Вес алюминиевого листа – как точно и быстро его подсчитать?

1 Способы определения веса алюминиевых листов и нюансы его расчета

Конечно, самый точный способ определить вес алюминиевых листов – взвесить их. Но можно это сделать и с помощью довольно нехитрых расчетов. Правда, независимо от используемой методики вычислений, всегда будет получено теоретическое значение массы – близкое к истинной величине, получаемой при взвешивании, но отличающееся от него. Условно можно выделить следующие основные способы расчета:

1. с использованием табличной теоретической величины веса 1 м листа, взятой из ГОСТ или справочника;
2. с использованием удельной массы листа (веса 1 м²), рассчитанной самостоятельно.

Как упоминалось выше, в результате вычислений будет получена теоретическая масса. Это обусловлено в первую очередь тем, что при всех расчетах используются размеры листа: длина, толщина и ширина. Их замеряют, или используют значения, взятые из ГОСТ на алюминиевый листовой прокат. Во всех случаях реальные размеры листов будут отличаться от полученных любым из этих способов. Это обусловлено следующими причинами.

Алюминиевый листовой прокат

Главная кроется в несовершенстве современных технологий изготовления металлопроката, причем любого. Получить изделие абсолютно точных заданных размеров невозможно. Именно поэтому во всех ГОСТах (для любого металлопроката), регламентирующих технические требования изготовления и сортамент (перечень типоразмеров) продукции, указаны допустимые отклонения (допуски) по размерам. Для алюминиевого листа все эти данные указаны в ГОСТ 21631. В нем есть все типоразмеры выпускаемых промышленностью листов и допуски к их ширине, толщине и длине. В справочниках и документации на лист указывают размеры, соответствующие стандартным, согласно сортаменту, без учета возможных отклонений от них.

Таким образом, приобретя алюминиевое изделие с размерами, указанными в сопроводительных документах на него, можно быть на 100 % уверенным, что как минимум 1 из них не соответствует заявленным. Отклонение, если оно вписывается в границы допускаемых ГОСТом, будет незначительным, а, значит, и погрешность расчета теоретического веса невелика. Хотя, когда надо считать очень большие объемы листа, могут "вылезти" лишние или недостающие не только килограммы, но и тонны.

Кстати, согласно 1-му способу расчета, используется теоретическое значение веса 1 м листа из ГОСТ. Оно тоже рассчитывается, исходя из стандартных (теоретических) размеров этого алюминиевого проката.

Стандартные размеры листов

Замеры листа могут несколько выправить ситуацию, но не всегда. Обычно их делают по 1-ой длинной, 1-ой широкой стороне, и в 1-м месте с краю штангенциркулем или микрометром определяют толщину. Но размеры противоположных сторон могут отличаться. А в промежутке между углами ширина и длина тоже могут "плавать". То же относится и к толщине, которая на какие-нибудь сотые или тысячные миллиметра будет меняться по всей площади изделия.

Второй момент, влияющий на точность расчетов – какое значение плотности алюминия было подставлено в формулы вычисления. Ведь вес рассчитывают умножением объема изделия на плотность материала, из которого он изготовлен. Значение веса 1 м листа из таблицы ГОСТ и справочников рассчитывали, подставляя величину 2,85 г/см³ (2850 кг/м³). Она соответствует плотности сплавов В95-2, В95-1, В95 и некоторых других. Но марок алюминия и его сплавов много, и у каждого своя величина этого параметра. Она может незначительно, но отличаться от использованной для вычислений табличной массы. И тогда взятое из ГОСТ значение веса 1 м будет еще больше (с учетом принятых теоретических размеров) отличаться от реальной массы.

Для возможности корректировать табличную теоретическую массу 1 м в ГОСТ даны переводные коэффициенты по ряду марок алюминиевых сплавов. Выбрав нужный, умножаем на него справочную величину веса.

2 Расчет с использованием таблиц ГОСТ или справочников

Этот способ наиболее точный и позволяет свести вероятность совершения математической ошибки в процессе расчета к минимуму. Первое обеспечивается за счет того, что в таблицах даны величины веса 1 погонного метра для стандартной толщины и ширины выпускаемых алюминиевых листов. Причем в ГОСТ приводятся несколько таблиц – каждая с учетом определенной точности изготовления изделий. Еще в одной отдельно приведены значения веса для марок сплавов АМг6, АМг5, и АМг3.

Так как все эти расчетные величины были сделаны специалистами, да еще с учетом точности изготовления листов и предельных отклонений размеров, то в качестве теоретических они являются наиболее точными. Вероятность допустить ошибку снижается за счет того, что вычислительных операций меньше, чем при других расчетах. Не надо определять базовую величину – удельный вес листа. В таблицах она дана для 1 погонного метра по каждой стандартной ширине.

Чтобы подсчитать, сколько весит лист, надо, основываясь на точности его изготовления, если такие данные есть, выбрать соответствующую таблицу. Если такой информации нет, останавливаемся на таблице, предназначенной для изделий, изготовленных с нормальной точностью по ширине и толщине, так как такая продукция наиболее распространена.

Таблица удельного веса алюминиевых сплавов

Выбираем в таблице вес 1 м, соответствующий толщине и ширине рассчитываемого листа. Затем умножаем его на длину всего проката или 1-го изделия. Это и будет вес алюминиевого листа. Чтобы вычисления были более точными, надо учесть марку сплава, из которого был изготовлен лист. В таблицах даны значения для В95-2, В95-1, В95 с плотностью 2,85 г/см³. Если лист изготовлен из другого сплава, но марка его известна, ищем соответствующий переводной коэффициент в ГОСТ или справочнике. Умножаем на него полученную величину массы листа.

В ГОСТ даны коэффициенты не для всех сплавов. Для неуказанных предлагается общий: алюминий всех остальных марок – 0,95. Можно воспользоваться им либо попробовать найти плотность сплава, из которого изготовлен рассчитываемый лист, в других источниках справочной информации. Если найденная величина не равна 2,85 г/см³ (2850 кг/м³), делаем корректировку:

1. Делим вычисленную массу на 2,85 г/см³ или 2850 кг/м³ – выбираем с единицами измерения, соответствующими тем, что у найденной плотности.
2. Умножаем полученное значение на найденную плотность.

Если рассчитываемый лист оказался нестандартной ширины, можно поступить следующим образом. Выбираем в таблице величину веса 1 м для ширины, наиболее близкой к размеру имеющегося изделия. Делим ее на табличную ширину, а затем умножаем на размер расчетного листа. В итоге получаем вес 1 м имеющегося изделия. Дальше вычисляем, как было описано выше.

3 Как вычислить вес листа по удельной массе 1 м²?

Как было отмечено выше, лучше рассчитывать вес листа, используя справочные таблицы. Так что, если они под рукой, следует руководствоваться рекомендациями предыдущей главы. Если нет, то этой. Сначала замеряем ширину, толщину и длину изделия.

Прежде, чем вычислять массу алюминиевого листа, можно рассчитать удельный вес его 1 м². Для этого сначала определяем объем м2:

• V = L*H*T,
• где L, H и T – длина, ширина и толщина изделия в м.
• Так как L и H листа размером в 1 м² равны 1 м, формула приобретает вид:
• V = 1*1*T.

Определение массы изделия

Затем находим по справочникам плотность сплава (P), из которого изготовлен лист. Если она дана в  г/см³, переводим в кг/м³ – умножаем справочную величину на 1000. Когда под рукой нет таблиц, можно подставить плотность алюминия – 2700 кг/м³. Рассчитываем удельный вес: m =  V*P.

Полученный вес 1 м² будет в кг. Затем умножаем его на ширину и длину листа. В результате получаем искомую массу алюминиевого изделия. Можно выполнить расчет без промежуточного вычисления удельной массы. Он предлагается ниже. Просто один раз определив удельную массу, ее можно при необходимости вновь использовать, как универсальную константу для расчета веса изделий из того же сплава и с той же толщиной, но с другими шириной и длиной.

4 Усредненный расчет по размерам листа

Делаем несколько замеров ширины, длины и толщины в разных местах изделия. Выбираем по одному максимальному и минимальному значению для каждого размера. Вычисляем их средние величины: максимальное складываем с минимальным, а полученную сумму делим на 2.

Проведение замеров листа

После этого находим объем листа:

• V = L*H*T,
• где L, H и T – средние значения длины, ширины и толщины в м.

Находим массу листа: M = V*P. Плотность P определяем так же, как и в предыдущей главе.