Obvodová rychlost a otáčky
Obrázek graficky znázorňuje 1) otáčky na hřídeli stroje (n), uvádí se nejčastěji jako “otáčky za minutu” (RPM); 2) obvodová rychlost kotouče (v), uvádí se nejčastěji v “metrech za vteřinu”.
Každý diamantový kotouč má předepsanou maximální obvodovou rychlost. V následujícím článku popisujeme rychlosti u kotoučů, u kterých by při řezání nikdy neměla být překročena maximální obvodová rychlost 80 m/s (respektive 100 m/s u vybraných diamantových kotoučů, především s laserem vařenými segmenty), jinak mimo jiné hrozí poškození segmentů a zranění obsluhy. Elektrické nářadí a stroje mají již od výrobce nastavené správné otáčky a na každém diamantovém kotouči GENT naleznete jak maximální povolené otáčky, tak i maximální přípustnou obvodovou rychlost – více se můžete dozvědět v článku Způsob označování diamantových řezných kotoučů. Proto je důležité používat s daným zařízením diamantový kotouč předepsaného průměru, abyste dosáhli co nejlepšího výkonu, životnosti diamantového kotouče a bezpečnosti práce. U solidního výrobce je přesný popis přímo na kotouči samozřejmostí.
Nesnažte se například sejmutím krytu z flexy 230 mm vytvořit pilu o průměru 300 mm, obvodová rychlost se tím zvyšuje a segmenty diamantového kotouče ji nemusejí vydržet. Naopak použitím diamantového kotouče průměru 115 mm v úhlové brusce 230 mm se řezná rychlost sníží a diamantový kotouč nemusí správně fungovat.
Co je vlastně obvodová rychlost?
Obvodová rychlost matematicky vyjadřuje, jak velký oblouk na kružnici bod urazí za určitou dobu. Směr obvodové rychlosti je tečnou ke kružnici (kolmicí k poloměru) v daném bodě. Vektory okamžité obvodové rychlosti ukazují, kterým směrem by bod vyletěl, když by se v daném místě z kružnice “utrhl”. Pro naše účely se pro výpočet obvodové rychlosti nejlépe hodí vzorec:
v = (π x d x n) / 60
kde: v = obvodová rychlost (v m/s); π = 3,14; d = průměr kotouče (v m); n = otáčky stroje /min
Chcete-li si ověřit, jaká bude obvodová rychlost diamantového kotouče zvoleného průměru na Vašem zařízení s danými otáčkami (zjistíte je například z výrobního štítku), poslouží Vám naše kalkulačka pro výpočet obvodové rychlosti (přepočet RPM na m/s – obvodová rychlost):
Kalkulačka obvodové rychlosti diamantového kotouče:
Obvodová rychlost = m/s
Maximální otáčky a maximální obvodová rychlost diamantového kotouče
Níže uvádíme orientační tabulky maximálních otáček pro vybrané průměry kotoučů, při maximálních obvodových rychlostech 80 m/s a 100 m/s. Údaj o maximální obvodové rychlosti a maximálních otáčkách musí být uveden přímo na každém kotouči – řezné diamantové kotouče. Toto jsou maximální hodnoty dle normy EN13236, které nesmí být z hlediska bezpečnosti používání diamantového kotouče překročeny. Kotouče, na kterých tyto údaje chybí, často pocházejí z pochybné nekontrolované výroby a mohou být velmi nebezpečné!
| Orientační tabulka průměrů a maximálních otáček (hodnoty dle normy EN13236) maximální obvodová rychlost 80 m/s |
||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Průměr kotouče (mm) | 115 | 125 | 150 | 180 | 200 | 230 | 250 | 300 | 350 | 400 |
| Max. otáčky (r/min) | 13300 | 12250 | 10200 | 8500 | 7650 | 6650 | 6150 | 5100 | 4400 | 3850 |
| Orientační tabulka průměrů a maximálních otáček (hodnoty dle normy EN13236) maximální obvodová rychlost 100 m/s |
||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Průměr kotouče (mm) | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Max. otáčky (r/min) | 6400 | 5500 | 4800 | 4250 | 3850 | 3200 | 2550 | 2400 | 2150 | 1950 |
Optimální řezná rychlost pro diamantový kotouč a různé materiály
Optimální obvodová rychlost diamantového kotouče záleží také na materiálu, který budete řezat. Obecně platí, že čím tvrdší materiál řežete, tím nižší je optimální řezná rychlost a naopak.
V ručním elektrickém nářadí a běžných stavebních pilách jsou otáčky většinou pevně nastaveny výrobcem a není tedy potřeba ani možné je měnit. Ve specializovaných provozech vybavených zařízeními s možností regulace je možné správným nastavením řezné rychlosti dosáhnout co nejlepšího využití řezných vlastností a životnosti diamantového kotouče, proto zde uvádíme tyto orientační optimální rychlosti. Nižšími otáčkami při řezání tvrdých materiálů se předchází nadměrnému zalešťování (otupení) diamantových segmentů – diamantový kotouč musí být ale zároveň určen k řezání daného materiálu. Pokud ale budete řezat například ostrou cihlu nízkou rychlostí, diamantový kotouč bude mít kratší životnost. Ptáte se proč? Protože při řezání abrasivních (brusných) materiálů rychleji se otáčející diamantový kotouč pomáhá lépe odvádět vybroušený materiál z řezu a snižuje se tím opotřebení kotouče – jednoduše řečeno, není nutné, aby diamantový kotouč zůstával v řezu zbytečně dlouho.
Perfektní řezný výkon a životnost diamantového kotouče tedy úzce souvisí s řeznou rychlostí a druhem materiálu, který je řezán. Pokud chcete ze svého diamantového kotouče dostat při profesionálním dlouhodobém používání opravdu maximum, je vhodné – pokud to Váš stroj umožňuje – vhodně upravit i řeznou rychlost.
| materiál | řezná rychlost |
|---|---|
| abrasivní materiály, měkký pískovec | 45-65 m/s |
| asfalt, živice | 40-60 m/s |
| beton čerstvý | 40-60 m/s |
| beton, betonové výrobky | 35-50 m/s |
| beton vyzrálý, silně armovaný | 30-40 m/s |
| keramika měkčí, obkladačky, měkký mramor | 40-60 m/s |
| keramika, tvrdší mramor, teraco | 40-50 m/s |
| keramika tvrdá, slinuté dlažby | 30-45 m/s |
| křemen, sklo | 20-35 m/s |
| stavební materiály, cihla | 35-55 m/s |
| žula, přírodní kámen (nižší obsah křemene) | 30-45 m/s |
| žula, přírodní kámen (vyšší obsah křemene) | 25-35 m/s |
Optimální vrtací rychlost pro jádrové vrtáky a různé materiály
Stejně jako u řezání, i optimální obvodová rychlost diamantové vrtací korunky by měla být volena také podle materiálu, který budete vrtat. Obecně platí, že čím tvrdší materiál, tím nižší je optimální vrtací rychlost a naopak. Informace naleznete také v článku Jak na jádrové vrtání. Nižšími otáčkami při vrtání tvrdých materiálů se předchází nadměrnému zalešťování (otupení) diamantových segmentů. Zcela obecně lze říci, že optimální obvodová rychlost při jádrovém vrtání stavebních a přírodních materiálů leží mezi 2-5 m/s.
| materiál | vrtací rychlost |
|---|---|
| asfalt, živice, abrasivní materiály | 3-5 m/s |
| beton prostý | 3-4 m/s |
| beton armovaný, vyzrálý | 2-3 m/s |
| beton silně armovaný, vyzrálý s tvrdými kameny | do 2 m/s |
| stavební materiály, cihla | 3-4 m/s |
| velmi tvrdé materiály, křemen, tvrdá keramika | do 2 m/s |
| žula, přírodní kámen (nižší obsah křemene) | 3-4 m/s |
| žula, přírodní kámen (vyšší obsah křemene) | 2-3 m/s |
V předchozím odstavci jsme si řekli, jaké jsou optimální obvodové rychlosti pro jádrové vrtání v různých materiálech, aby diamantová korunka co nejlépe vrtala a zároveň dlouho vydržela. Tyto rychlosti můžeme snadno přepočítat na otáčky stroje. Níže naleznete otáčky (za minutu) odpovídající uvedeným rychlostem v metrech za vteřinu pro jednotlivé vybrané průměry diamantových vrtacích korunek:
| průměr korunky (mm) | 10 | 30 | 52 | 62 | 72 | 82 | 92 | 102 | 112 | 122 | 132 | 142 | 152 | 162 | 172 | 182 | 192 | 200 | 225 | 250 | 300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| otáčky při 2 m/s | 3820 | 1273 | 735 | 616 | 530 | 466 | 415 | 374 | 341 | 313 | 289 | 269 | 251 | 236 | 222 | 210 | 199 | 191 | 170 | 153 | 127 |
| otáčky při 3 m/s | 5730 | 1910 | 1102 | 924 | 796 | 699 | 623 | 562 | 512 | 470 | 434 | 403 | 377 | 354 | 333 | 315 | 298 | 286 | 255 | 229 | 190 |
| otáčky při 4 m/s | 7640 | 2547 | 1469 | 1232 | 1061 | 932 | 830 | 749 | 682 | 626 | 579 | 538 | 503 | 472 | 444 | 420 | 398 | 382 | 340 | 306 | 255 |
| otáčky při 5 m/s | 9549 | 3183 | 1836 | 1540 | 1326 | 1165 | 1038 | 936 | 852 | 783 | 723 | 672 | 628 | 589 | 555 | 525 | 497 | 477 | 424 | 382 | 318 |