Formula Teras untuk Pengiraan Berat Cincin Aluminium
Formula teras untuk mengira berat cincin aluminium ialah:
Berat = Isipadu × Ketumpatan Aluminium
Cincin aluminium pada asasnya ialah a struktur silinder berongga. Oleh itu, isipadu sebenar mesti dikira terlebih dahulu, dan kemudian didarab dengan ketumpatan bahan untuk mendapatkan berat. Langkah-langkah terperinci adalah seperti berikut.
saya. Parameter Utama
1. Ketumpatan Aluminium
- Ketumpatan aluminium tulen ialah 2.7 g/cm³ (atau 2700 kg/m³).
- Aloi aluminium biasa seperti 3003, 6061, dan 1060 mempunyai ketumpatan yang sedikit berbeza, biasanya dalam julat 2.68–2.73 g/cm³.
- Untuk pengiraan industri, 2.7 g/cm³ lazimnya digunakan sebagai nilai piawai untuk memudahkan pengiraan.
2. Parameter Dimensi Cincin Aluminium
Tiga dimensi berikut mesti diukur atau ditentukan. Semua unit mesti konsisten (cm atau m adalah disyorkan):
- Diameter luar D → jejari luar R = D / 2
- Diameter dalam d → jejari dalam r = d / 2
- Ketinggian (atau ketebalan) daripada cincin itu h
II. Pengiraan Isipadu Cincin Aluminium
Isipadu gelang aluminium dikira sebagai:
Isipadu = Isipadu silinder luar − Isipadu silinder dalam
Formula isipadu silinder ialah:
[V = pi r^2 h]
Oleh itu, isipadu cincin aluminium ialah:
[V = pi times (R^2 – r^2) \kali h]
Atau dikira terus menggunakan diameter:
[V = pi times left[\kiri(\frac{D}{2}\betul)^2 – \kiri(\frac{d}{2}\betul)^2betul] \kali h]
Untuk ketepatan industri, π = 3.14 adalah mencukupi.
III. Pengiraan Berat Cincin Aluminium
Darabkan isipadu yang dikira dengan ketumpatan aluminium:
[m = V kali rho]
- Jika V berada dalam cm³ dan ketumpatan adalah 2.7 g/cm³, hasilnya masuk gram (g). Bahagikan dengan 1000 untuk menukar kepada kilogram (kg).
- Jika V berada dalam m³ dan ketumpatan adalah 2700 kg/m³, hasilnya langsung masuk kilogram (kg).
IV. Contoh Pengiraan
Andaikan cincin aluminium dengan parameter berikut:
- Diameter luar D = 20 cm
- Diameter dalam d = 16 cm
- Ketinggian h = 5 cm
Langkah 1: Kira jejari
- R = 10 cm, r = 8 cm
Langkah 2: Kira isipadu
[V = 3.14 \kali (10^2 – 8^2) \kali 5]
[V = 3.14 \kali (100 – 64) \kali 5 = 565.2\ \teks{cm}^3]
Langkah 3: Kira berat
[m = 565.2\ \teks{cm}^3 kali 2.7\ \teks{g/cm}^3 = 1526.04\ \teks{g} = 1.526\ \teks{kg}]
V. Nota dan Pertimbangan Praktikal
- Konsistensi unit
Dimensi dan unit ketumpatan mesti sepadan; sebaliknya, ralat susunan magnitud yang ketara mungkin berlaku. - Sisihan pembuatan
Jika chamfers, fillet, elaun pemesinan, atau terdapat ketebalan yang tidak sekata, nilai teori mungkin berbeza daripada berat sebenar oleh 3%–5%. Untuk pengeluaran besar-besaran, pensampelan dan penimbangan disyorkan untuk penentukuran. - Variasi ketumpatan aloi
Aloi aluminium berkekuatan tinggi seperti 2024 mempunyai ketumpatan kira-kira 2.78 g/cm³, dan nilai ketumpatan hendaklah diselaraskan dengan sewajarnya dalam pengiraan.
VI. Jadual Rujukan: Contoh Pengiraan Berat Cakera Aluminium
| Tidak. | Diameter Cakera Aluminium (D) | Ketebalan (h) | Jejari r = D/2 (cm) | Isipadu setiap Cakera V = πr²h (cm³) | Berat setiap Cakera m = V × 2.7 (g) | Berat per 100 Cakera (kg) | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100 mm = 10 cm | 2.0 mm = 0.2 cm | 5.0 | 3.14 × 5² × 0.2 = 15.7 | 42.39 | 4.24 | Cakera aluminium alat memasak |
| 2 | 50 mm = 5 cm | 0.5 mm = 0.05 cm | 2.5 | 3.14 × 2.5² × 0.05 = 0.98 | 2.65 | 0.27 | Pengatur jarak komponen elektronik |
| 3 | 80 mm = 8 cm | 1.0 mm = 0.1 cm | 4.0 | 3.14 × 4² × 0.1 = 5.02 | 13.56 | 1.36 | Pengecapan perkakasan kosong |
| 4 | 150 mm = 15 cm | 1.5 mm = 0.15 cm | 7.5 | 3.14 × 7.5² × 0.15 = 26.49 | 71.53 | 7.15 | Bahan asas periuk alat memasak |
| 5 | 200 mm = 20 cm | 2.0 mm = 0.2 cm | 10.0 | 3.14 × 10² × 0.2 = 62.8 | 169.56 | 16.96 | Panel alat memasak yang besar |
| 6 | 300 mm = 30 cm | 3.0 mm = 0.3 cm | 15.0 | 3.14 × 15² × 0.3 = 211.95 | 572.27 | 57.23 | Penutup peralatan industri |