Как посчитать развертку обечайки: Расчет развертки обечайки онлайн калькулятор

alexxlab | 05.01.2023 | 0 | Разное

когда требуется и как рассчитывается

Рассчитать площадь поверхности или сечения трубопровода помогает формула длины развертки заготовки трубы. Расчет основывается на величине будущей трассы и диаметре планируемой конструкции. В каких случаях требуются такие вычисления и как они делаются, расскажет данная статья.

Когда нужны расчеты

Параметры рассчитываются на калькуляторе или с помощью онлайн-программ

Какую площадь должна иметь поверхность трубопровода, важно знать в следующих случаях.

• При расчете теплоотдачи «теплого» пола или регистра. Здесь высчитывается суммарная площадь, которая отдает помещению тепло, исходящее из теплоносителя.

• Когда определяются потери тепла по пути от источника тепловой энергии к обогревательным элементам – радиаторам, конвекторам и т.д. Чтобы определить количество и размеры таких приборов, нужно знать величину калорий, которой мы должны располагать, а она выводится с учетом развертки трубы.

• Для определения необходимого количества теплоизоляционного материала, антикоррозийного покрытия и краски. 2, где S – площадь внутреннего сечения; π – число «пи»; R – радиус сечения; D – наружный диаметр; N – толщина стенок трубы.

  Обратите внимание! Если в напорных системах жидкость заполняет весь объем трубопровода, то в самотечной канализации постоянно смачивается только часть стенок. В таких коллекторах применяется понятие площади живого сечения трубы.

  Внешняя поверхность

  Поверхность цилиндра, которым и является круглый профиль, представляет собой прямоугольник. Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра.

  Расчет развертки трубы осуществляется по формуле:

  S = π D L, где S – площадь трубы, L – длина изделия.

  Внутренняя поверхность

  Такой показатель применяется в процессе гидродинамических расчетов, когда определяется площадь поверхности трубы, которая постоянно контактирует с водой.

  При определении данного параметра следует учитывать:

  1. Чем больше диаметр водопроводных труб, тем меньше скорость проходящего потока зависит от шероховатости стенок конструкции.

  На заметку! Если трубопроводы с большим диаметром характеризуются малой протяженностью, то величиной сопротивления стенок можно пренебречь.

  1. При гидродинамических расчетах шероховатости поверхности стенок придается не меньшее значение, чем ее площади. Если вода проходит по ржавому внутри водопроводу, то ее скорость меньше скорости жидкости, которая протекает по сравнительно гладкой полипропиленовой конструкции.
  1. Сети, которые монтируются из не оцинкованной стали, отличаются непостоянной площадью внутренней поверхности. При эксплуатации они покрываются ржавчиной и зарастают минеральными отложениями, из-за чего сужается просвет трубопровода.

  Важно! Обратите внимание на этот факт, если захотите сделать холодное водоснабжение из стального материала. Проходимость такого водопровода сократится в два раза уже после десяти лет эксплуатации.

  Расчет развертки трубы в данном случае делается с учетом того, что внутренний диаметр цилиндра определяется, как разность внешнего диаметра профиля и увеличенной вдвое толщины его стенок.

  В результате площадь поверхности цилиндра определяется по формуле:

  S= π (D-2N)L, где к уже известным параметрам добавляется показатель N, определяющий толщину стенок.

  Формула развертки заготовки помогает рассчитать количество необходимой теплоизоляции

  Чтобы знать, как посчитать развертку трубы, достаточно вспомнить курс геометрии, которую осваивают в средних классах. Приятно, что школьная программа находит применение во взрослой жизни и помогает решать серьезные задачи, связанные со строительством. Пусть они окажутся полезными и для вас!

  Как я и обещал в комментариях к статье , сегодня поговорим о расчете длины развертки детали, согнутой из листового металла. Конечно, процессу гибки подвергают не только детали из листов. Гнут детали круглого и…

  Квадратного сечений, гнут и все прокатные профили – уголки, швеллеры, двутавры, трубы. Однако холодная гибка деталей из листового металлопроката, безусловно, является наиболее распространенной.

  Для обеспечения минимальных радиусов, детали перед гибкой иногда нагревают. При этом повышается пластичность материала. Используя гибку с калибрующим ударом, добиваются того, что внутренний радиус детали становится абсолютно равным радиусу пуансона. При свободной V-образной гибке на листогибе внутренний радиус получается на практике больше радиуса пуансона. Чем более у материала детали ярко выражены пружинные свойства, тем более отличаются друг от друга внутренний радиус детали и радиус пуансона.

  На рисунке, представленном ниже, изображен согнутый из листа толщиной s и шириной b уголок. Необходимо найти длину развертки.

  
  

  Расчет развертки выполним в программе MS Excel.

  В чертеже детали заданы: величина внутреннего радиуса R , угол a и длина прямолинейных участков L1 и L2 . Вроде все просто – элементарная геометрия и арифметика. В процессе изгиба заготовки происходит пластическая деформация материала. Наружные (относительно пуансона) волокна металла растягиваются, а внутренние сжимаются. В середине сечения – нейтральная поверхность…

  Но вся проблема в том, что нейтральный слой располагается не в середине сечения металла! Для справки: нейтральный слой – поверхность расположения условных волокон металла, не растягивающихся и не сжимающихся при изгибе. Более того – эта поверхность (вроде как) не является поверхностью кругового цилиндра. Некоторые источники предполагают, что это параболический цилиндр…

  Я более склонен доверять классическим теориям. Для сечения прямоугольной формы по классическому сопромату нейтральный слой располагается на поверхности кругового цилиндра с радиусом r .

  r = s / ln (1+ s / R )

  На базе этой формулы и создана программа расчета развертки листовых деталей из сталей марок Ст3 и 10…20 в Excel.

  В ячейках со светло-зеленой и бирюзовой заливкой пишем исходные данные. В ячейке со светло-желтой заливкой считываем результат расчета.

  1. Записываем толщину листовой заготовки

  s в миллиметрах

  в ячейку D 3 : 5,0

  2. Длину первого прямого участка L 1 в миллиметрах вводим

  в ячейку D 4 : 40,0

  3. Внутренний радиус сгиба первого участка R 1 в миллиметрах записываем

  в ячейку D 5 : 5,0

  4. Угол сгиба первого участка a 1 в градусах пишем

  в ячейку D 6 : 90,0

  5. Длину второго прямого участка детали L 2 в миллиметрах вводим

  в ячейку D 7 : 40,0

  6. Все, результат расчета — длина развертки детали L в миллиметрах

  в ячейке D 17 : =D4+ЕСЛИ(D5=0;0;ПИ()/180*D6*D3/LN ((D5+D3)/D5))+ +D7+ЕСЛИ(D8=0;0;ПИ()/180*D9*D3/LN ((D8+D3)/D8))+D10+ +ЕСЛИ(D11=0;0;ПИ()/180*D12*D3/LN ((D11+D3)/D11))+D13+ +ЕСЛИ(D14=0;0;ПИ()/180*D15*D3/LN ((D14+D3)/D14))+D16 =91.33

  L = ∑ (Li +3.

  14/180* ai * s / ln ((Ri + s )/ Ri )+ L (i +1) )

  Используя предложенную программу, можно рассчитать длину развертки для деталей с одним сгибом – уголков, с двумя сгибами – швеллеров и Z-профилей, с тремя и четырьмя сгибами. Если необходимо выполнить расчет развертки детали с большим числом сгибов, то программу очень легко доработать, расширив возможности.

  Важным преимуществом предложенной программы (в отличие от многих аналогичных) является возможность задания на каждом шаге различных углов и радиусов гибки .

  А «правильные» ли результаты выдает программа? Давайте, сравним полученный результат с результатами расчетов по методике изложенной в «Справочнике конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева и в «Справочнике конструктора штампов» Л.И. Рудмана. Причем в расчет возьмем только криволинейный участок, так как прямолинейные участки все, надеюсь, считают одинаково.

  Проверим рассмотренный выше пример.

  «По программе» : 11,33 мм – 100,0%

  «По Анурьеву» : 10,60 мм – 93,6%

  «По Рудману» : 11,20 мм – 98,9%

  Увеличим в нашем примере радиус гибки R 1 в два раза — до 10 мм. Еще раз произведем расчет по трем методикам.

  «По программе» : 19,37 мм – 100,0%

  «По Анурьеву» : 18,65 мм – 96,3%

  «По Рудману» : 19,30 мм – 99,6%

  Таким образом, предложенная методика расчетов выдает результаты на 0,4%…1,1% больше, чем «по Рудману» и на 6.4%…3,7% больше, чем «по Анурьеву». Понятно, что погрешность существенно уменьшится, когда мы добавим прямолинейные участки.

  «По программе» : 99,37 мм – 100,0%

  «По Анурьеву» : 98,65 мм – 99,3%

  «По Рудману» : 99,30 мм – 99,9%

  Возможно Рудман составлял свои таблицы по этой же формуле, которую использую я, но с погрешностью логарифмической линейки… Конечно, сегодня «на дворе» двадцать первый век, и рыскать по таблицам как-то не с руки!

  В заключение добавлю «ложку дегтя». Длина развертки — это очень важный и «тонкий» момент! Если конструктор гнутой детали (особенно высокоточной (0,1 мм)) надеется расчетом точно и с первого раза определить ее, то он зря надеется. На практике в процесс гибки вмешается масса факторов – направление проката, допуск на толщину металла, утонение сечения в месте изгиба, «трапециевидность сечения», температура материала и оснастки, наличие или отсутствие смазки в зоне гибки, настроение гибщика… Короче, если партия деталей большая и дорого стоит – уточните практическими опытами длину развертки на нескольких образцах . И только после получения годной детали рубите заготовки на всю партию. А для изготовления заготовок для этих образцов, точности, которую обеспечивает программа расчета развертки, хватит с лихвой!

  Программы расчета «по Анурьеву» и «по Рудману» в Excel можете найти в Сети.

  Жду ваших комментариев, коллеги.

  Для ОСТАЛЬНЫХ — можно скачать просто так…

  Продолжение темы — в статье о .

  О расчете развертки при гибке труб и прутков читайте .

  § 26. Общие сведения

  Гибка – способ обработки металла давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. Слесарная гибка выполняется молотками (лучше с мягкими бойками) в тисках, на плите или с помощью специальных приспособлений. Тонкий листовой металл гнут киянками, изделия из проволоки диаметром до 3 мм – плоскогубцами или круглогубцами. Гибке подвергают только пластичный материал.

  
  

  Гибка деталей – одна из наиболее распространенных слесарных операций. Изготовление деталей гибкой возможно как вручную на опорном инструменте и оправках, так и на гибочных машинах (прессах).

  Сущность гибки заключается в том, что одна часть заготовки перегибается по отношению к другой на заданный угол. Происходит это следующим образом: на заготовку, свободно лежащую на двух опорах, действует изгибающая сила, которая вызывает в заготовке изгибающие напряжения, и если эти напряжения не превышают предел упругости материала, деформация, получаемая заготовкой, является упругой, и по снятии нагрузки заготовка принимает первоначальный вид (выпрямляется).

  Однако при гибке необходимо добиться, чтобы заготовка после снятия нагрузки сохранила приданную ей форму, поэтому напряжения изгиба должны превышать предел упругости и деформация заготовки в этом случае будет пластической, при этом внутренние слои заготовки подвергаются сжатию и укорачиваются, наружные слои подвергаются растяжению и длина их увеличивается. В то же время средний слой заготовки – нейтральная линия – не испытывает ни сжатия, ни растяжения и длина его до и после изгиба остается постоянной (рис. 93,а). Поэтому определение размеров заготовок профилей сводится к подсчету длины прямых участков (полок), длины укорачивания заготовки в пределах закругления или длины нейтральной линии в пределах закругления.

  При гибке деталей под прямым углом без закруглений с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину заготовки детали.

  
  

  Пример 1 . На рис. 93, в, г показаны угольник и скоба с прямыми внутренними углами.

  Размеры угольника (рис. 93, в): а = 30 мм, b = 70 мм, t = 6 мм. Длина развертки

  L = а + b + 0,5t = 30 + 70 + 3 = 103 мм.

  Размеры скобы (рис. 93, г): а = 70 мм, b = 80 мм, с = 60 мм, t = 4 мм. Длина развертки заготовки скобы

  L = 70 + 80 + 60 + 2 = 212 мм.

  Разбиваем угольник по чертежу на участки. Подставляем их размеры а = 50 мм, b = 30 мм, t = 6 мм, r = 4 мм в формулу

  L = а + b + π/2(r + t/2)

  Тогда получим:

  L = 50 + 30 + 3,14/2(4 + 6/2) = 50 + 30 + 1,57⋅7 = 90,99 91 мм.

  Разбиваем скобу на участки, как показано на чертеже. Их размеры: а = 80 мм, h = 65 мм, с = 120 мм, t = 5 мм, r = 2,5 мм.

  L = а + h + с + π(r + t/2) = 80 + 65 + 120 + 3,14(2,5 + 5/2),

  следовательно,

  L = 265 4 + 15,75 = 280,75 мм.

  Сгибая в окружность эту полосу, получим цилиндрическое кольцо, причем внешняя часть металла несколько вытянется, а внутренняя сожмется. Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца.

  Длина заготовки

  Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки:

  L = πD = 3,14 108 = 339,12 мм.

  В результате предварительных расчетов можно изготовить деталь установленных размеров.

  В процессе гибки в металле возникают значительные напряжения и деформации. Они особенно ощутимы, когда радиус гибки мал. Чтобы не появились при этом трещины в наружных слоях, радиус гибки не должен быть меньше минимально допустимого радиуса, который выбирается в зависимости от толщины и рода изгибаемого материала (рис. 95).

  Рассмотрим ситуацию, которая нередко возникает на гибочном производстве. Особенно это касается небольших цехов, которые обходятся средствами малой и средней механизации. Под малой и средней механизацией я подразумеваю использование ручных или полуавтоматических листогибов. Оператор суммирует длину полок, получает общую длину заготовки для требуемого изделия, отмеряет нужную длину, отрезает и. . после гибки получает неточное изделие. Погрешности размеров конечного изделия могут быть весьма значительными (зависит от сложности изделия, количества гибов и т.д.). Все потому, что при расчетах длины заготовки нужно учитывать толщину металла, радиус гибки, коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор). Именно этому и будет посвящена данная статья.

  Итак, приступим.

  Честно говоря, произвести расчет размеров заготовки несложно. Нужно только понять, что нужно брать в расчет не только длины полок (прямых участков), но и длины криволинейных участков, получившихся ввиду пластических деформаций материала при гибке.

  Притом, все формулы уже давно выведены «умными людьми», книги и ресурсы которых я постоянно указываю в конце статей (оттуда вы, при желании, можете получить дополнительные сведения).

  Таким образом, для расчета правильной длины заготовки (развертки детали), обеспечивающей после гибки получение заданных размеров, необходимо, прежде всего, понять, по какому варианту мы будем производить расчет.

  Напоминаю:

  Таким образом, если вам нужна поверхность полки А без деформаций (например для расположения отверстий), то вы ведете расчет по варианту 1 . Если же вам важна общая высота полки А , тогда, без сомнения, вариант 2 более подходящий.

  Вариант 1 (с припуском)

  
  

  Нам понадобится:

  в) Суммировать длины этих отрезков. При этом, длины прямых участков суммируются без изменения, а длины криволинейных участков – с учетом деформации материала и соответственного смещения нейтрального слоя.

  Так, например, для заготовки с одним гибом, формула будет выглядеть следующим образом:

  Где X 1 – длина первого прямого участка, Y 1 – длина второго прямого участка, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k S – толщина металла.

  Таким образом, ход расчета будет следующим..

  Y1 + BA1 + X1 + BA2 + ..т.д

  Длина формулы зависит от количества переменных.

  Вариант 2 (с вычетом)

  
  

  По моему опыту, это самый распространенный вариант расчетов для гибочных станков с поворотной балкой. Поэтому, давайте рассмотрим этот вариант.

  Нам также необходимо:

  а) Определить К-фактор (см таблицу).

  б) Разбить контур изгибаемой детали на элементы, представляющие собой отрезки прямой и части окружностей;

  Здесь необходимо рассмотреть новое понятие – внешняя граница гибки.

  Чтобы было легче представить, см рисунок:

  Внешняя граница гибки – вот эта воображаемая пунктирная линия.

  Так вот, чтобы найти длину вычета, нужно от длины внешней границы отнять длину криволинейного участка.

  Таким образом, формула длины заготовки по варианту 2:

  Где Y 2 , X 2 – полки, φ – внешний угол, r – внутренний радиус гибки, k – коэффициент положения нейтральной линии (К-фактор), S – толщина металла.

  Вычет у нас (BD ), как вы понимаете:

  Внешняя граница гибки (OS ):

  И в этом случае также необходимо каждую операцию рассчитывать последовательно. Ведь нам важна точная длина каждой полки.

  Схема расчета следующая:

  (Y2 – BD1 / 2) + (X2 – (BD1 / 2 + BD2 / 2)) + (M2 – (BD2 / 2 + BD3 /2)) + .. и т.д.

  Графически это будет выглядеть так:

  
  

  И еще, размер вычета (BD ) при последовательном расчете считать надо правильно. То есть, мы не просто сокращаем двойку. Сначала считаем весь BD , и только после этого получившийся результат делим пополам.

  Надеюсь, что этой своей ремаркой я никого не обидел. Просто я знаю, что математика забывается и даже элементарные вычисления могут таить в себе никому не нужные сюрпризы.

  На этом все. Всем спасибо за внимание.

  При подготовке информации я использовал: 1. Статья «BendWorks. The fine-art of Sheet Metal Bending» Olaf Diegel, Complete Design Services, July 2002; 2. Романовский В.П. «Справочник по холодной штамповке» 1979г; материалы англоязычного ресурса SheetMetal.Me (раздел “Fabrication formulas”, ссылка:

  Как посчитать длину развертки трубы?

  
  

  Как посчитать длину развертки трубы?

  Одна сторона фигуры – длина отрезка трубопровода, а вторая – величина окружности цилиндра. Расчет развертки трубы осуществляется по формуле: S = π D L, где S – площадь трубы , L – длина изделия.

  Как правильно посчитать развертку обечайки?

  Длина развертки обечайки цилиндрической формы с двойным лежачим фальцем определяется суммой длины окружности и величины припусков (2Р, 3Р) на фальц (рис. 241, в). Длину обечайки с этим фальцем подсчитывают по формуле L=πD+2P+3Р.

  Как рассчитать длину заготовки для гибки ее в кольцо?

  Следовательно, длине заготовки будет соответствовать длина средней линии окружности, проходящая по середине между внешней и внутренней окружностями кольца. L = πD. Зная диаметр средней окружности кольца и подставляя его числовое значение в формулу, находим длину заготовки: L = πD = 3,14 108 = 339,12 мм.

  Как посчитать развертку уголка?

  Развертка уголка гнутого. Посчитать развертку уголка.

  1. L общее = l + s,
  2. l — сумма длин прямых участков трубы;
  3. s — сумма длин согнутых по радиусу участков трубы.
  4. l = l1 + l2 + l3.
  5. Длина развертки гнутой части уголка рассчитывается по линии, проходящей через его центр тяжести. …
  6. R1 = r1 + α;
  7. R2 = r2 + α.

  Как посчитать развертку листа?

  Длина развертки рассчитывается по формуле: L = L1+L2+… +Ln + n*Li, где L1, L2…

  Как рассчитать длину развертки гнутой трубы?

  l = l1 + l2 + l3. Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней линии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы.

  Как посчитать длину развертки круга?

  Длина окружности круга равна двум пи умноженным на радиус. – это формула, которая помогает высчитывать точный периметр круга.

  Как определить длину заготовки при гибке?

  Для расчета развернутой длины изогнутого участка детали из листового материала при изгибе на угол α пользуются формулой: A = π(R + k – s)α/180, где k – числовой коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя при гибке.

  Как рассчитать длину трубы при гибке?

  1 видно, что: l = l1 + l2 + l3. Длина развертки согнутой трубы рассчитывается по средней линии. За среднюю линию принимается ось симметрии трубы.

  Какой инструмент применяется при гибки металла?

  Для предварительного сгибания металлических листов толщиной от 3 мм применяют тяжелые молотки, а от 8 мм — кувалды. Вес тисков подбирается исходя из усилий, прилагаемых для гибки. При фиксации заготовок в тисках применяют подкладки из мягкой стали, цветного металла и пр.

  Что делают для предупреждения вмятин Выпучивания появления трещин при гибке труб?

  Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим песком, просеянным через сито с ячейками около 2 мм, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре спекается . ..

  Почему при использовании специальных гибочных приспособлений при гибке труб не требуется применение наполнителя?

  Для предупреждения появления деформаций внутреннего просвета трубы в виде складок и сплющивания стенок гибку осуществляют с применением специальных наполнителей. … Применение наполнителя при гибке труб не требуется, если они изготовлены из отожженной стали, имеют диаметр до 10 мм и радиус гибки более 50 мм.

  Для чего при гибке труб применяется наполнитель?

  Для предупреждения смятия, выпучивания и появления трещин при гибке трубу наполняют мелким сухим, просеянным через сито с ячейками размером около 2 мм песком, так как наличие крупных камешков может привести к продавливанию стенки трубы, а слишком мелкий песок для гибки труб непригоден, так как при высокой температуре …

  Как производится гибка трубы в горячем состоянии?

  Труба изгибается при помощи троса, наматываемого на барабан лебедки. Стальные трубы гнут при нагреве до температуры около 900°С (до темно-оранжевого цвета), не допуская их пережога. При пережоге появляются искры на поверхности трубы.

  Каким образом производят гибку труб?

  Гибку труб с нагревом открытым пламенем производят в тех случаях, когда их невозможно изогнуть в холодном состоянии из-за большой толщины стенки, сложности конфигурации трубы и малых радиусов гибки. При этом трубу закрепляют в приспособлении или тисках, нагревают и производят гибку.

  Как определить длину нагреваемого участка трубы при гибке в горячем состоянии?

  Длина нагреваемого участка трубы при гибке в горячем состоянии определяется по формуле L = аd/15, где L — длина нагреваемого участка, мм; а — угол изгиба трубы, град.; d — наружный диаметр трубы, мм; 15 — постоянный коэффициент (90:6= 15 мм).

  Как гнуть трубы в холодном состоянии?

  Трубы небольших диаметров (до 40 мм) с большими радиусами кривизны можно гнуть в холодном состоянии, применяя простые ручные приспособления с неподвижной оправкой (рис. … Трубу для гибки вставляют между гибочной оправкой и хомутиком 3, нажимают руками и гнут ее по желобообразному углублению гибочной оправки.

  Какой возможен брак при гибке?

  При гибке металла брак получается из-за неправильных размеров согнутых заготовок, косого загиба и повреждения обработанных поверхностей. … При навивке пружин брак может получиться вследствие неправильного выбора диаметра проволоки, оправки, внутреннего или наружного диаметра пружины, длины пружины и количества витков.

  Как гнут трубы большого диаметра?

  Стальные трубы большого диаметра гнут холодным способом, прорезая в теле трубы деформационные канавки (с внешней и внутренней стороны радиуса изгиба). Причем, после деформирования арматуры эти канавки придется заварить. Прочностные характеристики деформируемой трубы, в данном случае, зависят от качества сварочного шва.

  Как согнуть тонкостенную трубу большого диаметра?

  Сгибаем тонкостенные трубы с помощью песка Для этого необходимо засыпать трубу песком и с двух сторон закрыть ее заглушками. После чего необходимо в месте изгиба нагреть трубу, например, паяльной лампой. Как только это будет выполнено, можно гнуть трубу. По окончанию работ песок высыпаем из трубы.

  Почему при использовании наполнителя при гибке труб не происходит деформации?

  Поскольку на арбалетном трубогибе труба ничем не удерживается на оснастке в точке перегиба, ничто не препятствует этому процессу, и это приводит возникновению вредных деформаций.

  Почему при использовании наполнителя при гибки труб не происходят деформации?

  Поскольку на арбалетном трубогибе труба ничем не удерживается на оснастке в точке перегиба, ничто не препятствует этому процессу, и это приводит возникновению вредных деформаций.

  Как располагают шов Цельнотянутой трубы при гибке?

  Как располагают шов цельнотянутой трубы при гибке? Сварные трубы нужно располагать при гибке так, чтобы её сварной шов располагался в нейтральном слое, иначе он может разойтись.

  Как правильно согнуть тонкостенную трубу?

  Сгибаем тонкостенные трубы с помощью песка Для этого необходимо засыпать трубу песком и с двух сторон закрыть ее заглушками. После чего необходимо в месте изгиба нагреть трубу, например, паяльной лампой. Как только это будет выполнено, можно гнуть трубу. По окончанию работ песок высыпаем из трубы.

  Как определить радиус изгиба трубы?

  где Rmin – минимально возможный радиус гиба металлической трубы, S – толщина стенки трубы в мм. Отсюда радиус по центральной оси трубы будет: R = Rmin + 0,5 * D, где D – условный диаметр трубы.

  Калькулятор объема цилиндра

  Автор: Ханна Памула, доктор философии

  Отзыв от Bogna Szyk и Jack Bowater

  Последнее обновление: 06 сентября 2022 г.

  Содержание:
  • Как рассчитать объем цилиндра?
  • Объем полого цилиндра
  • Объем наклонного цилиндра
  • Часто задаваемые вопросы

  Наш калькулятор объема цилиндра позволяет вычислить объем этого твердого тела. Если вы хотите выяснить, сколько воды помещается в банку, кофе в вашу любимую кружку или даже объем соломинки для питья – вы находитесь в правильном месте. Другой вариант расчета объем цилиндрической оболочки (полый цилиндр).

  Как рассчитать объем цилиндра?

  Начнем с самого начала – что такое цилиндр? Это твердое тело, ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя параллельными плоскостями. Мы можем представить его как твердую физическую банку с крышками сверху и снизу. Для расчета его объема нам необходимо знать два параметра – радиус (или диаметр) и высоту:

  объем цилиндра = π × радиус цилиндра² × высота цилиндра

  Калькулятор объема цилиндра помогает найти объем прямого, полого и наклонного цилиндра:

  Объем полого цилиндра

  Полый цилиндр, также называемый цилиндрической оболочкой, представляет собой трехмерную область, ограниченную двумя прямыми круговыми цилиндрами. с одной осью и двумя параллельными кольцевыми основаниями, перпендикулярными общей оси цилиндров.

  Легче понять это определение, представив, например, соломинку для питья или трубку – полый цилиндр – это пластик, металл или другой материал. Формула объема полого цилиндра:

  объем_цилиндра = π × (R² - r²) × высота_цилиндра

  где R – внешний радиус, а r – внутренний радиус

  Для расчета объема цилиндрической оболочки возьмем пример из реальной жизни. , может… рулон туалетной бумаги, а почему бы и нет? 😀

  1. Введите внешний радиус цилиндра . Стандарт равен примерно 5,5 см.

  2. Определить внутренний радиус цилиндра . Это внутренний радиус картонной детали около 2 см.

  3. Узнать высоту цилиндра ; для нас это 9 см.

  4. Тадаам! Объем полого цилиндра равен 742,2 см³.

  Помните, что результатом является объем бумаги и картона. Если вы хотите посчитать, сколько пластилина можно положить внутрь картонного рулона, воспользуйтесь стандартной формулой объема цилиндра — калькулятор посчитает в мгновение ока!

  Объем косого цилиндра

  Косой цилиндр – это тот, который «наклоняется» – стороны не перпендикулярны основаниям, в отличие от стандартного «прямого цилиндра». Как рассчитать объем косого цилиндра? Формула такая же, как и для прямого. Только помните, что высота должна быть перпендикулярна основаниям.

  Теперь, когда вы знаете, как рассчитать объем цилиндра, возможно, вы захотите определить объемы других трехмерных тел? Используйте этот общий калькулятор объема!

  Если вам интересно, сколько чайных ложек или чашек поместится в ваш контейнер, воспользуйтесь нашим конвертером объема.

  Для расчета объема грунта, необходимого для цветочных горшков различной формы, в том числе для цилиндрического, воспользуйтесь калькулятором грунта.

  Часто задаваемые вопросы

  Где можно найти цилиндры в природе?

  Цилиндры вокруг нас , и мы говорим не только о банках Pringles. Хотя вещи в природе редко бывают идеальными цилиндрами, некоторые примеры стволы деревьев и стебли растений, некоторые кости (и, следовательно, тела) и жгутики микроскопических организмов. Они составляют большое количество природных объектов на Земле!

  Как нарисовать цилиндр?

  Чтобы нарисовать цилиндр, выполните следующие действия:

  1. Нарисуйте слегка приплюснутый круг. Чем более он сплющен, тем ближе вы смотрите на сторону цилиндра на .

  2. Начертить две равные параллельные линии с дальних сторон вашего круга спускается вниз.

  3. Соедините концы двух линий полукруглой линией, которая выглядит так же, как нижняя половина вашего верхнего круга.

  4. При необходимости добавьте тень и штриховку.

  Как рассчитать вес цилиндра?

  Для расчета веса баллона:

  1. Возведение в квадрат радиуса цилиндра .

  2. Умножьте квадрат радиуса на число пи и высоту цилиндра .

  3. Умножьте объем на плотность цилиндра. Результат – вес цилиндра.

  Как рассчитать отношение площади поверхности к объему цилиндра?

  1. Найдите объем цилиндра по формуле πr²h .

  2. Найдите площадь поверхности цилиндра по формуле 2πrh + 2πr² .

  3. Из двух формул составьте отношение , т. е. πr²h : 2πrh + 2πr².

  4. В качестве альтернативы упростите его до rh : 2(h+r) .

  5. Разделите с обеих сторон на одну из сторон, чтобы получить соотношение в его простейшей форме.

  Как найти высоту цилиндра?

  Если у вас объем и радиус цилиндра:

  1. Убедитесь, что объем и радиус указаны в тех же единицах , что и (например, см³ и см), а радиус — в радианах .
  2. Квадрат радиус.
  3. Разделите объем на квадрат радиуса и пи, чтобы получить высоту в тех же единицах, что и радиус.

  Если у вас есть площадь поверхности и радиус (r):

  1. Убедитесь, что поверхность и радиус указаны в тех же единицах , что и , а радиус указан в радианах.
  2. Вычтите 2πr² из площади поверхности.
  3. Разделите результат шага 1 на 2πr.
  4. Результат – высота цилиндра.

  Как найти радиус цилиндра?

  Если у вас есть объем и высота цилиндра:

  1. Убедитесь, что объем и высота указаны в в тех же единицах (например, см³ и см), а радиус указан в радианах .
  2. Разделить объем на пи и высоту.
  3. Квадрат корень результата.

  Если у вас есть площадь поверхности и высота (h):

  1. Подставьте высоту, h и площадь поверхности в уравнение, площадь поверхности = πr²h : 2πrh + 2πr².
  2. Разделите с обеих сторон на 2π.
  3. Вычтите площади поверхности/2π с обеих сторон.
  4. Решите полученное квадратное уравнение.
  5. положительный корень – это радиус.

  Как найти объем прямоугольного трапециевидного цилиндра?

  Правильный трапециевидный цилиндр, также известный как прямоугольная призма , может быть решен следующим образом:

  1. Сложите вместе две параллельные стороны (основания) трапеции.
  2. Разделить результат на 2.
  3. Умножьте результат шага 2 на высоту трапеции (т.е. расстояние, разделяющее две стороны).
  4. Умножьте результат на длину цилиндра.
  5. Результатом является площадь правильного трапециевидного цилиндра.

  Как найти объем овального цилиндра?

  Чтобы найти объем овального цилиндра:

  1. Умножьте наименьший радиус овала (малая ось) на его наибольший радиус (большая ось).
  2. Умножьте это новое число на пи .
  3. Разделите результат шага 2 на 4. Результатом будет площадь овала.
  4. Умножьте площадь овала на высоту цилиндра.
  5. Результат – объем овального цилиндра.

  Как найти объем наклонного цилиндра?

  Чтобы вычислить объем наклонного цилиндра:

  1. Найдите радиус , длину стороны и угол наклона цилиндра.
  2. Квадрат радиус.
  3. Умножьте на число пи.
  4. Возьмем грех угла .
  5. Умножьте sin на длину стороны.
  6. Умножьте на результат шагов 3 и 5 вместе.
  7. В результате получается наклонный объем.

  Как рассчитать рабочий объем цилиндра?

  Чтобы вычислить рабочий объем цилиндра:

  1. Разделите диаметр отверстия на на 2, чтобы получить радиус отверстия .
  2. Квадрат радиус отверстия.
  3. Умножьте радиус квадрата на число пи.
  4. Умножьте результат шага 3 на длину штриха . Убедитесь, что единицы измерения диаметра и длины хода совпадают.
  5. Результатом является рабочий объем одного цилиндра.

  Ханна Памула, PhD

  Правый/наклонный полный цилиндр

  Высота

  Радиус

  Диаметр

  Том

  Полый цилиндр

  Высота

  Диаметр Внешний

  Диаметр Внутренний

  Том

  Проверьте 21 Аналогичные 3D Геометрические калькуляторы 📦

  Область гемисферного кассы: Найти v, d, d……. далее

  Как рассчитать матрицу емкостей в COMSOL Multiphysics®

  Расчеты емкостей в программе COMSOL Multiphysics® кажутся простыми. Если у вас есть только два проводника, рецепт прост: возьмите один проводник и заземлите его, установите другой в качестве клеммы и вычислите решение. Затем встроенная переменная обеспечивает емкость. Но что, если у вас более двух проводников, как в сенсорных экранах, линиях передачи и емкостных датчиках? Если вы запутались в стандартной терминологии учебника, следуйте этому рабочему примеру расчета матрицы емкости.

  Что такое собственная емкость?

  Емкость – это способность системы накапливать электрический заряд. Его можно определить по количеству заряда, необходимого телу для повышения его электрического потенциала на 1 вольт по сравнению с заземленным эталонным потенциалом. В линейной системе это

  Q=C\cdot V

  , где Q — заряд, V — разность потенциалов относительно земли, а C — емкость.

  Прежде чем мы перейдем к многопроводниковым системам, вспомним, что по определению даже один изолированный проводник имеет емкость, определяемую относительно заземленной сферической оболочки на бесконечности. В случае проводящего шара эта собственная емкость равна

  C=4\pi\epsilon_0 R

  По этой формуле можно рассчитать, например, собственную емкость планеты Земля — это примерно 710 микрофарад.

  Человеческие тела также можно заряжать, как показано здесь.

  Следовательно, человеческое тело тоже обладает собственной емкостью (также называемой емкостью тела ). В зависимости от позы и окружающего пространства емкость тела находится в диапазоне 100 пикофарад и может даже вызывать у человека ощущение покалывания. Вы можете, например, легко зарядить емкость своего тела до нескольких тысяч вольт, расчесывая волосы по утрам. Убедитесь, что вы хорошо заземлились перед началом дня!

  Сравнение матриц взаимной емкости и емкости Максвелла

  В типичных электрических системах наибольший интерес представляют емкости между несколькими проводниками. Взаимная емкость, также называемая паразитной или паразитной емкостью, представляет собой желаемую или нежелательную емкость (накопление заряда), возникающую между двумя объектами, удерживающими заряд. Если поднести заряженный предмет к другому предмету, распределение заряда на первом предмете изменится из-за процесса электростатической индукции (не путать с электромагнитной индукцией). В частности, в системах передачи емкостная связь между линиями часто непреднамеренна и создает проблемы, поскольку может создавать шум.

  
  Типичные примеры взаимной емкости в экранированном трехжильном кабеле (слева) и между микрополосковыми линиями передачи над пластиной заземления (справа). Переход от модели непрерывного поля к модели с сосредоточенными параметрами с дискретными конденсаторами означает сжатие проводников в точки при перемещении зарядов на их поверхности к показанным между ними пластинам конденсаторов.

  Для удобства можно представить взаимные емкости системы из N проводников и одного дополнительного заземления в матричном виде:

  \begin{bmatrix}
  C_{m,11} & C_{m,12} & \dots & C_{m,1N} \\
  C_{m,21} & C_{m,22} & \dots & C_{m,2N} \\
  \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
  C_{m,N1} & C_{m,N2} & \dots & C_{m,NN}
  \end {бматрица}.

  Коэффициенты этой матрицы, также называемые частичными емкостями или сосредоточенными емкостями, используются в симуляторе цепей, когда вы сводите физическую систему к сети дискретных элементов.

  В теории поля более распространена другая форма матрицы: матрица емкости Максвелла. Поскольку название очень похоже, а коэффициенты не идентичны, важно понимать связь между взаимной матрицей и матрицей емкости Максвелла. Матрица емкости Максвелла описывает соотношение между зарядом i ^{-го проводника} к напряжениям всех проводников в системе.

  \begin{pmatrix}
  Q_1 \\
  Q_2 \\
  \vdots \\
  Q_N
  \end{pmatrix} =
  \begin{bmatrix}
  C_{11} & C_{12} & \dots & C_ {1N} \\
  C_{21} & C_{22} & \dots & C_{2N} \\
  \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
  C_{N1} & C_{N2} & \dots & C_{NN}
  \end{bmatrix}
  \begin{pmatrix}
  V_1 \\
  V_2 \\
  \vdots \\
  V_N 9{-1}, называется матрицей эластичности.

  Мы также можем рассчитать общий заряд на проводнике 1, просуммировав вклады собственных и взаимных емкостей следующим образом.

  \begin{matrix}
  Q_1 &= &C_{m,11}V_1+C_{m,12}(V_1-V_2)+C_{m,13}(V_1-V_3)\\
  &= & (C_ {m,11}+C_{m,12}+C_{m,13})V_1-C_{m,12}V_2-C_{m,13}V_3)
  \end{matrix}

  Для системы с N проводников, тогда соотношение между матрицами взаимной емкости и емкости Максвелла равно 9N_{i=1}} C_{m,Ni}
  \end{bmatrix}
  \begin{pmatrix}
  V_1 \\
  V_2 \\
  \vdots \\
  V_N
  \end{pmatrix}

  Вы можете легко определить матрицу емкости Максвелла по ее отрицательным недиагональным элементам.

  Рабочий пример: взаимная емкость двух сфер

  Теперь, когда у нас есть четкое определение терминологии, давайте посмотрим, насколько просто можно рассчитать матрицы емкости для произвольных систем проводников в COMSOL Multiphysics. Чтобы чувствовать твердую почву под ногами, начнем с системы с известным аналитическим решением. (Я упоминал, что люблю аналитические решения? На самом деле, всякий раз, когда я начинаю новый проект моделирования, я пытаюсь найти простую систему с аналитическим решением для воспроизведения.)

  В нашем случае мы можем использовать систему, состоящую из двух проводящих сфер радиусами a и b , разделенных расстоянием c и заземлением на бесконечности.

  
  Замкнутые выражения для такой системы известны со времен Максвелла. Я имею в виду две легкодоступные публикации de Queiroz (2003) и Lekner (2011). Выражения для трех матриц емкости Максвелла: 92}{2ab} \quad и \quad F=4\pi\epsilon_0 \cdot 1[m]

  Вы можете легко объявить эти выражения как переменные в COMSOL Multiphysics, используя оператор суммирования:

  С параметрической разверткой над N, мы находим, что ряд быстро сходится, когда сферы не слишком близко друг к другу. Мы можем безопасно установить N равным 10 для заданного набора параметров: a = 0,1, b = 0,3 и c = 0,5.

  Для расчета матрицы емкостей в интерфейсе Электростатика задаем терминальное условие на одну сферу с потенциалом 1 В.

  Затем мы дублируем функцию, применяем ее ко второй сфере и устанавливаем имя клеммы на 2. Чтобы рассчитать матрицы емкости, нам нужно применить к клеммам различные схемы напряжения или заряда. В дидактических целях мы обсудим традиционную ручную развертку терминала, прежде чем представить новую, значительно более быструю технологию, которая появилась в версии 5.3 программного обеспечения COMSOL®. В то время как новая технология работает быстрее в большом классе очень распространенных проблем, ручной метод является более общим.

  Ручная проверка терминала активируется непосредственно в интерфейсе Электростатика .

  После объявления имени параметра развертки в разделе Global Parameters ( PortName по умолчанию) вы можете запустить параметрическую развертку по PortName .

  В модели программное обеспечение COMSOL Multiphysics задает для одной клеммы значение 1 В, а для всех остальных — заземление во время развертки, что приводит к двум следующим решениям:

  Вы можете использовать Results > Global Matrix Evaluation для извлечения матриц емкости в различных обозначениях, включая матрицу емкости Максвелла и матрицу взаимной емкости.

  В этом простом примере их отношение равно

  \begin{bmatrix}
  C_{m,11} & C_{m,12} \\
  C_{m,21} & C_{m,22}
  \end{bmatrix}
  =
  \begin{bmatrix}
  c_{11}+c_{12} & -c_{12} \\
  -c_{21} & c_{22}+c{21}
  \end{bmatrix}

  Если вы устанавливаете клеммы заряда вместо клемм напряжения, основным решением является обратная матрица емкости. Доступен набор преобразований, которые могут помочь вам преобразовать заряд в вышеупомянутые матрицы.

  Увеличение скорости с помощью развертки стационарного источника и метода граничных элементов

  В COMSOL Multiphysics версии 5. 3 мы представили много новых мощных методов моделирования. Одной из особенностей, особенно важных для расчетов матрицы емкости, является новый Развертка стационарного источника шаг исследования.

  В отличие от ручного сканирования терминала, в котором используется параметрическое сканирование для PortName , эта новая технология учитывает тот факт, что применение различных моделей заряда или напряжения к электростатической системе не изменяет системную матрицу базовых уравнений FEM, только их нагрузки. Это означает, что матрицу необходимо инвертировать только один раз, и ее можно использовать повторно для всех других загружений. Этот подход может значительно сократить время вычислений, особенно когда количество терминалов велико или необходимы другие параметрические развертки (например, для геометрии).

  Даже для небольшого количества терминалов, например, в приложении моделирования Touchscreen Simulator, прирост скорости удивителен: я смог достичь коэффициента 7,8 на моей машине для этой модели с тем же числом степеней свободы!

  В новой учебной модели емкостного датчика положения используется этап исследования «Развертка стационарного источника» .

  Развертку стационарного источника также проще настроить. Нет необходимости активировать ручную проверку терминала и определять PortName 9.0030 переменная и параметрическая развертка. Все, что вам нужно сделать, это выбрать этап обучения. По умолчанию исследование будет проходить через все терминалы. Кроме того, вы можете определить определенные источники, которые вы хотите охватить.

  Если развертка стационарного источника такая мощная, то почему мы вообще придерживаемся традиционного подхода?

  В некоторых случаях мы ценим перерасчет матрицы системы; например, в нелинейных или мультифизических задачах или если сетки должны быть адаптированы для каждой конфигурации терминала. В таких случаях ручная развертка терминала является лучшим методом.

  Еще одна полезная функция версии 5.3 программного обеспечения COMSOL® — это метод граничных элементов (МГЭ) в электростатике. По сравнению с FEM, где необходима сетка во всех областях (включая окружающую воздушную область), BEM избегает создания сетки в бесконечной пустоте, что уменьшает количество степеней свободы. Вы можете узнать больше о сочетании БЭМ в электростатике и расчете матрицы емкости в учебном пособии «Моделирование емкостного датчика положения с использованием БЭМ».

  Не терпится узнать больше о новой реализации БЭМ? О том, как этот метод уже помог упростить моделирование коррозии, читайте в предыдущем сообщении в блоге.

  Заключительные мысли о расчете матрицы емкости

  В этом сообщении блога мы рассмотрели расчет матрицы емкости, обсудили различные термины и представили численное решение известной задачи, имеющей решение в закрытой форме. Хотя представленная здесь простая модель может служить эталоном для ваших собственных моделей, новые функции, выпущенные в версии 5.3, могут помочь вам более эффективно создавать большие модели с множеством терминалов и дополнительными параметрическими развертками.

  Получить учебную модель

  Дополнительные ресурсы

  • Просмотрите эти сообщения в блоге о емкости и БЭМ:
    • Анализ емкостных сенсорных экранов в бытовой электронике
    • Оптимизация дизайна емкостного сенсорного экрана с помощью приложений
    • Метод граничных элементов упрощает моделирование коррозии

  Ссылки

  1. de Queiroz, A.