Hoe het toerental te berekenen

De omwentelingen per minuut (rpm) zijn een maat voor de snelheid waarmee een object roteert. Weten hoe snel een voorwerp draait, is belangrijk bij het bepalen van de windsnelheid, de transmissieverhouding, hoe krachtig een motor is en hoe goed de kogels vliegen en doordringen. Er zijn een aantal manieren om het toerental te berekenen, afhankelijk van waar je de waarde voor nodig hebt. Hier zullen we enkele van de eenvoudigste gebruiken.

Inhoud

Stappen

Methode 1bereken het toerental door directe waarneming
Methode 2vind de overbrengingsverhoudingen van de omwentelingen per minuut
Methode 3bereken het aantal toeren per minuut van een bewegende kogel

Tips
Waarschuwingen
Dingen die je nodig hebt

stappen

Methode 1
Bereken het toerental door directe waarneming

Kies een plaats die u kunt observeren in het object dat verandert. Deze methode werkt het beste voor objecten met lange armen, zoals een windmeter (apparaat voor het meten van windsnelheid) of een windturbine. Kies een arm of een mes om te observeren.

Je kunt de arm of het mes op de een of andere manier markeren, zoals een reeks kleuren binden of wat verf op het oppervlak zetten.

Krijg een timer Je hebt iets nodig om de tijd te beheersen. Hiervoor kunt u een timer of een timer-applicatie op een smartphone of tablet gebruiken.

Start de timer.

Begin met het tellen van het aantal rotaties gemaakt door de arm of het mes dat u hebt gemarkeerd. Zorg ervoor dat u alleen meetelt als de gemarkeerde arm of het mes naar de beginpositie terugkeert.

Stop met tellen wanneer 1 minuut voorbij is. Dit is het aantal omwentelingen per minuut (of rpm) dat het object heeft.

In plaats van te stoppen met tellen na 1 minuut, wil je misschien 2 of 3 tellen en dan de telling verdelen over het aantal minuten om het aantal toeren te krijgen voor het geval het object langzaam draait. Hiermee kunt u voorkomen dat een gedeeltelijke rotatie wordt berekend als het object na 1 minuut niet terugkeert naar de oorspronkelijke positie.

Als het voorwerp snel ronddraait, wilt u misschien maar 14 seconden tellen en vervolgens het resultaat met 4 vermenigvuldigen om het toerental te krijgen.

Je kunt het toerental van een object dat draait, dankzij de wind, relateren aan de echte windsnelheid wanneer je eerst de omtrek vindt die door een van de armen van het object in een rotatie is afgelegd. Converteer deze afstand vervolgens naar kilometers of mijlen en vermenigvuldig het resultaat met het aantal toeren om de afstand te bepalen die het object in 1 minuut heeft gedraaid. Vermenigvuldig dit resultaat met 60 om de afgelegde afstand in 1 uur te bepalen en je hebt de windsnelheid.

Methode 2
Vind de overbrengingsverhoudingen van de omwentelingen per minuut

Tel het aantal tanden dat het aandrijfmechanisme heeft. Het aandrijftandwiel is er een dat is verbonden met een motor of een andere krachtbron, meestal via een as. De rotatiesnelheid van het aandrijftandwiel is onbekend.

Voor dit voorbeeld gaan we ervan uit dat het aandrijftandwiel 80 tanden heeft en een rotatiesnelheid van 100 rpm.

Telt het aantal tanden dat het aangedreven tandwiel heeft. De aangedreven versnelling is degene met de tanden die passen bij die van het aandrijftandwiel. De tanden van het aandrijftandwiel drukken op het aangedreven tandwiel, waardoor het geheel draait. Dit is de versnelling waarvan we de rotatiesnelheid zullen proberen te vinden.

Voor dit voorbeeld hebben we twee aangedreven versnellingen van verschillende groottes, een die kleiner is dan de aandrijftandwiel en een die groter is dan deze.

Het kleinere aangedreven tandwiel zal minder tanden hebben dan het aandrijftandwiel. In dit voorbeeld heb je 20 tanden.

De grotere aangedreven versnelling heeft meer tanden dan het aandrijftandwiel. In dit voorbeeld heb je 160 tanden.

Zoek de relatie tussen het aandrijftandwiel en het aangedreven tandwiel. Om de verhouding van beide versnellingen te vinden, deelt u het aantal tanden in één versnelling door het aantal tanden in de andere versnelling. Terwijl de correcte manier altijd is om het aantal tanden van het aandrijvend tandwiel te verdelen tussen die van het aangedreven tandwiel of omgekeerd, zullen we het grootste aantal van de kleinste delen verdelen.

In ons aangedreven tandwiel met 20 tanden, delen we het aantal tanden met het aandrijftandwiel, 80, tussen 20 om 80/20 = 4 te krijgen.

In onze 160-tanden aangedreven versnelling, zullen we dat aantal delen door het aantal tanden dat het aandrijftandwiel heeft, 80, om 160/80 = 2 te krijgen.

Bereken het toerental van het aangedreven tandwiel. De manier waarop we deze berekening uitvoeren, is afhankelijk van het feit of de aangedreven versnelling kleiner of groter is dan het aandrijftandwiel.

Als het aangedreven tandwiel kleiner is dan het aandrijftandwiel, vermenigvuldigen we het resultaat van de relatie tussen het aandrijftandwiel en het aangedreven door het toerental van het eerste. In het geval van onze kleinste aangedreven versnelling met 20 tanden, vermenigvuldigen we het toerental van het aandrijftandwiel, 100, met 4, het resultaat van de vorige stap, om 100 x 4 = 400 rpm voor het aangedreven tandwiel te verkrijgen.

Als het aangedreven tandwiel groter is dan het aandrijftandwiel, delen we het resultaat van de relatie tussen het aangedreven tandwiel en de waaier tussen het toerental van de tweede versnelling. In het geval van ons grootste aangedreven tandwiel met 160 tanden, delen we het toerental van het aandrijftandwiel, 100, door 2, het resultaat van de vorige stap, om 100/2 = 50 rpm voor het aangedreven tandwiel te verkrijgen.

Methode 3
Bereken het aantal toeren per minuut van een bewegende kogel

Bepaal de uitgangssnelheid van de kogel. De uitgangssnelheid is de snelheid waarmee de kogel op het moment van schieten door de loop van het geweer vaart. Het wordt meestal gemeten in voet per seconde (fps, ft / s) of in meter per seconde (m / s).

Voor dit voorbeeld gaan we uit van een uitvoersnelheid van 609,6 m / s (2000 fps).

Bepaal de torsie-index die het kanon verleent. De binnenkant van de geschutslopen heeft spiraalvormige groeven (of getrokken boorgaten) die de kogel doen draaien. Deze draai helpt de vlucht van de kogel te stabiliseren wanneer deze de uitgang van de kloof verlaat en in de richting van zijn doel accelereert. De torsie-index wordt opgegeven als een verhouding van 1 draai tot een lengte in millimeters of inches.

Voor dit voorbeeld gaan we uit van een torsie-index van 1: 254 mm (1:10 inches).

Hoe lager de torsie-index, hoe groter de winding die de getrokken kern aan de kogel in de loop geeft. Een te grote wending kan ervoor zorgen dat de kogel explodeert of de nauwkeurigheid verliest bij opnamen op korte afstand.

Converteert de uitvoersnelheid naar dezelfde eenheid per seconde als de eenheid van de torsie-index. De manier waarop u het converteert, is afhankelijk van of u werkt met eenheden van het metrische systeem of met voeten en inches.

Als de torsie-index wordt gegeven als 1 met een lengte in inches en de snelheid wordt gegeven in feet per seconde, moet u de uitvoersnelheid met 12 vermenigvuldigen om deze in inches per seconde om te zetten.

In ons voorbeeld van de uitvoersnelheid van 2000 voet per seconde resulteert vermenigvuldiging met 12 in: 2000 x 12 = 24.000 inch per seconde.

Als de torsie-index wordt gegeven als 1 met een lengte in millimeters en de uitvoersnelheid wordt gegeven in meter per seconde (m / s), moet u de uitvoersnelheid vermenigvuldigen met 1000 om deze om te zetten in millimeters per seconde (mm / s) .

Voor een metrische maat van 609,6 m / s resulteert het vermenigvuldigen met 1000 in: 609,6 x 1000 = 609.600 mm / s.

Deel het resultaat door de lengte van de torsie-index. Dit geeft je de rotatie uitgedrukt in omwentelingen per seconde.

Verdeel de uitvoersnelheid van 24.000 inch per seconde over een lengte van 10 inch resulteert in: 24.000 / 10 = 2400 omwentelingen per seconde.

Verdeel de outputsnelheid van 609.600 mm / s over de lengte van 254 mm zal resulteren in: 609.600 / 254 = 2400 omwentelingen per seconde. Zoals verwacht, zijn de resultaten hetzelfde ongeacht of u voeten en inches of de equivalente metingen in metrische eenheden gebruikt.

Vermenigvuldig met 60 Eén minuut heeft 60 seconden, dus de kogel zal binnen een minuut 60 keer meer rotaties uitvoeren dan in een seconde.

Het vermenigvuldigen van 2400 omwentelingen per seconde met 60 zal resulteren in: 2400 x 60 = 144.000 tpm.

tips

Je zou de omwentelingen per minuut op verschillende manieren afgekort kunnen zien op basis van hun gebruik. Sommige engineeringstandaardenorganisaties geven er de voorkeur aan om "r / min" te gebruiken om meer consistent te zijn met de andere combinaties tussen afstand en tijd. U kunt ook versies in andere talen vinden, zoals in het Frans: "tr / mn" voor "tours par minuut", of in het Duits: "U / min" voor "Umdrehungen per minuut".

waarschuwingen

Merk op dat de methoden van directe waarneming en berekening van het toerental van een kogel geen rekening houden met frictie.

Dingen die je nodig hebt

Anemometer, windturbine of ventilator (voor directe waarneming)
Timer (voor directe observatie)
Verf of gekleurde draad (voor directe observatie om de arm of het mes te markeren dat er uitziet)

Delen op sociale netwerken:

Verwant