Формула расчета теоретического веса трубы
Рассчитать вес трубы можно так же по специальным формулам, которые мы рассмотрим ниже. Данными в таких формулах являются размеры труб, которые можно взять из заводской маркировки. Итак, во всех формулах расчета мы будем находить вес 1 погонного метра.
Для полых труб круглого сечения:
Вес 1 п/м = (Д — Т) * Т * 0,025
где:
Д – наружный диаметр трубы ; Т – толщина стенки ; 0,025 – постоянный коэффициент для круглой трубы.
Для полых труб квадратного сечения:
Вес 1 п/м = (Ш — Т) * Т * 0,0316
где:
Ш – размер одной из сторон ; Т – толщина стенки ; 0,0316 – постоянный коэффициент для квадратной трубы.
Для полых труб прямоугольного сечения:
Вес 1 п/м = (Ш1 + Ш2 — 2Т) * Т * 0,0158
где:
Ш1 – размер одной стороны ; Ш2 – размер второй стороны ; Т – толщина стенки ; 0,0158 – постоянный коэффициент для прямоугольной трубы.
Это интересно: Способы сантехнического соединения труб: цанговое, резьбовое, раструбное
Что это такое удельный вес трубы?
нужно просто измерить или знать в метрах длину
- длины сторон – для профильного трубопроката (прямоугольного, квадратного);
- диаметр наружного сечения для круглой трубной продукции;
- марка стали (для более точного вычисления);
- толщина стенки изделия.
Эту информацию можно найти в сопроводительных документах на металлопрокат или замерить своими руками. Любому типоразмеру трубы соответствует своя конкретная удельная масса. Данную величину можно определить одним из возможных способов и после умножения на общую длину трубопроката получают необходимый суммарный вес трубы (одной или общего количества этой металлопродукции).
Пример расчёта веса трубы стальной круглой
Независимо от того, какой метод расчёта будет использоваться, необходимо знать численные значения следующих параметров круглого стального трубопроката:
- толщина стенки;
- наружный диаметр.
Из курса физики средней школы известно, что для определения удельного веса трубы стальной следует умножить объём использованного материала на его же плотность. Последний параметр – величина постоянная, в то время как объём материала (в нашем случае это сталь) нужно вычислить. Решить такую задачу можно двумя методами. Это — расчёт объём листа, образующего круглую трубу, или вычисление разности объёмов внешнего цилиндра и цилиндра внутреннего.
1. Для расчета веса трубы (например, диаметром 168 мм с толщиной стенки 8 мм) первым способом, сначала нужно определить длину окружности:
L = π*D — 3,14*0,168 = 0,52752 м.
Здесь: D – диаметр изделия, а — всем известная математическая трансцендентная константа.
Для расчета веса трубы измеряется ее внешний диаметр и толщина стенки
Следующий шаг – вычисление площади наружной поверхности. Выполняется такой расчёт путём умножения окружности единицы продукции круглого трубопроката на её же длину. При вычислении веса метра трубы стальной в нашем случае формула принимает следующий вид:
S = 0,52752*1 = 0,52752 м²,
где S – площадь поверхности 1 м круглой трубы.
На очередном этапе расчёта веса 1 метра трубы круглой вычисляется объём использованной для производства данного изделия стали. Делается это умножением площади на толщину стенки:
V = S*W = 0,52752*0,008 = 0,00422 м²
На последнем шаге вычисления веса 1 метра трубы стальной круглой выясняется плотность стали. В специальной таблице значение данного параметра указано такое – 7850 кг/м³. Затем плотность стали умножается на объём:
Р = 7850*0,00422 = 33,127 кг.
В таблице №1 приведены результаты расчета для трубной продукции самых ходовых типоразмеров. Необходимо подчеркнуть, что это – теоретическое значение веса одного погонного метра трубы.
Таблица 1
| Дюймы | Наружный диаметр | Условный проход | Толщина стенки | Вес 1 м погонного, кг | ||||
| Усилен- ных | Обыкно- венных | Лёгких | Усилен- ных | Обыкно- венных | Лёгких | |||
| 2 ½ | 75,5 | 65 | 4,5 | 4,0 | 3,20 | 7,88 | 7,05 | 5,71 |
| 2 ¼ | 57 | |||||||
| 2 | 60,0 | 50 | 4,50 | 3,50 | 3 | 6,16 | 4,88 | 4,22 |
| 1 ¾ | 45 | |||||||
| 1 ½ | 48,0 | 40 | 4 | 3,50 | 3 | 4,34 | 3,84 | 3,33 |
| 1 ¼ | 42,3 | 32 | 4,0 | 3,20 | 2,80 | 3,78 | 3,09 | 2,73 |
| 1 | 33,5 | 25 | 4 | 3,20 | 2,8 | 2,91 | 2,39 | 2,12 |
| ¾ | 26,8 | 20 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,86 | 1,66 | 1,5 |
| ½ | 21,3 | 15 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,43 | 1,28 | 1,16 |
| ¼ | 10,2 | 6,0 | 2,50 | 2,0 | 1,80 | 0,47 | 0,4 | 0,37 |
2. Расчёт веса одного погонного метра трубы вторым методом предполагает вычисление объёмов внутреннего и внешнего цилиндров. Первый шаг – расчёт площадей внешней и внутренней поверхностей.
Внешняя площадь равна:
Sнар. = π*D — 3,14*0,168 = 0,5278 м².
Чтобы рассчитать внутреннюю площадь, сначала необходимо узнать диаметр внутреннего цилиндра. Он такой: 0,168-0,016=0,152 мм. А внутренняя площадь равна 0,152×3,14=0,4773
Далее уже можно вычислять объёмы. С учётом того, что эта методика касается расчёта веса метра трубы стальной круглой, формулы выглядят очень просто.
Объём внешнего цилиндра будет равен 0,5278×1= 0,5278, а внутреннего 0,4773×1=0,4773.
Разность объёмов составляет: 0,5278-0,4773=0,00505.
Чтобы окончательно рассчитать вес трубы из стали, осталось только умножить объём на плотность:
0,00505×7850=39,64 кг.
При проверке труб на соответствие стандартам производства допускается наличие небольших погрешностей в размерах, поэтому результаты расчетов по формулам могут не совпадать с таблицами ГОСТов
Как мы видим, результаты не совпали. Но разница в разумных пределах.
От чего зависит вес?
Указанные изделия могут иметь стенки толщиной от 1 мм до 1,4 см. Соответственно, чем она грубее, тем больше весит изделия. Кроме того, размер определяет сферу ее применения.
Например, трубы с толщиной в 1 см и более могут использоваться в качестве опорных элементов. Они очень прочны, не деформируются, отлично выдерживают динамические и механические нагрузки.
Вторым параметром является сечение изделия. Так, наименьший показатель составляет 1 см. Однако на рынке представлены виды и в 15 см. Максимальный размер достигает 18 см.
При этом размер ее стенок являются взаимозависимыми показателями. Если сечение максимальное, то для сохранения прочности изделия, необходимы максимально толстые стенки. Соответственно, вес будет значительным.
Проведение расчетов
Следовательно, объем рассчитывается путем умножения площади внутреннего сечения трубы на ее длину.
Сечение трубопроводов чаще всего имеет форму круга, площадь которого равна произведению квадрата радиуса на число π = 3,14. Или, как вариант, произведению π на квадрат диаметра, поделенный на 4. Формула объема цилиндра (в нашем случае — воды) выглядит так:
Таким образом, объем воды в трубе равен произведению площади сечения на длину трубы в метрах. Полученная величина покажет количество воды в м3.
Рассмотрим, как рассчитать объем трубы не в кубометрах, а в литрах. Для расчета надо умножить ее объем на 1000, именно столько литров вмещает один кубометр. Можно сразу считать объем трубопровода в литрах, но для этого надо все измерения длины производить в дециметрах, площадь трубы также надо считать в квадратных дециметрах. Это неудобно и наверняка внесет путаницу, поэтому проще найти кубометры и умножить их на 1000. Посчитать объём трубы в м3 поможет рассмотренная формула или онлайн-калькулятор, которых много в сети Интернет. Все они действуют по единому принципу — в пустые графы надо внести свои данные, нажать кнопку, и система мгновенно выдаст правильный результат.
Площадь поперечного сечения
S = 0,785 × D2
При этом ситуация будет выглядеть несколько сложнее, чем это представляется поначалу. Дело в том, что для расчета нужен внутренний диаметр, который измеряется обычным штангенциркулем. Как найти объем жидкости, если неизвестна толщина стенок трубы, а доступен только наружный диаметр.
Если возможности измерить внутренний диаметр нет, то приходится либо использовать предполагаемое значение, либо делать два (или более) расчета, из которых выбирать наиболее подходящее значение.
Толщина стенок может составлять один или два миллиметра, для изделий большого диаметра толщина может быть до 5 мм. При большой длине объем трубопровода с толстыми стенками значительно отличается от объема тонкостенных труб. В некоторых ситуациях важно найти точное значение, например, рассчитывая количество теплоносителя в системе теплого пола, отопительном контуре дома
Для тех, кто затрудняется, как посчитать площадь трубы, создан онлайн-калькулятор (и не один). Его легко отыскать в сети Интернет и, подставляя в окошечки программы собственные данные, легко и быстро получить необходимые значения.
Сколько жидкости в системе
Рассмотрим, как посчитать количество воды или иной жидкости во всей системе. Самый простой вариант — вычислить площадь сечения и умножить ее на суммарную длину трубопровода. Однако систем, состоящих из одних только труб, не бывает. Кроме того, трубопроводы тоже разные, что способно изменить искомое значение в большую или меньшую сторону.
- трубопроводы;
- радиаторы, конвекторы или иные нагревательные приборы;
- задвижки, шаровые краны, прочая запорная аппаратура.
Если речь идет о системе частного дома, то в расчет придется принимать дополнительные элементы:
- котел отопления;
- расширительный бак;
- система теплого пола (если она есть);
- коллектор отопления, регулировочный узел;
- фитинги, переходники и прочие дополнительные элементы.
Таким образом рассчитывается вместимость всех участков трубопроводов. Внутреннюю емкость фитингов можно найти в сети или вычислить самостоятельно.
Для узлов регулировки, коллекторов и прочих приборов данные указываются в документации: техническом паспорте, руководстве пользователя или иных сопроводительных документах. Объем всей системы является суммой габаритов всех ее элементов.
Внутренний объем
Существенно облегчает расчет расчет объема воды в 1 метре трубы таблица, приведенная ниже. Она содержит параметры трубопроводов и объемы 1 и 10 погонных метров. Значения приведены именно в литрах, поскольку большинство проблем возникает именно на стадии перевода кубометров в литры. Вместо того, чтобы мучиться с калькулятором и считать количество воды в 1 погонном метре, таблица сразу выдает нужное значение, необходимо лишь измерить внутренний диаметр. Если это сделать невозможно, система собрана и уже функционирует, то можно вычесть из имеющегося диаметра 2 или 4 мм и найти необходимое значение.
Из таблицы можно получить данные о всех существующих типоразмерах труб с внутренним диаметром от 4 до 1000 мм. Это самые распространенные варианты, а другие вряд ли могут понадобиться. Данные достаточно точны, и могут обеспечить вполне качественный подсчет параметров системы или отдельной трубы.
Определение объёма системы
Итак, объем жидкости внутри трубы соответствует объему этой трубы, за исключением некоторых незначительных погрешностей
Но при подходе к вычислению объема отопительной системы целиком, важно учесть тот факт, что в ее состав входят трубы различного диаметра, переходники, котел, отопительный и расширительный бак, радиатор и прочие элементы конструкции
Система отопления для частного дома
Итоговым общим результатом вычисления объема системы считается сумма объемов жидкостей, находящихся в каждом отдельном элементе. Поэтапно рассмотрим процесс расчета объема всей системы отопления:
- Начинать рекомендуется с элементов системы, данные об объеме которых известны и указаны в документах от производителя (паспорт, сертификат). Например, без труда рассчитывается объем жидкости из радиатора. Для этого необходимо перемножить объем жидкости в одной секции (он указан в паспорте) и общее количество секций. Пример: имеется биметаллический радиатор на 7 секций, в документах указан объем одной 0,25 литра (составляет 0,0002м³), путем перемножения получаем общий объем радиатора 1,4л или 0,0014м³.
- Определение объема расширительного бачка. Самым простейший метод произвести данный замер, просто залить его полностью жидкостью. Слить, а получившийся объем жидкости и является объемом конкретного расширительного бачка.
- Расчет всех труб системы. В случае, когда в системе все трубы одного диаметра, необходимо просто умножить полученный результат площади сечения на суммарную длину всех труб. Если же все трубы разного диаметра, то необходимо вычислить аналогичным, приведенным выше, способом объем каждой трубы и суммировать результаты.
Выше был рассмотрен простейший способ вычисления объема жидкости в трубах. В других более подробных источниках можно найти иные способы и формулы вычисления, где учитываются многие дополнительные факторы, такие как материал трубы, шероховатость и прочее.
Методы сгибания труб по радиусу
Процесс сгибания стальных труб по радиусу позволяет придавать им частичную или полную изогнуто-плавную конфигурацию, которая не зависит от формы сечения профиля. Так, при сгибании полого профиля на стальную заготовку, одновременно действует сила, сжимающая ее по внутренней стенке и усилие, растягивающее по внешнему радиусу. Специфика такого процесса состоит в том, что:
- профиль в момент придания ему формы загиба может получить искривление, при котором трубой будет утрачена соосность;
- при растяжении наружной стенки трубы на участке максимального радиуса может произойти разрыв стенки за счет воздействия радиальной силы;
- сдавливаемая внутренняя часть трубы при неравномерном сокращении будет сминаться складками в виде гофры от приложения тангенциальных сил.
Поэтому существуют два основных способа, при которых производиться гибка трубы по радиусу, а именно:
- непосредственно на холодной трубе,
- при разогреве места сгиба.
Холодный способ используют в основном для труб с малым диаметром, но в этом случае необходимо четко знать минимальный радиус гиба трубы по осевой линии.
При разогреве места сгибания создаются более благоприятные условия для процесса заданной деформации, так как металл приобретает достаточную пластичность, снижая вероятность образования различных дефектов. Горячие способы сгибания трубы по радиусу применяют в основном для заготовок большого диаметра, так как эта методика является более затратной и требует большего времени для осуществления единичного гиба.
При использовании обоих способов необходимо знать технологический процесс, который позволит обеспечить равномерное сечение металлической трубы на всем протяжении радиуса искривления и полное отсутствие на стенках трещин и складок.
Способы расчета удельного веса
- длины;
- высоты, ширины или диаметра;
- толщины стенок.
Поэтому указывается как масса объема (в м. кв.) профильной или цилиндрической формы, наполненной однородной сталью с необходимой плотностью (в кг/м. куб.). Длина трубы при определении ее удельной массы равняется один метр. Для стального трубопроката, при любых расчетах, плотность состава, из которого он сделан, постоянно принимается за величину 7850кг/м. куб. Чтобы определить вес одного метра стальной трубы (удельный вес) выбирают один из таких способов:
- по расчетным формулам;
- при помощи таблиц, где искомые данные указаны для стандартных размеров трубного проката.
В любом случае полученные данные являются только теоретическим расчетом. Это объясняется следующими причинами:
- при расчетах часто приходится округлять рассчитанные значения;
- при расчетах форма трубы подразумевается геометрически правильной, то есть, не учитываются наплывы металла на сварочном стыке, закругления в углах (для профильного проката), уменьшение или превышение размеров относительно типовых в пределах допустимых ГОСТ;
- плотность разных марок стали отличается от 7850 кг/м. куб. и для многих сплавов разница довольно значительна при определении веса большого количества трубной продукции.
При помощи специальных таблиц определяют максимально приближенный теоретический показатель удельного веса трубопроката, так как при их составлении использовались сложные математические формулы, которые максимально учитывали технологию производства и геометрию изделий. Чтобы воспользоваться данным вариантом расчета, вначале по имеющимся данным о трубопрокате определяют его тип. После находят в справочной литературе соответствующую этому металлопрокату таблицу или ГОСТ на этот сортамент.
Табличный вариант расчета хорош тем, что он не требует выполнения каких-то расчетов, что исключает при вычислениях вероятность допущения математической ошибки. Но этот способ подразумевает наличия специальной литературы. Наиболее универсальный вариант – это использование математических формул. Этот способ можно применять в любых условиях, даже, так сказать «полевых», вдали от возможностей и благ цивилизации.
Определение удельного веса трубы по формулам
Как уже выше говорилось, в основе расчета находится определение объема сырья, израсходованного для производства одного метра трубопроката. Затем данную величину нужно умножить на плотность состава (в случае со сталью на 7850кг/м3). Искомый объем определяют таким способом:
- Рассчитывают объем части трубы длиной в один метр по ее внешним размерам. Для чего определяют площадь сечения трубы, которую умножают на длину, в нашем случае на 1 метр.
- Рассчитывают объем полой части трубы длиной 1 метр. Для чего вначале определяют размеры полости (для круглого изделия внутренний диаметр рассчитывают, вычитая от внешнего диаметра двойную толщину стенки, а для профильного трубопроката – определяют высоту и ширину внутреннего диаметра, вычитая двойную толщину от внешних размеров). После, по полученным результатам делают расчет, аналогичный указанному в первом пункте.
- В конце, от первого результата вычитают второй, это и является объемом трубы.
Все подсчеты делаются только после перевода исходных показателей в килограммы и метры. Определение объема круглого и цилиндрического сечения труб происходит по такой формуле:
V = RхRх3,14хL, где:
- V – объем;
- R – радиус;
- L – длина.
Еще одна несложная формула, но уже для стальных круглых труб:
Вес =3.14х(D – T)хTхLхP, где:
- D – внешний диаметр;
- T – толщина стенки;
- L – длина;
- P – плотность стали.
данные нужно перевести в миллиметры
Удельный вес = (A–T)хTх0.0316
Для прямоугольных труб:
Удельный вес = (A+B–2хT)хTх0.0158
То есть, чтобы определить точный вес материала можно использовать специальные таблицы, где указана масса труб с учетом сечения, диаметра и иных показателей. Если под рукой нет этой таблицы, то всегда можно использовать специальный калькулятор, где для расчета искомых величин достаточно только ввести необходимые данные, такие как толщину стенок и тип сечения конструкции. Каким образом определять удельную массу каждый выбирает сам.
https://youtube.com/watch?v=z4AjL8HmOcw
Калькулятор расчета объема и площади трубы
Инструкция для калькулятора онлайн расчета площади и объема трубы
Все параметры указываем в мм
L – Труба в длину.
D1 – Диаметр по внутренней части.
D2 – Диаметр по внешней части трубы.
При помощи данной программы, Вы сможете рассчитать объем воды или другой любой жидкости в трубе.
Для точного вычисления объема системы отопления к полученному результату необходимо прибавить объем отопительного котла и радиаторов. Как правило, эти параметры указаны в паспорте на изделии.
По результатам подсчетов, Вы узнаете объем трубопровода общий, на погонный метр, площадь поверхности трубы. Как правило, площадь поверхности применяется для подсчета требуемого количества лакокрасочного материала.
При вычислении необходимо указать наружный и внутренний диаметр трубопровода и его длину.
Программа выполняет вычисления поверхности труб по следующей формуле P=2*π*R2*L.
Вычисления объема трубы выполняется по формуле V=π*R1^2*L.
Где,
L— длина трубопровода.
R1— внутренний радиус.
R2— наружный радиус.
Как правильно выполняются вычисления объема тел
Расчет объема цилиндра, труб и других физических тел – классическая задача из прикладной науки и инженерной деятельности. Как правило, данная задача не является тривиальной. Согласно аналитическим формулам для вычисления объема жидкостей в различных телах и емкостях может оказаться очень затруднительным и громоздким. Но, в основном объем простых тел можно вычислить достаточно просто. К примеру, при помощи нескольких математических формул Вы сможете определить объем трубопровода. Как правило, количество жидкости в трубах определяется значением м3 или метры кубические. Однако в нашей программе, Вы получаете все расчеты в литрах, а площадь поверхности определяется в м2 – квадратных метрах.
Полезная информация
Размеры стальных трубопроводов для газоснабжения, отопления или водоснабжения указываются в целых дюймам (1″,2″) или его долях (1/2″, 3/4″). За 1″ согласно общепринятым меркам принимают 25,4 миллиметра. На сегодняшний день стальные трубы можно встретить в усиленном (с двойной стенкой) или в обычном исполнении.
Для усиленного и обычного трубопровода внутренние диаметры отличаются от стандартных – 25,4 миллиметра: так в усиленном, этот параметр составляет 25,5 миллиметров, а в стандартном или обычном – 27,1 миллиметр. Отсюда следует, что незначительно, но эти параметры отличаются, что тоже следует учесть при выборе труб для отопления или водоснабжения. Как правило, специалисты не особо вникают в эти подробности, так как для них важным условием является — Ду (Dn) или условный проход. Данная величина является безразмерной. Этот параметр можно определить с помощью специальных таблиц. Но нам не стоит вникать в эти подробности.
Стыковка различных стальных труб, размер которых представлен в дюймах с алюминиевыми, медными, пластиковыми и другими, данные которых представлены в миллиметрах, предусмотрены специальные переходники.
Как правило, данный вид расчета труб необходим в процессе вычисления размера расширительного бачка для отопительной системы. Объем воды в системе обогрева комнаты или дома, рассчитывается с помощью нашей программы в онлайн-режиме. Однако, зачастую, этими данными неопытные специалисты просто пренебрегают, что не стоит делать. Так как, для эффективного функционирования отопительной системы нужно учесть все параметры, чтобы правильно выбрать котел, насос и радиаторы. Также немаловажным объем жидкости в трубопроводе будет в том случае, когда вместо воды будет использовать антифриз в системе обогрева, который является достаточно дорогим и переплаты в этом случае будут излишни.
Чтобы определить объем жидкости необходимо правильно замерять наружный и внутренний диаметр трубопровода.
Примерный расчет можно выполнить исходя из пропорции 15 л жидкости на 1 кВт мощности отопительного котла
К примеру, у Вас котел на 4 кВт, отсюда получаем объем всей системы равен 60 литров (4х15)
Мы привели точные значения объема жидкости для разных радиаторов в системе отопления.
Объем воды:
- старая чугунная батарея в 1 секции – 1,7 литра;
- новая чугунная батарея в 1 секции – 1 литр;
- биметаллический радиатор в 1 секции – 0,25 литра;
- алюминиевый радиатор в 1 секции – 0,45 литра.
Заключение
Теперь Вы знаете, как можно правильно и быстро вычислить объем трубы для водоснабжения или системы отопления.
Расчёты различных параметров трубы
Для того чтобы сделать правильный расчёт необходимых показателей нержавейки, необходимо использовать следующие параметры:
- вид материала — из чего сделано трубопроводное изделие;
- тип сечения нержавейки;
- показатели толщины трубной стенки;
- длина нержавейки и др.
Применяя вышеперечисленные сведения, можно сделать расчёт объёма трубы, а затем – расчёт массы трубы или наоборот.
Некоторые сведения можно получить при измерении самой конструкции нержавейки.
Также определённую информацию (размеры металлических труб и др.) можно найти в различных сертификатах, справочных таблицах и ГОСТах.
Как правильно рассчитать параметры в быту
Чтобы корректно провести расчеты базовых параметров запланированного к использованию трубопроката, в первую очередь определяют тип материала и сечение детали, внешний и внутренний диаметр, толщину стенок и длину самой трубы.
Максимально полные данные относительно ГОСТов и стандартов можно почерпнуть в виртуальной поисково-информационной системе, предоставляющей открытый доступ к документации Федерального информационного фонда и всем текущим тематическим обновлениям
Часть данных получают быстро и просто, замерив строительной рулеткой выбранное изделие. Более подробную информацию предоставляют сопроводительные документы, сертификаты качества, выданные производителю соответствующими органами, профильные справочники, действующие ГОСТы и открытые интернет-источники.
Определение диаметра трубного материала
Для уточнения диаметра трубы, используемой в процессе ремонтно-монтажных работ, сначала измеряют ее окружность. Для этого подходит обыкновенная швейная сантиметровая лента. Если под рукой ее нет, трубу просто обматывают плотной ниткой, веревкой или шпагатом, а потом прикладывают фрагмент к линейке и узнают его длину.
Внешний диаметр трубы можно измерить самой обыкновенной рулеткой или канцелярской линейкой. Однако, эти способы уместны там, где к точности параметров предъявляются минимальные требования. Для более верных расчетов (вплоть до десятых миллиметра) лучше воспользоваться штангенциркулем. Правда, этот вариант замера актуален только для изделий с небольшим сечением
С целью последующих точных расчетов используют элементарную математическую формулу определения длины окружности:
L=πD
(L — обозначает длину внешней окружности круга; π — является постоянным числом «пи», имеющим во всех случаях одинаковое значение – 3,14 (для максимально точных расчетов во внимание принимаются до восьми цифр, стоящих после запятой); D — символизирует диаметр окружности круга). Чтобы корректно высчитать внешний диаметр уравнение преобразовывают в формулу D=L/π и производят все необходимые вычисления
Чтобы корректно высчитать внешний диаметр уравнение преобразовывают в формулу D=L/π и производят все необходимые вычисления.
Точные данные о внутреннем и внешнем диаметре трубы позволяют детально рассчитать фактическую пропускную способность трубопровода, его прочность и устойчивость к эксплуатационным нагрузкам
Для выяснения размера внутреннего диаметра круга в первую очередь замеряют толщину стенок трубного материала, а затем это значение, умноженное на 2, вычитают из числа, определяющего внешний диаметр изделия.
Замер параметров в сложных условиях
Если подлежащая обмеру труба труднодоступна, используют метод копирования и прикладывают к детали подходящий измерительный инструмент или предмет с уже известными параметрами, например, спичечный коробок.
Затем необходимую область фотографируют и все остальные вычисления совершают, ориентируясь на снимок. Полученные величины потом переводят в реальные параметры трубопроката с учетом масштаба сделанной съемки.
Нюансы замера диаметра труб для теплосистемы
В процессе обустройства отопительного комплекса диаметр труб определяют максимально правильно и точно. От корректности этих данных будет зависеть последующая эффективность работы всей системы и ее способность к производству необходимого количества обогрева.
Трубный материал, предназначенный для обустройства греющей системы, должен четко соответствовать заявленному диаметру. Слишком узкая арматура не выдержит активной циркуляции греющего элемента и быстро износится, а чрезмерно широкая будет терять тепло и не сможет должным образом отопить помещение
К трубам, смонтированным для отопления жилых или промышленных помещений, предъявляют особые требования. От них ждут высокой эксплуатационной устойчивости и способности выдерживать давление теплоносителя.
При использовании элементов не соответствующего диаметра выполнение этой задачи становится крайне затруднительным. В результате возникает значительная теплопотеря, и в квартире, доме, офисе или рабочем цеху становится холодно и некомфортно.
Пример расчёта веса трубы стальной круглой
Независимо от того, какой метод расчёта будет использоваться, необходимо знать численные значения следующих параметров круглого стального трубопроката:
- толщина стенки;
- наружный диаметр.
Из курса физики средней школы известно, что для определения удельного веса трубы стальной следует умножить объём использованного материала на его же плотность. Последний параметр – величина постоянная, в то время как объём материала (в нашем случае это сталь) нужно вычислить. Решить такую задачу можно двумя методами. Это — расчёт объём листа, образующего круглую трубу, или вычисление разности объёмов внешнего цилиндра и цилиндра внутреннего.
1. Для расчета веса трубы (например, диаметром 168 мм с толщиной стенки 8 мм) первым способом, сначала нужно определить длину окружности:
L = π*D — 3,14*0,168 = 0,52752 м.
Здесь: D – диаметр изделия, а — всем известная математическая трансцендентная константа.
Для расчета веса трубы измеряется ее внешний диаметр и толщина стенки
Следующий шаг – вычисление площади наружной поверхности. Выполняется такой расчёт путём умножения окружности единицы продукции круглого трубопроката на её же длину. При вычислении веса метра трубы стальной в нашем случае формула принимает следующий вид:
S = 0,52752*1 = 0,52752 м²,
где S – площадь поверхности 1 м круглой трубы.
На очередном этапе расчёта веса 1 метра трубы круглой вычисляется объём использованной для производства данного изделия стали. Делается это умножением площади на толщину стенки:
V = S*W = 0,52752*0,008 = 0,00422 м²
На последнем шаге вычисления веса 1 метра трубы стальной круглой выясняется плотность стали. В специальной таблице значение данного параметра указано такое – 7850 кг/м³. Затем плотность стали умножается на объём:
Р = 7850*0,00422 = 33,127 кг.
В таблице №1 приведены результаты расчета для трубной продукции самых ходовых типоразмеров. Необходимо подчеркнуть, что это – теоретическое значение веса одного погонного метра трубы.
Таблица 1
| Дюймы | Наружный диаметр | Условный проход | Толщина стенки | Вес 1 м погонного, кг | ||||
| Усилен- ных | Обыкно- венных | Лёгких | Усилен- ных | Обыкно- венных | Лёгких | |||
| 2 ½ | 75,5 | 65 | 4,5 | 4,0 | 3,20 | 7,88 | 7,05 | 5,71 |
| 2 ¼ | 57 | |||||||
| 2 | 60,0 | 50 | 4,50 | 3,50 | 3 | 6,16 | 4,88 | 4,22 |
| 1 ¾ | 45 | |||||||
| 1 ½ | 48,0 | 40 | 4 | 3,50 | 3 | 4,34 | 3,84 | 3,33 |
| 1 ¼ | 42,3 | 32 | 4,0 | 3,20 | 2,80 | 3,78 | 3,09 | 2,73 |
| 1 | 33,5 | 25 | 4 | 3,20 | 2,8 | 2,91 | 2,39 | 2,12 |
| ¾ | 26,8 | 20 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,86 | 1,66 | 1,5 |
| ½ | 21,3 | 15 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,43 | 1,28 | 1,16 |
| ¼ | 10,2 | 6,0 | 2,50 | 2,0 | 1,80 | 0,47 | 0,4 | 0,37 |
2. Расчёт веса одного погонного метра трубы вторым методом предполагает вычисление объёмов внутреннего и внешнего цилиндров. Первый шаг – расчёт площадей внешней и внутренней поверхностей.
Внешняя площадь равна:
Sнар. = π*D — 3,14*0,168 = 0,5278 м².
Чтобы рассчитать внутреннюю площадь, сначала необходимо узнать диаметр внутреннего цилиндра. Он такой: 0,168-0,016=0,152 мм. А внутренняя площадь равна 0,152×3,14=0,4773
Далее уже можно вычислять объёмы. С учётом того, что эта методика касается расчёта веса метра трубы стальной круглой, формулы выглядят очень просто.
Объём внешнего цилиндра будет равен 0,5278×1= 0,5278, а внутреннего 0,4773×1=0,4773.
Разность объёмов составляет: 0,5278-0,4773=0,00505.
Чтобы окончательно рассчитать вес трубы из стали, осталось только умножить объём на плотность:
0,00505×7850=39,64 кг.
При проверке труб на соответствие стандартам производства допускается наличие небольших погрешностей в размерах, поэтому результаты расчетов по формулам могут не совпадать с таблицами ГОСТов
Как мы видим, результаты не совпали. Но разница в разумных пределах.
