Разделы

Карта сайта →

RU
Инструменты

Алюминиевый круг — калькулятор массы

Круг из алюминиевых сплавов: 11 ходовых размеров с массой метра и калькулятор под свой размер. Алюминий весит меньше 35 % от стали того же сечения.

Короткий ответ

Масса метра алюминиевого прутка — приблизительно d² · 0,00212 кг (d в миллиметрах): Ø10 весит 0,212 кг/м, Ø20 — 0,848 кг/м, Ø30 — 1,909 кг/м, Ø40 — 3,393 кг/м. Это следует из площади круга π/4 · d² и плотности 2,70 г/см³. Масса растёт с квадратом диаметра, поэтому пруток Ø20 в четыре раза тяжелее Ø10. Отрезок Ø30 длиной 3 м весит 5,73 кг, штанга 6 м — 11,45 кг. Ходовые размеры и масса метра ниже.

Ходовые размеры и масса метра

Алюминий, круг: масса посчитана из площади сечения и плотности 2,70 г/см³
Размер, ммПлощадь сечения, мм²кг/м
6280,08
8500,14
10790,21
121130,31
141540,42
162010,54
203140,85
254911,33
307071,91
401 2573,39
501 9635,30

Откуда берётся это число

Площадь сечения считается как F = π/4 · d². Для 16 мм это 201 мм², что при плотности 2,70 г/см³ даёт 0,54 кг/м.

Алюминий варят TIG на переменном токе либо полуавтоматом с алюминиевой проволокой; оксидная плёнка плавится около 2050 °C, то есть намного выше самого металла, и её снимают щёткой из нержавейки прямо перед сваркой. Подробности — сварка алюминия.

Реклама

Как посчитать массу круга вручную

Площадь круга — F = π/4 · d², а после умножения на плотность 2,70 г/см³ остаётся простое правило: масса метра ≈ d² × 0,00212 кг при диаметре в миллиметрах. Коэффициент 0,00212 — это просто π/4 × 2,70 / 1000.

Пример: круг Ø30, отрезок 3 м.

  1. Площадь сечения: π/4 · 30² = π/4 · 900 ≈ 707 мм².
  2. Масса метра: 707 × 2,70 / 1000 = 1,909 кг/м (или 900 × 0,00212 = 1,908 — то же число с точностью до округления).
  3. Отрезок 3 м: 5,73 кг; хлыст 6 м — 11,45 кг.

Главное свойство круга: масса растёт с квадратом диаметра. Ø10 весит 0,212 кг/м, Ø20 — вчетверо больше, 0,848 кг/м, Ø40 — в шестнадцать раз больше, 3,393 кг/м. «Чуть толще» быстро превращается в «намного тяжелее»: Ø50 — это уже 5,301 кг/м.

Заготовки под токарку: сколько металла купить и сколько уйдёт в стружку

Алюминиевый круг чаще всего берут на точёные и фрезерованные детали. Тогда считают две массы: заготовки (её покупают) и готовой детали (её продают или ставят). Разница — стружка.

  • Диск Ø50 × 20 мм: π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 мм³ → 0,106 кг.
  • Проточка Ø50 → Ø40 на 100 мм: π/4 · (2500 − 1600) · 100 ≈ 70 690 мм³ → около 0,19 кг стружки.
  • Припуск по длине: к каждой детали прибавляют ширину реза и подрезку торца; для коротких деталей из длинного хлыста это удобно посчитать картой раскроя.

Алюминиевая стружка имеет ломовую стоимость, поэтому в крупных сериях её масса идёт в калькуляцию как возврат, а не только как потеря.

Алюминиевый круг против стального

Круг Ø30 из стали весит 5,549 кг/м, из алюминия — 1,909 кг/м (0,344 массы). Жёсткость круга на изгиб растёт с четвёртой степенью диаметра, а у алюминия модуль упругости втрое меньше, чем у стали (70 000 против 210 000 МПа). Чтобы алюминиевый круг прогибался как стальной, диаметр нужно увеличить на корень четвёртой степени из 3, то есть примерно в 1,32 раза, — стальному Ø30 соответствует примерно алюминиевый Ø40. Масса выйдет около 0,60 стальной: выигрыш меньше, чем у трубы, потому что сплошное сечение хуже использует металл. Там, где важна жёсткость при малой массе, лучше алюминиевая труба.

Сплавы круга

Прессованный и тянутый круг делают в том числе из сплавов 6xxx (6060, 6082 — по 2,70 г/см³ в таблице плотностей сайта). На нагруженные детали идёт и 7075: таблица описывает его как авиационный сплав для нагруженных деталей, который не сваривается. Его плотность 2,81 г/см³, так что круг Ø30 из 7075 весит 1,986 кг/м, на 4,1 % больше, чем по таблице выше. При заказе круга 7075 под токарку стоит считать именно по этой плотности — на нескольких десятках килограммов разница уже заметна.

Сварка круга

  • 7075 не варится. Если круг будут варить, проверьте сплав до заказа — 6xxx да, 7075 нет.
  • Круг к листу. Угловой шов вокруг круга имеет длину π · d: для Ø30 это 94 мм. Толстый круг забирает много тепла, поэтому дугу направляют на круг, а не на тонкий лист.
  • Круги встык. На больших диаметрах торцы разделывают на конус, чтобы шов проварил середину; круг Ø30 без разделки в середине останется с непроваром.
  • Присадка. Для сплавов 6xxx таблица присадок сайта называет ER 4043, а ER 5356 — там, где нужна повышенная прочность или цвет после анодирования (не выше 65 °C).

Технику сварки описывает страница о сварке алюминия, а все формы считает калькулятор массы алюминия.

Типичные ошибки с кругом

  • Радиус вместо диаметра. 15 вместо 30 даёт результат вчетверо меньше.
  • d² без π/4. Квадрат вместо круга завышает массу на 27 %.
  • Шестигранник как круг. Площадь 0,866 · s² — примерно на 10 % больше круга диаметром s.
  • Масса готовой детали вместо заготовки. Покупают круг, а не деталь — для заказа берите диаметр и длину до обработки.

Частые вопросы

Зависит ли масса от сплава?

Незначительно. Плотность алюминиевых сплавов лежит между 2,66 и 2,80 г/см³, а в торговых расчётах принимают 2,70. Разница на целой пачке материала меньше прокатного допуска, так что для сметы и перевозки 2,70 достаточно.

Почему результат расходится с весом на складе?

Потому что допуск по размеру работает в обе стороны, и листы с профилями редко имеют ровно номинальную толщину. На тонкой стенке расхождение доходит до нескольких процентов — при заказе на тонны считайте с запасом.

Как посчитать массу диска или заготовки под токарку?

Объём на плотность: π/4 · d² · длина · 2,70 г/см³. Диск Ø50 толщиной 20 мм — это π/4 · 2500 · 20 ≈ 39 270 мм³, то есть около 0,106 кг. Стружку считают так же, по разнице диаметров: проточка Ø50 до Ø40 на длине 100 мм снимает около 0,19 кг металла.

Можно ли этим калькулятором посчитать шестигранник?

Не напрямую. Шестигранник с размером под ключ s имеет площадь 0,866 · s², примерно на 10 % больше круга диаметром s. Шестигранник 30 мм — это 0,866 · 900 ≈ 779 мм² и около 2,10 кг/м, а не 1,909 кг/м, как круг Ø30.

Автор: , сварщик, изготовление металлоконструкций Обновлено:

Реклама