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BANCADA DO CALDEIREIRO · TOKEN ENGENHARIA
Redução Excêntrica — o gabarito por triangulação com a peça desenrolando em 3D
Informe o diâmetro maior, o diâmetro menor e a altura. A ferramenta desenvolve o gabarito pelo método clássico da triangulação — com a mesa de geratrizes a cada 15° pra riscar direto na chapa — e mostra a peça em 3D desenrolando até virar o gabarito, sem esticar um milímetro.
Mesa de geratrizes a cada 15°Peça 3D com desenrolar exatoImprime gabarito e mesaSem cadastro · gratuitoFeito por quem solda tubulação com ARTAtendimento nacional
Resposta rápida
A redução excêntrica reduz o diâmetro de uma tubulação mantendo um dos lados reto (na vertical), em vez de afunilar dos dois lados como a redução concêntrica. Como não tem eixo de simetria, ela não se desenvolve por raios a partir de um vértice — se desenvolve pelo método clássico da triangulação: uma malha de triângulos entre os pontos da base e do topo, cada ponto novo do gabarito posicionado por interseção de círculos com as distâncias verdadeiras. Esta ferramenta resolve essa conta e entrega a mesa de geratrizes a cada 15°: no exemplo da página (D = 400 mm, d = 200 mm, h = 300 mm), a geratriz do lado reto (θ = 0°) sai igual à própria altura, 300,0 mm, e a geratriz do lado inclinado (θ = 180°) sai 360,6 mm. E a peça 3D da página não é ilustração: a malha nasce dos mesmos nós do desdobramento, com autoteste de erro abaixo de 0,01 mm.
Cabine de traçado · caldeiraria
Redução excêntrica — gabarito 1:1, mesa de geratrizes e peça que desenrola
O contorno é desenhado na curva fina de 1,875°; as divisões são marcas de traçagem e não mudam o contorno. A espessura entra como geometria: o desenvolvimento sai na fibra neutra em K.
Exemplos para começar
Os valores do seletor são exemplos, para acelerar a digitação — não são uma tabela normativa. Meça a sua peça e informe o valor real: a ferramenta calcula com o número que você digitar.
A peça
mm
mm
Bitola NPS
Ø em pol (decimal)
DE —
mm
mm
Bitola NPS
Ø em pol (decimal)
DE —
DE por bitola: valores de referência da ASME B36.10M (1″ = 25,4 mm exato; saídas em mm com a polegada entre parênteses).
mm
mm
h é a distância entre as duas bocas — meça a peça ou leia o H no catálogo do seu fornecedor.
A chapa
mm
mm
A espessura é tratada como medida radial (na direção do raio de cada boca).
Meça com paquímetro — bitola não é unidade.
0,50
—
K = 0,50 — padrão adotado pela Token, ajustável. K é a posição da fibra neutra, medida da face interna, em fração da espessura. Com K = 0,50 a conta cai na fórmula clássica de caldeiraria, π·(DE − e). Não é um valor de norma: em dobra de raio apertado a fibra neutra migra para dentro, K cai e o desenvolvimento encurta. Ajuste conforme o seu processo.
O traçado
0,0 mm
mm
O molde desloca o contorno no valor que você informar, conforme a sua EPS. A ferramenta não sugere valor. A folga informada entra em uma borda de cada junta (declarada nesta folha) e também na tabela de ordenadas — quem risca pela tabela recebe a folga junto.
—
—
A peça em 3Darraste ou toque para girar
0%
Cada faceta é rígida: o desenrolar preserva o comprimento de cada aresta.
Entregáveisgabarito 1:1 · impressão
Padrão por triangulação — geratrizes verdadeiras, numeradas—
—
Redução excêntrica · padrão por triangulação Escala na tela — Chapa — Material aço-carbono Espessura — Desenho — Token Engenharia —
O que riscar na chapa—
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—
Geratriz mínima · θ 0°—o lado reto, onde cai a emenda
Geratriz máxima · θ 180°—o lado inclinado, referência de esquadro
Chapa mínima (L × A)—caixa de corte bruto do padrão
Peso da peça——
Volta da base—soma das cordas na curva fina
Volta do topo—soma das cordas na curva fina
Folhas no papel——
—
Mesa de traçagem — geratrizes verdadeirasθ a cada 15°
θ = 0° é a geratriz do lado reto (a mais curta, onde cai a emenda); θ = 180° é o lado inclinado (a mais longa).
Memória de cálculo, passo a passo
Resultado—
Chapa envolvente (L × A)—caixa de corte bruto do gabarito, já com a abertura de raiz
Volta da base (Ø maior)—soma das cordas na curva fina
Volta do topo (Ø menor)—soma das cordas na curva fina
Geratriz mínima (θ = 0°)—é o lado reto — vale a própria altura
Geratriz máxima (θ = 180°)—lado inclinado — referência de esquadro
Folhas no papel escolhido——
A folha que sai na impressora — escala 1:1, ladrilhada
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Rodapé de impressão Ø maior — Ø menor — altura — espessura — K — divisões — chapa —
O que cada folha carregagramática do gabarito Token
Corte deixando a linha e acerte no esmeril até o risco — a sangria (kerf) do seu processo de corte não está compensada no molde.
O que este molde NÃO compensa: ① a sangria (kerf) do seu corte · ② o chanfro e o nariz (land) da preparação de junta · ③ a abertura de raiz, salvo o valor que você informou · ④ a contração da solda · ⑤ a ovalização do seu tubo · ⑥ o sobremetal de acabamento. Corte deixando a linha e acerte no esmeril até o risco.
Esta é uma ferramenta de traçado e planificação. Ela não verifica pressão, esforço, espessura mínima, reforço nem aceitação da peça, e não substitui projeto mecânico assinado por profissional habilitado. As decisões de projeto e de procedimento — inclusive a preparação de junta — são de quem assina o serviço.
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Critério de aceitação desta folha: o fechamento deve ficar dentro de ±1 mm ou ±0,3 %, o que for maior. Critério adotado pela Token para a impressão do gabarito — não é tolerância de fabricação da sua peça.
Esta ferramenta faz o traçado. Requisitos construtivos — espessura mínima, classe de pressão, reforço, aceitação da junta — são objeto das normas e códigos aplicáveis ao seu serviço e da decisão do projetista. Esta página não os reproduz nem os substitui.
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Nota de símbolos: nesta cabine t é a espessura e e é a excentricidade, (D − d)/2. Na frase-modelo acima, copiada verbatim, o e da fórmula é a espessura. Colisão de símbolo registrada como pendência do gate.
A peça ao lado
- Seu cone é concêntrico (afunila dos dois lados, sem lado reto)? → planificação de cone.
- Precisa do furo no tubo principal (boca de lobo, sela, derivação)? → calculadora de boca de lobo.
- Vai cortar tubo por um plano (as duas bocas iguais)? → curva de gomos e o corte de tubo em ângulo.
- Peça de chapa: o passo seguinte é o aproveitamento — nesting de chapa.
- Quer que a Token trace, corte, calandre e solde? → caldeiraria industrial.
Por que existe o lado reto: alinhamento em vez de centro
Na redução concêntrica, os dois diâmetros compartilham o mesmo eixo central — a peça é um cone reto perfeito, e o que importa é manter a tubulação centralizada. Na redução excêntrica, o objetivo muda: em vez de manter o eixo, ela mantém um lado da tubulação alinhado. O eixo do diâmetro menor se desloca em relação ao maior, exatamente da diferença entre os raios (e = R − r), até que um dos lados fique perfeitamente reto, na vertical.
Isso não é capricho geométrico — resolve um problema físico real de tubulação. Na sucção de uma bomba centrífuga, colocar a redução com o lado reto em cima evita que o afunilamento da parte de cima forme uma bolsa de ar presa no topo da linha — ar que, sugado de forma intermitente, causa cavitação na bomba. Numa linha de drenagem por gravidade, o lado reto fica embaixo, pelo motivo oposto: sem afunilamento no fundo, não há onde o sedimento ou o líquido residual se acumular — a linha escoa até a última gota. É a mesma peça, dois motivos opostos, resolvidos pela mesma geometria: manter um lado reto.
Triangulação: como se desenvolve uma peça sem vértice
O cone reto (redução concêntrica) tem uma vantagem que a excêntrica não tem: simetria de revolução. Todo ponto da base fica à mesma distância do vértice, então o desenvolvimento é uma conta de raios e ângulos, direto. A redução excêntrica não tem vértice comum — as duas geratrizes extremas (θ = 0° e θ = 180°) têm comprimentos diferentes, então nenhum ponto único serve de centro para todos os raios.
A solução clássica de oficina é a triangulação: divide-se a superfície numa malha de triângulos entre os pontos da base (B₀…Bₙ) e do topo (T₀…Tₙ), do tipo B₀T₀B₁, T₀B₁T₁, e assim por diante. Cada triângulo tem os três lados conhecidos em 3D: dois arcos da malha (curtos, quase retos numa malha fina) e uma geratriz ou diagonal. No papel (ou na tela), cada novo vértice é posicionado por interseção de dois círculos — um centrado no ponto anterior da mesma borda, outro no ponto correspondente da borda oposta, cada um com raio igual à distância real medida em 3D. É geometria de compasso, elevada a computação: a ferramenta resolve numericamente para 48 posições e resume nas 24 colunas da mesa (uma a cada 15°).
Como riscar na chapa com a mesa de geratrizes
A referência da mesa segue o traçado clássico: θ = 0° é o lado reto — a geratriz mais curta, igual à própria altura h da peça — e θ = 180° é o lado inclinado, a geratriz mais longa. O procedimento de bancada:
- 1· Risque a linha de base do gabarito e marque as 24 divisões do contorno (o formato em leque, não um retângulo — a chapa curva de um lado mais que do outro);
- 2· Levante em cada divisão a geratriz com o comprimento indicado pela mesa;
- 3· Una os topos com régua flexível (ou arame de solda) — a curva do lado reto é suave e curta, a do lado inclinado é mais aberta;
- 4· Corte, calandre e feche a emenda no lado reto — a geratriz mais curta, que é o ponto de menor esforço de solda.
Na tela, a mesa é viva: passe o mouse em qualquer coluna e a geratriz acende ao mesmo tempo no gabarito 2D e na peça 3D — é a mesma linha, vista planificada e montada. Passe o mouse (ou dê foco) nos campos D, d e h: a cota correspondente acende na elevação, pra confirmar visualmente qual medida é qual antes de riscar.
Por que a emenda fica no lado reto
A emenda — onde as duas bordas do gabarito se encontram depois de calandrada a chapa — cai sempre em θ = 0°/360°, o lado reto. A razão é direta: ali a geratriz é a mais curta possível — no caso-exemplo da página, ela vale exatamente h = 300,0 mm, contra 360,6 mm do lado oposto. Menos comprimento de geratriz na emenda significa menos metro linear de solda e menos calor entregue à chapa naquele ponto — logo, menos distorção térmica acumulada bem na região que precisa ficar mais reta e mais precisa da peça.
Essa não é uma escolha arbitrária do traçador: é uma consequência direta da geometria. Qualquer outro ponto de emenda custaria mais solda e mais distorção pelo mesmo resultado final — por isso o traçado de oficina sempre parte (e sempre fecha) no lado reto.
O 3D desta página não é desenho bonito — é o traçado conferindo a si mesmo
A peça 3D é construída dos mesmos nós B_i (base) e T_i (topo) e do mesmo desdobramento (b2/t2) que preenchem a mesa de geratrizes — não existe uma segunda geometria “ilustrativa” por trás da animação. A cada cálculo, um autoteste mede a geratriz na malha 3D (entre a superfície regrada da peça e o gabarito plano) e compara contra o valor da tabela nas posições de 90° e 180°: o erro registrado no console é tipicamente abaixo de 0,01 mm. Em outras palavras: a peça que você gira na tela é a mesa de geratrizes, ponto a ponto.
O desenrolar é um morph exato entre as duas superfícies (peça montada e gabarito plano) com transição suave (smoothstep); as emendas amarelas acompanham o movimento em tempo real. Quando o controle chega ao fim, a chapa pousa no plano já no formato do gabarito 2D. É o mesmo padrão da planificação de helicoide e da calça Y, as outras ferramentas 3D da bancada — e da própria planificação de cone, a irmã concêntrica desta ferramenta, que também ganhou palco 3D.
Redução excêntrica × concêntrica: quando usar cada uma
As duas peças reduzem diâmetro; a diferença está em o que cada uma preserva:
- Concêntrica (calculadora aqui) preserva o eixo. É um cone reto, com vértice único, desenvolvido por raios. Serve quando o alinhamento do centro da tubulação importa — por exemplo, numa linha de instrumentação ou onde o fluxo precisa entrar centralizado no próximo trecho.
- Excêntrica (esta ferramenta) preserva um lado. Não tem vértice, se desenvolve por triangulação. Serve quando o alinhamento de cima ou de baixo importa mais que o centro — sucção de bomba (lado reto em cima, sem bolsão de ar) e linhas de drenagem ou produtos com sólidos em suspensão (lado reto embaixo, sem bolsão de sedimento).
Regra rápida de oficina: se a linha carrega sólidos, lama ou precisa escoar totalmente, a redução vai excêntrica com o lado reto embaixo. Se o que importa é o eixo da tubulação, vai concêntrica.
Erros comuns no traçado da redução excêntrica (e como a mesa evita cada um)
- Confundir o lado da emenda. A mesa começa em θ = 0° no lado reto. Se a chapa for riscada a partir do lado inclinado, a peça sai com a emenda no ponto de maior geratriz — mais solda, mais distorção, sem necessidade.
- Riscar com poucos pontos. Com 6-8 geratrizes a curva sai facetada, principalmente no lado inclinado onde a variação é maior. As 24 colunas existem para a régua flexível ter onde apoiar em toda a extensão do leque.
- Tratar como cone reto. Usar a tabela de raios de um cone concêntrico numa peça excêntrica dá erro sistemático — a excêntrica não tem vértice único; cada geratriz precisa vir da triangulação, não de uma fórmula de raio.
- Ignorar qual lado é qual em campo. Antes de calandrar, confirme contra a elevação: o lado reto (θ=0°) é sempre o de menor geratriz. Rodar 180° a peça monta a redução invertida na linha.
- Ignorar a folga do chanfro. A junta soldada consome material; em chapa mais grossa, o chanfro entra na conta do comprimento final — confira com o procedimento de solda antes do corte da série.
Da chapa riscada à redução soldada na linha
O traçado é o primeiro terço do serviço. Depois vêm o corte pelo contorno em leque, a calandragem — que precisa fechar dois raios diferentes na mesma chapa, mais delicada que calandrar um cone reto — o ponteamento com o lado reto conferido contra a elevação de projeto, e a solda com controle de distorção justamente na região da emenda curta. Numa linha de sucção ou drenagem, uma redução fora de esquadro anula o motivo pelo qual ela foi especificada excêntrica em primeiro lugar.
É o serviço da caldeiraria industrial da Token: traçado conferido em bancada, corte, calandra, solda e a montagem industrial da linha completa, com responsável técnico e ART. A ferramenta resolve a geometria na hora; quando virar fabricação, a equipe assume do gabarito ao teste final.
Perguntas frequentes
O que é uma redução excêntrica e por que ela existe?
Reduz o diâmetro mantendo um lado reto, em vez de afunilar dos dois lados. Existe para manter a tubulação alinhada por cima (sucção de bomba, sem bolsão de ar) ou por baixo (drenagem, sem bolsão de sedimento).
Como se risca na chapa com a mesa de geratrizes?
Marque as 24 divisões do contorno em leque, levante em cada uma a geratriz da mesa, una os topos com régua flexível. θ = 0° é o lado reto (mais curta); θ = 180° é o lado inclinado (mais longa).
Por que o método é chamado de triangulação?
Porque, sem vértice de simetria, a superfície é dividida numa malha de triângulos e cada ponto novo do gabarito é posicionado por interseção de círculos com as distâncias verdadeiras — a técnica clássica para qualquer transição sem simetria de revolução.
Onde fica a emenda e por quê?
No lado reto (θ = 0°/360°), porque ali a geratriz é a mais curta — menos solda, menos distorção térmica acumulada.
O 3D é ilustrativo ou é o traçado de verdade?
É o traçado: a malha nasce dos mesmos nós do desdobramento e o autoteste confere a geratriz da peça contra a tabela e o gabarito (erro típico < 0,01 mm) nas posições de 90° e 180°.
Qual a diferença para a redução concêntrica?
A concêntrica preserva o eixo (cone reto, desenvolve por raios); a excêntrica preserva um lado (sem vértice, desenvolve por triangulação). Veja a planificação de cone.
Serve para chapa grossa? Vale como traçado de produção?
O desenvolvimento é teórico, pela linha média, chapa fina. Espessura grande pede fibra neutra; o traçado de produção se confere em bancada. Fabricação com ART é serviço da caldeiraria Token.
Token Engenharia · Caldeiraria e montagem industrial
Da chapa riscada à redução soldada na linha
A ferramenta entrega o gabarito e a mesa de geratrizes; a Token traça, corta, calandra, solda e monta a tubulação completa — caldeiraria industrial com responsável técnico e ART, em todo o Brasil.