Inžinier nákupu, ktorý si objedná štyridsať tyčí so 6-metrovým profilom s drážkou v tvare T bez kontroly hustoty hliníka v lb/in3, to zvyčajne zistí na nakladacej rampe, keď paleta váži oveľa viac, ako sa predpokladalo, a trieda nákladu sa zmení na mieste. Číslo, ktoré tomu bráni, je malé a pevné: čistý hliník má hustotu 0,0975 lb/in3, čo sa rovná 2,70 g/cm3 alebo 2 700 kg/m3 pri izbovej teplote. Každá hmotnosť na meter v údajovom liste profilu, každý odhad prepravy a každý výpočet zaťaženia sa odvíjajú od tejto konštanty a geometrie prierezu výlisku.
0.0975 lb/in3 čistý hliník
2.70 referenčná hodnota g/cm3
168.5 Ekvivalent lb/ft3
2 700 kg/m3 hodnota SI
Pre kupujúcich v Severnej Amerike je v každodennej praxi dôležitý imperiálny údaj: mlyny uvádzajú ceny v librách, dopravcovia ceny podľa hmotnostných zátvoriek a CNC obchody odhadujú počet hodín obrábania podľa hmotnosti predvalkov. Nižšie uvedené časti pokrývajú presné hodnoty zliatiny, prevody, ktoré stojí za to si zapamätať, a to, ako sa hustota zmení na hmotnosť rámu, ktorú si môžete rozpočítať pred objednaním.
Hustota hliníka v lb/in3: Presné čísla, ktoré inžinieri používajú
Čistý hliník má hustotu 0,0975 lb/in3 a komerčné zliatiny sa zhlukujú v úzkom pásme od zhruba 0,096 do 0,102 lb/in3. Hodnota čistého kovu sa prepočítava z medzinárodne uvádzaných 2,70 g/cm3, čo sa rovná 168,5 lb/ft3. Kubická kryštálová štruktúra orientovaná na tvár a ľahké atómy robia z hliníka jeden z najľahších kovov, ktorý stále nesie konštrukčné zaťaženie.
Základná definícia
Hustota je hmotnosť materiálu na jednotku objemu. Pre hliník uvádzajú inžinieri 0,0975 lb/in3 pre čistý kov a aplikujú malú korekciu zliatiny približne plus alebo mínus 3 percentá v závislosti od kvality.
Dve poznámky udržia číslo čestné. Po prvé, legovanie s ním sotva pohne: dokonca aj 7075 bohatý na zinok s 0,102 lb/in3 je len asi 5 percent nad čistým hliníkom. Po druhé, označenia temperovania ako T5 alebo T6 menia pevnosť tepelným spracovaním, nie hustotu, takže profil 6063-T5 a profil 6063-T6 s rovnakým prierezom vážia na meter rovnako.
Ako sa legujúce prvky pohybujú v hustote z 0,096 na 0,102 lb/in3
Legovanie posúva hustotu zhruba o 2 až 6 percent, pretože každý rozpustený prvok nesie inú atómovú hmotnosť. Meď s 8,96 g/cm3 a zinok s 7,14 g/cm3 sú oveľa ťažšie ako hliník a posúvajú 2024 a 7075 na vrchol ponuky. Horčík s hmotnosťou 1,74 g/cm3 a kremík s hmotnosťou 2,33 g/cm3 sú ľahšie, a preto sú triedy 5xxx a 6xxx na úrovni čistého kovu alebo mierne pod ním.
Pre priemyselné rámovanie je dôležitý rad 6063 pri 0,097 lb/in3, čo je ťažná zliatina za väčšinou systémov T-drážok. Výber medzi 6061 a 6063 ovplyvňuje dizajn steny a povrchovú úpravu oveľa viac ako hmotnosť, čo je rozdiel technické porovnanie výberu profilu 6061 a 6063 pokrýva do hĺbky.
Praktický odvoz: pre účely citovania je 0,0975 lb/in3 s presnosťou 3 percent pre každý profil série 6xxx. Iba keď sa dizajn zmieša s opracovanými tvarovkami 7075 alebo plechmi 5052, hodnota špecifická pre zliatinu by mala nahradiť základnú čiaru.
Prevod hustoty hliníka medzi lb/in3, g/cm3 a kg/m3
Ak chcete previesť hustotu hliníka z g/cm3 na lb/in3, vynásobte ho číslom 0,036127, takže 2,70 g/cm3 bude 0,0975 lb/in3. Opačná konverzia vynásobí lb/in3 koeficientom 27,68. Tieto faktory pokrývajú väčšinu krížových kontrol medzi metrickými údajmi z ázijských extrudérov a imperiálnymi cenovými ponukami od severoamerických distribútorov.
- g/cm3 až lb/in3: vynásobte číslom 0,036127 (z 2,70 sa stane 0,0975).
- lb/in3 až g/cm3: vynásobte 27,68 (0,098 sa stane 2,71).
- kg/m3 na lb/ft3: vynásobte číslom 0,0624 (z 2 700 sa stane 168,5).
- kg/m až lb/ft: vynásobte číslom 0,672 (z profilu 1,70 kg/m sa stane 1,14 lb/ft).
Hlavná referencia: 2,70 g/cm3 = 2 700 kg/m3 = 168,5 lb/ft3 = 0,0975 lb/in3. Udržujte túto reťaz na stene predajne a akýkoľvek údajový list v akomkoľvek jednotkovom systéme je možné overiť v priebehu niekoľkých sekúnd.
Výpočet hmotnosti profilu z hustoty: Vzorec a spracovaný príklad
Hmotnosť profilu sa rovná objemu vynásobenému hustotou a extrúzie s konštantným prierezom zjednodušujú plochu prierezu vynásobenú dĺžkou vynásobenou 0,0975 lb/in3. Keď chýba dátový list, postačí samotný výkres.
F
Vzorec poľa: hmotnosť v kg na meter = plocha prierezu v mm2 x 2,70 / 1 000. Profil 40x40 so zhruba 460 mm2 pevného hliníka má pred otvorením katalógu približne 1,24 kg/m alebo 0,83 lb/ft.
Začnite od katalógovej hodnoty
Renomované extrudéry publikujú hmotnosť na meter, vypočítanú priamo z hustoty a prierezu. Vysokostabilný profil 3030, ako napríklad HS83030N3, uvádza 1,02 kg/m, ktorý už obsahuje predpoklad 2,70 g/cm3.
Preveďte na jednotku, ktorú používa vaša cenová ponuka
Vynásobte kg/m číslom 2,2046 pre lb/m a potom vydeľte číslom 3,281 pre lb/ft. Profil 1,02 kg/m vychádza na 0,685 lb/ft.
Vynásobte dĺžkou chodu
Rám s použitím 24 metrov tohto profilu unesie 24 x 1,02 = 24,5 kg, čo je 54 lb holé vytláčanie.
Pridajte hardvérovú rezervu
Rohové konektory, upevňovacie prvky a vyrovnávacie nožičky zvyčajne pridávajú 5 až 8 percent, čím sa rám pred balením zväčší na približne 58 lb.
HS-8-3030N3 3030 hliníkový profil s drážkou v tvare T, 2,0 mm stena, 1,02 kg/m Tento vysoko pevný profil 6063-T5 sa hodí k rámom, kde je dôležitá nosnosť napriek nízkej hustote hliníka. Jeho 2,0 mm steny a 8,2 mm T-drážka umožňujú modulárnu montáž rámov automatizačných zariadení a ťažkých regálov bez zvárania. Zobraziť produkt → Hliník vs oceľ: Čo znamená 0,098 lb/in3 pre pomer pevnosti k hmotnosti
Hliník má približne jednu tretinu hustoty ocele, 0,098 oproti 0,284 lb/in3, takže dobre navrhnutý hliníkový rám znižuje konštrukčnú hmotnosť o 40 až 50 percent aj po kompenzácii hrubšími časťami. Titán na 0,160 a meď na 0,321 držia hliníkovú líniu zhora, zatiaľ čo iba horčík s 0,063 je ľahší.
Hustota štruktúrnych kovov v lb/in3
Hodnoty izbovej teploty pre bežné konštrukčné triedy, zaokrúhlené na tri desatinné miesta
Hliníkové rámovanie s T-drážkou
- Asi o 65 percent ľahšie na jednotku objemu ako oceľ
- Vrstva prírodného oxidu odstraňuje nátery a koróziu
- Skrutky zo štandardných profilov bez zvárania
- Hodí sa pre strážcov, pracovné stanice a rozloženia, ktoré sa často menia
Zvárané oceľové rámy
- Takmer 2,9-krát hustejšie pri 0,284 lb/in3
- Vyšší modul pre veľmi dlhé nepodporované rozpätia
- Nižšie náklady na libru suroviny
- Vyžaduje zváranie, brúsenie a náter pri každej revízii
Špecifická pevnosť, nie samotná hustota, rieši tento argument: 7075-T6 poskytuje medzu klzu takmer 73 000 psi pri iba 0,102 lb/in3, čo je pomer ocele zriedkavo sa zhoduje s porovnateľnými veľkosťami sekcií.
HS-8-4040L ľahký hliníkový profil s drážkou T 4040, 0,90 kg/m Vďaka 1,5 mm stene a jednotkovej hmotnosti 0,90 kg/m uprednostňuje tento výlisok 40 x 40 úsporu hmotnosti. Dobre zapadá do diskusie o hustote článku a ponúka praktickú možnosť pre priečky čistých priestorov, oplotenie a ľahké modulárne pracovné stanice. Zobraziť produkt → Rozpočtovanie hmotnosti pre rámovanie T-drážok: od cenovej ponuky po triedu nákladu
Zaobchádzajte s hmotnosťou riadenou hustotou ako s jedným rozpočtovým riadkom pokrývajúcim štruktúru, hardvér a prepravu, pretože rovnaká konštanta 0,0975 lb/in3 poháňa všetky tri.
- Trieda nákladu: Prepravcovia LTL prehodnotia zásielku, keď skutočná hmotnosť prekročí zátvorku, takže 10-percentná chyba v odhade môže zmeniť faktúru.
- Hodnoty nosnosti: kolieska, vyrovnávacie nožičky a stropné držiaky sú hodnotené v librách a vlastná hmotnosť rámu spotrebuje časť tohto hodnotenia pred akýmkoľvek užitočným zaťažením.
- Priehyb: tenkostenné profily šetria hmotnosť, ale klesajú viac na rozpätiach okolo 1,5 metra, takže úspora hmotnosti sa zastaví tam, kde začína tuhosť.
- Čas obrábania: Hodinová stupnica CNC s hmotnosťou triesky a ťažšie polotovary odstraňujú viac hliníka na diel.
Hrúbka steny je najväčšia páka v rámci jednej série. V rámci jednej rodiny 40 x 40 sa varianty bežne pohybujú od 1,2 mm stien vo verziách s optimalizovanou hmotnosťou po 4,5 mm steny pri verziách s extra ťažkým zaťažením, čo je pri rovnakej vonkajšej ploche viac ako 50 percent hmotnosti na meter. Dodávatelia, ako napríklad Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. zverejňujú hmotnosť na meter pre každý variant, čo je jednoducho hustota vynásobená nameraným prierezom, a môžete porovnať, ako sa každá séria obchoduje s hmotnosťou v porovnaní s nosnosťou v celom rozsahu. priemyselné hliníkové extrúzne profily rozsah.
Spracovaný príklad prepravy: 18 metrov profilu so štvorcovými drážkami 30 x 60 pri 1,70 kg/m predstavuje 30,6 kg alebo 67,5 lb holé vytláčanie. Pridaním dosiek a spojovacích prvkov na 7 percent sa rám dostane do blízkosti 72 lb, čo ho udržuje pod hranicou 150 lb, pri ktorej mnohí dopravcovia účtujú dodatočné manipulačné poplatky.
Základné pravidlo: rozpočítajte si 6 až 8 libier konektorov a spojovacích prvkov na každých 100 libier holého profilu a vaša cena za prepravu prežije kontakt s váhou.
HS-6-3060GB 30 x 60 štvorcových štrbinových hliníkových profilov, 1,70 kg/m Asymetrický profil 30 x 60 mm so 6,5 mm štvorcovými drážkami pre vyhradené konektory, určený pre stredné a ťažké rámy. Jeho hmotnosť 1,70 kg/m a steny s hrúbkou 2,0 mm sú vhodné na police, podpery montážnej linky a projekty oplotenia dielní. Zobraziť produkt → Často kladené otázky o hustote hliníka v lb/in3
Aká je presná hustota čistého hliníka v lb/in3?
Akceptovaná hodnota je 0,0975 lb/in3 pri izbovej teplote, prepočítaná z referenčnej hustoty 2,70 g/cm3 alebo 2 700 kg/m3. V každodennom citovaní je 0,098 lb/in3 bežné zaokrúhlené číslo a zostáva v rámci 1 percenta presnej hodnoty.
Zmení tepelné spracovanie, ako napríklad temperovanie T6, hustotu hliníka?
Popúšťania č. T4, T5 a T6 menia pevnosť prostredníctvom štruktúry precipitátu a posun hustoty je pod pol percenta. Zahrievanie kovu v prevádzke ho mierne roztiahne, takže hustota klesne približne o 1 percento pri 200 stupňoch Fahrenheita, ale hodnoty údajového listu predpokladajú izbovú teplotu.
Ako prevediem hodnotu metrického údajového listu na lb/in3?
Vynásobte ľubovoľnú hodnotu g/cm3 číslom 0,036127. Pre 6063 pri 2,69 g/cm3, čo dáva 0,097 lb/in3; pre 7075 pri 2,81 g/cm3 dáva 0,102 lb/in3. Ak údajový list uvádza kg/m3, vynásobte ho číslom 0,0000361.
Prečo dva profily 40x40 od rôznych dodávateľov vážia rôzne množstvá?
Geometria, nie kov. Všetky zliatiny 6xxx spadajú medzi 0,097 a 0,0975 lb/in3, takže 15-percentný rozdiel v hmotnosti medzi dvoma profilmi 40x40 pochádza z hrúbky steny a vnútorného rebrového dizajnu. Vždy porovnávajte zverejnené údaje v kg/m alebo lb/ft namiesto predpokladu rovnakej hmotnosti pri rovnakej ploche.
