چگونه سازندگان پروفیل آلومینیوم ظرفیت باربری پروفیل ها را محاسبه می کنند؟

پروفیل های آلومینیومی بیشتر به عنوان مواد پشتیبانی مانند قاب تجهیزات، لبه ها، تیرها، براکت ها و ... استفاده می شوند. محاسبه تغییر شکل در انتخاب پروفیل آلومینیوم بسیار مهم است. پروفیل های آلومینیومی با ضخامت دیواره های مختلف و مقاطع مختلف تغییر شکل تنش های متفاوتی دارند.

چگونه می توان ظرفیت باربری پروفیل های آلومینیومی صنعتی را محاسبه کرد؟ فقط باید بدانیم که چگونه تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی صنعتی را محاسبه کنیم. با دانستن تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی صنعتی می توان ظرفیت باربری پروفیل ها را نیز محاسبه کرد.

بنابراین چگونه می توان تغییر شکل را بر اساس نیروی وارد بر پروفیل محاسبه کرد؟

بیایید ابتدا نگاهی به راه های اصلی تعمیر پروفیل های آلومینیومی بیاندازیم. سه نوع وجود دارد: ثابت در یک انتها، پشتیبانی در هر دو انتها و ثابت در هر دو انتها. فرمول های محاسبه نیرو و تغییر شکل این سه روش تثبیت متفاوت است.

بیایید ابتدا به فرمول محاسبه تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی تحت بار استاتیک نگاه کنیم:

فرمول های فوق فرمول هایی برای محاسبه تغییر شکل بار استاتیکی هستند که یک سر ثابت است، هر دو انتها پشتیبانی می شوند و هر دو انتها ثابت هستند. از فرمول می توان دریافت که مقدار تغییر شکل زمانی که یک انتها ثابت است، بیشترین میزان است، و به دنبال آن تکیه گاه در هر دو انتها قرار می گیرد، و کوچکترین تغییر شکل زمانی است که هر دو انتها ثابت باشند.

بیایید نگاهی به فرمول محاسبه تغییر شکل بدون بار بیاندازیم:

حداکثر تنش خمشی مجاز پروفیل های آلومینیومی:

بیش از حد این تنش ممکن است باعث ترک خوردن یا حتی شکستن پروفیل آلومینیوم شود.

متر: چگالی خطی پروفیل آلومینیوم (kg/cm3)

F: بار (N)

L: طول پروفیل آلومینیومی

E: مدول الاستیک (68600N/mm2)

I: اینرسی جمعی (cm4)

Z: اینرسی مقطعی (cm3)

گرم: 9.81 نیوتن بر کیلوگرم

f: مقدار تغییر شکل (mm)

یک مثال بزنید

فرمول محاسباتی برای تغییر شکل نیرو پروفیل آلومینیوم صنعتی است. با در نظر گرفتن پروفیل آلومینیومی 4545 به عنوان مثال، ما از قبل می دانیم که طول پروفیل آلومینیومی L=500 میلی متر است، بار آن F=800N (1kgf=9.81N) است، و هر دو انتها به طور ثابت پشتیبانی می شوند، سپس مقدار تغییر شکل پروفیل آلومینیومی = فرمول محاسبه نیرو پروفیل های آلومینیومی صنعتی: روش محاسبه عبارت است از: مقدار تغییر شکل δ = (800×5003) / 192×70000×15.12×104≈0.05mm. این مقدار تغییر شکل پروفیل آلومینیوم صنعتی 4545 است.

وقتی تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی صنعتی را می دانیم، طول و تغییر شکل پروفیل ها را در فرمول قرار می دهیم تا ظرفیت باربری را بدست آوریم. بر اساس این روش می توان مثالی زد. محاسبه باربری 1 متر 1 متر 1 متر با استفاده از پروفیل های آلومینیوم صنعتی 2020 تقریباً نشان می دهد که ظرفیت باربری 20 کیلوگرم است. اگر قاب آسفالت باشد، ظرفیت تحمل بار را می توان تا 40 کیلوگرم افزایش داد.

جدول بررسی سریع تغییر شکل پروفیل آلومینیوم

جدول بررسی سریع تغییر شکل پروفیل آلومینیوم عمدتاً برای توصیف مقدار تغییر شکل بدست آمده توسط پروفیل های آلومینیومی با مشخصات مختلف تحت تأثیر نیروهای خارجی تحت روش های مختلف تثبیت استفاده می شود. این مقدار تغییر شکل می تواند به عنوان یک مرجع عددی برای خواص فیزیکی قاب پروفیل آلومینیومی استفاده شود. طراحان می توانند از شکل زیر برای محاسبه سریع تغییر شکل پروفیل های آلومینیومی با مشخصات مختلف در حالت های مختلف استفاده کنند.

محدوده تحمل اندازه پروفیل آلومینیومی

محدوده تحمل پیچشی پروفیل آلومینیومی

پروفیل آلومینیومی تحمل خط مستقیم عرضی

تحمل خط مستقیم طولی پروفیل آلومینیومی

تحمل زاویه پروفیل آلومینیومی

در بالا، محدوده تحمل ابعاد استاندارد پروفیل‌های آلومینیومی را با جزئیات فهرست کرده‌ایم و داده‌های دقیقی را ارائه کرده‌ایم، که می‌توانیم از آنها به عنوان مبنایی برای تعیین اینکه آیا پروفیل‌های آلومینیومی محصولات واجد شرایط هستند استفاده کنیم. برای روش تشخیص، لطفاً به نمودار شماتیک زیر مراجعه کنید.

ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT آلومینیوم