Како избалансирати центрифугу: 2, 3, 5 и 7 епрувета пуњења - и зашто једнака запремина није довољна

Техничка напомена · Баланс ротора и делимично оптерећење

Равнотежа центрифуге није у основи правило броја непарних наспрам парних епрувета . Прави проблем је да ли се маса, радијус и угаона позиција комбинују да би центар масе ротационог система остао на његовој оси. Та разлика постаје критична када је ротор само делимично оптерећен.

Две епрувете садрже по 10 мЛ течности. Њихове линије пуњења су идентичне.

Да ли су избалансирани? Не обавезно.

Сада размотрите три цеви. Пошто је три непаран број, мора ли ротор бити неуравнотежен? Опет, не.

Корисно питање није само колико је туба присутно. Реч је о томе да ли комплетно оптерећење ствара уравнотежену расподелу масе око осе ротације.

Центрифуга балансира дистрибуцију масе, а не број епрувета

У поједностављеном моделу ротора, свака напуњена цев се може представити као маса која се налази под дефинисаним радијусом и углом.

У ротору где све позиције цеви деле приближно исти радијус, проблем постаје првенствено проблем масе и угаоне симетрије.

Постављање две једнаке цеви једна наспрам друге функционише јер се њихови вектори масе поништавају. То је посебан случај ширег стања центра масе, а не посебан закон о равнотежи.

Зашто је грешка мале масе важнија како се број обртаја повећава

Размотримо идеализовану неравнотежу масе од 1 г која се налази 10 цм од ротационе осе.

Коришћење: Ф = Δм × р × ω⊃2; , теоријска радијална сила повезана са том неравнотежом брзо расте са брзином.

Идеализовани прорачун тачке-масе за илустрацију РПМ⊃2; однос. Ове вредности нису безбедносне границе ротора и не треба их тумачити као стварно оптерећење одређеног лежаја, вратила или склопа ротора.

Удвостручење обртаја повећава ову идеализовану силу за приближно четири пута. Због тога грешка при учитавању која се чини безначајном при малој брзини постаје све важнија при већим брзинама ротације.

Једнака запремина није исто што и једнака равнотежа

Претпоставимо да једна епрувета садржи 10 мЛ воде, а друга 10 мЛ гушћег раствора.

Оцене матуре се поклапају. Њихове масе немају.

За рутинска супротна оптерећења, поклапање укупне масе епрувете, затварача и садржаја је боље одбранити од подударања нивоа течности на око.

Чак и једнака укупна маса не описује сваку могућу динамичку разлику. Документација о ротору из Еппендорф/Хитацхи упозорава да значајно различита густина узорка, запремина, унутрашњи пречник цеви или облик цеви могу померити центар гравитације и допринети неравнотежи.

Што су супротни склопови ближи у геометрији контејнера и расподели масе , поређење постаје значајније.

Две и три цеви откривају геометрију иза равнотеже

Аранжман са три цеви такође показује зашто је изјава „непарни бројеви не могу бити уравнотежени“ нетачна.

Оно што је важно је да ли расположиви положаји ротора могу да произведу потребну угаону симетрију и да ли произвођач дозвољава то делимично оптерећење.

Пет и седам цеви су тамо где универзални дијаграми пуњења престају да буду поуздани

Оптерећења са пет и седам узорака се често представљају на мрежи као да постоји један распоред у облику звезде који се примењује на сваки ротор.

Званични приручници за роторе показују зашто то није безбедно као опште правило.

Геометрија ротора је инжењерска структура, а не апстрактни круг. Распоред шупљине, ослонац цеви, напрезање тела ротора и квалификација произвођача су све важни.

Према томе, математички елегантан образац не може заменити упутство за употребу.

Лажна цев је противтежа, а не само вода напуњена до исте линије

Познати савет да се „дода воде док се нивои не поклопе“ је стога превише широк да би функционисао као универзално правило за балансирање.

Ротори са окретном кашиком имају два проблема са равнотежом, а не један

Системи са закретном кашиком додају још један геометријски захтев јер се сама кашика окреће током убрзања.

Ово објашњава суптилну ситуацију: две супротне кашике могу имати исту укупну тежину док њихови унутрашњи распореди цеви остају геометријски различити.

Бецкман Цоултер напомиње да погрешно пуњење носача може спречити кашике да дођу до планираног хоризонталног положаја током вожње, потенцијално утичући на раздвајање густине и повећавајући ризик од лома цеви.

Детектор неравнотеже не доказује да је оптерећење исправно

Зашто је „пет узорака“ другачији проблем у различитим ГланЛаб роторима

ГланЛаб-ова ИТ5 породица илуструје важност идентификације стварног ротора пре дискусије о делимичном оптерећењу.

Објављене конфигурације са фиксним углом укључују различите бројеве положаја за формате од 15 мЛ и 50 мЛ.

Дозвољена неравнотежа је такође спецификација ротора

Још једна интернет пречица је идеја да свако оптерећење центрифуге треба да буде уравнотежено на једну универзалну толеранцију као што је 0,1 г.

Упутства произвођача показују другачије. Различити системи ротора објављују различите дозвољене или приближне границе неравнотеже.

Дакле, тачна вредност долази из:

Толеранција узета од другог ротора — чак и другог ротора истог произвођача — није аутоматски преносива.

Бољи ток рада за балансирање почиње са приручником за ротор, а не са бројањем цеви

Три границе су важније од памћења дијаграма учитавања

Балансирање центрифуге је на крају векторски проблем специфичан за ротор

Две цеви показују супротност од 180°.

Три цеви показују да непаран број још увек може да формира уравнотежен векторски распоред.

Пет и седам цеви откривају важнију границу инжењеринга: математичка симетрија и оптерећење које је квалификовао произвођач нису заменљиви концепти.

Наставите са анализом центрифугирања

Ротор Инжењеринг центрифуге Избор ротора: геометрија, РЦФ, капацитет и компатибилност РЦФ физика РПМ у РЦФ: радијус ротора, к-фактор и пренос протокола Компатибилност епрувета ГланЛаб центрифуга Епрувете, боце и формати контејнера Реалне конфигурације ротора ГланЛаб ИТ5 Капацитет ротора, број обртаја и РЦФ подаци

Техничке референце

• Тхермо Сциентифиц Тфт-80.2 Приручник за употребу ротора са фиксним углом — балансирање делимичног оптерећења специфично за ротор и конфигурација са пет узорака.
• Тхермо Сциентифиц Т-1270 Титанијумски ротор са фиксним углом Упутство за употребу — правила за делимично оптерећење која захтевају лажне цеви за 1, 5, 7 и 11 узорака.
• Бецкман Цоултер, Баланцинг Иоур Ротор — супротна равнотежа кашике, симетрија осовине окретања и границе детекције неравнотеже.
• Документација Еппендорф / Хитацхи ротора — ефекти масе цеви, густине, геометрије и разлика у центру гравитације на балансирање.