Расчёт веса текстолита: лист, стержень и масса партии

Реальный лист маркируется условным размером «1×1 м», но в карточке может быть указан формат 1020 × 1030 мм. Разница 20–30 мм кажется небольшой, однако на толстой партии превращается в десятки килограммов. В карту раскроя и расчёт массы подставляют не разговорное, а фактическое значение.

Формула массы листа

Объём прямоугольного листа:

V = a × b × h.

Масса:

m = a × b × h × ρ.

Если размеры даны в миллиметрах, удобна сокращённая формула:

m, кг = aмм × bмм × hмм × ρ / 1 000 000 000.

Пример для листа 1020 × 1030 × 10 мм:

• объём 1,02 × 1,03 × 0,010 = 0,010506 м³;
• нижняя масса 0,010506 × 1300 = 13,66 кг;
• верхняя масса 0,010506 × 1400 = 14,71 кг.

Толщина, мм	Лист 1020×1030 мм, кг при 1300–1400 кг/м³	Лист 1020×2060 мм, кг при 1300–1400 кг/м³
1	1,37–1,47	2,73–2,94
5	6,83–7,35	13,66–14,71
10	13,66–14,71	27,32–29,42
20	27,32–29,42	54,63–58,83
30	40,97–44,13	81,95–88,25
40	54,63–58,83	109,26–117,67

Таблица не заменяет взвешивание. Номинальная толщина имеет допуск, кромка может требовать обрезки, а плотность меняется в разрешённых пределах. Для сравнения ПТ и ПТК сначала выберите марку по нагрузке в отдельном руководстве, а уже затем считайте нужный формат.

Формула массы круглого стержня

Площадь круглого сечения:

S = π × d² / 4.

Объём и масса:

V = π × d² / 4 × L,

m = π × d² / 4 × L × ρ.

Диаметр входит в квадрате. Если увеличить его с 50 до 100 мм при той же длине и плотности, масса вырастет не в два, а примерно в четыре раза. Это важно для выбора ближайшей заготовки: большой запас диаметра быстро увеличивает и массу закупки, и объём стружки.

У метровых стержней из каталога в названии указана ориентировочная товарная масса. Её полезно сравнить с геометрическим расчётом, но расхождение само по себе не доказывает ошибку: материал стержня может иметь плотность, отличную от листового ПТ, а размер и масса могут быть округлены.

Стержень, длина 1000 мм	Теоретическая масса при 1300–1400 кг/м³, кг	Масса в карточке товара, кг
Ø20 мм	0,41–0,44	0,5
Ø40 мм	1,63–1,76	2,0
Ø60 мм	3,68–3,96	4,8
Ø80 мм	6,53–7,04	8,3
Ø100 мм	10,21–11,00	12,6
Ø130 мм	17,25–18,58	20,5

Систематически более высокая карточная масса подсказывает, что нельзя автоматически использовать плотность ПТ для импортного стержня. Для расчёта закупки берите массу поставщика с согласованным допуском; для проверки материала — паспорт и фактические измерения. Требования ГОСТ и различие стандартных и метровых размеров разобраны в статье о текстолитовом стержне.

Обратный расчёт фактической плотности

Если стержень или лист можно точно измерить и взвесить, плотность оценивают обратно:

ρ = m / V.

Например, для стержня Ø100 × 1000 мм массой 12,6 кг геометрический объём равен примерно 0,007854 м³, а расчётная средняя плотность — около 1604 кг/м³. Это только оценка: фактический диаметр, длина, влажность, погрешность весов и округление карточки влияют на результат. По одной вычисленной плотности нельзя установить марку, сорт или соответствие ГОСТ.

Обратный расчёт полезен как входной индикатор. Если значение резко выходит за согласованный диапазон, партию не объявляют бракованной автоматически, а повторяют измерения, проверяют документы и при необходимости проводят испытания.

Расчёт массы партии листов

Для одинаковых листов:

M = m1 × N,

где m1 — масса одного листа, N — количество. Для нескольких позиций результаты складывают.

Пример заказа:

• 12 листов ПТ 1020 × 1030 × 10 мм: 163,9–176,5 кг;
• 6 листов ПТК 1020 × 1030 × 20 мм, если для предварительной оценки принят тот же диапазон плотности: 163,9–176,5 кг;
• 8 стержней Ø100 × 1000 мм по массе карточки 12,6 кг: 100,8 кг.

Суммарно без упаковки получается ориентировочно 428,6–453,8 кг. Для выбора транспорта к верхней границе добавляют массу поддона, прокладок, обрешётки и запас по правилам перевозчика. Нельзя выдавать голый геометрический расчёт за массу брутто.

Сколько материала уйдёт в стружку

Для точёной детали массу готового цилиндра или кольца вычитают из массы заготовки. Объём кольца:

V = π / 4 × (D² − d²) × l,

где D — наружный диаметр, d — внутренний, l — длина. Теоретический коэффициент выхода по массе:

K = mдет / mзаг × 100%.

Он не учитывает торцовку, пробный рез, зажимной остаток и брак. Для закупки применяют технологический коэффициент, полученный по карте обработки. Рекомендации по припускам и пылеудалению собраны в статье об обработке текстолита.

Частые ошибки

1. Подставлять миллиметры в формулу с плотностью в кг/м³ без перевода единиц.
2. Забывать квадрат диаметра круглого стержня.
3. Считать лист «1×1» вместо фактических 1020 × 1030 мм.
4. Использовать плотность ПТ для любой марки и формы поставки.
5. Принимать расчётную массу нетто за транспортную массу брутто.
6. Не учитывать допуск толщины и фактический диаметр.
7. Определять марку только по вычисленной плотности.

Для выбора самого материала начните с общего разбора состава и свойств текстолита. Если задача электротехническая, сравните его со стеклотекстолитом, у которого другой наполнитель и другой диапазон плотности.

Заготовки для расчёта