Сколько оборотов в минуту: «3100 rpm – это сколько оборотов в минуту?» – Яндекс.Кью

Количество оборотов в минуту у электродвигателей

Электродвигатель обеспечивает преобразование электрической энергии в механическую. При выборе подходящего электродвигателя требуется учитывать многое: простота конструкции, надежность, стоимость, вес, несложное управление и т.д. В настоящее время электропривод с двигателем постоянного тока стремительно вытесняется асинхронным. Учитывая количество оборотов в минуту, подбирается наиболее подходящий электродвигатель.

Некоторые характеристики электродвигателей

Выбор электродвигателя до 1000 об/мин, как правило, происходит в случае отсутствия  необходимости обеспечить вращение вала ротора на высокой скорости. Такой электродвигатель подойдет для установки на лебедку, кран, вибратор, тельфер, на различный подъемный механизм, транспортер и т.д.

Асинхронный электродвигатель до 3000 об/мин следует выбирать для установки на оборудование, на котором вал ротора должен вращаться с достаточно высокой скоростью.

Такой электродвигатель может быть установлен на металлообрабатывающий и деревообрабатывающий станок, компрессор, холодильное оборудование и т.д. Нужно отметить, что  электродвигатели асинхронные отличаются мощностью, габаритами и массой. Данные характеристики электродвигателей зависят друг от друга. К примеру, в случае увеличения мощности электродвигателя, наблюдается увеличение его массы и габаритов.

Что касается мощности электродвигателя асинхронного, то она может быть от 0,12 кВт до 200 кВт. Выбор электродвигателя той или иной мощности будет напрямую зависеть от размеров и предназначения оборудования, на которое двигатель будет установлен. Вес электродвигателя будет напрямую зависеть от его мощности.

Необходимо помнить о том, что электродвигатель с меньшим количеством оборотов будет отличаться большим весом, в сравнении с электродвигателем с большим количеством оборотов. При этом мощность такого оборудования будет одинаковой. Конструкция электродвигателя подбирается, исходя из климатических условий.

Также понадобится учитывать некоторые особенности соединения двигателя с рабочим оборудованием. Купить качественные электродвигатели ответственных производителей Вы можете в нашей компании по разумной цене. 

Просмотров: 3614

Дата: Воскресенье, 15 Декабрь 2013

Физики разогнали «спиннеры» до миллиарда оборотов в секунду

Jonghoon Ahn et al. / Phys. Rev. Lett.

Две команды физиков независимо разогнали с помощью лазеров нанометровые «спиннеры» до скорости порядка одного миллиарда оборотов в секунду — самой высокой скорости вращения, полученной в лаборатории.

Первая группа из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) заставляла вращаться наночастицу кремнезема, а вторая группа, состоящая из китайских и американских исследователей, использовала в качестве «спиннера» наногантелю. Работа ученых поможет лучше понять такие тонкие эффекты, как вращение Казимира, связанное с квантовыми флуктуациями вакуума. Статьи опубликованы в Physical Review Letters [1, 2], кратко о них сообщает Physics, препринты работ выложены на сайте arXiv.org [1, 2].

Скорость вращения любого объекта ограничена пределом его прочности. Чем быстрее вращается объект, тем большую скорость развивают его частицы и тем большая сила нужна, чтобы заставлять их повернуть и удерживать тело в целости. Другими словами, при увеличении скорости растет центробежная сила, которая стремится «разорвать» тело. Впрочем, называть центробежную силу «силой» не совсем правильно, поскольку она возникает только в неинерциальной системе отсчета (подробнее о ее природе можно прочитать в этой заметке).

Заметнее всего действие этой «фиктивной силы» проявляется в точках, наиболее удаленных от центра вращения объекта: F = mω²r, где m — масса точки, r — ее расстояние до центра, а ω — угловая скорость. Из-за этого частота вращения макроскопических объектов редко превышает тысячу оборотов в секунду. Например, частота вала газогенератора двигателя PW207K вертолета «Ансат» может достигать 60000 оборотов в минуту (1000 оборотов в секунду), а турбина двигателя CFM56, который устанавливается на самолетах фирм Boeing и Airbus, вращается с частотой около 5200 оборотов в минуту (менее 90 оборотов в секунду).

Уменьшая размеры объекта, можно заставить его вращаться гораздо быстрее. Оказывается, что для достижения сверхвысоких скоростей удобнее всего использовать частицы размером порядка ста нанометров, подвешенные в воздухе с помощью лазерного излучения (так называемая оптическая ловушка). Направляя на связанную частицу свет с круговой поляризацией, можно передать ей угловой момент и увеличить ее угловую скорость (эффект Садовского). Таким образом можно избежать механического трения, которое поглощает энергию и мешает разгонять частицу, а также контролировать центр вращения с точностью, сравнимой с теоретическим пределом.

К сожалению, на высоких скоростях начинает сказываться трение наночастицы о воздух, которое также уносит энергию частицы. Бороться с этим трением можно только откачивая установку до сверхнизких давлений, создавая в ней вакуум. Из-за подобных технических сложностей ученым не удавалось достичь в лаборатории скоростей вращения, превышающих по порядку десяти мегагерц. В новых работах ученым удалось преодолеть это препятствие, подтвердить теоретические предсказания и достичь частоты вращения порядка одного гигагерца.

Схема установок, в которой ученые разгоняют наночастицы до сверхвысоких угловых скоростей

René Reimann et al. / Phys. Rev. Lett.

Первая группа исследователей под руководством Лукаса Новотного (Lukas Novotny), использовала в качестве «спиннера» частицу кремнезема (проще говоря, обычного стекла) приближенно сферической формы и диаметром около ста нанометров. Для уменьшения потерь физики откачали установку до давления порядка 10

−8 атмосфер и увеличили длину волны лазера, который использовался для разгона частицы, до 1565 нанометров. Это позволило уменьшить скорость нагрева частицы — в предыдущих экспериментах такой нагрев заставлял частицу «выскакивать» из ловушки и мешал разогнать ее выше определенного предела.

В результате ученые обнаружили, что с уменьшением давления при фиксированной мощности лазера и увеличении мощности при фиксированном давлении угловая скорость вращения частицы линейно растет, причем экспериментальная зависимость хорошо согласуется с теорией. Максимальная частота, полученная в этом эксперименте, достигала 1,03 гигагерц, что отвечало скорость краев частицы порядка 300 метров в секунду, центробежному ускорению порядка 10¹² метров на секунду в квадрате и напряжению порядка 0,2 гигапаскаль.

Для сравнения, критическое напряжение, при котором частица кремнезема разрывается, составляет примерно 10 гигапаскаль.

Зависимость частоты вращения наночастицы от давления при фиксированной мощности лазера

René Reimann et al. / Phys. Rev. Lett.

Зависимость частоты вращения наночастицы от мощности лазера при фиксированном давлении

René Reimann et al. / Phys. Rev. Lett.

Вторая группа, под руководством Тунцана Ли (Tongcang Li), заставляла вращаться наногантели — связанные друг с другом частицы кремнезема. Чтобы изготовить такие гантели, ученые «растворяли» наночастицы кремнезема в воде и получали коллоидную суспензию, а затем с помощью ультразвукового небулайзера заставляли воду формировать микрометровые капли, взвешенные в воздухе.

В некоторых из капель находилось две сферические частицы кремнезема; после испарения воды частицы оставались связаны в наногантели, которые ученые использовали в дальнейших опытах. Отношение диаметра шаров к расстоянию между ними для всех полученных наногантелей было примерно равно двум.

Фотографии нангантелей, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа

Jonghoon Ahn et al. / Phys. Rev. Lett.

Зависимость частоты вращения наногантели от давления при фиксированной мощности лазера

Jonghoon Ahn et al. / Phys. Rev. Lett.

Так же как и группа швейцарских ученых, группа под руководством Тунцана Ли помещала наногантели в оптическую ловушку, откачивала установку до давления порядка 10⁻⁷ атмосфер и светила на частицы лазером с круговой поляризацией и длиной волны около 1550 нанометров. Аналогично швейцарцам, физики получили, что скорость вращения линейно растет при уменьшении давления, а предельная частота вращения в этом случае составила примерно 1,1 гигагерц — при бо́льших скоростях гантель разрывалась под действием центробежной силы.

Тем не менее, конструкция установки, аналогичная опыту Кавендиша, в котором проволока крутильных весов заменена на лазерное излучение, позволяет провести на ней качественно другие эксперименты. Если заменить в ней свет с круговой поляризацией на линейно поляризованный свет, наногантели будут колебаться, а не крутиться, что позволит в будущем измерить вращательный эффект Казимира (Casimir torque) и исследовать природу квантовой гравитации.

Впрочем, ученые признаются, что изначально они не ставили перед собой практических целей. Например, соавтор первой работы, Рене Рейманн (René Reimann), говорит: «Если честно, это просто было очень круто — иметь механический объект с самой высокой скоростью вращения в мире прямо перед нами». Тем не менее, работа ученых может пригодиться при изучении межзвездной пыли и вакуумного трения, исследовании поведения материалов и взаимосвязи между вращательными и поступательными степенями свободы в экстремальных условиях.

В ноябре прошлого года американские исследователи-нанотехнологи изготовили с помощью фотолитографии самый маленький в мире фиджет-спиннер, размер которого составил примерно сто микрометров.

Дмитрий Трунин

Центрифугирование: как определить ускорение (число g) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

Центрифугирование – способ разделения неоднородных, дисперсных жидких систем на фракции по плотности под действием центробежных сил. Центрифугирование осуществляют в центрифугах, принцип работы которых основан на создании центробежной силы, увеличивающей скорость разделения компонентов смеси по сравнению со скоростью их разделения только под влиянием силы тяжести. Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле. В центробежном поле частицы, имеющие разную плотность, форму или размеры, осаждаются с разной скоростью.

Скорость осаждения, или седиментации, зависит от центробежного ускорения (g), прямо пропорционального угловой скорости ротора (w, рад/с) и расстоянию между частицей и осью вращения (r, см): g = v²x r. Поскольку один оборот ротора составляет 2π радиан, то угловую скорость можно записать так: v = p x n/60, где n – скорость в оборотах в минуту, π – константа, выражающая отношение длины окружности к длине её диаметра. Угловая скорость – характеристика скорости вращения тела, измеряется обычно в радианах в секунду, полный оборот (360°) составляет 2π радиан.

Центробежное ускорение тогда будет равно: g =p²x r x n²/900.

Центробежное ускорение обычно выражается в единицах g (ускорение свободного падения, равное 980 м_/с²) и называется относительным центробежным ускорением (ОЦУ), т.е. ОЦУ=g/980 или ОЦУ = 1,11 x 10^-5 x r x n² .

Относительное ускорение центрифуги (rcf) задается, как кратное от ускорения свободного падения (g). Оно является безразмерной величиной и служит для сравнения производительности разделения и осаждения. Относительное ускорение центрифуги (rcf) зависит от частоты вращения и радиуса центрифугирования.

Существует номограмма, выражающая зависимость относительного ускорения центрифуги (rcf) от скорости вращения ротора (n) и радиуса (r) – среднего радиуса вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке (т. е. расстояния от оси вращения до середины столбика жидкости). Радиус измеряется (см) от оси вращения ротора до середины столбика жидкости в пробирке, когда держатель находится в положении центрифугирования.

Номограмма для определения относительного ускорения центрифуги (rcf) в зависимости от скорости вращения и диаметра ротора

r – радиус ротора, см

n – скорость вращения ротора, оборотов в минуту

rcf (relative centrifuge force) – относительное ускорение центрифуги

Радиус центрифугирования r_max– это расстояние от оси вращения ротора до дна гнезда ротора.

Для определения ускорения с помощью линейки совмещаем значения радиуса и числа оборотов на и на шкале rcf определяем его величину.

Пример: на шкале А отмечаем значение rрадиуса для ротора – 7,2 см, на шкале С отмечаем значение скорости ротора –14,000 об/мин, соединяем эти две точки. Точка пересечения образованного отрезка со шкалой В показывает значение ускорения для данного ротора. В данном случае ускорение равно 15’000.

маленькие, большие и прочие; максимальное и минимальное число; количество для резки и не только

УШМ (болгарка) MAKITA GA4540C. Фото 220Вольт

Болгарка – универсальный инструмент, который необходим как для домашней мастерской, так и в промышленных цехах. Популярность шлифовальной машинки обосновывается ее низкой стоимостью и широкими функциональными возможностями. При выборе болгарки необходимо ориентироваться на несколько параметров: диаметр диска, мощность болгарки, максимальная глубина пропила, а также количество оборотов. Также необходимо предусмотреть сколько данный инструмент может работать без перерыва.

Видеоверсия статьи

Сколько оборотов в минуту: максимальное и минимальное количество

Скорость оборотов диска, который установлен на болгарке, напрямую зависит от его диаметра. Чем больше диаметр, тем меньшее число оборотов ему требуется. Скорость вращения диска УШМ варьируется в диапазоне от 2800 до 11000 об/мин. Скорость рассчитана так, чтобы линейная скорость диска не была больше 80 м/сек. В противном случае есть высокая вероятность разрушения диска и нанесения травм его осколками пользователю.

Поэтому для каждого размера болгарок есть свои предельно допустимые значения скорости оборотов.

У маленьких УШМ

Для малых болгарок с размером диска 115 или 125 мм. возможна максимальная скорость 10-11 тысяч об/мин. Фактически такие болгарки работают на максимально допустимых оборотах, без всяких ограничений.

УШМ (болгарка) METABO W 18 LTX 125 с диаметром диска 125 мм. и числом оборотов 8000. Фото 220Вольт

У средних

У средних болгарок с размером диска 150-180 мм. уже есть ограничения. Максимальное число оборотов – до 8500. Минимальный показатель остается на тех же параметрах 2800 об/мин.

У больших

Болгарки с большими кругами имеют наименьшую максимальную скорость вращения. При диаметре круга в 230 мм. максимальное количество оборотов в минуту – 6 650.

Скорость вращения диска, какое рекомендуемое число

Рекомендуемое число оборотов зависит от материала, с которым приходится работать, а также от специфики самой операции.

При шлифовке мраморных поверхностей достаточно 2800 об/мин, а для шлифовки дерева лучше использовать болгарку с максимальным числом возможных оборотов.

Полировка автомобиля – 2800 об/мин, если использовать больше – есть риск поцарапать машину.

Также скорость вращения диска зависит и от материала, с которым работает болгарка.

Для резки и шлифовки металла

Маркировка на круге отрезном по нержавеющей стали SP-Novorapid (125x1x22.23 мм) Metabo, максимальное число оборотов составляет 12250. Фото ВсеИнструменты. ру

Металл – это материал, для которого болгарка изначально создавалась как инструмент. Долговечность отрезных дисков зависит от их правильной эксплуатации, поэтому при работе с металлом необходимо делать перерывы после 5-7 минут непрерывного резания. Для каждого вида материала имеется своя разновидность круга.

Для нержавеющей стали необходимо подбирать диски, которые не повредят защитную пленку (пассивный слой). Так можно сохранить сталь и избежать воздействия коррозии в будущем. На самом круге будет указано рекомендуемое число оборотов, обычно для нержавеющей стали этот показатель 6600 об/мин.

Для работы с цветными металлами используются присадки против засаливания. Работают такие диски оптимально на 6000 об/мин.

Щеточный круг предназначен для обдирки ржавчины и работает на 12500 об/мин.

Чуть меньшее количество оборотов предусмотрено для работы обдирочным кругом по металлу. Он обрабатывает поверхность от заусенцев и сварочных швов.

Для резки и шлифовки дерева и других материалов

Для резки и шлифовки дерева специалисты рекомендуют подбирать болгарку с возможностью регулировки количества оборотов.

Важно! Отрезные диски от циркулярки на болгарку применять нельзя. На болгарке в 2 раза выше скорость оборотов, а диски от циркулярки предполагают движение на скорости 3000 об/мин. Если на болгарку поместить диск от циркулярки это может быть опасно для работника.

Для керамической плитки оптимальная скорость 6-8 тысяч об/мин. Для отрезных работ по камню необходима скорость работы диском в 11-13 тысяч об/мин. Для шлифовально-полировальных работ по камню требуется скорость 6-8 тысяч об/мин.

Прочие операции и материалы

Помимо шлифования и отрезки можно выполнять несколько различных операций при помощи простой болгарки. Опытные пользователи знают, как простой болгаркой заточить бензопилу в домашних условиях. Для этого достаточно иметь средние показатели скорости в 3-4 тысячи оборотов.

Угловая шлифмашина Hitachi G13SD, число оборотов в минуту – 10000. Фото ВсеИнструменты.ру

Резка болгаркой стеклянных изделий. Это очень тонкий процесс, в котором также необходим опыт. Обязательно запастись жидкостью для охлаждения, чтобы стекло не перегрелось. Скорость, как и при любом виде отрезания должна быть не меньше 10 тысяч об/мин.

Основные характеристики, влияющие на выбор

Прежде всего необходимо правильно подобрать болгарку. Тогда будет возможность выполнять необходимые виды работ с максимальным качеством и безопасно. Есть несколько критериев, на которые необходимо обратить внимание при покупке УШМ.

Мощность

Наиболее мощные модели имеют показатель 4,6 кВт. Но для бытовых целей такой болгарки не нужно. Достаточно агрегат с мощностью в 600-900 Вт.

Тип питания

Болгарка может получать энергию от электросети или от аккумулятора. Последний вариант лучше использовать в крайнем случае, поскольку аккумулятора все равно на долго не хватает. Для постоянной и долгой работы оптимальный вариант – питание от электросети.

Угловая шлифмашина Bosch GWS 14.4 V 0.601.934.h30. Фото ВсеИнструменты.ру

Количество рукояток

Количество рукояток влияет на удобство и безопасность работы болгаркой. Одноручные варианты распространены среди легких моделей, небольшого размера. Двуручные модели – это тяжелые профессиональные и полупрофессиональные варианты болгарок. Работа с таким инструментом требует надежного захвата и физических усилий. Оптимально, если ручки имеют прорезиненное покрытие, а также систему гашения вибрации.

Прочие

Есть и другие характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе болгарки:

• диаметр диска максимально возможный;
• скорость вращения диска;
• наличие защитного кожуха;
• сменные насадки.

При выборе важно также учитывать, в каких условиях и для какого материала чаще всего инструмент будут использовать. Для беспрерывной длительной работы необходимо подбирать профессиональный инструмент.

Регулировка оборотов

УШМ (болгарка) DWT WS10-115 TV с регулировкой оборотов. Фото 220Вольт

При наличии такой функции мастер с использованием переключателя может самостоятельно выставлять необходимую скорость вращения диска. Это особенно полезная функция при шлифовке деревянных поверхностей. Регулировка оборотов необходима при следующих операциях:

• обработка камня, поскольку разные искусственные сорта камня требуют различной скорости диска для шлифовки;
• обработка хрупких поверхностей, к которым нужно бережное отношение;
• при замене одного вида круга на другой всегда требуется корректировка скорости.

Если болгарку будут использовать исключительно для отрезных работ, то в регулировке скорости нет необходимости.

 

Полезное видео