60 e 968,29.
Quali misure inserire?: I diametri sulla faccia esterna, come nel cono: D è quello del fasciame in cui entra il bordo, d quello della bocca piccola. Il raggio della bordatura è quello interno, come lo danno ASME e DIN, e α è il semiangolo, tra la generatrice e l'asse. Il bordo diritto va dalla tangenza con la bordatura al filo.
Perché il filo della lamiera esce più lungo della bocca?: Perché la bordatura e il bordo non sono sviluppabili: la lamiera porta la loro lunghezza, ma non il loro giro. Nell'esempio, il filo misura 3307,2 mm sulla lamiera e 3132,2 sul pezzo finito, sulla linea media, il 5,59% in più; la bordatura raccoglie l'eccesso e il filo si ingrossa. L'eccesso cresce con il bordo diritto e con il raggio della bordatura.
Che raggio di bordatura usare?: L'ASME, sezione VIII, divisione 1, chiede nel fondo toriconico un raggio interno della bordatura di almeno il 6% del diametro esterno e di almeno tre spessori. L'esempio usa il 10%, come il Klöpper: 100 mm su un D di 1000.
E se il settore non entra nella lamiera?: Scegli in quante lamiere, come nel cono: con 2 o 4, ogni parte è lo stesso settore diviso, con gli stessi raggi e segni, e le parti si saldano prima di bordare. Nell'esempio, in due metà, ognuna sta in 1469 × 677 mm.

Disegno quotato di Cono Toriconico (con Bordatura): D1 (Diametro esterno della bocca piccola (d)), D2 (Diametro esterno della bocca grande (D, quello del fasciame)), R (Raggio interno della bordatura (R)), ANG (Semiangolo del cono (α, tra generatrice e asse)), H1 (Bordo diritto (0 = senza bordo)), THK (Spessore), CE (Spessore nel cono), NP (In quante lamiere), segnate sul pezzo

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