Outil d'ingénierie gratuit
Calculateur de force centrifuge (RCF)
Convertir la vitesse de rotation de la centrifugeuse (tr/min) en force centrifuge relative (×g), ou calculer la vitesse de rotation à partir de la force centrifuge relative souhaitée. Inclut la vitesse périphérique et la vitesse angulaire.
Les ingénieurs Vibromera utilisent cette conversion tr/min en g lors de la préparation des rotors de centrifugeuse pour l'équilibrage sur site avec l'équilibreuse portable Balanset-1A.
Résultats
Force centrifuge relative (RCF)
La RCF est la force effective exercée sur l'échantillon, exprimée en multiples de l'accélération gravitationnelle :
- n — vitesse (tr/min)
- R — rayon du rotor en mm (du centre de rotation à la position de l'échantillon)
- 1,118 × 10⁻⁶ — constante combinée de (2π/60)²/(9,81×1000)
Inversion : tr/min à partir de RCF
Valeurs typiques de RCF
| Mise en pratique | RCF typique (×g) | Vitesse de rotation typique |
|---|---|---|
| Séparation du sang | 1 000 à 3 000 | 2 000 à 5 000 |
| Pelletage cellulaire | 300 à 500 | 1 000 à 2 000 |
| Précipitation des protéines | 10 000 à 20 000 | 10 000 à 15 000 |
| Fractionnement subcellulaire | 20 000 à 100 000 | 15 000 à 50 000 |
| Ultracentrifugation | 100 000 à 1 000 000 | 40 000 à 100 000 |
| Séparateurs industriels | 1 000 à 10 000 | 3 000 à 10 000 |
Exemple pratique
Compte tenu de ce qui précède : Rayon = 100 mm, Vitesse = 5000 tr/min
RCF = 1,118 × 10⁻⁶ × 5000² × 100 = 2 795 × g
ω = 2π × 5 000 / 60 = 523,6 rad/s
Vitesse de pointe = 0,1 × 523,6 = 52,4 m/s
💡 Conseil : Dans les protocoles scientifiques, il est impératif d'indiquer les conditions de centrifugation en RCF (×g) et non en tr/min. Ceci garantit la reproductibilité des résultats entre différents modèles de centrifugeuses et avec des rotors de tailles différentes.
La FCR (RCF, force centrifuge relative) est la force effective exercée sur l'échantillon dans une centrifugeuse, exprimée en multiples de l'accélération de la pesanteur (×g). RCF = 1.118 × 10⁻⁶ × n² × R, où n est la vitesse en RPM et R le rayon du rotor en mm. Contrairement aux RPM seuls, la RCF tient compte de la taille du rotor, rendant les résultats comparables d'une centrifugeuse à l'autre.
La vitesse de rotation en tr/min (RPM) ne suffit pas à définir la force réellement exercée sur l'échantillon — celle-ci dépend du rayon du rotor. Deux centrifugeuses tournant au même régime RPM mais équipées de rotors de diamètres différents génèrent des accélérations centrifuges différentes. Indiquez toujours l'accélération centrifuge relative RCF (×g) dans les protocoles scientifiques et techniques afin de garantir la reproductibilité des résultats.
Utilisez le rayon maximal (rmax) — la distance entre l'axe de rotation et le fond du tube d'échantillon. Cela donne l'accélération maximale subie par l'échantillon. Certains protocoles de sédimentation spécifient ravg (rayon moyen).
Plages typiques :
- Microcentrifugeuse de paillasse : jusqu'à 20 000 ×g
- Laboratoire général : 3000–15 000 ×g
- Grande vitesse : 25 000–100 000 ×g
- Ultracentrifugeuse : jusqu'à 1 000 000 ×g
- Séparateurs industriels : 1000–10 000 ×g
Utilisez la formule inverse : n = √(RCF / (1.118 × 10⁻⁶ × R)), où RCF est l'accélération centrifuge relative souhaitée (en g) et R est le rayon du rotor en mm. Utilisez le sélecteur de mode "RCF → RPM" en haut de ce calculateur pour effectuer la conversion automatiquement.
Les procédures décrites sur cette page ont été développées et testées sur le terrain par l'équipe Vibromera à l'aide du Balanset-1A, un équilibreur portable à deux canaux et analyseur de vibrations pour l'équilibrage des rotors sur site.
Instruments professionnels d'analyse des vibrations et d'équilibrage pour centrifugeuses, séparateurs et toutes machines tournantes.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko est ingénieur en analyse vibratoire, ainsi que fondateur et PDG de Vibromera. Depuis plus de 15 ans, il équilibre des équipements rotatifs sur le terrain plutôt que sur banc d'essai : broyeurs, ventilateurs industriels, concasseurs, centrifugeuses, arbres et broches. C'est de ce travail que sont nés les instruments Balanset — conçus comme un outil qu'un spécialiste peut emporter jusqu'à la machine et utiliser seul, sur site, et non comme un équipement de laboratoire. Vibromera a été fondée en 2017 et est basée à Porto, au Portugal, depuis 2023. Le développement, l'assemblage et le support de la gamme Balanset se font ici. L'instrument phare est le Balanset-1A, un analyseur portable pour l'équilibrage à un et deux plans et pour le diagnostic vibratoire. Nikolai est personnellement impliqué dans le support client, dans le traitement des cas d'équilibrage difficiles et dans le développement du logiciel. Il travaille avec des clients du monde entier, dans toutes les langues.
