דלג לתוכן
In English
The force required to keep a mass moving in a circle (centripetal, directed inward), which in the rotating frame appears as a force pushing the mass outward (centrifugal); its magnitude is F = m·ω²·r = m·v²/r.
הסבר
הכוח גדל עם ריבוע המהירות: הכפלת מהירות הסיבוב פי 2 מגדילה אותו פי 4. לדוגמה, אי-איזון של 10 גרם ברדיוס 100 מ"מ ב-3,000 סל"ד יוצר כוח מסתובב של כ-100 N על המסבים. אותו כוח מותח את החומר בדיסקות, באבני השחזה ובגלגלי תנופה מסתובבים, ולכן לכל דיסקה יש מהירות היקפית מרבית מותרת. בפועל החלק עצמו מספק את הכוח הצנטריפטלי, והכוח הצנטריפוגלי מופיע כתגובה על המסבים, הברגים והחיבורים.
מה זה אומר בפועל
בעמדת חריטה מהירה הכוח הצנטריפוגלי מושך את לסתות הפוטר החוצה, ולכן כוח האחיזה בחלק יורד ככל שהסל"ד עולה. גלגל מסוע או גלגלת עם מסה לא מאוזנת יוצרים כוח שמסתובב עם הציר ומרעיד את כל המכונה בתדירות הסיבוב. במצמד צנטריפוגלי, במפריד ובמשאבה צנטריפוגלית משתמשים בכוח הזה במכוון, למשל כדי לסגור מצמד או להעיף נוזל מהמרכז החוצה.
למה זה חשוב
- קובע את העומס הדינמי על המסבים מאי-איזון, ולכן את דרגת האיזון הנדרשת.
- מגביל את המהירות ההיקפית של דיסקות, אבני השחזה, להבים וגלגלי תנופה.
- משפיע על כוח האחיזה של פוטרים ותופסנים בסיבוב מהיר.
- משמש לעיקרון העבודה של משאבות, מפרידים, מצמדים ויציקה צנטריפוגלית.
בעיות נפוצות ופתרונות
- רעידות ושחיקת מסבים מאי-איזון → איזון סטטי או דינמי לדרגה מתאימה (למשל G6.3 או G2.5 לפי ISO 21940).
- התפוצצות דיסקה או אבן השחזה → לא לעבור את המהירות המרבית המסומנת, ולהתקין מגן מתאים.
- חלקים שזזים או משתחררים בסיבוב, כמו ברגים, משקולות או לשוניות → נעילה חיובית ובדיקת חוזק לכוח m·ω²·r.
- איבוד אחיזה בפוטר במהירות גבוהה → חישוב כוח אחיזה לפי היצרן בסל"ד העבודה, או פוטר עם קיזוז צנטריפוגלי.
איפה משתמשים
- איזון רוטורים, גלגלות וספינדלים
- תכנון אבני השחזה, דיסקות ומגנים
- פוטרים ותופסנים במכונות חריטה
- משאבות ומפוחים צנטריפוגליים
- מצמדים צנטריפוגליים ומפרידים
- יציקה צנטריפוגלית
