На что влияет скорость вращения шпинделя

Частота вращения шпинделя относится к характеристикам фрезерного станка и имеет обозначение в об/мин. Это скорость, с которой вращается шпиндель вместе с цанговым патроном и фрезой.

Шпиндели принято разделять на ременные и моторшпиндели (электрошпиндели). Первые характеризуются меньшим крутящим моментом. Конструкция классического шпинделя с ременным приводом имеет в составной части шпиндельный вал с подшипниками. Данный вал способен зажимать либо разжимать фрезу. Мощность и динамика передаются шпинделю от наружного мотора, который инсталлирован рядом с приспособлением посредством ременной передачи. Мощность, вращающий момент и скорость шпинделя зависят от характеристик внешнего двигателя и самой ременной передачи. За счет внешней инсталляции можно варьировать размеры мотора, тем самым изменяя обороты и мощность шпинделя, как в меньшую, так и в большую сторону. Применение шпинделей с ременной передачей возможно для задач, где требуемая скорость вращения шпинделя не превышает значение 12 000 – 15 000 об/мин. Из минусов – это ограничение по скорости в сравнении с электрошпинделем. Также натяжение ремня формирует излишнюю нагрузку на задние подшипники шпинделя, тем самым исчерпывая их ресурс.

Электрошпиндель — это приспособление, которое имеет в своей конструкции три ключевых звена: электрический асинхронный двигатель, патрон для зажима фрезы и подшипник. Предельные частоты вращения электрошпинделей — до 180 тысяч об/мин. Эти шпиндели являются более дорогостоящими по сравнению с ременными.

По количеству оборотов, шпиндели подразделяются:

• Высокой мощности от 5 кВт и более: применяются в основном на крупногабаритных станках. Обороты составляют 12000…18000 об/мин. Предназначены для высокопроизводительных работ. Такое количество оборотов является большим минусом при работе с твёрдосплавными фрезами при фрезеровании тонкими фрезами, что существенно снижает общий КПД фрезерного станка.
• Средней мощности 1.2…5 кВт: используются во фрезерных станках средних габаритов. Применяются для фрезерования пластиков, дерева и мягких металлов. Обороты составляют 18000…24000 об/мин. Идеально подходят для мелких гравировальных работ.
• Малой мощности 0.8 кВт и менее: используются во фрезерных станках малых габаритов. Обороты составляют до 60000…70000 об/мин.

Скорость вращения вычисляется по формуле:

, где

d – диаметр режущей части инструмента (мм),

П – число Пи, постоянная величина равная 3.14;

V – скорость резания (м/мин) – это путь, пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени.

d – диаметр режущей части инструмента (мм),

П – число Пи, постоянная величина равная 3.14;

V – скорость резания (м/мин) – это путь, пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени.

Если у станка есть преимущество в виде преобразователя частоты (т.е. можно с легкостью варьировать скорость вращения шпинделя), то скорость мотора выбирается исходя из выбора диаметра фрезы и материала заготовки. Но важно знать, что при стремительном снижении скорости вращения потерю момента не миновать. В некоторой степени эта потеря возмещается инвертором благодаря функции поддержания крутящего момента при понижении скорости вращения шпинделя. Можно использовать данные из таблицы при выборе параметров соотношения количества оборотов двигателя к диаметру фрезы:

Сменить шрифт на обычный короткая ссылка на новость:
↑ следующая новость | предыдущая новость ↓ #Скорость_вращения_шпинделя

Во всех жестких дисках данные хранятся на намагниченных пластинах, вращающихся с большой скоростью. От скорости вращения пластин зависят такие параметры быстродействия диска как время поиска и скорость чтения/записи. У большей части жестких дисков скорость вращения шпинделя соответствует ряду стандартных значений:

15000 оборотов/мин. – высокопроизводительные серверные жесткие диски с интерфейсом SAS
10000 оборотов/мин. – Серверные жесткие диски среднего уровня с интерфейсом SAS или высокопроизводительные жесткие диски с интерфейсом SATA
7200 оборотов/мин. – Серверные диски начального уровня с интерфейсом SATA или SAS, Высокопроизводительные жесткие диски для настольных компьютеров
5400 оборотов/мин. – Энергоэффективные жесткие диски для настольных компьютеров с низкой производительностью, но при этом максимально тихие

В последнее время появились жесткие диски со скоростью вращения шпинделя отличающейся от традиционных значений. К ним, например, относятся:

5900 оборотов/мин.
5700 оборотов/мин.
IntelliPower

Первые две скорости используются как правило в специализированных дисках для NAS серверов, систем видеонаблюдения, медиацентров и других подобных. Что касается скорости вращения обозначаемой как IntelliPower, то назвать конкретные цифры скорости вращения шпинделя нельзя. Дело в том, что оно встречается в накопителях, в которых скорость вращения подбирается индивидуально для каждой партии дисков таким образом, чтобы жесткие диски были максимально тихими, но без заметного ущерба для быстродействия. Как правило скорость вращения шпинделя таких дисков находится в районе 5900 – 6000 оборотов в минуту.

Приветствую все, уважаемые читатели и посетители. 🙂

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?

Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

5400 об/мин — В основном используются в ноутбуках, т.к. число оборотов низкое — значит выше надежность и ниже энергопотребление. А это критично для ноутбуков. Еще встречаются в настольных ПК в так называемых «зеленых» (экологичных) жестких дисках, которых отличает рекордно низкое потребление энергии.

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял. 😉

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности: www.oborona.info-dvd.ru.

Кстати как раз недавно прочитал статью на THG про «зеленый» WD 🙂
А все-таки насчет высокоскоростных дисков момент спорный — они же вроде позиционируются как серверные?

Так вот именно — на серверах они имеют смысл. Там каждые полпроцента скорости дороги…
А на настольном домашнем ПК они зачем?

«А на настольном домашнем ПК они зачем?»
Да вроде как и незачем, просто Вы говорите, что они самые ненадежные, что вступает в противоречие с серверным позиционированием… Меня это как-то смущает.

А. Так серверные они и устроены совсем по-другому… Там двигатели очень надежные, пластины намного меньше по площади, вследствии этого общая надежность повышается и чильно вырастает цена, емкость уменьшается…

Теперь все понятно 🙂

Спасибо Вам. Имею компьютер, но абсолютно не владею технической информацией о нём. Читая Ваши статьи каждый раз узнаю много полезного для себя. И следующий компьютер,думаю, смогу приобрести сама без рекомендаций консультанта. Потому как буду знать, что же нужно лично мне для успешной и плодотворной работы. Спасибо. Буду регулярно следить за Вашими статьями.