स्टील वजन कैलकुलेटर - रॉड, शीट और ट्यूब के लिए तत्काल वजन

स्टील भार कैलकुलेटर

स्टील भार कैलकुलेटर किसी स्टील के टुकड़े के आकार और आयामों से उसका द्रव्यमान निकालता है। यह तीन सामान्य आकारों के लिए काम करता है: ठोस छड़ें, सपाट चादरें और खोखली नलियाँ। कैलकुलेटर आकार के आयतन को स्टील के घनत्व से गुणा करता है और परिणाम किलोग्राम, ग्राम तथा पाउंड में बताता है।

स्टील के किसी टुकड़े का भार जानना उसे मँगाने, उठाने या भेजने से पहले महत्वपूर्ण होता है। किसी कटे हुए टुकड़े की कीमत तय करने के लिए कार्यशाला को इसका पता होना चाहिए। किसी बीम का भार संरचना के अभिकल्पित भार से अधिक न हो, यह जाँचने के लिए अभियंता को इसकी आवश्यकता होती है। भार मशीन की निर्धारित क्षमता के भीतर है या नहीं, यह सुनिश्चित करने के लिए क्रेन संचालक को भी इसका पता होना चाहिए।

स्टील भार का सूत्र

सामान्य सूत्र है:

$\text{भार} = \text{आयतन} \times \text{घनत्व}$

घनत्व किसी पदार्थ के दिए गए आयतन में संकेंद्रित द्रव्यमान होता है। मृदु (कार्बन) स्टील का घनत्व 7.85 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर (g/cm³) होता है। इसका अर्थ है कि मृदु स्टील का एक घन सेंटीमीटर, जो चीनी के घन से छोटा होता है, 7.85 ग्राम का होता है।

आयतन घन सेंटीमीटर (cm³) में मापा जाता है और आकार पर निर्भर करता है। नीचे दिए गए तीन आकारों के लिए आयतन के अलग-अलग सूत्र होते हैं, इसलिए सही सूत्र चुनना महत्वपूर्ण है।

छड़ (बेलन) के आयतन का सूत्र

छड़ एक ठोस बेलन होती है, जैसे गोल बार या सरिया का एक टुकड़ा।

$V = \pi \times r^2 \times L$

• V = आयतन (cm³)
• r = छड़ की त्रिज्या (cm), जो व्यास ÷ 2 के बराबर है
• L = छड़ की लंबाई (cm)

चादर (सपाट प्लेट) के आयतन का सूत्र

चादर एक सपाट आयताकार पट्टिका होती है, जैसे प्लेट स्टील या शीट मेटल।

$V = L \times W \times T$

• L = लंबाई (cm)
• W = चौड़ाई (cm)
• T = मोटाई (cm)

नली (खोखले बेलन) के आयतन का सूत्र

नली बीच से खोखली पाइप होती है। इसका आयतन बाहरी बेलन के आयतन में से आंतरिक (खोखले) बेलन का आयतन घटाने पर मिलता है।

$V = \pi \times L \times (R_o^2 - R_i^2)$

• L = लंबाई (cm)
• R_o = बाहरी त्रिज्या (cm), जो बाहरी व्यास ÷ 2 के बराबर है
• R_i = आंतरिक त्रिज्या (cm), जो आंतरिक व्यास ÷ 2 के बराबर है

आयतन ज्ञात हो जाने पर किलोग्राम में भार इस प्रकार निकाला जाता है:

$\text{भार (किग्रा)} = \frac{\text{आयतन (cm}^3\text{)} \times 7.85}{1000}$

स्टील का भार कैसे निकालें

1. आकार पहचानें: छड़, चादर या नली।
2. आवश्यक आयाम सेंटीमीटर में मापें (छड़ के लिए व्यास और लंबाई; चादर के लिए लंबाई, चौड़ाई और मोटाई; नली के लिए बाहरी व्यास, आंतरिक व्यास और लंबाई)।
3. ऊपर दिया गया संबंधित आयतन का सूत्र लागू करें।
4. ग्राम में भार प्राप्त करने के लिए आयतन को 7.85 g/cm³ से गुणा करें, फिर किलोग्राम के लिए 1000 से भाग दें।
5. पाउंड के लिए ग्राम में भार को 453.59237 से भाग दें। एक पाउंड को ठीक 0.45359237 किलोग्राम के रूप में परिभाषित किया गया है, इसलिए एक पाउंड में 453.59237 ग्राम होते हैं।

नली का आंतरिक व्यास बाहरी व्यास से छोटा होना चाहिए। यदि किसी नली का बाहरी व्यास 5 सें॰मी॰ और दीवार की मोटाई 0.3 सें॰मी॰ है, तो आंतरिक व्यास 5.0 − (2 × 0.3) = 4.4 सें॰मी॰ होगा, 4.7 सें॰मी॰ नहीं, क्योंकि छेद के दोनों ओर दीवार होती है।

उदाहरण सहित गणना

उदाहरण 1: स्टील की एक छड़

एक छड़ का व्यास 2.5 सें॰मी॰ और लंबाई 300 सें॰मी॰ है।

1. त्रिज्या = 2.5 ÷ 2 = 1.25 सें॰मी॰
2. आयतन = π × 1.25² × 300 ≈ 1,472.6 cm³
3. भार = 1,472.6 × 7.85 ÷ 1000 ≈ 11.56 कि॰ग्रा॰ (11,560.1 ग्रा॰ ÷ 453.59237 ≈ 25.49 lb)

उदाहरण 2: स्टील की एक चादर

एक चादर की लंबाई 120 सें॰मी॰, चौड़ाई 80 सें॰मी॰ और मोटाई 0.3 सें॰मी॰ है।

1. आयतन = 120 × 80 × 0.3 = 2,880 cm³
2. भार = 2,880 × 7.85 ÷ 1000 ≈ 22.61 कि॰ग्रा॰

उदाहरण 3: स्टील की एक नली

किसी नली का बाहरी व्यास 4.2 सें॰मी॰, आंतरिक व्यास 3.8 सें॰मी॰ और लंबाई 250 सें॰मी॰ है।

1. बाहरी त्रिज्या = 2.1 सें॰मी॰; आंतरिक त्रिज्या = 1.9 सें॰मी॰
2. आयतन = π × 250 × (2.1² − 1.9²) = π × 250 × 0.8 ≈ 628.3 cm³
3. भार = 628.3 × 7.85 ÷ 1000 ≈ 4.93 कि॰ग्रा॰

प्रकार के अनुसार स्टील का घनत्व

7.85 g/cm³ का मान मृदु (कार्बन) स्टील पर लागू होता है, जो मुख्यतः थोड़ी मात्रा में कार्बन के साथ लोहे से बना होता है। अन्य स्टील मिश्रधातुओं और धातुओं में अंतर होता है:

किसी अन्य धातु का भार अनुमानित करने के लिए स्टील से प्राप्त परिणाम को (उस धातु का घनत्व ÷ 7.85) से गुणा करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

गणना किया गया भार आपूर्तिकर्ता द्वारा बताए गए भार से अलग क्यों होता है?

छोटे अंतर के कई कारण होते हैं। स्टील मिलें निर्माण-सहनशीलता के भीतर बार और चादरें बनाती हैं, इसलिए "10 मि॰मी॰" की छड़ वास्तव में 9.8–10.2 mm की हो सकती है। लेप भी भार बढ़ाते हैं: हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग से लगभग 3–5% और हॉट रोलिंग से बची गहरी ऑक्साइड परत, जिसे मिल स्केल कहते हैं, लगभग 0.5–1% भार बढ़ाती है। गणना किया गया भार आम तौर पर तराजू से मिले भार से 2–3% के भीतर होता है, जो कोटेशन और सामग्री की योजना के लिए पर्याप्त रूप से निकट है।

क्या इस सूत्र का उपयोग स्टेनलेस स्टील या एल्युमिनियम के लिए किया जा सकता है?

हाँ, घनत्व के अनुसार समायोजन करके। मृदु स्टील से प्राप्त परिणाम को दूसरी धातु के घनत्व और 7.85 के अनुपात से गुणा करें। स्टेनलेस स्टील के लिए लगभग 2% जोड़ें। एल्युमिनियम के लिए लगभग 2.9 से भाग दें। ऊपर दी गई घनत्व सारणी अन्य सामान्य धातुओं के लिए समायोजन कारक देती है।

सरिए का भार कैसे निकाला जाता है?

सरिए (प्रबलन छड़) का भार ठोस छड़ की तरह ही उसके नाममात्र व्यास का उपयोग करके निकाला जाता है। पकड़ के लिए पसलियों वाले विकृत सरिए का भार समान व्यास की चिकनी छड़ से लगभग 1–2% अधिक होता है; अधिकांश अनुमानों में यह अंतर नगण्य है। 10 मि॰मी॰ का सरिया छड़ के सूत्र से लगभग 0.62 कि॰ग्रा॰ प्रति मीटर आता है; 16 मि॰मी॰ का सरिया लगभग 1.58 कि॰ग्रा॰ प्रति मीटर आता है।

वर्गाकार या आयताकार नली का भार कैसे निकाला जाता है?

वर्गाकार और आयताकार नली बेलनाकार नहीं होती, इसलिए छड़ और नली के सूत्र सीधे लागू नहीं होते। इसके बजाय ठोस बाहरी आयतन में से खोखला आंतरिक आयतन घटाएँ: बाहरी आयतन = लंबाई × बाहरी चौड़ाई × बाहरी ऊँचाई, और आंतरिक आयतन = लंबाई × (बाहरी चौड़ाई − 2 × दीवार की मोटाई) × (बाहरी ऊँचाई − 2 × दीवार की मोटाई)। 100 सें॰मी॰ लंबाई, 5 सें॰मी॰ × 3 सें॰मी॰ बाहरी आयाम और 0.3 सें॰मी॰ मोटाई वाली नली में बाहरी आयतन 1,500 cm³, आंतरिक आयतन 100 × 4.4 × 2.4 = 1,056 cm³ होगा। इसलिए स्टील का आयतन 444 cm³ और भार लगभग 3.49 कि॰ग्रा॰ होगा।

माप में छोटी त्रुटि इतनी अधिक क्यों मायने रखती है?

छड़ या नली का आयतन त्रिज्या के वर्ग पर निर्भर करता है, इसलिए व्यास में छोटी त्रुटि भी बढ़ जाती है। 10 सें॰मी॰ व्यास में 1 मि॰मी॰ की त्रुटि गणना किए गए भार को लगभग 2% बदल देती है। फीते से मापने के बजाय कैलिपर से मापने पर परिणाम तराजू से मिले भार के अधिक निकट रहता है।

संदर्भ

1. ASTM A6/A6M-19, रोल किए गए संरचनात्मक स्टील बार, प्लेट, आकार और शीट पाइलिंग के लिए सामान्य आवश्यकताओं का मानक विनिर्देशन, ASTM International, 2019।
2. American Institute of Steel Construction, Steel Construction Manual, 15वाँ संस्करण।
3. BS EN 10025-1:2004, संरचनात्मक स्टील के हॉट रोल्ड उत्पाद — सामान्य तकनीकी आपूर्ति शर्तें, British Standards Institution।
4. B. N. Taylor और A. Thompson (संपादक), NIST Special Publication 811: अंतरराष्ट्रीय इकाई प्रणाली (SI) के उपयोग के लिए मार्गदर्शिका, 2008 संस्करण, परिशिष्ट B.8 (1 lb एवॉयरड्यूपोइस = ठीक 0.453 592 37 कि॰ग्रा॰)।