Как рассчитать массу детали по чертежу

Определение МАССЫ детали по ее чертежу

Масса детали определяется

где V – объем детали, r ‑ плотность материала из которого изготовлена данная деталь.

Таким образом, для определения массы детали необходимо определить объем детали. Для этого разбиваем деталь на фигуры, для которых можно определить объем детали по известным формулам (табл. 2.1)

Наим.	Наглядное изображение	Эскиз	Объем
Цилиндр
Призма			V = аbc
Пирамида			площадь основания

Продолжение табл. 2.1

Полый цилиндр
Косо срезанный цилиндр
Шар
Шаровой сектор
Шаровой сегмент

Продолжение табл. 2.1

Конус
Усеченная пирамида			, где f1 и f2 – площади оснований пирамиды
Усеченный конус
Бочка
Тело вращения		Объем V тела вращения, образованного вращением площади F, умноженной на путь, описанный ее центром тяжести S вокруг оси радиусом r V=2prF=2prab

В качестве примера рассмотрим определение объема вала, изображенного на рис. 2.1. Разобьем вал на простые (с точки зрения вычисления объема) тела (рис. 2.2) и вычислим их объем.

1. Объем фаски (1) – усеченный конус (рис. 2.2)

,

.

2. Объем цилиндра (2)

.

3. Объем паза (3) с поперечным сечением S (рис. 2.3, а) и длиной 10 мм для призматической части паза

а б

,

.

Учтем объем цилиндра от боковых полуцилиндров паза. Примем

r =b/2 = 2,5 мм – радиус цилиндра,

h / = h + 0,5(R — ) = 3 + 0,5(6 – ‑ высота

цилиндра равная глубине паза и верхнюю часть цилиндра паза.

Тогда объем цилиндрической части шпоночного паза, получим:

Окончательно объем шпоночного паза будет

4. Объем галтели 4 с радиусом r = 1 мм (рис. 2.4).

Площадь галтели определится как разность площадей квадрата S_к = r 2 и четверти круга (сектора) S_c = pr 2 /4(рис. 2.4)

S_г = r 2 — pr 2 /4 = r 2 (4- p)/4= 1 2 (4-π)/4 = 0,22 мм 2

Рис. 2.4

Центр тяжести вдоль оси Х квадрата x_К = , а четверти круга – сектора круга с углом 90º

,

Центр тяжести галтели вдоль оси X:

5. Объем лыски (рис. 2.5) 5:

Площадь сегмента S_сег. определится как разность площади сектора с углом α и площади треугольника

Находим численное значение объема лыски

6. Объем цилиндра (6)

.

7. Объем цилиндра (7,8)

,

где р= 1,5 мм – шаг резьбы.

где S=p 2 tg60 o /4, L = 2πr – длина витка резьбы, n = l/p – количество витков, l ‑ длина резьбы.

V₉ = 2πr p 2 tg60 o l/4p = πr ptg60 o l/2 = π5∙1,5∙1,732∙12/2 = 245 мм 3

.

Окончательно, складываем все объемы, вычитая объем лыски и шпоночного паза, получим

Массу тела получим, используя ранее приведенную формулу m = Vr.

Дата добавления: 2015-06-25 ; Просмотров: 11950 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Как правильно и быстро подсчитать вес металлопроката – с таблицами и без них

Вопрос подсчёта веса металлопроката актуален не только для специалистов, но и частных застройщиков и домашних умельцев. При наличии под рукой справочника и, тем более, он-лайн металлокалькулятора произвести соответствующие расчёты несложно. А если у вас с собой есть только рулетка и калькулятор на телефоне? Точные результаты с таким арсеналом получить сложно, но приблизительно определиться с весом некоторых металлоизделий – вполне реально.

Считаем вес листового проката

Определение! Во всех наших расчётах базовой величиной является усреднённая плотность стали – 7 850 кг/м3 по системе СИ.

Проведём для начала несложное действие – узнаем массу квадратного метра стального листа толщиной 1 мм. Выглядит это так – 1 м х 1 м х 0,001 м х 7850 кг/м3. То есть, мы перемножили длину, ширину и толщину листа (все величины взяли в метрах), и получили объём изделия. Произведение объёма и плотности даёт массу – 7,85 кг. Таким образом, мы выяснили, что метр квадратный стального листа толщиной 1 мм весит 7,85 кг.

А далее все вычисления производят умножением величины 7,85 кг на площадь и толщину реального листа. Например, вам надо купить лист толщиной 4 мм и площадью 2 м2. Массу такого изделия определяют по формуле 7,85х4х2= 62,8 кг. Лист такого же размера, но толщиной 2 мм весит 7,85х2х2=31,4 кг.

Если вас устраивает приблизительный расчёт – округлите значение 7,85 кг до 8 кг. Тогда вычисления можно проводить даже в уме без калькулятора, а погрешность составит менее 2%.

Приведём веса стальных листов наиболее популярных размеров.

Что такое переводной коэффициент

Усложним задачу. Предположим, вам надо купить лист из цветного металла. Воспользуемся переводным коэффициентом, который представляет собой отношение плотности конкретного металла или сплава к усреднённому значению плотности стали. Путём умножения веса стального изделия определённого сортамента и размера на коэффициент нужного металла или сплава получаем вес детали.

Пример – рассчитаем массу бронзового листа толщиной 2 мм и площадью 2 м2.

7,85х2х2х1,12 = 35,2 кг

Внимание! Этот же простой алгоритм можно применять и для неметаллических листовых материалов, для которых также существуют переводные коэффициенты. Например, для резины – 0,17-0,23, органического стекла – 0,15, капролона – 0,15, текстолита – 0,18, резины – 0,17-0,23.

Как узнать массу трубы

Для определения массы труб оптимально воспользоваться таблицами.

Если же доступа к справочным материалам нет, а несложные геометрические формулы не являются для вас препятствием, вычислите вес самостоятельно. Для этого находим разницу площади круга по внешнему радиусу и площади по внутреннему радиусу. Полученную разность умножаем на длину трубы и плотность стали – 7 850 кг/м3.

Для труб из цветных металлов применяют переводные коэффициенты, о которых мы говорили выше.

Как узнать массу цилиндра при помощи таблиц для прутка круглого сечения

Если у вас есть доступ к таблицам подсчёта массы кругляка, то очень просто определить массу цилиндра с любой толщиной стенки. Для этого найдите вес 1 м прутка по внешнему диаметру цилиндра и вычитайте из него вес 1 м прутка по внутреннему диаметру. Полученный результат умножьте на высоту цилиндра (в метрах). Масса цилиндра найдена.

Как рассчитать массу равнополочного уголка, швеллера, двутавра

Масса метра погонного углового металлопроката зависит от ширины и толщины полок.

Внимание! Рассчитанный по геометрической формуле или определённый по таблице вес уголка может сильно отличаться от фактического. Это связано с тем, что некоторые производители в целях удешевления продукции снижают толщину полки уголка в местах, где не предусматриваются проверочные замеры. Такая разница может значительно превышать допуски, предусмотренные ГОСТом.

Вес погонного метра наиболее распространённого сортамента равнополочного уголка

Самостоятельно просчитать массу швеллера и двутавра затруднительно из-за сложной формы сечения. В данном случае пользуются таблицами.

Таблица весов швеллера

Таблица весов двутавра

Калькуляторы расчёта веса металла

Если у вас есть доступ к интернету – расчёты массы металлопроката не составляют никакого труда. Калькулятором металла можно пользоваться в режиме он-лайн или скачать его на компьютер.

Как выполняется расчёт:

• В списке выбирают тип металлопроката.
• Заполняют данные в размерности, указанной в программе.
• Нажимают кнопку расчёта.
• В калькуляторах также обычно указывают массу погонного метра конкретного сортамента и количество метров в тонне.

Внимание! Все данные, предоставляемые металлокалькуляторами, основаны на ГОСТ. При отсутствии табличных величин масса рассчитывается по геометрическим формулам с поправкой на особенности изготовления данных изделий. При стандартных подсчётах плотность стали принимается равной 7 850 кг/м3.

Реальная масса металлопроката практически всегда отличается от теоретической.

Как пользоваться справочниками

Удобным справочным материалом является сборник авторов Поливанова П.М. и Поливановой Е.П. «Таблицы для подсчёта массы деталей и материалов». В справочнике представлены таблицы, позволяющие легко и быстро определить массу проката круглого, прямоугольного, шестиугольного сечений, листа и полосы, равнополочной и неравнополочной угловой стали, двутавра, швеллера, круглых и профильных труб.

В сборнике даны формулы, по которым можно рассчитать площади и объёмы геометрических фигур. Подробная таблица переводных коэффициентов позволяет точно подсчитать массу цветного металла или его сплава.

Приближёнными методиками расчётов можно воспользоваться только для предварительного определения массы материалов, изделий и конструкций. Для составления проектной документации применяют только точные данные, полностью соответствующие ГОСТ.

Расчет веса металла

Металл получил достаточно широкое применение в различных отраслях промышленности. Создавая металлические конструкции необходимо предварительно рассчитать два таких важных показателя: прочность, общий вес.

Прочность конструкции может быть рассчитана по методикам теории сопротивления материалов. Вес рассчитывается с учётом следующих характеристик:

• стандартная плотность образца (определяется по физическим характеристикам);
• форма металла (согласно существующего сортамента – листовой прокат, швеллер, уголок, труба, так далее);
• геометрическая форма, размеры детали.

Наличие многообразных форм металлических изделий требует индивидуального подхода при проведении расчёта следующих параметров:

• массы всей металлической конструкции;
• необходимый объём металла.

Считаем вес листового проката

Расчёт веса металлопроката достаточно простая задача подобного класса. Простота определяется формой исследуемого образца. Чтобы приступить к вычислениям, необходимо знать следующие характеристики:

• геометрические размеры исследуемого образца;
• плотность металла (для стали можно использовать усреднённый показатель, который равен 7850 кг/м 3 );

Как узнать массу трубы

Нахождение параметра металлической трубы любого диаметра производиться аналогично методике для круглого профиля. Рассчитывают разницу площадей двух кругов. Первый имеет внешний радиус трубы. Второй имеет внутренний радиус трубы.

Полученную разность умножают на длину трубы, вычисляя объем металла. Умножив на плотность стали, находят массу трубы заданной длины. Операция с изделиями цветных металлов упрощается благодаря применению переводного коэффициента.

При работе с готовыми таблицами следует найти данные для прутка 1 м с радиусом равным величине внешнего диаметра. Вычислить величину прутка диаметр, которого равен величине внутреннего диаметра. Вычесть из большего значения меньшее значение, получится искомый результат. Его следует умножить на длину образца.

Как рассчитать массу уголка, швеллера, двутавровой балки

Расчёт параметра производится с использованием данных о ширине полки, толщине металла. Изделие рассматривают как половину прямоугольного профиля.

Для всего сортамента металлопроката существуют готовые расчётные таблицы.

Однако уголки различных производителей имеют реальные весовые характеристики отличные от табличных данных. Они намеренно снижают толщину полки. Мотивируют стремлением к удешевлению продукции. Разница параметра значительно отличается от параметров, предусмотренных ГОСТ.

Весовые характеристики швеллера, двутавровые балки определяются по данным таблиц. Это вызвано трудностями расчёта объёма сложных геометрических фигур.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Калькулятор металла

		Диаметр мм Толщ. стенки мм
Для удобства переключений при вводе значений воспользуйтесь клавишами и Посчитать, также можно нажав клавишу «Enter». Посчитать вес введите длину и размеры. Для расчета длины введите вес и размеры. Универсальный металлический калькулятор веса стали от нашего металлического портала позволяет быстро и точно рассчитать вес металлопроката конкретных марок. В нашем металлокалькуляторе можно рассчитать вес стали, чугуна, алюминия, латуни, бронзы, меди, магния, титана, никеля, цинка, а также самых различных сплавов на основе этих и других металлов. В перечне ассортимента проката, который считает наш металлокалькулятор присутствует труба, уголок, лист, лента, круг, проволока, швеллер, балка, шестигранник, профильная труба, а также с условной точностью можно подсчитать арматуру. Также наш портал предлагает всем сайтам металлической тематики малый калькулятор-информер для установки на Вашем сайте, такой калькулятор практически ничем не отличается от большого, но имеет значительно меньшие размеры и в силу этого его можно легко установить на любое место в левую или правую панель вашего сайта, либо как самостоятельную страницу сайта. Если Калькулятор не работает, достаточно нажать F5 или Ctrl+F5, или почистить кэш временных файлов Вашего браузера Internet либо необходимо включить поддержку Java Script в браузере. О калькуляторе металла подробно (развернуть/свернуть описание) Подсчет можно производить для установления веса проката — в этом случае вводятся размеры и длина металла, а также для установления длины проката — в этом случае вводится вес и размеры. Металлический калькулятор работает в онлайн-режиме и совершенно бесплатен для использования. Для расчета веса стали для конкретного проката, или веса цветного металла, необходимо: — выбрать необходимый металл и марку вверху калькулятора — нажать кнопку с изображением проката, вес или длину которого нужно подсчитать — ввести в поля соответствующие размерности сторон проката в миллиметрах, при этом переходить от поля к полю можно нажимая кнопки на клавиатуре вверх и вниз. Специалисты портала постоянно обновляют ассортимент марок, которые рассчитываются на нашем калькуляторе, и в случае, если на вашем сайте установлен информер-калькулятор от нашего портала, Вы можете обратиться с предложением, добавить ту или иную нужную вам марку (единственное исключение, если эта марка редкая и невостребованная), мы обязательно добавим марку металла в калькулятор. . При расчете веса проката на металлокалькуляторе, используется удельный вес этой марки или чистого металла если конкретная марка не выбрана. Расчет производится следующим образом: на основании удельного веса стали или металла, а также размеров проката (ширина, толщина, диаметр, толщина стенки и т.д.) высчитывается вес 1 мм длины проката и умножается на длину проката — если высчитывается вес на основании длины. Если же расчитывается длина на основании веса, то сначала также высчитывается площадь сечения проката, затем умножается на удельный вес, затем вес проката делится на полученное значение и таким образом получается искомая длина по весу. Следует отметить, что расчет удельного веса на основании известной плотности марки стали или цветного металла является важным элементом расчета веса проката, и существенно зависит от температуры проката, так как например сталь 10 при температуре 20 °С имеет плотность 7856 кг/м 3 , а при 900 °С всего 7594 кг/м 3 . В нашем онлайн калькуляторе металла для большинства марок используется удельный вес и плотность марок металлов при 20 °С. Реальный прокат всегда производится с небольшими отклонениями от точных геометрических размеров и при больших партиях это может привести к заметным отклонениям веса, такие моменты нужно учитывать после расчета, так наш металлокалькулятор онлайн расчитывает исходя из точных геометрических размеров, но реальный вес проката будет немного отличаться. Что лучше — металлический калькулятор онлайн или калькуляторы-программы устанавливаемые на компьютер, существует несколько точек зрения, отметим плюсы программ работающих на портале через интернет — на сайте постоянно калькулятор пополняется свежими марками сталей и цветных металлов, появляются новые функции для расчета, повышается точность и удобство работы. Расчет массы изделий трубного проката: производится следующим образом, известно, что трубы производятся несколькими способами — методом электросварки из рулонов или листов, штрипсов, также алюминиевые трубы и другие выпускают методом деформирования из заготовки. Конечно, при сварке добавляется в массу сечение сварного шва прямого или спирального типа, но поскольку он невелик по сравнению с площадью сечения самой трубы, то сечение валика шва можно не учитывать при расчете на металлическом калькуляторе веса труб. Таким образом, зная внешний диаметр трубы и толщину стенки можно высчитать площадь поверхности сечения трубы, затем умножив ее на длину трубы, получим общий объем и остается умножить его на удельный вес марки стали или цветного металла, чтобы получить искомый вес партиии трубного металлопроката. Часто при продаже или покупке б/у труб неизвестна марка из которой была изготовлена труба — в этом случае можно использовать марки Ст3сп, сталь 10, 20 и подобные конструкционные, поскольку большинство труб делается из них. В случае если есть подозрения, что трубы из легированного сплава лучше произвести химический анализ металла трубы. Вес листового или рулонного проката: в основе этого расчета также лежит удельный вес стали или цветных металлов и габаритные размеры металла, при этом наш металлический калькулятор получает толщину и ширину листа или рулона и на основе этих даных выводит площадь сечения листа, далее высчитывается вес одного метра длины листа и умножается на количество и длину этого листа. в случае если наоборот нужно по весу посчитать длину рулона, то калькулятор металла делит массу на вес метра листа и таким образом мы получаем искомую длину листа или рулона. Подсчет параметров балок: снабженцам металлообрабатывающих и торгующих организаций часто приходится расчитывать вес балок. Поскольку в настоящее время часто используются сварные балки вместо горячекатанных, то в этом случае вес балки подсчитанный на металлокалькуляторе онлайн нашего портала будет несколько меньше фактического, поскольку к профилю балки добавиться незначительный валик сварного шва, однако это прибавление крайне незначительно и его можно не учитывать. При расчете балок используется больше параметров чем в других видах металлопроката, так как существует большое разнообразие балочной продукции. В основном это двутавровые широкополосные и обычные балки. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Расчёт массы детали и заготовки Массу детали и заготовки рассчитываем по известной плотности материала, из которого они изготовлены, и объема, т.е.: где — плотность материала, для Д16Т = 2,78 г/см 3 ; V — объем детали. Находим объемы ступеней, из которых состоит деталь (заготовка). Для этого корпус (заготовку) разделяем на отдельные стандартные ступени (тела вращения). После подсчета объёмов отдельных ступеней приступаем к определению Vдет. : Данный расчет проверяем с помощью системы автоматизированного проектирования КОМПАС 3D, построенная МЦХ модель подтверждает правильность расчёта. Рис.2.1 3D-заготовка При расчете массы заготовки учитывался объём только некоторой части заготовки т. к. та часть, за которую происходит зажим в 3-х кулачковом самоцентрирующемся патроне нельзя назвать отходом. На рис. 2.2 представлен эскиз, по которому рассчитывался объем и массу заготовки для детали «КОРПУС». Рис.2.2. 2D-чертёж заготовки Данные расчётов массы заготовки и детали по построенной МЦХ модели в САПР КОМПАС 3D,полностью совпали с расчётом методом объёмов ступеней. На основании полученной массы детали и заготовки производим расчёт коэффициента использования материала Ким: Где, Мдет- масса детали. Мзаг- масса заготовки. Для наглядного преимущества данного метода получения заготовки(литьё под давлением) над другими методами(прокат) произведём расчет Ким для проката со сквозным отверстием(трубы): Масса заготовки по построенной модели МЦХ в САПР КОМПАС 3D=97,7г. Ким = 0,024кг/0,097кг=0,24 — данный коэффициент показывает очень большой расход материала на единицу изделия, следовательно, использовать его невыгодно. Экономическое обоснование выбора заготовки При выборе способа получения заготовок рассмотрим два варианта: деталь изготавливается из проката, и рассмотрим метод получения заготовки горячей штамповкой в закрытых штампах. Предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием материала и меньшей стоимостью. 1-й способ. Деталь изготавливается из проката, затраты на заготовку определяются по его массе и массе сдаваемой стружки. M = Q S — (Q — q) S / 1000 ; руб. где Q- масса заготовки, кг; q- масса готовой детали, q= 1,9 кг; Sотх— цена 1тонны отходов, Sотх=19500 руб./тонну; S- цена 1 кг материала заготовки; S=195 руб./кг. Подставив значения, получим: M =0,097·195-(0,097-0,024)·19500 /1000 = 17,4 руб. 2-й способ. Заготовку получают литьём под давлением. Стоимость заготовки, получаемой методом литья под давлением, можно определить по формуле: где C i — базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб.; Ci = 300000 руб./тонна; k т,kс,kв,kм,kп —коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала, и объема производства заготовок. Определяем массу заготовки: Q=0,036кг Ким = Qдет /Qзаг= 0,024 / 0,036 = 0,705 Sзаг =[(300000/1000)·0,036·1·1·1·1,21· 1]-(0,036-0,024)·(19500/1000) = 12,14 руб. Вывод: Прокат (труба), стоимость одной заготовки равна 17,4руб. Из 1 тонны материала (стоимость 195000р) можно получить 10309 заготовок. Литьё под давлением, стоимость 1 заготовки =12,14р, из 1 тонны материала (стоимость 300000р) можно получить 27778 заготовок для детали «КОРПУС». Результаты расчётов наглядно показывают выгодность использования такого метода получения заготовок, как литьё под давлением, вследствие этого применяем данный метод. Расчет массы цилиндра — однородного и полого Цилиндр является одной из простых объемных фигур, которую изучают в школьном курсе геометрии (раздел стереометрия). При этом часто возникают задачи на расчет объема и массы цилиндра, а также на определение площади его поверхности. Ответы на отмеченные вопросы даны в этой статье. Что такое цилиндр? Перед тем как переходить к ответу на вопрос, чему равна масса цилиндра и его объем, стоит рассмотреть, что представляет собой эта пространственная фигура. Сразу необходимо отметить, что цилиндр — это трехмерный объект. То есть в пространстве можно измерить три его параметра по каждой из осей в декартовой прямоугольной системе координат. В действительности для однозначного определения размеров цилиндра достаточно знать всего два его параметра. Цилиндр — это объемная фигура, образованная двумя кругами и цилиндрической поверхностью. Чтобы яснее представить этот объект, достаточно взять прямоугольник и начать вращать его вокруг какой-либо его стороны, которая будет осью вращения. В этом случае вращающийся прямоугольник опишет фигуру вращения — цилиндр. Две круглые поверхности называются основаниями цилиндра, они характеризуются определенным радиусом. Расстояние между основаниями называется высотой. Два основания соединены между собой цилиндрической поверхностью. Линия, проходящая через центры обоих кругов, называется осью цилиндра. Объем и площадь поверхности Как можно заметить из вышесказанного, цилиндр определяется двумя параметрами: высотой h и радиусом его основания r. Зная эти параметры, можно рассчитать все другие характеристики рассматриваемого тела. Ниже приводятся основные из них: Площадь оснований. Эта величина рассчитывается по формуле: S1 = 2*pi*r 2 , где pi — число пи, равное 3,14. Цифра 2 в формуле появляется потому, что цилиндр имеет два одинаковых основания. Площадь цилиндрической поверхности. Ее можно рассчитать так: S2 = 2*pi*r*h. Понять эту формулу просто: если цилиндрическую поверхность разрезать вертикально от одного основания к другому и развернуть, то получится прямоугольник, высота которого будет равна высоте цилиндра, а ширина будет соответствовать длине окружности основания объемной фигуры. Поскольку площадь полученного прямоугольника — это произведение его сторон, которые равны h и 2*pi*r, то получается представленная выше формула. Площадь поверхности цилиндра. Она равна сумме площадей S1 и S2, получаем: S3 = S1 + S2 = 2*pi*r 2 + 2*pi*r*h = 2*pi*r*(r+h). Объем. Эта величина находится просто, необходимо лишь умножить площадь одного основания на высоту фигуры: V = (S1/2)*h = pi*r 2 *h. Определение массы цилиндра Наконец, стоит перейти непосредственно к теме статьи. Как определить массу цилиндра? Для этого необходимо знать его объем, формула для вычисления которого была представлена выше. И плотность вещества, из которого он состоит. Масса определяется по простой формуле: m = ρ*V, где ρ — плотность материала, образующего рассматриваемый объект. Понятие плотности характеризует массу вещества, которое находится в единице объема пространства. Например. Известно, что железо имеет большую плотность, чем дерево. Это означает, что в случае одинаковых объемов вещества железа и дерева первое будет иметь намного большую массу, чем второе (приблизительно в 16 раз). Расчет массы медного цилиндра Рассмотрим простую задачу. Необходимо найти массу цилиндра, сделанного из меди. Для определенности пусть цилиндр имеет диаметр 20 см и высоту 10 см. Перед тем как приступать к решению задачи, следует разобраться с исходными данными. Радиус цилиндра равен половине его диаметра, значит r = 20/2 = 10 см, высота же составляет h = 10 см. Поскольку рассматриваемый в задаче цилиндр сделан из меди, то, обращаясь к справочным данным, выписываем значение плотности этого материала: ρ = 8,96 г/см 3 (для температуры 20 °C). Теперь можно приступать к решению задачи. Для начала рассчитаем объем: V =pi*r 2 *h = 3,14*(10) 2 *10 = 3140 см 3 . Тогда масса цилиндра будет равна: m = ρ*V = 8,96 * 3140 = 28134 грамм или приблизительно 28 килограмм. Следует обратить внимание на размерность единиц во время их использования в соответствующих формулах. Так, в задаче все параметры были представлены в сантиметрах и граммах. Однородный и полый цилиндры Из полученного выше результата можно видеть, что медный цилиндр с относительно малыми размерами (10 см) обладает большой массой (28 кг). Это связано не только с тем, что он сделан из тяжелого материала, но и с тем, что он является однородным. Этот факт важно понимать, поскольку приведенную выше формулу для расчета массы можно использовать только в случае, если цилиндр полностью (снаружи и внутри) состоит из одного и того же материала, то есть является однородным. На практике же часто используют полые цилиндры (например, цилиндрические бочки для воды). То есть они сделаны из тонких листов какого-то материала, а внутри являются пустыми. Для полого цилиндра указанной формулой расчета массы пользоваться нельзя. Расчет массы полого цилиндра Интересно рассчитать, какой массой будет обладать цилиндр из меди, если он является пустым внутри. Для примера пусть он будет сделан из тонкого медного листа толщиной всего d = 2 мм. Чтобы решить эту задачу, нужно найти объем самой меди, из которой сделан объект. А не объем цилиндра. Поскольку толщина листа мала, по сравнению с размерами цилиндра (d = 2 мм и r = 10 см), тогда объем меди, из которой изготовлен предмет, можно найти, если умножить всю площадь поверхности цилиндра на толщину медного листа, получаем: V = d*S3 = d*2*pi*r*(r+h). Подставляя данные из предыдущей задачи, получим: V = 0,2*2*3,14*10*(10+10) = 251,2 см 3 . Массу полого цилиндра можно получить, если умножить полученный объем меди, который потребовался для его изготовления, на плотность меди: m = 251,2 * 8,96 = 2251 г или 2,3 кг. То есть рассмотренный полый цилиндр весит в 12 (28,1/2,3) раз меньше, чем однородный. Оценка статьи: Загрузка... Как рассчитать массу детали по чертежуСсылка на основную публикацию Похожие публикации Как на схеме обозначается контактор wpDiscuz Adblock detector