Содержание:
Расчёт с использованием константы
Сталь – один из древнейших используемых человеком материалов; благодаря относительной простоте получения и замечательным технологическим характеристикам этот сплав и по сей день, несмотря на развитие химической промышленности и открытие новых веществ, в том числе полимерных соединений, широко распространён и не теряет популярности. Одна из разновидностей стальной продукции – стальные трубы, как круглые, так и профильные; о том, как вычислить массу трубы квадратного сечения, будет рассказано ниже.
Расчёт массы квадратной трубы может, помимо простого интереса, преследовать две цели:
В большинстве случаев изготавливающие профильную продукцию предприятия продают её не отдельными трубами, а более или менее крупными оптовыми партиями.
Отмеривать необходимую заказчику длину изделий в такой ситуации неудобно, долго и непродуктивно. Поэтому партию оценивают по весу, исходя из средней массы одного изделия. Для заказчика это не совсем удобно, поскольку с крайне большой вероятностью по завершении необходимых работ останутся излишки продукции.
Взвешивают продукцию, разумеется, тоже не поштучно.
Поскольку партии перевозят на грузовиках, процедура взвешивания выглядит так:
Если у заказчика есть возможность приехать на место продажи или прислать туда доверенное лицо, вполне можно, с целью всё же узнать конечную общую длину закупаемых изделий, измерить среднюю протяжённость продающихся отрезков и вычислить количество изделий в одной упаковке. Это несложная процедура, однако, проводить её за заказчика предприятие-изготовитель не будет.
На основании расчётов можно заказывать трубы уже не по весу, а по количеству упаковок (при условии, что при комплектации не допускается слишком большой погрешности).
Профильная продукция, обладающая рёбрами жёсткости, характеризуется повышенной прочностью, а поэтому очень часто используется при создании каркасов в роли несущих изделий.
Нагрузка на каркас складывается из двух составляющих:
Существует несколько вариантов вычисления веса трубы квадрата:
Поскольку профиль – неплоская геометрическая фигура, вес квадратной трубы будет равен произведению объёма стенок изделия и плотности материала (в данном случае стали).
Удельная плотность стали составляет 7850 кг/м3, именно это значение и можно использовать при расчётах, не отвлекаясь на незначительные возможные отклонения.
Формула для вычисления массы одного погонного метра трубы:
m = 4AN·7850,
где A – наружная длина одной стороны квадратного профиля (поскольку у квадрата все стороны равны, в формуле это значение умножается на 4), м;
N – толщина стенки профиля, м;
7850 – плотность стали, кг/м3.
При расчёте следует учитывать соотношение единиц: к примеру, все данные, в которых учитывается длина, должны быть представлены в метрах (м). Возможно использование и других единиц, однако в таком случае необходимо переводить в них все измерения.
Чтобы узнать массу трубы определённой длины, необходимо полученное для одного метра значение умножить на метраж интересующего отрезка.
Возможно использование упрощённой формулы, включающей заранее вычисленную постоянную для профильной квадратной продукции.
В таком случае формула для расчёта массы погонного метра продукции будет иметь вид:
m = 0,0316N(A–N),
где A – наружная длина любой стороны профильной квадратной трубы, м;
N – толщина стенки изделия, м;
0,0316 – константа.
Как и в предыдущем случае, значение массы для погонного метра впоследствии умножают на длину отрезка трубы. Читайте также: "Как узнать вес профильной трубы – примеры расчетов".
В качестве источника данных можно использовать как разнообразную справочную литературу (включая данные интернет-ресурсов), так и представленные в ГОСТах таблицы.
Например, массу 1 м квадратного стального профиля, в зависимости от наружного размера и толщины стенки, можно узнать из ГОСТа 8639-82. В документе представлены данные для всех типоразмеров изготавливаемой продукции. Читайте также: "Труба квадрат – виды квадратных труб, особенности использования и производства".
В частности, если наружный размер составляет 15 мм, а толщина стенки – 1 мм, то масса погонного метра составит 0,426 кг; при толщине стенки 1,5 мм – 0,605 кг.
Преимущества использования для вычислений персонального компьютера – максимальная достижимая скорость расчётов и сведение к минимуму совершаемых в процессе ошибок.
Для вычисления массы профильной продукции можно как найти готовую программу, так и самостоятельно написать простейший алгоритм расчёта, позволяющий в дальнейшем просто подставлять исходные данные.
При выборе любого из вариантов вычисления массы квадратного профиля нелишним будет по окончании расчётов проверить результат с помощью другого метода или простым пересчётом.