Як правильно розрахувати навантаження на виріб із акрилу (оргскла)?

Кожен проект є унікальним та універсального рішення для всіх завдань немає. Однак є основні правила розподілу навантажень залежно від типу конструкції. Для вибору оптимального матеріалу для вашого проекту та правильного розрахунку навантаження на нього важливо ще на етапі конструювання враховувати:

• тип конструкції та кріплення;
• передбачуване навантаження на виріб під час експлуатації;
• допустимі відхилення від початкового ТЗ замовника (що можна змінювати, а що принципово — ні);
• доступні матеріали на ринку;
• орієнтовний бюджет.

Спрощення конструкції за типом стандартних моделей може допомогти розрахувати навантаження під час проектування виробу із пластику.

Наприклад, якщо потрібно виготовити прозору полицю, на якій будуть стояти кімнатні рослини, стілець із прозорим сидінням або прозорий подіум, можна використовувати прозорий акрил для кожного з цих виробів. При цьому розрахунок навантаження потрібно проводити, виходячи з різних моделей конструкції.

Полиця для квітів, наприклад, спирається на дві профільні опори з боків. Навантаження при цьому прикладається не по всій площі полиці рівномірно, а по центру і призводить до провисання матеріалу посередині. Відповідно завдання конструктора зводиться до того, щоб підібрати оптимальне співвідношення товщини матеріалу та відстані між опорами. При цьому важливо розуміти, який кінцевий вигляд має бути у конструкції.

Якщо підібрати занадто тонкий акрил, то прогин посередині полиці може виявитися настільки великим, що не втримається на бічних опорах. Зазвичай стандартним відхиленням прийнято вважати не більше 5% від товщини листа. В цьому випадку прогин непомітний неозброєним оком і не призводить до серйозних порушень конструкційної жорсткості та надійності виробу.

З іншого боку, навантаження на сидіння стільця розподіляється по всій площі листа. Зважаючи на опору по всьому периметру виробу, для такого типу виробів навантаження потрібно розраховувати по-іншому. Провисання як у першому випадку вже не буде, і ключове значення має загальна вага навантаження на такий виріб.

У випадку прозорого подіуму часто динамічне навантаження є настільки великим, що підібрати товщину листа, яка дозволить використовувати цілий лист без додаткових опор, неможливо. І тут завдання зводиться до розрахунку максимально допустимої відстані між проміжними опорами під листами. Навантаження при цьому не розподілятиметься по всій площі листа, а прикладатиметься до точок, якими будуть ходити моделі.

Принципи розрахунку навантаження можна застосувати до будь-якого пластику. Якщо ви обираєте між декількома типами прозорих пластиків для розрахунку однієї і тієї ж конструкції, важливо пам'ятати, що різнорідні матеріали по-різному будуть поводитися під навантаженням. Ця властивість визначається величиною модуля пружності. Чим більш пружний пластик, тим менше він прогинатиметься під навантаженням.