0 تا 100 نحوه محاسبه وزن چهار پهلو در آهن اسپات

محاسبه وزن چهارپهلو به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه، نحوه محاسبه آن را در آهن اسپات بررسی می‌نماییم. وزن پروفیل و قیمت آن بر تعیین هزینه‌های نهایی یک پروژه که بر صاحبان صنایع تحمیل می‌شود، موثر است. به همین علت تعیین وزن چهار پهلو از نکات مهم در تعیین قیمت آن محسوب می‌شود.

شاید بتوان گفت یکی از مهم‌ترین عواملی که بر روی وزن چهارپهلو تأثیر دارد، ضخامت آن است. پروفیل چهارپهلو به دلیل اینکه در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد، در اندازه‌های گوناگون و با ترکیبات آلیاژی مختلف تولید می‌شود. سطح مقطع چهار پهلو، مربع یا مستطیل ساده چهارگوش است. به همین علت کاربرد آن در طراحی و ساخت انواع سازه‌ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

توپر بودن آن را در ردیف پروفیل‌های باز قرار می‌دهد. از آنجایی که شکل مکعبی دارد برای تراشکاری، برشکاری، ستون و فرفورژه بسیار مناسب است. شکل‌پذیری بالای آن به علاوه موارد یاد شده، تقاضای روز افزون این پروفیل را در بازار موجب شده است.

محاسبه وزن چهارپهلو

چهار پهلو در سایزها و اندازه‌های مختلف در بازار موجود است. از آنجایی که روش تولید این نوع پروفیل در محصول نهایی اثرگذار است، بهتر است نیم نگاهی به نحوه تولید آن داشته باشیم تا اختلاف وزن چهارپهلو و قیمت آن را متوجه شویم. به طور خلاصه پروفیل چهارپهلو به روش‌های مختلف زیر تولید می‌شود:

• روش نورد گرم
• روش نورد سرد
• روش ترانسی
• روش فابریک

در ساخت این مقطع از مواد اولیه گوناگون استفاده می‌شود. از شمش خالص گرفته تا ضایعات آهن و قراضه، همچنین آلیاژها و فلزات مختلفی که در تولید آن به مصرف می‌رسند. به همین علت وزن چهار پهلو به چگالی فلزات به کار رفته در آن بستگی دارد. به عبارتی هر آلیاژ، چگالی مختص به خود را دارد که با آلیاژهای دیگر متفاوت است.

در ادامه باید گفت که به دو روش نورد گرم و نورد سرد، نورد یا رولینگ گفته می‌شود. با این حال، این دو روش ساخت، اختلاف فاحشی با هم دارند و هریک دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند.

به طوری که در نورد گرم، شمش خام با حرارت دادن به دمای بالا می‌رسد. پس از آن در مراحل بعدی، از میان چندین غلطک‌ یا به‌ عبارتی دستگاه نورد گرم عبور داده می‌شود. طی مراحلی شمش‌ گرم آنقدر از میان غلطک‌ها عبور می‌کند تا به اندازه دلخواه در بیاید. محصول نهایی هر چند از لحاظ ظاهر چندان مطلوب نیست، ولی در مقابل، از استحکام بسیار بالایی برخوردار است.

در مورد روش نورد سرد باید گفت شمش خام بدون حرارت دادن، از میان غلطک‌های متعدد عبور داده می‌شود تا در نهایت به شکل پروفیل چهارپهلو، به اندازه‌های موردنظر تبدیل ‌شود.

در روش ترانسی، ابتدا پروفیل چهار پهلویی که به روش نورد گرم تولید شده‌ است و ظاهری سیاه‌رنگ و اکسید شده دارد را با سمباده‌کاری و عملیات پولیش‌، صیقل می‌‌دهند. به این‌ترتیب به پروفیلی با ظاهری یکنواخت و صیقلی تبدیل می‌شود.
در روش فابریک هم از شمش‌های خالص و درجه یک استفاده می‌شود. به همین دلیل چهار پهلوهای فابریک از کیفیت بسیار بالا و یکنواختی خوبی برخوردار هستند.

چهار پهلوهای تولید شده در هر کدام از این روش‌هایی که به آن‌ها اشاره شد، دارای سایز، اندازه و طول‌های مختلف هستند. بنابراین، برای تعیین وزن پروفیل چهارپهلو، مساحت سطح مقطع و طول پروفیل را باید در نظر گرفت.

آلیاژهای تولید چهارپهلو و محاسبه وزن آن

مهمترین آلیاژها و فلزاتی که در تولید چهار پهلو به کار برده می‌شوند و هریک از آن‌ها ویژگی خاصی را در این پروفیل ایجاد می‌کنند، عبارتند از:

• فولاد
• استنلس استیل
• آلومینیوم
• آلیاژ فولاد و کربن
• آلیاژ فسفر و برنج
• آلیاژ مس
• بریلیوم
• سیلیسیم
• نیکل
• منگنز
• مولیبدن

این آلیاژها به میزان مختلف برای تولید انواع متنوع چهار پهلو مورد استفاده قرار می‌گیرد. اندازه‌های مختلف باعث ایجاد خواص متفاوت از لحاظ استقامت و خوردگی یا کشش در چهار پهلو می‌شود.
در تعیین وزن چهار پهلو چگالی آلیاژها تأثیر مستقیم دارد. در تعریف چگالی (دانسیته یا جرم حجمی) باید گفت چگالی، نسبت جرم یک ماده به حجم آن است. این مورد نباید با وزن مخصوص ماده اشتباه گرفته‌شود. به عنوان مثال، چگالی آلیاژ آلومینیوم 2.71 و چگالی آلیاژ فولاد 7.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب (³g/cm) است.

گرید چهارپهلو

آلیاژ فولاد بر اساس میزان عناصری که هنگام تولید چهار پهلو در ترکیبات آن به کار برده می‌شود، دارای استانداردهای مشخصی است که در چند گرید، دسته‌بندی می‌شود. مهمترین استاندارد آلیاژ چهارپهلوهای فولادی به شرح زیر است:

• St37 (جوش‌پذیری بالا)
• St44 (جوش‌پذیری بالا، پرچ‌کاری خوب)
• St52 (مقاومت بالا در برابر خمش و پیچش، وزن‌های بالا)
• Mo40 (دارای مولیبدن، مقاوم در برابر خوردگی و ضربه، شکل‌پذیری و هدایت گرمایی خوب، استحکام بالا در برابر تنش‌های کششی)
• Ck45 (درصد کربن پایین، دارای سیلیسیم و منگنز، مقاومت در برابر کشش، قیمت بالا)
• VCN100
• VCN150
• VCN200 (دارای عناصر آلیاژی بیشتر و کربن کمتر است، در همه این موارد در رده بسیار بالا هست. مقاومت به خستگی، جوش پذیری، استحکام)
• فولاد سمانته (به معنی فولادهای سطحی سخت شونده است. در این مقطع درصد کربن C پایین و حداکثر 0/3 درصد است.)

نا گفته نماند که سه گرید St37،St44 و  St52، در مقدار عناصر به کار رفته در آن‌ها مانند میزان عنصر کربن، سیلیسیم، نیکل، مس و منگنز با هم تفاوت دارند. در مورد چهار پهلوهای فولادی مشخص شده با حروف لاتین VCN باید گفت که VCN مخفف Vanadium Carbide Nitride است.
درجه این نوع از چهارپهلوها در کلیه ویژگی‌های مربوط به فولاد بسیار بالا است. به همین علت در ساخت و سازهایی که تحت سنگین‌ترین شرایط هستند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سایز چهارپهلو

سایز چهار پهلو بر اساس ابعاد سطح مقطع آن بیان می‌شود. اگر سطح مقطع آن مربع باشد عدد طول و عرض آن یکی خواهد بود. اگر هم مستطیل باشد اندازه طول ضرب‌ در اندازه عرض، بیان می‌شود.

طول مقطع نیز نسبت به طریقه نورد و گرید آن، همچنین کارخانه سازنده ممکن است متغیر باشد. به همین علت اندازه‌های چهار پهلوی نوردی از لحاظ ابعاد در بازار مصرف، رنج وسیعی را شامل می‌شود.

به طور معمول طول پروفیل چهار پهلو نوردی از  5.5 متر تا 6.5 متر است. ضخامت یا طول ضلع سطح مقطع آن از 10 تا 150 میلی‌ متر متغیر است. ولی انواع نورد گرم با ضخامت‌های 8 تا 100 میلی‌ متر و طول 4 تا 7 متر هم تولید می‌شوند.

چهار پهلوی ترانسی از نظر ابعاد سطح مقطع به دو دسته تقسیم می‌شود. پروفیل‌هایی با ضخامت زیر 10 میلی‌متر و دسته دوم بالای 10 میلی‌متر. در واقع کلاً سایز انواع ترانسی از 2×2 تا 90×90 میلی‌متر را شامل می‌شود. نوع شاخه ترانسی، در طول‌های 4 الی 5.6 متر به تولید می‌رسند.

در نتیجه می‌توان گفت روی‌ هم رفته به طور معمول چهار پهلوها با سطح مقطع مربع (طول ضلع بر حسب میلی‌متر) از ابعاد 2×2 میلی‌ متر مربع الی 150×150 میلی‌متر مربع به بازار عرضه می‌شوند.

در این زمینه به جهت تلرانس و تنوع زیاد چهار پهلو، آهن اسپات منبع اطلاعاتی خوبی برای انتخاب چهار پهلو و مصالح فلزی دیگر، مناسب برای انواع سازه‌ها و پروژه‌ها است.

کاربرد چهارپهلو ترانسی بر اساس سایز

سایزهای متداول چهار پهلو ترانسی که بیش از همه مورد مصرف دارند به شرح زیر هستند:

سایز 5 – 6:
مورد استفاده درکارهای زینتی و تزئینی.

سایز 8 – 9:
برای کارهای سبک.

سایز 10:
در ساخت انواع درب و پنجره.

سایز 12:
در ساخت درب، نرده و حفاظ ساختمانی.

سایز 14 – 16:
به دلیل سایز بزرگ‌تر و استقامت بالا در کارهای سنگین کاربرد دارد.

همان طور که اشاره شد، سایز میله‌های چهارگوشی که به روش ترانس تولید می‌شوند از 2×2 شروع می‌شود.
اگر ابعاد آن‌ها در محدودۀ 2×2 تا 10×10 باشد، به آن‌ها خار چهارپهلو گفته می‌شود. از متریال ck45 برای ساخت خار چهارپهلو استفاده می‌شود و در کارهای ظریف و صنایع ظریف کاربرد دارد.

سطح مقطع چهارپهلو فولادی

بر اساس آنچه گفته شد، برای محاسبه وزن چهار پهلو ابتدا باید اندازه اضلاع سطح مقطع آن را داشته باشیم. سپس مساحت سطح مقطع را بدست آوریم. در مراحل بعدی طبق فرمول‌هایی که در زیر به آن اشاره می‌شود، عمل کنیم.

مساحت سطح مقطع چهارپهلو

همان طور که می‌دانید مساحت سطح مقطع با فرمول زیر به دست می‌آید. چون اندازه ضلع چهار پهلو با واحد میلی‌متر بیان می‌شود، پس مساحت آن، بر حسب میلی‌متر مربع خواهد بود.

مساحت سطح مقطع مربع شکل (میلی‌متر مربع) =  اندازه یک ضلع (میلی‌متر) X خودش

مساحت سطح مقطع مستطیل شکل (میلی‌متر مربع)  = طول مستطیل (میلی‌متر)  X عرض آن

حجم چهارپهلو

اگر مقدار مساحت یک مقطع را در طول آن ضرب کنیم، حجم آن بدست می‌آید. باید یادآوری کرد که در محاسبه باید واحدها یکسان باشند. برای یکسان شدن لازم است واحدها به هم تبدیل شوند. در این فرمول اگر طول پروفیل با واحد متر بیان شده است، برای جایگذاری در فرمول باید به میلی‌متر تبدیل شود، به این صورت:

طول (میلی‌متر) = طول (متر) X 1000

حجم چهار پهلو (میلی‌متر مکعب)  = مساحت سطح مقطع (میلی‌متر مربع) × طول مقطع (میلی‌متر)

نحوۀ محاسبه وزن چهارپهلو

برای محاسبه وزن چهار پهلو باید ابتدا نوع و چگالی آلیاژی که چهار پهلو از آن ساخته شده را در دست داشته باشیم. همان طور که قبلاً  اشاره شد، باید این نکته مهم را در نظر داشت که هر آلیاژی با آلیاژهای دیگر بر اساس میزان مواد به کار رفته در آن، فرق می‌کند. به همین علت هرکدام چگالی مختص به خود را دارند.

پس چگالی مقطع چهار پهلوی مورد نظر را طبق شرایطی که در بالا عنوان شد، در عدد بدست آمده طبق فرمول حجم ضرب کنیم. برای اینکه محاسبات دقیق انجام شود، باید تبدیل واحدها صورت بگیرد.

وزن هر شاخه چهارپهلو (گرم)  =  حجم چهار پهلو (میلی‌متر مکعب)  × چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب)

در واقع باز شده فرمول بالا به این صورت خواهد بود:

وزن هر شاخه چهار پهلو (گرم)  = ضخامت (میلی‌متر مربع) × طول (متر) × چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب)

فرمول لاتین:

Weight (g) = Length (m) × Thickness (mm²) × density (g/cm³)

در نتیجه با این محاسبات وزن چهار پهلو بر مبنای گرم بدست می‌آید. برای تبدیل گرم به کیلوگرم باید عدد به دست آمده را بر 1000 تقسیم کنیم.

برای تعیین وزن محموله بارگیری شده، در نهایت باید وزن هر شاخه از پروفیل چهار پهلو را به تعداد شاخه ضرب می‌کنیم.

وزن محموله چهارپهلو (کیلوگرم)  = تعداد شاخه × وزن هر شاخه (کیلوگرم)

برای سهولت کار در اکثر موارد وزن یک متر از هر نوع پروفیل را محاسبه کرده و تولیدکنندگان این مقاطع، آنها را در جداولی مانند جدول زیر منتشر می‌کنند. به این ترتیب فقط کافیست اندازه طول هر پروفیل را در مقدار وزن یک متر آن ضرب کرد تا وزن یک شاخه مشخص شود.

وزن هر شاخه چهارپهلو (کیلوگرم)  =  وزن یک متر پروفیل (کیلوگرم بر متر) × طول(متر)

در این جدول طول ضلع یا به اصطلاح ضخامت مقطع چهار پهلو مربع مورد نظر را که بر حسب میلی‌متر است، پیدا می‌کنیم. عدد روبروی آن اندازه وزن یک متر آن را نشان می‌دهد که بر حسب کیلوگرم است.

 مثال: محاسبه وزن چهارپهلو 12

برای مثال برای محاسبه وزن چهارپهلوی 12 بر اساس جدول زیر به این روش عمل می‌کنیم. می‌دانیم که اعداد نوشته شده کنار چهار پهلو اندازه ضخامت یا به عبارتی طول دو ضلع مقطع است. اگر دو عدد مساوی باشند یعنی طول و عرض مقطع مساوی است که نشانه‌ مربع بودن چهار پهلو است.

در ستون بعد به نوع آن اشاره شده است که از نوع پروفیل نوردی است. وزن یک متر از چهار پهلوی 12 طبق این جدول برابر 95/0 کیلوگرم است. اگر طول چهار پهلو 5/5 متر باشد، پس طبق فرمول خواهیم داشت:

225/5 (کیلوگرم)  =  95/0 (کیلوگرم بر متر) × 5/5(متر)

بنابراین وزن یک شاخه پروفیل چهارپهلو نوردی به طول 5/5 متر، حدود 225/5 کیلوگرم خواهد بود.  

وزن چهارپهلو 2020

شاید به چنین نامی برای چهارپهلو برخورده باشید. منظور از چهارپهلو 2020 همان اندازه 20×20 میلی‌متر است که به طور اختصار بیست بیست خوانده می‌شود. از انواع این چهارپهلو می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.:

• چهارپهلو ترانس ST37 سایز 20 * 20 mm یا میل
• چهار پهلو CK45 ابعاد 20*20 mm طول 6000 mm وزن 19 (5%±) kg
• چهارپهلوی آلومینیوم ابعاد 20*20 mmو وزن 1متر 1/1 کیلوگرم

با مقایسه این اقلام متوجه می‌شویم که صرفاً با نام و ابعاد سطح مقطع نمی‌توان وزن آن را محاسبه کرد. بلکه حتماً باید چگالی آلیاژ را بدانیم.

برای استعلام لحظه‌ای آهن آلات و خرید به صرفه، اینجا کلیک کنید.

خرید انواع چهارپهلو از آهن اسپات

هنگام سفارش خرید باید به مشخصات چهارپهلو مثل ضخامت، سایز، طول پروفیل، استاندارد، نوع آلیاژ و مقدار آن دقت کنیم. زیرا وزن و مقدار آن، محل بارگیری را تعیین می‌کند و در نتیجه در قیمت چهارپهلو بی‌تاثیر نیست.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره نحوه خرید چهارپهلو، محاسبه وزن آن و همچنین دریافت راهنمای کامل خرید ضایعات چهارپهلو از آهن اسپات می‌توانید به وبسایت آهن اسپات مراجعه و یا با کارشناسان مجموعه، تماس بگیرید.