Bezmaksas inženiertehniskais rīks
Termiskās izplešanās kalkulators
Aprēķiniet lineāro un tilpuma termisko izplešanos vairāk nekā 20 materiāliem. Cauruļu izplešanās starp enkuriem, izplešanās cilpas izmēri un termiskais spriegums ierobežotā stāvoklī (σ = E·α·ΔT).
Izplešanās rezultāti
Lineāra izplešanās
Kur α ir termiskās izplešanās koeficients (CTE) 1/°C, L₀ ir sākotnējais garums un ΔT ir temperatūras izmaiņa.
Tilpuma izplešanās
Izotropiskiem materiāliem tilpuma CTE ir aptuveni 3 × lineārā CTE.
Termiskais spriegums (ierobežotam elementam)
Ja izplešanās ir pilnībā novērsta (piemēram, caurule starp diviem stingriem enkuriem), iegūtais spriegums var būt ļoti liels. Tas ir spiedes spriegums sildīšanas laikā un stiepes spriegums dzesēšanas laikā.
Izplešanās cilpas izmēra noteikšana (aptuvens noteikums)
Kur D ir caurules ārējais diametrs (mm) un Δ ir izplešanās (mm); rezultāts L ir milimetros. Koeficients 66 izriet no vadītas konsoles formulas L = √(3 · E · D · Δ / Sₐ), kas novērtēta oglekļa tēraudam (E = 200 GPa, Sₐ = 138 MPa). Citiem materiāliem vai pieļaujamajiem spriegumiem izmantojiet pilno formulu (L mērogojas kā √(E/Sₐ)). Tas ir skrīninga novērtējums, nevis pilna normatīva elastības analīze.
Praktisks piemērs
Ņemot vērā: L₀ = 6000 mm, α = 12 × 10⁻⁶ /°C, ΔT = 80°C, E = 200 GPa
ΔL = 12e-6 × 6000 × 80 = 5,76 mm
Termiskais spriegums, ja izplešanās ir ierobežota: σ = 200,000 × 12e-6 × 80 = 192 MPa
Izplešanās cilpa (DN100/OD 114 mm): L ≈ 66 × √(114 × 5.76) ≈ 1,690 mm ≈ 1.7 m
Materiālu CTE datubāze
| Materiāls | α (×10⁻⁶ /°C) | E (GPa) | Piezīmes |
|---|---|---|---|
| Oglekļa tērauds | 12.0 | 200 | SA-516, P265GH |
| Zemleģētais tērauds | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo tērauds (2,25Cr) | 12.0 | 205 | SA-335 P22 |
| Nerūsējošais 304 | 17.3 | 193 | 1.4301, 18Cr-8Ni |
| Nerūsējošais 316 tērauds | 16.0 | 193 | 1.4401, 16Cr-10Ni-2Mo |
| Nerūsējošais 321 tērauds | 17.0 | 193 | 1.4541, titāna stabilizēts |
| Divstāvu dzīvoklis 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| Alumīnijs 6061 | 23.6 | 69 | T6 stāvoklis |
| Varš | 17.0 | 117 | Tīrs, atkvēlināts |
| Misiņš (CuZn30) | 20.0 | 110 | Patronu misiņš |
| Bronza (CuSn8) | 18.0 | 110 | Fosfora bronza |
| Titāna Gr.2 | 8.6 | 103 | Komerciāli tīrs |
| Niķelis 200 | 13.3 | 207 | Tīrs niķelis |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 | Ni-Cr-Mo |
| Inconel 718 | 13.0 | 211 | Ni-Cr-Fe |
| Pelēkais čuguns | 10.5 | 110 | GG25 |
| Kaļamais čuguns | 11.0 | 170 | GGG40 |
| Betons | 12.0 | 30 | Atšķiras atkarībā no maisījuma |
| Stikls (sodas kaļķis) | 9.0 | 72 | Logu stikls |
| PTFE (teflons) | 120.0 | 0.5 | Ļoti augsts CTE |
| HDPE | 150.0 | 1.0 | Polietilēns |
| PVC | 80.0 | 3.0 | Cietais PVC |
| Invar 36 | 1.2 | 145 | Īpaši zema CTE sakausējums |
💡 Piezīme: CTE vērtības ir vidējās vērtības 20–100 °C temperatūrā. Augstas temperatūras vai kriogēnām lietojumprogrammām izmantojiet konkrētus datus no materiālu standartiem.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko ir vibrāciju analīzes inženieris, kā arī uzņēmuma Vibromera dibinātājs un vadītājs. Vairāk nekā 15 gadus viņš balansē rotējošas iekārtas darba vietā, nevis uz pārbaudes stenda: mulčētājus, rūpnieciskos ventilatorus, drupinātājus, centrifūgas, vārpstas un darbvārpstas. Tieši no šī darba radās Balanset instrumenti — tie tika veidoti kā rīks, ko speciālists var aiznest pie mašīnas un lietot viens pats uz vietas, nevis kā laboratorijas aprīkojums. Vibromera dibināta 2017. gadā, un kopš 2023. gada tā atrodas Portu, Portugālē. Šeit notiek Balanset līnijas izstrāde, montāža un atbalsts. Vadošais instruments ir Balanset-1A — portatīvs analizators balansēšanai vienā un divās plaknēs, kā arī vibrāciju diagnostikai. Nikolai personīgi piedalās klientu atbalstā, sarežģītu balansēšanas gadījumu risināšanā un programmatūras izstrādē. Viņš strādā ar klientiem visā pasaulē, jebkurā valodā.
