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.
| Kov | kg/m3 | g/cm3 | lb/ft3 | proti oceli |
|---|---|---|---|---|
| Měkká ocel | 7,850 | 7.85 | 490 | 1.00 |
| Nerezová ocel | 8,000 | 8.00 | 500 | 1.02 |
| Hliník | 2,700 | 2.70 | 169 | 0.34 |
| Měď | 8,960 | 8.96 | 559 | 1.14 |
| Mosaz | 8,500 | 8.50 | 531 | 1.08 |
| Bronz | 8,800 | 8.80 | 549 | 1.12 |
| Litina | 7,200 | 7.20 | 449 | 0.92 |
| Zinek | 7,135 | 7.14 | 445 | 0.91 |
| Titan | 4,500 | 4.50 | 281 | 0.57 |
| Olovo | 11,340 | 11.34 | 708 | 1.44 |
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