Hur beräknar jag RPM?

Om den drivna växeln är större än förarutväxlingen delar vi resultatet av förhållandet mellan den drivna och förarutväxlingen i varvtalet för förarutrustningen.

Varv per minut, eller RPM, är ett mått på hur snabbt ett roterande objekt vrider sig. Att veta hur snabbt ett objekt svänger är viktigt för att bestämma vindhastighet, utväxlingsförhållanden, hur kraftfull en motor är och hur bra kulor flyger och tränger in. Det finns ett antal sätt att beräkna RPM, beroende på vad värdet behövs för; vi kommer att hålla fast vid några av de enklaste.

Metod 1 av 3: beräkning av RPM genom direkt observation

1
Välj en plats på det roterande föremålet att observera. Denna metod fungerar bäst för föremål med långa armar, till exempel en vindmätare (anordning för att mäta vindhastighet) eller vindkraftverk. Välj en arm eller ett blad att fokusera dina observationer på.
- Du kan markera armen eller bladet på något sätt, till exempel genom att binda en färgad tråd eller applicera en bit färg på ytan.
2

Skaffa en timer. Du behöver något att övervaka tiden med. Ett stoppur eller timer-app på en smartphone eller surfplatta fungerar bra för detta.
3

Starta timern.
4

Börja räkna antalet rotationer som din markerade arm eller blad gör. Var noga med att räkna bara när den markerade armen eller bladet återgår till det läge där det började.

Hur vi räknar ut detta beror på om den drivna växeln är mindre eller större än förarutrustningen.
5
Sluta räkna när 1 minut har gått. Det här är hur många varv per minut, eller RPM, som objektet gör.
- Istället för att stoppa räkningen vid 1 minut kanske du vill räkna i 2 eller 3 minuter och sedan dela räkningen med antalet minuter för att få RPM om objektet roterar långsamt. Detta hjälper dig att undvika att uppskatta en partiell rotation om objektet inte återgår till sitt ursprungliga läge i slutet av en minut.
- Om objektet roterar snabbt kanske du vill räkna i bara 15 sekunder och sedan multiplicera resultatet med 4 för att få RPM.
- Du kan relatera varvtalets varvtal till vind till den faktiska vindhastigheten genom att först hitta omkretsen som rör sig av en av objektets armar i en rotation. Du konverterar sedan detta avstånd till antingen miles eller kilometer och multiplicerar det med varvtalet för att bestämma hur mycket avstånd objektet roterade genom på 1 minut. Multiplicera detta med 60 för att avgöra hur mycket avstånd som reste på 1 timme, så får du vindhastigheten

Metod 2 av 3: hitta varvtal för varvtal

1
Räkna antalet tänder på förarutrustningen. Drivväxeln är växeln ansluten till en motor eller annan kraftkälla, vanligtvis med en axel. Förarutrustningens rotationshastighet är känd.
- I detta exempel kommer vi att behandla förarutrustningen som 80 tänder och en rotationshastighet på 100 rpm.
2
Räkna antalet tänder på den drivna växeln. Det drivna kugghjulet är kugghjulet vars tänder passar in i förarutrustningens. Förarens redskap tänder skjuter tänderna på den drivna växeln, vilket får hela den drivna växeln att rotera. Det här är redskapet vars rotationshastighet vi försöker hitta.
- För det här exemplet antar vi två olika drivna växelstorlekar, en som är mindre än förarutrustningen och en som är större än förarutrustningen.
- Den mindre drivna växeln har färre tänder än förarutväxlingen. Vårt mindre redskap har 20 tänder.
- Den större drivna växeln kommer att ha fler tänder än förardrevet. Vårt större redskap kommer att ha 160 tänder.
3
Hitta förhållandet mellan förarutrustning och drivväxel. För att hitta förhållandet mellan de två växlarna delar du antalet tänder i ena växeln med antalet tänder i den andra. Även om det korrekta sättet är att alltid dela antalet tänder på förarutrustningen med de för det drivna växeln eller vice versa, kommer vi att dela det större antalet med det mindre antalet.
- För vårt drivna redskap som har 20 tänder delar vi antalet tänder som förarutrustningen har, 80, med 20 för att få 80/20 = 4.
- För vårt drivna redskap som har 160 tänder delar vi det numret med antalet tänder som förarutrustningen har, 80, för att få 160/80 = 2.
Det finns ett antal sätt att beräkna RPM, beroende på vad värdet behövs för; vi kommer att hålla fast vid några av de enklaste.
4
Beräkna varvtalet för den drivna växeln. Hur vi räknar ut detta beror på om den drivna växeln är mindre eller större än förarutrustningen.
- Om den drivna växeln är mindre än förarens växel multiplicerar vi resultatet av förhållandet mellan föraren och den drivna växeln med varvtalet för förarutrustningen. För vårt mindre drivna redskap med 20 tänder multiplicerar vi varvtalet för förarväxeln, 100, med resultatet av 4 från föregående steg för att få 100 x 4 = 400 RPM för den drivna växeln.
- Om den drivna växeln är större än förarutväxlingen delar vi resultatet av förhållandet mellan den drivna och förarutväxlingen i varvtalet för förarutrustningen. För vårt lagerdrivna redskap med 160 tänder delar vi varvtalet för förarutrustningen, 100, med resultatet av 2 från föregående steg för att få 100/2 = 50 RPM för den drivna växeln.

Metod 3 av 3: beräkning av varvtal för en rörlig kula

1
Bestäm kulans munhastighet. Noshastigheten är hur snabbt kulan färdas genom pistolröret när den avfyras. Det mäts vanligtvis i fot per sekund (fps, ft / s) eller meter per sekund (m / s).
- För detta exempel kommer vi att anta en munhastighet på 2000 meter per sekund (609,6 m / s).
2
Bestäm den vridningshastighet som pipan ger. Insidan av vapentunnor har spiralspår eller rifling som gör att kulan snurrar. Denna snurr hjälper till att stabilisera kulans flygning när den lämnar trumman och rusar mot sitt mål. Vridhastigheten anges som ett förhållande av 1 centrifugering till en längd i antingen tum eller millimeter.
- För våra ändamål antar vi en vridningshastighet på 1:25 centimeter (1: 254 mm).
- Ju mindre vridhastighet, desto mer snurr tilldelas kulan av riflingen inuti pistolröret. För mycket snurr kan leda till att kulor spränger eller faktiskt försämrar noggrannheten för kortavståndsspel.
3
Konvertera munhastigheten till samma enhet per sekund som enheten för vridhastigheten. Hur du konverterar beror på om du arbetar med fötter och tum eller med metriska enheter.
- Om vridningshastigheten anges som 1 per längd i tum och munstyckets hastighet ges i fot per sekund multiplicerar du munstyckets hastighet med 12 för att konvertera den till tum per sekund.
- För vårt exempel munkorgshastighet på 2000 meter per sekund, multiplicera med 12 ger 2000 x 12 = 60960 centimeter per sekund.
- Om vridningshastigheten anges som 1 per längd i millimeter och munstyckets hastighet anges i meter per sekund (m / s) multiplicerar du munstyckets hastighet med 1000 för att konvertera den till millimeter per sekund (mm / s).
- För det metriska måttet 609,6 m / s ger multiplicering med 1000 609,6 x 1000 = 609600 mm / s.
Om den drivna växeln är mindre än förarens växel multiplicerar vi resultatet av förhållandet mellan föraren och den drivna växeln med varvtalet för förarutrustningen.
4
Dela med resultatet efter vridhastighetens längd. Detta ger dig rotationen uttryckt i rotationer per sekund.
- Att dela munstyckets hastighet på 60960 centimeter per sekund med längden på 25 centimeter ger 24000/10 = 2400 varv per sekund.
- Genom att dela munstyckets hastighet på 609600 mm / s med längden 254 mm ger 609600/254 = 2400 varv per sekund. (Som förväntat är resultaten desamma oavsett om du använder fot och tum eller motsvarande mått i metriska enheter.)
5
Multiplicera med 60. Det finns 60 sekunder på en minut, så kulan kommer att göra 60 gånger så många varv på en minut som på en sekund.
- Att multiplicera 2400 varv per sekund gånger 60 ger 2400 x 60 = 144000 RPM.

Tips

Du kan se varv per minut förkortat på olika sätt beroende på dess användning. Vissa tekniska standardorganisationer föredrar att förkortningen "r / min" överensstämmer med andra par / avståndsparningar. Du kan också hitta versioner av detta på andra språk, till exempel franska "tr / mn" för "tours par minute" eller tyska "U / min" för "Umdrehungen por Minute."

Varningar

Observera att de direkta observations- och kula-RPM-beräkningsmetoderna inte tar hänsyn till friktion.

Saker du behöver

Vindmätare, vindkraftverk eller fläkt (för direkt observation)
Timer (för direkt observation)
Måla eller färgad tråd (för direkt observation för att markera den observerade armen eller bladet)

Läs också: Hur skapar jag ett "fuskark" (tillåtet referensblad)?