روش انجام محاسبات پروفیل آلومینیوم

پروفیل آلومینیوم به عنوان یکی از انواع پروفیل‌ها، به دلیل کاربردهای فراوان در صنایع مختلف، اهمیت قابل توجهی دارد. این نوع پروفیل با تنوع بالایی در طرح‌ها و اندازه‌های مختلف ارائه می‌شود و اغلب دارای سطح مقطع مربع یا مستطیلی است. این مقاطع فلزی به دلیل وزن سبک و مقاومت بالا در برابر خوردگی، در صنایع مختلف طرفداران بسیاری دارند. در مقاله پیش‌ رو به صورت جامع محاسبات این پروفیل را بررسی خواهیم کرد. در صورتی که با این قطعات آشنایی ندارید، می‌توانید به مطلب پروفیل آلومینیوم چیست مراجعه کنید تا اطلاعات بیشتری درباره این محصولات کسب کنید.

تحلیل تنش پروفیل آلومینیوم

هنگامی که ویژگی‌های آلیاژها را مورد بررسی قرار می‌دهیم، نتیجه‌ی نهایی به دست آمده به عواملی مانند نوع آلیاژ، روش تولید و عملیات حرارتی مربوط می‌شود و ویژگی‌هایی مانند استحکام، سختی و… را تحت تأثیر قرار می‌دهد. یکی از ابزارهای پرکاربرد در بررسی رفتار مواد، منحنی تنش-کرنش است. این منحنی، که شامل بخش‌های مختلفی است، واکنش ماده نسبت به نیروی که بر روی آن اعمال می‌شود را نشان می‌دهد. ابتدا باید معنای تنش را مورد بررسی قرار دهیم.

تنش به معنای نیروهای داخلی است که به وجود می‌آید و قصد حفظ حالت اولیه‌ی یک جسم را هنگامی که نیروهای خارجی بر روی آن اعمال می‌شود، دارد. واحد کمیت برای این نیروهای داخلی، تنش است. به عبارت دیگر، تنش نشان‌دهنده مقدار نیروی داخلی است که بر روی یک مقطع بسیار کوچک یا هر نقطه‌ای از سطح مقطع اعمال می‌شود. وقتی می‌گوییم پروفیل آلومینیوم شیاردار فلان وزن را تحمل می‌کند، منظورمان از نظر فنی این است که به ازای وارد کردن مقدار مشخصی از نیرو (نیروی حاصل از وزن)، پروفیل آلومینیوم در آستانه شکست قرار می‌گیرد و اگر کمی بیشتر به آن نیرو اعمال کنیم، ممکن است مقطع فلزی مورد نظر شکسته شود.

محاسبات انحراف پروفیل آلومینیوم

در این قسمت، ما قصد داریم با روش‌های محاسبه مقدار انحراف یا deflection پروفیل‌ها آشنا شویم. پروفیل‌ها در ساخت مکانیزم‌های حرکتی و چارچوب بدنه دستگاه‌ها کاربرد وسیعی دارند و به طور کلی به دو صورت اقدام به، به‌دست آوردن انحراف آن می‌کنند؛ روش اول به صورت آنلاین و روش دوم به صورت استفاده از جدول و نمودار.

• به صورت آنلاین

با استفاده از روش آنلاین، شما می‌توانید به این سایت مراجعه کنید و میزان انحراف پروفیل دلخواه را تحت شرایط بارگذاری مشخص بدست آورید. پارامترهای ورودی این روش شامل نوع و طول پروفیل، وزن و بار اعمالی بر روی آن است. سپس در قسمت سمت راست، شرایط بارگذاری را انتخاب کرده و بر روی گزینه “Calculate” کلیک کنید.

• استفاده از جدول و نمودار

برای محاسبه میزان انحراف از نمودارهای توسعه داده شده توسط شرکت‌ها و موسسات مرتبط می‌توان استفاده کرد. یکی از این دستورالعمل‌ها، نمودار شرکت MISUMI بوده و روش استفاده از آن به صورت زیر است:

به عنوان مثال، یک تیر با مشخصات پروفیل آلومینیومی به ابعاد ۴۰*۴۰ و طول ۰٫۵ متر وجود دارد. روی این تیر باری با مقدار ۸۰۰ نیوتن اعمال می‌شود. ما قصد داریم انحراف این تیر را محاسبه کنیم.

1. مرحله اول: نیروی اعمالی در محور Y را مشخص کنید – نقطه ۱
2.  مرحله دوم: طول پروفیل را در محور X مشخص کنید – نقطه ۲
3. مرحله سوم: یک خط افقی از نقطه ۱ و یک خط عمودی از نقطه ۲ رسم کنید؛ تلاقی این دو خط نقطه ۳ را تشکیل می‌دهد.
4.   مرحله چهارم: مقدار ممان اینرسی مقطع پروفیل در سمت راست محور را مشخص کنید.
5.  مرحله پنجم: یک خط افقی از نقطه مشخص شده در مرحله قبل و یک خط موازی با خطوط مورب نمودار از نقطه ۳ رسم کنید. تلاقی این دو خط نقطه ۵ را تشکیل می‌دهد.
6.  مرحله ششم: یک خط عمودی از نقطه ۵ به سمت بالا رسم کنید و طبق شرایط مورد استفاده، با تقاطع آن با یکی از محورها، میزان انحراف پروفیل را مشخص کنید. در این روش، میزان انحراف پروفیل مورد نظر ۰٫۲ میلیمتر است.

محاسبات خم شدگی ممان پروفیل آلومینیوم

ممان اینرسی یا گشتاور دوم، یک خاصیت برجسته از مقطع یک پروفیل است که با محاسبه آن می‌توان به رفتار تیر یا پروفیل در برابر خمش و تغییر شکل حول محورهای آن پی برد. مقدار ممان اینرسی بیشتر، تنش و تغییر شکل خمشی مقطع را کاهش می‌دهد. برای محاسبه ممان اینرسی برای یک پروفیل، بایستی به محل نصب و محاسبات مربوط به فشار باد توجه کنید.

با استفاده از فرمول زیر می‌توان ممان اینرسی را محاسبه کرد:

I = m * d^2

در این فرمول I نمایانگر ممان اینرسی است. M نشان دهنده وزن و مقدار نیرویی است که بر پنجره اعمال می‌شود و d فاصله محوری بین محل اعمال نیرو و محور دوران است.

محاسبه وزن پروفیل آلومینیوم

برای محاسبه وزن این محصول، اطلاعات خواسته شده را در داخل فرمول زیر قرار می‌دهیم:

وزن پروفیل = طول پروفیل * ضخامت عرض * چگالی 2.7

در این فرمول، ضخامت، طول پروفیل و عرض به صورت میلی‌متر بوده و چگالی برابر با 2.7 است.

همچنین، برای محاسبه وزن ورق آلومینیوم، از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

وزن ورق = عرض * طول * 2.66 * ضخامت

در این فرمول نیز طول، عرض و ضخامت به صورت میلی‌متر است و ضریب 2.66 برای چگالی آلومینیوم استفاده می‌شود.

جمع بندی

با توجه به مطالب ارائه شده، اکنون می‌توانیم به معنای درست‌تری از تحلیل تنش پروفیل برسیم و دریابیم نیروی داخلی همان تنش بوده و کار آن حفظ حالت اولیه پروفیل در برابر نیروهای خارجی است. همچنین می‌توانید با محاسبات انحراف و خم شدگی این میزان تنش را دقیق و درست تحلیل کنید. از طرفی، شما در وب سایت پیوان علاوه بر اطلاع از روند افزایش و یا کاهش قیمت محصول، می‌توانید از جزئیات قطعات فولادی مورد نیازتان مطلع شوید و با مشورت با کارشناسان متخصص و با تجربه، سفارش خود را ثبت کنید و یا اگر قصد تهیه این محصولات را دارید، می‌توانید در کانال قیمت پروفیل پیوان عضو شده و آخرین اخبار و به‌روزرسانی‌های قیمتی این محصول را دریافت کنید.