كيف يُحسب وزن الصلب؟ المعادلات والأمثلة

عند إعداد عرض سعر أو التخطيط للنقل أو متابعة المخزون، يكون السؤال الأول غالبًا هو نفسه: كم يزن هذا المعدن؟ فمنتجات الصلب تُشترى وتُباع في الغالب بالكيلوغرام أو الطن، لذا فإن الانتقال السريع والدقيق من المقاس إلى الوزن أمر أساسي. والخبر الجيد أن جميع الحسابات تقوم على قاعدة واحدة بسيطة.

القاعدة الأساسية: الحجم × الكثافة

وزن القضيب هو حاصل ضرب حجمه في كثافة المادة. وفي القضبان يعني الحجم مساحة المقطع × الطول. وتُعتمد كثافة الصلب عمليًا بقيمة 7.85 g/cm³ (أي 7,850 kg/m³).

إذا أخذنا المقاسات بالمليمتر والطول بالمتر يصبح الحساب بسيطًا جدًا: قضيب مساحة مقطعه 1 mm² وطوله 1 m حجمه 1,000 mm³، أي 1 cm³. وهذا يزن 7.85 غرام، أي 0.00785 kg.

القضيب المستدير

مساحة الدائرة هي π × d² ÷ 4. وعند ضربها في 0.00785 يصبح المعامل 0.006165:

مثال: في قضيب Ø50 mm يكون 50² × 0.006165 = 15.41 kg/m. ويزن القضيب بطول 6 أمتار 15.41 × 6 = نحو 92.5 kg.

القضيب المربع والشريحة المسطحة

في المقطع المستطيل تكون المساحة ببساطة حاصل ضرب الضلعين؛ والمربع حالة خاصة منه بأضلاع متساوية.

مثال: مربع 40 × 40 mm: 1,600 × 0.00785 = 12.56 kg/m. شريحة 100 × 20 mm: 2,000 × 0.00785 = 15.70 kg/m.

القضيب السداسي

في القضيب السداسي يكون المقاس هو المسافة بين وجهين مستويين متقابلين، ويُسمى أيضًا فتحة المفتاح (SW). ومساحة السداسي المنتظم هي (√3 ÷ 2) × s²، أي نحو 0.866 × s².

مثال: سداسي SW 36: 36² × 0.0068 = 8.81 kg/m. ومن الأخطاء الشائعة إدخال المسافة بين الزاويتين، مما يزيد النتيجة بنحو 33%.

الأنبوب

مقطع الأنبوب حلقة: الدائرة الخارجية مطروحًا منها الدائرة الداخلية. وبما أن القطر الداخلي يساوي D − 2t، تتبسط المساحة إلى π × (D − t) × t.

مثال: في أنبوب 88.9 × 5 mm يكون (88.9 − 5) × 5 × 0.02466 = 10.35 kg/m.

الألواح والصفائح

في الألواح يُعتمد عادةً وزن المتر المربع: متر مربع واحد من لوح صلب سماكته 1 mm يزن 7.85 kg.

مثال: لوح مقاسه 1,500 × 3,000 mm وسماكته 10 mm يزن 1.5 × 3 × 10 × 7.85 = 353.25 kg.

المعادن الأخرى غير الصلب

المعاملات أعلاه خاصة بالصلب. ولمعرفة وزن المقاس نفسه من مادة أخرى يكفي ضرب وزن الصلب في معامل الكثافة النسبية لتلك المادة. فمعامل النحاس مثلًا 1.131، لذا يزن قضيب نحاسي Ø50 mm نحو 15.41 × 1.131 = 17.43 kg/m.

لماذا يختلف الوزن النظري عن الوزن الفعلي؟

القيمة المستخرجة من المعادلات هي الوزن النظري. ففي المنتجات المدرفلة والمطروقة تتغير المقاسات ضمن التفاوتات التي تسمح بها المواصفات، كما قد تُحدث أنصاف أقطار الزوايا والتفلطح وفروق سماكة الجدار تغيرًا بنسبة مئوية بسيطة في الوزن الفعلي. لذلك:

• يمكنكم الاعتماد على الوزن النظري بثقة في التخطيط والنقل وعروض الأسعار الأولية.
• في التعامل التجاري قد يُعتمد الوزن النظري أو الوزن الفعلي؛ ومن الأفضل الاتفاق على أحدهما في مرحلة العرض.
• انتبهوا للوحدات: إدخال القطر بالسنتيمتر يجعل النتيجة أصغر بمئة مرة.