Написать автору

ТИЦ и PageRank ru3dnn.jimdo.com

Расчёт веса погонного метра трубы Д16Т

Данный материал нашёл очень широкое применение среди радиолюбителей при изготовлении антенн. Очень часто возникает необходимость произвести расчёт веса будущей конструкции антенны и мачты для определения нагрузки на поворотное устройство, определения К-фактора, ветровой нагрузки.

В конце 1930-х годов правление фирмы Dürener Metallwerke AG и исследовательские лаборатории располагались в Берлине, район Борзигвальде. Здесь в начале 1940-х годов разрабатывались деформируемые высокопрочные сплавы системы Al-Zn-Mg, нашедшие применение в самолетостроении Германии.

Особенности сплава Д16Т и его получение

Дюраль – термин, ставший торговой маркой алюминиевого сплава 16. Дюраль - Д16Т термин использующийся по большей части в профессиональном или разговорном сленге. Другие названия сплава - дюралюминий или дуралюминий, дюралюмин. Одна из наиболее ярких особенностей Д16Т – это один из первых сплавов, упрочняемых старением.

Дюралюмин, или, как уже говорилось выше, дюраль – это сплав алюминия с легирующими элементами. В качестве элементов, вводимых в состав сплава и улучшающих его свойства, используют медь (занимает порядка 4,4 процента массы), магний (1,5 процента), марганца (0,5 процента) и небольшое количество кремния и железа.

Дюралюминий Д16Т получается из сплава Д16. Для этого последний нагревают до температуры 500 градусов Цельсия, а затем закаливают в воде. С помощью искусственного или естественного старения достигается высокая механическая прочность.

Д16Т – один из наиболее востребованных алюминиевых сплавов. Такой популярности сплав добился за счет высоких прочностных показателей, которых добиваются с помощью термообработки, закалки и естественного старения. Еще одна характерная особенность сплава – после закалки Д16Т приобретает твердость и легкость.

Основные характеристики Д16Т труб

Д16Т труба отличается от аналогов из других материалов тем, что имеет высокие показатели прочности, благодаря свойствам используемого сплава. Еще одна отличительная особенность Д16Т труб – высокая статическая прочность, показатели которой достигают порядка 450 – 500 МПа. Кроме этого такой вид труб характеризуется высокой усталостной прочностью, а также вязкостью разрушения.

Наряду с очевидными преимуществами, конечно же, есть и недостатки. Трубы из дюраля обладают низкой коррозионной стойкостью. Эта проблема решается с помощью плакировки труб чистым алюминием. Плакированная Д16АТ труба обладает коррозионной стойкостью схожей с чистым алюминием. Надо отметить, что материал маркированный Д16АТ является плакированным, т.е. покрытым плёнкой чистого алюминия для сопротивления коррозии. Важно, что если вам надо покрывать алюминий другим материалом, например красить, то плакировочный слой надо удалять.

где:

 

D - Наружный диаметр
b - Толщина стенки
d - Внутренний диаметр
S - Площадь поперечного сечения
L - Длина
V - Объем материала
ρ - Плотность материала
m - Масса

Преобразовывая, получим формулу для вычисления массы:

Тогда объём будет:

В итоге получаем:


Нам заведомо известны некоторые значения – это плотность и длина.
Плотность (не удельный вес!) Д16Т = 2,78 г/см.кв и он должен отвечать даже ГОСТу. На самом же деле, если учесть, что труба не идеальный цилиндр (есть у нее и припухлости и диаметр гуляет и расцентровка ...) то надо ли ловить граммы? Производители обычно опираются на значения от 2.66 до 2.797.
Длина – это 1 метр.
Если подставлять свои значения в эти формулы и соблюсти размерность величин по системе СИ, то полученные данные можно свести в единую таблицу:

Теоретическая масса труб холоднодеформированных из алюминия и алюминиевых сплавов ГОСТ 18475-82