Gratis tekniskt verktyg
Termisk expansionskalkylator
Beräkna linjär och volymetrisk värmeutvidgning för 20+ material. Rörutvidgning mellan fixpunkter, dimensionering av expansionsslingor och termisk spänning vid inspänning (σ = E·α·ΔT).
Expansionsresultat
Linjär expansion
Där α är värmeutvidgningskoefficienten (CTE) i 1/°C, L₀ är den ursprungliga längden och ΔT är temperaturförändringen.
Volumetrisk expansion
För isotropa material är den volumetriska CTE ungefär 3 gånger den linjära CTE.
Termisk spänning (begränsat element)
När expansionen förhindras helt (t.ex. rör mellan två styva fixpunkter) kan den resulterande spänningen bli mycket hög. Den är tryckspänning vid uppvärmning och dragspänning vid kylning.
Storleksbestämning av expansionsslinga (tumregel)
Där D är rörets ytterdiameter (mm) och Δ är expansionen (mm); resultatet L anges i mm. Faktoren 66 kommer från formeln för en styrd konsol L = √(3 · E · D · Δ / Sₐ), beräknad för kolstål (E = 200 GPa, Sₐ = 138 MPa). För andra material eller tillåtna spänningar används den fullständiga formeln (L skalar som √(E/Sₐ)). Detta är en screeninguppskattning, inte en fullständig flexibilitetsanalys enligt kod.
Praktiskt exempel
Givetvis: L₀ = 6000 mm, α = 12 × 10⁻⁶ /°C, ΔT = 80 °C, E = 200 GPa
ΔL = 12e⁻⁶ × 6000 × 80 = 5,76 mm
Termisk spänning vid inspänning: σ = 200 000 × 12e⁻⁶ × 80 = 192 MPa
Expansionsslinga (DN100/OD 114 mm): L ≈ 66 × √(114 × 5.76) ≈ 1,690 mm ≈ 1.7 m
Material CTE-databas
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) | E (GPa) | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| Kolstål | 12.0 | 200 | SA-516, P265GH |
| Låglegerat stål | 12.5 | 200 | 16Mo3, SA-387 |
| Cr-Mo-stål (2,25Cr) | 12.0 | 205 | SA-335 P22 |
| Rostfritt stål 304 | 17.3 | 193 | 1.4301, 18Cr-8Ni |
| Rostfritt stål 316 | 16.0 | 193 | 1,4401, 16Cr-10Ni-2Mo |
| Rostfritt stål 321 | 17.0 | 193 | 1,4541, Ti-stabiliserad |
| Duplex 2205 | 13.0 | 200 | 1.4462 |
| Aluminium 6061 | 23.6 | 69 | T6-temperament |
| Koppar | 17.0 | 117 | Ren, glödgad |
| Mässing (CuZn30) | 20.0 | 110 | Patronmässing |
| Brons (CuSn8) | 18.0 | 110 | Fosforbrons |
| Titan Gr.2 | 8.6 | 103 | Kommersiellt rent |
| Nickel 200 | 13.3 | 207 | Ren nickel |
| Inconel 625 | 12.8 | 207 | Ni-Cr-Mo |
| Inconel 718 | 13.0 | 211 | Ni-Cr-Fe |
| Grått gjutjärn | 10.5 | 110 | GG25 |
| Segjärn | 11.0 | 170 | GGG40 |
| Betong | 12.0 | 30 | Varierar med blandning |
| Glas (soda-lime) | 9.0 | 72 | Fönsterglas |
| PTFE (teflon) | 120.0 | 0.5 | Mycket hög CTE |
| HDPE | 150.0 | 1.0 | Polyeten |
| PVC | 80.0 | 3.0 | Styv PVC |
| Invar 36 | 1.2 | 145 | Legering med ultralåg CTE |
💡 Obs: CTE-värden är medelvärden för 20–100 °C. För högtemperatur- eller kryogena tillämpningar, använd specifika data från materialstandarder.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko är vibrationsanalysingenjör samt grundare och vd för Vibromera. I mer än 15 år har han balanserat roterande utrustning ute i fält i stället för i en provbänk: slaghackar, industrifläktar, krossar, centrifuger, axlar och spindlar. Det är ur det arbetet Balanset-instrumenten har vuxit fram — de utformades som ett verktyg som en specialist kan bära med sig till maskinen och använda på egen hand på plats, inte som laboratorieutrustning. Vibromera grundades 2017 och har sedan 2023 sin bas i Porto i Portugal. Utveckling, montering och support av Balanset-serien sker här. Flaggskeppet är Balanset-1A, en bärbar analysator för balansering i ett och två plan och för vibrationsdiagnostik. Nikolai deltar personligen i kundsupporten, i arbetet med svåra balanseringsfall och i utvecklingen av programvaran. Han arbetar med kunder över hela världen, på vilket språk som helst.
