почему у молотка такая форма
Виды молотков и их назначение
Знакомый с самого раннего детства инструмент — молоток, в представлении многих людей выступает в роли примитивного орудия труда, которым пользовались еще первобытные люди. Конечно, это исторический факт. Но он ничуть не умаляет роли этого гениально простого приспособления ударного действия, которое с полной уверенностью можно описать как самый эффективный механизм превращения кинетической энергии в механическую работу.
Немного теории
Забивая гвоздь мы не задумываемся о сложнейших физических преобразованиях в системе молоток / гвоздь / твердое тело. Коэффициент полезного действия (соотношение полезной работы и затраченной на приведение молотка в движение энергии) составляет 70 – 97%. Для большинства современных машин и механизмов — это недостижимый предел.
Основная часть потерь энергии уходит на отдачу молотка назад, вследствие возникновения упругих сил. Величина отдачи зависит от материала, из которого сделана головка молотка и свойств материала. Для стального инструмента потери энергии составляют около 30%, для титанового — в пределах 3 – 5%. Но эти показатели зависят еще и от других параметров:
Последний пункт списка очень важен — в машиностроении, камнеобработке, строительстве используются различные виды молотков разного уровня универсальности. Среди них можно выбрать инструмент на все случаи жизни, для бытового и полупрофессионального использования, и узкоспециализированные, «заточенные» под выполнение одной-двух операций, но с высочайшей эффективностью.
Две основных части, из которых состоит молоток — рукоятка и головка, крепко соединены между собой. При движении на массивную головку действуют достаточно большие силы — при соскальзывании с рукоятки во время удара, кинетическая энергия головки позволяет пролететь ей несколько десятков метров. Если в месте соединения возникли малейшее шатание или появились трещины на рукоятке — молотком категорически нельзя пользоваться. Он становится опасным для работающего и окружающих.
Головка состоит из нескольких частей:
1. Носок;
2. Отверстие под рукоятку (всад);
3. Клин;
4. Гвоздодер;
5. Боек;
6. Щека;
7. Рукоятка.
Боек, головная ударная часть, обычно плоский, обладает достаточной площадью и прочностью, позволяющей выдерживать значительное количество ударных контактов с твердыми предметами без деформации. Ударная поверхность плоская или слегка выпуклая. В поперечном сечении она представляет квадрат, прямоугольник или круг.
Тыльная часть молотка, в большинстве случаев, клиновидная. Это позволяет развить значительно бОльшую ударную силу, за счет снижения площади контакта. Применяются удары клином при необходимости раскалывания материала или чеканке. Тыльная часть может быть и сферической, в зависимости от области применения молотка и его главного назначения.
Всад сделан в виде овального или круглого сквозного отверстия, стенки которого слегка расширяются от центра к верхней части, для исключения возможного соскальзывания с рукоятки. На некоторых видах молотков предусмотрена оковка вокруг посадочного отверстия в виде металлического воротника, заходящего на верхнюю часть рукояти на несколько сантиметров. Эта часть инструмента предохраняет рукоятку от излома при слишком сильном или неточном ударе.
Головка изготовляется из твердого металла способом ковки, литья или фрезерования. От коррозионных воздействия она защищена специальными видами краски или гальваническим покрытием. До нанесения защитного слоя головка подвергается закаливанию, в большинстве случаев селективному. Наибольшей твердости (до 52 единиц по шкале Роквелла) достигает ударная часть (боек). Производится закалка электроиндукционным методом, что дает возможность точно регулировать глубину упрочнения поверхности. На бойке глубина закалки достигает 3 – 5 мм.
Многие производители выпускают ударный инструмент по собственным ТУ, в которых учитывается большинство требований, приведенных в общегосударственных стандартах. Изменения касаются использования новых сплавов, длины и формы рукояток улучшенной эргономики, смоделированных компьютерным способом, более точной обработки поверхности.
Типы и виды молотков
Молоток плотника
Отличается своей формой — задняя часть выполняется в виде «ласточкиного хвоста», гвоздодера. В большинстве случаев, виды молотков и их применение можно безошибочно определить по дизайну. Как правило, они представляют собой инструмент двойного действия, с помощью которого можно выполнить несколько разнородных операций без привлечения других приспособлений.
Масса плотницкого молотка находится в пределах 300 – 800 граммов. Предназначены они для забивания гвоздей и клиньев, подгонки деревянных сопряжений. Рабочая поверхность гладкая или рифленая, плоская, задняя часть, гвоздодер, имеет различный угол изгиба — от его полного отсутствия до 100 – 120 0 (так называемый «калифорнийский). Первое известное изображение плотницкого молотка привычного для нас вида датировано 1514 годом. Увидеть его можно на картине Дюрера «Меланхолия».
Используются плотницкие молотки при монтажных работах различных несущих и вспомогательных конструкций из дерева. Некоторые разновидности инструмента имеют специальные прорези на головной части для наживления гвоздей или намагниченный боек, удерживающий гвоздь в рабочем положении при работе одной рукой.
Молоток и его виды
Молоток – ударный инструмент, без которого не обходится ни ремонт квартиры, ни установка мебели, ни сооружение забора.
Есть молотки универсальные, а есть специальные.
В многочисленных строительных работах возникает потребность в разном инструменте.
Однако востребованным остается простое, даже примитивное орудие труда ударного действия – молоток.
Забивание гвоздей и дюбелей, правка листового металла, удаление гвоздей, очистка поверхностей от засохшего раствора – все это выполняется с помощью простого приспособления.
Молоток
Несмотря на внешнюю простоту, инструмент этот и сегодня самый эффективный вариант по превращению кинетической энергии в механическую работу.
На деле процесс забивания гвоздя не так-то прост, это ряд преобразований по передаче энергии от молотка крепежу, а от крепежа твердому телу.
КПД процесса оценивается в 70–97%, что для большинства современных машин недостижимая величина.
От эффективности молотка зависит и качество работы, и величина усилий, которые человек затрачивает на работу.
Так, больше всего энергии теряется при отдаче инструмента.
Для стального молотка эта величина составляет 30%, для титанового – 5%.
Соответственно, последний вариант обеспечивает большую эффективность работы.
Различают десятки видов инструмента – узкоспециализированные, «на все случаи», полупрофессиональные.
Но, несмотря на различные виды молоток имеет одну конструкцию.
Устройство и характеристики
Инструмент состоит из 2 главных частей – головки и рукоятки.
Элементы максимально прочно соединены.
При ударе на головку передается все усилие, и, если она соскальзывает с ручки, то отлетает на пару десятков метров.
Поэтому использовать инструмент с шатающейся головкой или с трещинами на рукоятке запрещается.
Головку составляют несколько частей:
• носок – тыльная сторона почти всех молотков клиновидная.
При этом сила удара передается на маленькую площадь.
Удары клином используют для раскалывания твердых материалов, при чеканке.
В отдельных случаях носок имеет нетрадиционную, округлую форму или выполнен в виде «ласточкиного хвоста»;
• боек – ударная часть.
Имеет плоскую форму, сравнительно большую площадь, высокую прочность и переносит большое количество ударов.
В поперечном сечении боек выполняется квадратным, прямоугольным или круглым;
• всад – отверстие для рукоятки, круглой или овальной формы.
Всад увеличивается от центра кверху – это предупреждает соскальзывание.
На некоторых инструментах вокруг всада есть оковка наподобие металлического воротника;
• щека – плоская, нерабочая часть молотка.
Материал
Головку производят из твердых сортов стали литьевым способом, ковкой, фрезерованием.
От коррозии изделие из черной стали защищают слоем цинка или полимерной краской.
Модели из титана или меди в защите не нуждаются, так же как и молотки из дерева.
Стальную головку закаливают электроиндукционным методом, и упрочняют.
Величина упрочнения разная.
Так, носок упрочняют до 36–42 единиц по шкале Роквелла, всад – лишь до 24–30, максимальную твердость придают бойку – до 52 единиц.
Рукоятку чаще всего изготавливают из твердых пород – дуба, бука, граба.
Однако предлагаются и модели с пластиковыми рукоятками, обрезиненными или даже стальными – сварочный молоток.
Размеры и вес
Эти параметры определяются видом выполняемой работы.
• длину ручки – определяется весом инструмента.
Средняя длина составляет 250–325 мм.
Длина рукоятки тяжелых молотков – 380–450 мм, малых – 200–260 мм;
• длину бойка – в легких молотках достигает 85–90 мм, в средних – 115 мм, в тяжелых – до 135 мм;
• сечение бойка – также определяется массой.
В легких молотках составляет 15*15 мм, в средних – 25*25 мм, в больших – 33 *33 мм.
Вес инструмента варьируется в большом диапазоне: изделия для инструментальных работ весят от 200 до 300 г, для слесарных – 400–500 г.
При ремонте нужны тяжелые модели – 600–800 г.
Изделия весом от 1 до 16 кг называются кувалдами, и используются для разбивания стен.
Виды молотков и их назначение
Строительный молоток может быть как универсальным, так и иметь «квалификацию».
По назначению инструмента выделяют следующие его виды.
Слесарный – классический вариант
Боек плоский или слегка закругленный, тыльная сторона головки клиновидная.
Рукоятка деревянная, иногда обрезинивается.
Классифицируют изделия по весу: для бытового применения подходят модели весом в 330–500 г, профессиональные тяжелые весят до 2 кг.
Столярный
Этот вид отличается меньшим сечением бойка при сравнимой массе головки – от 100 до 800 г.
Боек только плоский, тыльная сторона – клиновидная или выполнена в виде гвоздодера.
Молоток используют для работ, где нужна не столько сила удара, сколько высокая точность.
Плотницкий
Тыльная часть головки у такой модели всегда изготовлена в виде «ласточкиного хвоста» – гвоздодера.
Боек плоский или рифленый, вес головки варьируется от 300 до 800 г.
Гвоздодер выполняют с разным углом наклона – от 0 до 120 градусов.
Плотницкие молотки применяют при сборке и демонтаже деревянных конструкций.
У некоторых моделей боек намагничен и удерживает гвоздь в нужном положении.
Молоток каменщика
Здесь ударная часть плоская с очень небольшим сечением, тыльная выполнена в виде заостренной или плоской кирки.
Кирка применяется для скалывания и разбивания камня и кирпича.
Головка закаляется индукционным методом, и по твердости не уступает кузнечному молоту, поскольку для подгонки камня или керамогранита необходима очень высокая прочность.
Рукоятку размечают в виде линейки: это облегчает работу каменщика.
Молоток плиточника – весит всего 75 г, так как для работы с таким хрупким материалом нужна не сила, а точность.
Боек, соответственно, имеет малое сечение, а клин выполнен в виде узкой кирки.
Киянка
Этот вид молотка изготавливается из дерева, полимеров, литой резины.
Ее используют для выравнивания и придания формы изделиям из жести и листового металла.
Ударная часть плоская, прямоугольная, у столярной киянки головка цилиндрическая или бочкообразная.
У слесарного варианта тыльная часть клиновидная.
Для подгонки плитки или выравнивания автомобильного крыла на боек надевают пластиковые или резиновые накладки.
Кувалда
Это самый тяжелый молоток, весом до 16 кг.
Используется для разбивания стен, вбивания труб в землю, демонтажа конструкций и других силовых работ.
Головка стандартной формы, при этом конический всад не позволяет ей соскальзывать.
В отличие от профессиональных самодельные молотки разнообразием форм не отличаются.
Однако это не самый главный недостаток: прочности и твердости ударной части инструмент достигает за счет закалки и упрочнения, а такая процедура в домашних условиях невыполнима.
Что нужно знать о молотках
Чтобы выбрать модель, соответствующую потребностям, оценивают следующие факторы.
Назначение – вид ударной части определяет работа, для которой она предназначена.
Соответственно, если инструмент требуется для скалывания каменной штукатурки, то приобретается молоток каменщика.
Если демонтируют и собирают деревянные конструкции, то выбирают модель с гвоздодером.
Материал рукоятки – вернее, его качество.
Деревянная ручка гладкая, без трещин и сучков.
Пластиковая или из стекловолокна также покупаются только без трещин.
Резиновое покрытие на качественной ручке равномерное.
Цельнометаллическая рукоятка допускается, если на ней есть соответствующие утолщения или покрытия.
В противном случае молоток выскальзывает, и заметно вибрирует.
Место крепления – головка должна сидеть на рукоятке без малейшего люфта, максимально плотно и ни в коем случае не смещаться.
Прочность крепления рекомендуют проверить при покупке.
Вес – молоток для бытовых нужд весит 350–450 г.
Для ремонта стен и перекрытий приобретают изделие весом в 600–800 г.
Как пользоваться молотком
Самый популярный вид работ – забивание гвоздей или дюбелей в твердую поверхность.
Выполняется она просто.
1. Гвоздь размещают перпендикулярно поверхности или под углом, если это требуется.
2. Молоток прекрасно передает усилие, поэтому для забивания гвоздя не нужно сильно размахиваться.
3. Прикладывать усилие нужно, если поверхность твердая.
Замах выполняют короткий и точный.
4. При необходимости выполняют несколько ударов, прежде чем гвоздь займет нужное положение.
Основные правила
Несмотря на очевидную простоту процесса, соблюдают некоторые правила, чтобы забивание гвоздей не обернулась травмой.
Перед использованием стоит проверить инструмент: прочность соединения головки с рукояткой, отсутствие трещин.
Держать следует за основание рукоятки, а не за середину.
При этом замах можно делать короче, а усилие передавать большее.
Гвоздь заколачивают центром бойка, а не краем.
В противном случае головка легко соскользнет со шляпки крепежа.
Усилие прилагают не ладонью и кистью, а всей рукой – от плеча через локоть.
Иначе рука быстро устанет, и работу придется прервать.
Работать нужно только на твердой поверхности.
Мягкие – ковролин, ковер, поглощают часть энергии, и усилие пропадает даром.
Рекомендуется защитить глаза и уши, так как при вбивании гвоздей и при скалывании материала, осколки разлетаются во все стороны, что чревато травмами глаз.
Если гвоздь очень мал – обойный, например, и удержать его пальцами сложно, ним протыкают кусок картона и удерживают не гвоздь, а картон.
Так проще избежать травмы.
При работе с листами металла или жести подкладывают под него толстый слой фанеры или дерева.
Он частично гасит удары, и предупреждает смещение материала.
Как сделать молоток своими руками
Выбор изделий в магазинах огромен.
Однако не всякий мастер готов расстаться со старым испытанным молотком, если у последнего рассохлась или повреждена рукоятка.
Исправить эту ситуацию просто.
Изготавливают рукоятку из твердых пород – граба, дуба, березы.
Нельзя использовать легко колющееся дерево, наподобие сосны или ели, так как такая ручка быстро придет в негодность.
1. На доске размечают размеры изделия – овальное сечение, длина в 250–350 мм, и вытачивают на станке.
Один конец рукоятки несколько тоньше второго.
Изделие тщательно ошкуривают.
2. Можно выстругать рукоятку из березовой ветки нужной толщины.
Ее просушивают в тенистом, проветриваемом месте, иначе рукоятка со временем усыхает, и головка с нее соскальзывает.
3. Нельзя просушивать изделие на батареях или калорифере, так как дерево при этом трескается.
4. Тонкий конец ручки вставляют в отверстие на головке с достаточным усилием – с натягом.
Если ручка великовата, ее обрабатывают рашпилем, и вновь ошкуривают.
5. Удерживая ручку вертикально, несколько раз сильно ударяют о твердую стену.
Головка при этом глубже насаживается, после чего ее фиксируют клином, который для надежности можно проклеить.
Рейтинг молотков
Оценка инструмента включает несколько параметров: долговечность, надежность соединения головки и ручки, величина отдачи, удобство хвата.
Но, так как назначение у молотков разное, оценивать их приходится с учетом категории.
Лучшим плотницким вариантом считают модель Matrix 10340 весом в 600 г.
Головка кованая, прочно крепится.
Рукоятка фиберглассовая, обрезиненная.
Инструмент удобен, не выскальзывает из рук, хорошо передает усилие.
Topex 02A305 считается самой популярной столярной киянкой.
Вес изделия 450 г, рукоятка стальная, с резиновым покрытием.
Ударная часть выполнена из резины.
Среди молотков каменщика потребители выделяют Зубр Мастер 2015-05_z01.
Вес изделия 500 г, головка изготовлена из стали 55 марки, рукоятка – из ясеня.
Головка закаленная, отличается высокой ударной прочностью.
Stanley FatMax AVX AntiVibe Rip Claw 1-51-212 – плотницкий молоток-гвоздодер.
Головка и рукоятка – единая кованая конструкция, идеально сбалансированная и удобная.
В бойке установлен магнит, так что забивать крепеж можно одной рукой.
Изделие очень долговечное, но дорогое.
Молоток – востребованный инструмент в быту или на стройке.
Различают десятки видов ударного орудия, так что мастер может выбрать модель, и для плотницких работ, и для столярных, и для отделочных.
Молоток из чего состоит
Молоток относится к древнейшим орудиям труда, он нашел универсальное применение во множестве видов хозяйственной деятельности. В советское время был частью государственного символа, выражая сущность производительного труда. Что представляет собой этот инструмент, какие его разновидности существуют – расскажем в этой статье.
Что это такое?
Технология изготовления контактной поверхности орудия из металла предусматривает разные способы закалки. Сторона, используемая для ударов, закаливается в воде, для вытаскивания гвоздей – в масле. Первое обеспечивает прочность, второе – гибкость. Специальное покрытие применяется для снижения рисков коррозии. Рукоятка должна отвечать следующим требованиям: прочность и легкость в сочетании с необходимой длиной. Разнообразные гвозди требуют применять орудия соответствующих размеров и массы. Чем гвозди больше, тем инструмент тяжелее.
Конструктивные особенности молотка или из чего состоит инструмент
С молотком каждый из нас знакомился в детском возрасте, когда добирался до отцовского арсенала инструментов в гараже или кладовке. Именно поэтому ответить на вопрос — из чего состоит молоток, не составит большого труда. Основными конструктивными элементами ручного молотка являются следующие детали:
Боек обычного столярного молотка условно делится на две части — плоская ударная и клиновидная. Ударная часть инструмента используется чаще всего, поэтому главное ее условие — выдерживать большие и многократные нагрузки. Клиновидная часть служит для того, чтобы расколоть что-либо, или когда осуществляются чеканочные работы.
В центральной части бойка находится отверстие овальной формы. Оно предназначено для соединения с рукояткой. Это отверстие называется всадным. Деревянная рукоятка растачивается до размера отверстия, после чего устанавливается в него. Чтобы при работе молотком головка инструмента не отсоединилась от рукоятки, тыльная часть подвергается расклиниванию. Расклинивание — это способ надежной фиксации головки или бойка молотка от самопроизвольного спадания с рукоятки.
В силу того, что боек подвергается высоким ударным нагрузкам, для его изготовления применяются высокопрочные виды металлов. Металл подвергается ковке, литью и фрезерованию, после чего он дополнительно проходит стадию термической обработки. Процесс термической обработки позволяет получить в итоге высокопрочное изделие, являющееся основной частью инструмента. Прочность поверхностного слоя находится на уровне 3-5 мм, за счет которого боек обретает высокую твердость. Чтобы исключить развитие коррозионных процессов, металлическая часть инструмента покрывается специальным составом — гальваническим. Более дешевые модели ручных молотков окрашиваются красками.
Рукоятка на классическом ручном молотке представлена из деревянного материала. Сегодня такие рукоятки продолжают пользоваться популярностью, а для их защиты от воздействия влаги, они покрываются лакокрасочными материалами. Деревянная рукоять молотка покрывается лаком с целью защиты инструмента от рассыхания. Достоинством древесины в качестве рукояти является тот факт, что в случае ее повреждения, она легко заменяется новой ручкой. При выборе новой рукоятки для молотка из дерева важно учитывать следующие особенности:
Дерево — это далеко не единственный материал, из которого изготавливают рукоятки молотков. Для таких целей также используются металлические и пластиковые материалы. Особой популярностью пользуются инструменты с фиберглассовыми рукоятками. Фибергласс представляет собой металл, который покрыт резиновым составом. Резина не только защищает металлическую рукоятку от коррозии, но еще и смягчает отдачу в руку при ударах, а также исключает скольжение. По сравнению с деревом, металлические рукоятки отличаются следующими преимуществами:
При этом металлические рукоятки добавляют вес молотку, что негативно влияет на эксплуатацию инструмента. Если металлическая рукоятка повреждается, то это приводит к необходимости покупки нового молотка. Сваривание рукоятки молотка противопоказано, так как место сварного шва будет самым слабым местом.