Fordulatszám

Fordulatszám a forgó testek, alkatrészek, gépek időegység alatti teljes körforgásainak száma. A műszaki gyakorlatban széleskörűen elterjedt a percenkénti fordulatszám (jelölése $n\,$), melyet a szögsebesség (jelölése $\omega \,$) helyett vagy azzal párhuzamosan használnak a körmozgás sebességének mérőszámául. Percenkénti fordulatszámot állandó vagy közel állandó szögsebesség esetén szokás használni, a fizikailag pontosabb szögsebesség a gyorsan változó forgómozgást is jól méri.

Alapok

A fordulatszám dimenziója 1/idő. Ha az időt másodpercben mérik, a másodpercenkénti fordulatszám megegyezik az $f\,$ frekvenciával. Ha egy egyenletesen forgó tengely egy teljes körülfordulásának periódusideje $T\,$, akkor a másodpercenkénti fordulatszám, frekvencia és periódusidő között az alábbi összefüggések írhatók fel:

$T={\frac {1}{n}}={\frac {1}{f}}$

Egy teljes körülfordulás szöge $\varphi =2\pi \,$, ezzel a szögsebesség és a frekvencia közötti összefüggés:

$\omega ={2\pi \cdot n}={2\pi \cdot f}={\frac {2\pi }{T}}$

ahol a szögsebesség mértékegysége $[\omega ]={\frac {rad}{s}}$.

Mértékegysége

A fordulatszám SI-mértékegysége: $[n]=[f]={\frac {1}{s}}=\mathrm {Hz} \qquad$ (hertz).

A műszaki gyakorlatban a percenkénti fordulatszámot szokás használni, a vonatkozó átszámítási képletek:

$n=30{\frac {\omega }{\pi }}=60f\;[{\frac {1}{min}}]$

és

$\omega ={\frac {\pi \cdot n}{30}}$

Példák

Percenkénti fordulatszámban kifejezve:

• Föld: ~ 0,000694
• Mikrobarázdás hanglemez 17 cm, 25 cm vagy 30 cm átmérővel: 33¹/₃, 45 vagy 16²/₃
• Normálbarázdás hanglemez: 78
• Compact Disc (CD): ~ 200 - 500
• Hajócsavar: 70 - 150
• Helikopter forgószárnya: < 400
• Gépkocsimotor üresjárásban: ~ 700 - 900 (forgattyústengely)
• Hajlékonylemez-meghajtó: < 800
• Mosógép: 700 - 1600
• Sportrepülőgép motorja: 2500
• Kétpólusú aszinkron villanymotor 50 Hz-es hálózaton: ~ 3000
• Kétpólusú villamos szinkrongenerátor 50 Hz-es hálózaton (Európában): 3000
• Kétpólusú villamos szinkrongenerátor 60 Hz-es hálózaton (USA-ban): 3600
• Személyi számítógépek és szerverek merevlemez meghajtói: 3600, 4500, 5400, 7200, 10 000, 12 000, 15 000
• Gépkocsi diesel-motorok legnagyobb fordulatszáma: ~ 5500
• Gépkocsi benzinmotorok legnagyobb fordulatszáma: ~ 9000 ~ 18 000
• Repülőmodellek dugattyús motorja : 10 000 - 30 000
• Egyes szériagyártású motorkerékpár motorok: < 17 000
• Formula–1 versenymotor: < 20 300
• Gázturbinák: 100 000
• Turbofeltöltők: 100 000 - 300 000