Omdreininger per minutt - Revolutions per minute

Omdreininger per minutt
Enhet på Roterende hastighet
Symbol rpm eller r/min
Konverteringer
1 rpm i ... ... er lik ...
   SI vinkelhastighet     /60 rad/s ≈ 0,1047198 rad/s
   SI -frekvens    1/60 Hz ≈ 0,01666667 Hz
   SI avledet rotasjonsfrekvens    1/60s −1 ,1/60/s
   SI avledet rotasjonshastighet    1 min −1 , 1/min

Omdreininger per minutt (forkortet rpm , RPM , o / min , r / min , eller med notasjonen min -1 ) er antall vindinger i ett minutt . Det er en enhet av rotasjonshastighet eller frekvens for rotasjon omkring en fast akse .

Internasjonalt system for enheter

I følge International System of Units (SI) er turtall ikke en enhet. Dette er fordi ordet revolusjon er en semantisk kommentar fremfor en enhet. Merknaden utføres i stedet som et abonnement på formeltegnet hvis det er nødvendig. På grunn av den målte fysiske mengden må formeltegnet være f for (rotasjons) frekvens og ω eller Ω for vinkelhastighet . Den tilsvarende grunnleggende SI -avledede enheten er s −1 eller Hz . Ved måling av vinkelhastighet brukes enhetsradianene per sekund .

Selv om de har de samme dimensjonene (s −1 ), er hertz (Hz) og radian per sekund (rad/s) to forskjellige enheter, som representerer to forskjellige, men proporsjonale ISQ -mengder: frekvens og vinkelfrekvens (vinkelhastighet, størrelsen på vinkelhastigheten ). Konverteringene mellom en frekvens f (målt i hertz) og en vinkelhastighet ω (målt i radianer per sekund) er:

Således sies det at en plate som roterer med 60 rpm roterer med enten 2 π  rad/s eller 1 Hz, hvor førstnevnte måler vinkelhastigheten og sistnevnte reflekterer antall omdreininger per sekund.

Hvis ikke-SI-enhetens turtall regnes som en frekvensenhet, er 1 o / min =1/60Hz . Hvis det i stedet regnes som en enhet med vinkelhastighet og ordet "revolusjon" anses å bety 2 π radianer , så er 1 rpm =2 π/60rad/s .

Eksempler

  • På mange typer plateopptaksmedier er rotasjonshastigheten til mediet under lesehodet en standard gitt i o / min. Fonograf (grammofon) plater , for eksempel, roterer vanligvis jevnt ved 16+23 , 33+13 , 45 eller 78 o / min (henholdsvis 0,28, 0,55, 0,75 eller 1,3 Hz).
  • Moderne luft turbin tannlegebor kan rotere på opp til 800.000 rpm (13,3 kHz).
  • Den andre hånden til en konvensjonell analog klokke roterer med 1 rpm.
  • Lyd -CD -spillere leser platene sine med en presis, konstant hastighet (4,3218 Mbit/s rå fysiske data for 1,4112 Mbit/s (176,4 kB/s) brukbare lyddata) og må derfor variere platenes rotasjonshastighet fra 8 Hz (480 o / min) ved avlesning på den innerste kanten, til 3,5 Hz (210 rpm) på ytre kant.
  • DVD -spillere leser vanligvis også plater med en konstant lineær hastighet. Skivens rotasjonshastighet varierer fra 25,5 Hz (1530 o / min) ved lesing på den innerste kanten, til 10,5 Hz (630 o / min) på ytre kant.
  • Trommelen til en vaskemaskin kan rotere med 500 til 2000 o / min (8–33 Hz) under sentrifugeringen.
  • En baseball kastet av en Major League Baseball -mugge kan rotere med over 2500 o / min (41,7 Hz); raskere rotasjon gir mer bevegelse på å bryte baller .
  • En kraftproduksjonsturbin ( med en topolet generator ) roterer ved 3000 o / min (50 Hz) eller 3600 o / min (60 Hz), avhengig av land-se vekselstrømplugger og stikkontakter .
  • Moderne biler motorer opereres typisk omkring 2000-3000 rpm (33-50 Hz) når det kjører, med et minimum (inaktiv) hastighet rundt 750 til 900 rpm (12,5 til 15 Hz), og en øvre grense hvor som helst fra 4.500 til 10.000 rpm ( 75–166 Hz) for en veibil, eller nesten (noen ganger over) 20 000 o/min for racermotorer som de i Formel 1 -biler (i løpet av sesongen 2006 , med 2,4 LN/A V8 -motorkonfigurasjonen; for tiden begrenset til 15 000 o/min, med 1,6 L V6 turbo - hybridmotorkonfigurasjon ). Eksosnotatet til V8- , V10- og V12 F1-biler har en mye høyere stigning enn en I4-motor , fordi hver av sylindrene til en firetaktsmotor skyter en gang for hver to omdreininger av veivakselen . Dermed vil en åttesylindret motor som snur 300 ganger i sekundet ha en eksosnote på 1200 Hz.
  • Et stempel flymotor vanligvis roterer med en hastighet på mellom 2000 og 3000 opm (30-50 Hz).
  • Datamaskinens harddisker roterer vanligvis med 5.400 eller 7.200 o / min (90 eller 120 Hz), de vanligste hastighetene for ATA- eller SATA -baserte stasjoner i forbrukermodeller. Høyytelsesstasjoner (brukt i filservere og entusiast-spill-PCer) roterer med 10.000 eller 15.000 o / min (160 eller 250 Hz), vanligvis med høyere nivåer SATA, SCSI eller Fiber Channel- grensesnitt og mindre tallerkener for å tillate disse høyere hastighetene, reduksjonen lagringskapasitet og høyeste ytre kanthastighet som betaler seg i mye raskere tilgangstid og gjennomsnittlig overføringshastighet takket være den høye sentrifugeringshastigheten. Inntil nylig kunne man finne lavere og strømeffektive bærbare stasjoner med 4.200 eller til og med 3.600 o / min spindelhastigheter (70 og 60 Hz), men disse har falt i unåde på grunn av lavere ytelse, forbedringer i energieffektivitet i raskere modeller og opptak av solid-state-stasjoner for bruk i slanke og ultrabærbare bærbare datamaskiner. I likhet med CD- og DVD -medier er mengden data som kan lagres eller leses for hver sving på platen større i ytterkanten enn nær spindelen; harddisker holder imidlertid en konstant rotasjonshastighet, slik at den effektive datahastigheten er raskere i utkanten (vanligvis "start" av platen, motsatt av en CD eller DVD).
  • Diskettstasjoner kjørte vanligvis med konstant 300 eller av og til 360 omdr./min (relativt treg 5 eller 6 Hz) med en konstant datatetthet per omdreining, som var enkel og billig å implementere, men ineffektiv. Noen design som de som ble brukt med eldre Apple-datamaskiner (Lisa, tidlig Macintosh, senere II) var mer komplekse og brukte variable rotasjonshastigheter og lagringstetthet per spor (med konstant lese-/opptakshastighet) for å lagre flere data per plate; for eksempel mellom 394 o/min (med 12 sektorer per spor) og 590 o/min (8 sektorer) med Macs 800 KB dobbeltdensitetsstasjon med en konstant 39,4 KB/s (maks)-mot 300 o/min, 720 KB og 23 KB/s (maks) for stasjoner med dobbel tetthet i andre maskiner.
  • En sentrifuge av Zippe-type for berikelse av uran-spinn ved 90 000 o / min (1500 Hz) eller raskere.
  • Gasturbinmotorer roterer med titusenvis av o / min. JetCat -modellturbiner har en kapasitet på over 100 000 o / min (1700 Hz) og den raskeste når 165 000 o / min (2750 Hz).
  • Et energilagringssystem for svinghjul fungerer ved 60 000–200 000 o / min (1-3 kHz) ved hjelp av et passivt magnetisk levitert svinghjul i et vakuum. Valget av svinghjulsmaterialet er ikke det tetteste, men det som pulveriserer mest trygt, ved overflatehastigheter som er omtrent 7 ganger lydens hastighet.
  • En typisk 80 mm, 30 CFM datamaskinvifte vil spinne ved 2600–3 000 o / min (43–50 Hz) på 12 V likestrøm.
  • En pulsar på millisekunder kan ha nær 50.000 o / min (833 Hz).
  • En turbolader kan nå 290 000 o / min (4,8 kHz), mens 80 000–200 000 o / min (1–3 kHz) er vanlig.
  • En superlader kan spinne i hastigheter mellom eller så høyt som 50 000-65 000 o / min (833–1083 Hz)
  • Molekylær mikrobiologi - molekylære motorer. Rotasjonshastighetene til bakterielle flageller er målt til 10 200 rpm (170 Hz) for Salmonella typhimurium , 16 200 rpm (270 Hz) for Escherichia coli og opptil 102 000 rpm (1700 Hz) for polar flagellum av Vibrio alginolyticus , noe som tillater sistnevnte organisme for å bevege seg under simulerte naturlige forhold med en maksimal hastighet på 540 mm/t.

Se også

Referanser