كيف يمكنك حساب سرعة الدوران القصوى (RPM) لحلقة الاحتفاظ الحلزونية الخارجية قبل حدوث عملية الإقلاع بالطرد المركزي؟

يحدث الإقلاع بالطرد المركزي عندما تتغلب قوة الطرد المركزي المؤثرة على الحلقة على التصاقها الداخلي بالعمود. يتم حساب السرعة الحدية $V$ باستخدام الصيغة $V = \sqrt{ \frac{4.48 \times 10^{12} E I g}{w \rho R^3} }$، حيث $E$ هو المعامل، $I$ هو لحظة القصور الذاتي، $w$ هو وزن الحلقة لكل وحدة طول، و $\rho$ هو كثافة المادة. في الآلات التوربينية عالية السرعة، تتوسع الحلقة بشكل قطري، مما يقلل من ضغط التلامس على الأخدود. إذا تجاوزت سرعة العمود هذه العتبة، فيمكن للحلقة الخروج من الأخدود بالكامل. لزيادة حد عدد الدورات في الدقيقة، يمكن للمهندسين تحديد ميزة "القفل الذاتي" حيث يتشابك اللسان الموجود في إحدى المنعطفات مع فتحة في المنعطف المجاور، مما يمنع التمدد الشعاعي ميكانيكيًا حتى في ظل أحمال الطرد المركزي الشديدة.