Если вы когда‑то ломали голову над тем, сколько килограммов металла уйдёт на деталь или сварной каркас, то знаете: считать вручную утомительно и легко ошибиться. Калькулятор НЗТИ помогает упростить рутинную часть — считает объём, массу, учитывает запас и технологические потери. В этой статье я расскажу, какие данные нужны, какие формулы подставлять и на что обратить внимание, чтобы итог был близок к реальному расходу металла на производстве.
Я объясню всё простыми словами, покажу формулы для типовых профилей, дам готовые числа для расчётов и приведу пример пошагового расчёта. Пара практических советов в конце поможет сократить перерасход и понять, где прячется большая часть погрешностей.
Содержание
Что такое калькулятор НЗТИ и для чего он нужен
Калькулятор НЗТИ — это инструмент, который переводит геометрию детали в массу и стоимость металла с учётом производственных потерь. НЗТИ в разных компаниях применяется по‑разному, но в основе всегда лежат одинаковые операции: определение объёма, умножение на плотность, корректировка на отходы и округление под закупочные длины и масс‑партии.
Его используют конструкторы, снабженцы и мастерские. Конструктор видит, сколько весит изделие, снабженец понимает объём закупки, мастер — какой запас оставить на обрезку и сварку. Правильно настроенный калькулятор экономит деньги и время на заказах и при приемке материалов.
Как работает калькулятор НЗТИ
Принцип прост: задаём профиль и размеры, калькулятор считает объём, переводит его в массу по плотности материала, затем применяет коэффициент отхода и другие поправки. После этого получаем итоговую массу и ориентировочную стоимость при заданной цене за килограмм или тонну.
Калькулятор обычно поддерживает несколько типов профилей: лист, круглый пруток, труба, швеллер, уголок и т. п. Для профильного проката часто используют табличные справочники с сечением и массой на метр, чтобы не вычислять площадь сечения вручную.
Входные данные
Чтобы калькулятор дал надёжный результат, нужны корректные входные данные. Основной список полей выглядит так:
- материал (сталь, алюминий, медь и т. д.);
- тип профиля (лист, круг, труба, уголок, швеллер, двутавр, пруток);
- геометрические размеры (диаметр, толщина, ширина, длина и т. п.);
- количество деталей;
- коэффициент отхода (в процентах) или запас;
- цена за кг или за тонну и единицы измерения;
- дополнительные параметры: толщина реза при раскрое, минимальная длина поставки, пакетная упаковка.
Важно: всегда проверяйте единицы измерения. В калькуляторе длины и толщины должны быть единообразны — миллиметры или метры. Небольшая ошибка при переводе миллиметров в метры даёт пропорционально большую ошибку в массе.
Формулы для разных профилей
Ниже — основные формулы, которые используют в калькуляторах. Все формулы работают через объём в кубических метрах и плотность в кг/м³.
| Профиль | Формула объёма (м³) | Примечание |
|---|---|---|
| Лист | V = длина × ширина × толщина | длины и ширины в метрах; толщина в метрах |
| Круглый пруток | V = (π × d² / 4) × длина | d — диаметр в метрах |
| Труба (полая) | V = (π × (D² − d²) / 4) × длина | D — внешний диаметр, d — внутренний диаметр |
| Квадратный пруток | V = a² × длина | a — сторона в метрах |
| Прокат (уголок, швеллер, двутавр) | V = (масса на метр / ρ) × длина | Удобно использовать табличную массу на метр из каталога |
После получения объёма вычисляем массу: масса = объём × плотность. Для стали-углеродистой стандартная плотность 7850 кг/м³, для алюминия 2700 кг/м³, для меди около 8960 кг/м³. Эти значения можно подставлять по материалу.
Пример расчёта — лист и круглый пруток
Разберём реальную ситуацию: нужно закупить 10 листов 2,0 × 1,0 м толщиной 5 мм из углеродистой стали и 6 прутков диаметром 20 мм длиной 3 м. Посчитаем массу и внесём технологический запас 5%.
Сначала переводим толщину в метры: 5 мм = 0,005 м. Объём одного листа: 2 × 1 × 0,005 = 0,01 м³. Масса одного листа: 0,01 × 7850 = 78,5 кг. Для 10 листов — 785 кг. С запасом 5% итог = 785 × 1,05 = 824,25 кг.
Теперь пруток: диаметр 20 мм = 0,02 м. Площадь сечения = π × 0,02² / 4 = 0,00031416 м². Объём одного прутка = 0,00031416 × 3 = 0,00094248 м³. Масса одного = 0,00094248 × 7850 ≈ 7,4 кг. Для 6 штук — 44,4 кг. С запасом 5% — 46,62 кг. Общая масса партии с запасом ≈ 870,87 кг.
Типичные ошибки и нюансы, которые влияют на расчёт
Самые частые промахи при расчёте — неправильные единицы, забытый коэффициент отхода и несоответствие реальных профилей табличным данным. Например, у проката может быть масса на метр с округлением, а у вас точный расчёт по сечению — небольшая разница накопится на больших объёмах.
Ещё один важный момент — толщина реза и способ раскроя. При плазменной резке уходят миллиметры материала на каждую линию реза. При серийном раскрое это превращается в заметный объём. Поэтому для раскроя листа лучше указывать коэффициент технологических потерь отдельно от общих обрезков.
Таблица типичных технологических потерь
| Процесс | Типичные потери | Комментарий |
|---|---|---|
| Лазерная резка | 0,2–1,0% | Тонкий рез, малая ширина реза |
| Плазменная резка | 1–3% | Ширина реза больше, больше обрезков |
| Газовая (кислородная) резка | 2–5% | Используется на толстых листах |
| Механическая обработка | 2–10% | Зависит от операций (токарные, фрезерные) |
| Сварка и обрезка | 1–4% | Добавлять при полном сборочном комплекте |
Это ориентиры. Для точного планирования лучше вести учёт на реальном производстве и корректировать коэффициенты по факту.
Практические советы при использовании калькулятора
Несколько простых правил помогут избежать ошибок. Во‑первых, всегда заводите стандартные профили и материалы в базу калькулятора. Если вам часто нужны одни и те же толщины и длины — сохраните их как шаблоны.
Во‑вторых, работайте с округлениями осознанно. Закупочные листы имеют определённые размеры и минимальные партии — округляйте массу и длину в сторону большего, чтобы не оказаться с нехваткой. В третьих, фиксируйте фактическую плотность материалов от поставщика: иногда сталь может иметь плотность чуть отличную от 7850, и это даст погрешность на больших объёмах.
- Проверяйте единицы измерения — миллиметры vs метры.
- Используйте табличные данные для профилей, это быстрее и надежнее.
- Учитывайте минимальную поставочную длину и массу партии.
- Вводите коэффициенты потерь по процессам, а не фиксированный общий процент.
- Ведите историю расчётов — тогда вы сможете корректировать калькулятор под реальное производство.
Заключение
Калькулятор НЗТИ — не волшебная палочка, но мощный помощник, если его правильно настроить. Он освобождает от рутины, даёт быстрые ориентиры по массе и стоимости и помогает планировать закупки с запасом. Главное — корректные входные данные: правильные размеры, подходящая плотность и взвешенные коэффициенты отходов. Добавьте в инструмент базу профилей и шаблоны партий, и расчёты станут быстрыми, прозрачными и близкими к реальности.
Начните с простых примеров, сверяйтесь с реальными поставками и постепенно подгоняйте параметры под вашу практику. Тогда калькулятор перестанет быть черным ящиком и превратится в надёжный инструмент для оптимизации затрат на металл.
