Vzorec pro hmotnost kovů: ocel, hliník, nerez podle profilu

Hmotnost určuje dopravné, plánování jeřábu i rozpočet materiálu. Jeden vzorec pokryje každý kovový profil — stačí znát hustotu.

Proč je hmotnost na prvním místě

Ocel se prodává na hmotnost, jeřáby mají nosnost v tunách a kamiony zákonné limity užitečné hmotnosti — takže než se cokoli rozjede, někdo násobí objem hustotou. Chyba 30% není zaokrouhlovací: je to kamion, který neodjede z dvora, nebo nosník, který nepůjde zvednout.

Vzorec

Hmotnost = plocha průřezu × délka × hustota. U kulatiny je plocha π × r²; u trubky vnější kruh minus vnitřní kruh (π/4 × (OD² − ID²)); u plechu a desky prostě délka × šířka × tloušťka. Počítejte v metrech a kg/m³, nebo v palcích a lb/in³ — obojí v jednom výpočtu nikdy nemíchejte.

Tabulka hustoty kovů (kg/m3)

Ocel je referenční bod: při 7,850 kg/m3 váží jeden krychlový metr měkké oceli 7.85 tuny. Hliník při 2,700 kg/m3 váží zhruba třetinu toho, měď při 8,960 kg/m3 o kousek víc než ocel a olovo při 11,340 kg/m3 je nejtěžší kov v tomto přehledu. Kompletní tabulka níže uvádí deset kovů, které pokrývá kalkulačka Kalkulačka hmotnosti kovů, v metrických i imperiálních jednotkách.

Kovkg/m3g/cm3lb/ft3proti oceli
Měkká ocel7,8507.854901.00
Nerezová ocel8,0008.005001.02
Hliník2,7002.701690.34
Měď8,9608.965591.14
Mosaz8,5008.505311.08
Bronz8,8008.805491.12
Litina7,2007.204490.92
Zinek7,1357.144450.91
Titan4,5004.502810.57
Olovo11,34011.347081.44

Který kov je nejtěžší? Který nejlehčí?

Olovo (11,340 kg/m3) je zdaleka nejtěžší z běžných konstrukčních kovů - 44% hustší než ocel a více než čtyřikrát hustší než titan. Když necháme stranou exotické kovy, hliník (2,700 kg/m3) je nejlehčí kov, který běžně obrábíte nebo sváříte. Hmotnostní poměr oceli k hliníku je zhruba 2.9:1, takže ocelová součástka přepracovaná na hliník ztratí asi dvě třetiny své hmotnosti - přesně proto platí automobilový a letecký průmysl příplatek za hliník.

Ocel vs nerezová ocel vs litina

Nerezová ocel (8,000 kg/m3) je jen o 2% hustší než měkká ocel (7,850 kg/m3) - odolnost proti korozi skoro nic nestojí na hmotnosti. Litina při 7,200 kg/m3 je díky obsahu grafitu na jednotku objemu ve skutečnosti lehčí než ocel, přesto litinová součástka stejného tvaru bývá v praxi těžší, protože materiál potřebuje silnější stěny, aby dosáhl stejné pevnosti.

Měď, mosaz a bronz

Měď (8,960 kg/m3) je hustší než ocel, co mnoho lidí překvapí. Obě její běžné slitiny leží těsně pod ní: mosaz při 8,500 kg/m3 a bronz při 8,800 kg/m3. Když mosazná součástka působí lehčeji než ocelová, je to díky konstrukci, ne fyzice - je prostě vyrobena tenčí, protože samotný materiál je na objem těžší.

Hmotnost na metr: rychlý přehled

Hustota se stane praktickou, jakmile ji vynásobíte průřezem. Kulatá tyč 20 mm má průřez 314 mm2, takže jeden metr váží 2.47 kg v oceli, 2.51 kg v nerezu, 2.81 kg v mědi, 0.85 kg v hliníku a 3.56 kg v olově. Deset metrů téže tyče v oceli je 24.7 kg - dost na to, aby se dala naplánovat manipulace i přeprava. Kalkulačka Kalkulačka hmotnosti kovů spočítá okamžitě libovolnou kombinaci průměru, tloušťky stěny a materiálu.

Rychlé ověřovací výpočty

Metrový kus plné ocelové kulatiny 50 mm váží π × 0,025² × 7 850 ≈ 15,4 kg. Deska 2 × 1 m z ocelového plechu 3 mm: 2 × 1 × 0,003 × 7 850 ≈ 47 kg. Pokud je vaše číslo daleko od takového odhadu od ruky, problém bývá v jednotkách — ne v kovu.

Jak hustotu využít při rozhodování o nákladech na materiál

Vynásobte hustotu objemem a dostanete hmotnost, pak hmotnost cenou za kilogram a porovnáte skutečné náklady na materiál - samotná hustota je jen půlka příběhu. Hliník za dvojnásobnou cenu za kilo oceli může být na součástku stále levnější, jakmile aplikujete hmotnostní poměr 2.9:1. Provéďte obě varianty kalkulačkou Kalkulačka hmotnosti kovů a před objednáním porovnejte celkové hmotnosti; Tabulka hmotnosti oceli: kg/m pro kulatou tyč, dutý profil, plochou tyč a trubku uvádí hmotnosti na metr pro standardní rozměry tyčí, trubek a profilů.

Ušetřete si počítání v příručce

Kalkulačka Kalkulačka hmotnosti kovů spočítá hmotnost kulatiny, trubek, plechu, plochých tyčí a profilů v metrických i imperiálních jednotkách, pro všechny běžné kovy, se součty, které potřebujete pro objednávku a dopravu.

Kalkulačka hmotnosti kovů Otevřít kalkulačku řezání na délku