أداة هندسية مجانية
حاسبة قوة الطرد المركزي (RCF)
حوّل سرعة دوران جهاز الطرد المركزي إلى قوة طرد مركزي نسبية (×g)، أو احسب سرعة الدوران من قوة الطرد المركزي النسبية المطلوبة. يشمل ذلك سرعة طرف المغزل والسرعة الزاوية.
يستخدم مهندسو Vibromera هذا التحويل من RPM إلى g عند تحضير دوّارات الطاردات المركزية للموازنة الميدانية باستخدام جهاز Balanset-1A المحمول.
نتائج
القوة الطاردة المركزية النسبية (RCF)
RCF هي القوة الفعالة المؤثرة على العينة معبر عنها بمضاعفات تسارع الجاذبية الأرضية:
- n — السرعة (RPM)
- ر — نصف قطر الدوار بالمليمتر (من مركز الدوران إلى موضع العينة)
- 1.118 × 10⁻⁶ — ثابت مُجمّع من (2π/60)²/(9.81×1000)
عكسياً: RPM من RCF
قيم RCF النموذجية
| التطبيق | قيم RCF النموذجية (×g) | معدل الدوران النموذجي |
|---|---|---|
| فصل الدم | 1000–3000 | 2000–5000 |
| تغليف الخلايا | 300-500 | 1000-2000 |
| ترسيب البروتين | 10000–20000 | 10000–15000 |
| التجزئة الخلوية | 20,000-100,000 | 15000–50000 |
| الطرد المركزي الفائق | 100,000-1,000,000 | 40,000-100,000 |
| الفواصل الصناعية | 1000–10000 | 3000–10000 |
مثال عملي
المعطيات: R = 100 mm، السرعة = 5000 RPM
RCF = 1.118 × 10⁻⁶ × 5000² × 100 = 2,795 ×g
ω = 2π × 5000 / 60 = 523.6 rad/s
سرعة الطرف = 0.1 × 523.6 = 52.4 m/s
💡 نصيحة: يرجى دائمًا الإبلاغ عن ظروف جهاز الطرد المركزي بوحدة القوة النسبية للطرد المركزي (×g) في البروتوكولات العلمية، وليس بوحدة دورة في الدقيقة (RPM). يضمن ذلك إمكانية تكرار النتائج عبر نماذج أجهزة الطرد المركزي المختلفة ذات أحجام الدوارات المختلفة.
RCF هي القوة الفعالة المؤثرة في العينة داخل جهاز الطرد المركزي، معبّرًا عنها بمضاعفات تسارع الجاذبية (×g). RCF = 1.118 × 10⁻⁶ × n² × R، حيث n هي السرعة بوحدة RPM وR هو نصف قطر الدوار بوحدة mm. بخلاف RPM وحدها، تراعي RCF حجم الدوار، مما يجعل النتائج قابلة للمقارنة بين أجهزة الطرد المركزي.
لا تحدد RPM وحدها القوة الفعلية المؤثرة على العينة — فهي تعتمد على نصف قطر الدوّار. ينتج جهازا طرد مركزي يعملان عند RPM نفسها لكن بأحجام دوّارات مختلفة قوى g مختلفة. اذكر دائماً RCF (×g) في البروتوكولات العلمية للحصول على نتائج قابلة للتكرار.
استخدم نصف القطر الأقصى (rmax) — أي المسافة من محور الدوران إلى قاع أنبوب العينة. يعطي ذلك أقصى قوة بوحدات g تتعرض لها العينة. تحدد بعض بروتوكولات الترسيب ravg (نصف القطر المتوسط).
نطاقات معتادة:
- أجهزة الطرد المركزي الميكروية المكتبية: حتى 20,000 ×g
- أجهزة المختبر العامة: 3,000–15,000 ×g
- أجهزة الطرد المركزي عالية السرعة: 25,000–100,000 ×g
- أجهزة الطرد المركزي الفائق: حتى 1,000,000 ×g
- الفواصل الصناعية: 1,000–10,000 ×g
استخدم المعادلة العكسية: n = √(RCF / (1.118 × 10⁻⁶ × R))، حيث RCF هي قوة g المطلوبة وR هو نصف قطر الدوار بوحدة mm. استخدم مفتاح تبديل الوضع “RCF → RPM” أعلى هذه الحاسبة لإجراء التحويل تلقائيًا.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
أجهزة تحليل وموازنة الاهتزازات الاحترافية لأجهزة الطرد المركزي، والفواصل، وجميع الآلات الدوارة.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.
