Молоток
Молоток инструмент — это , чаще всего ручной , состоящий из утяжеленной «головки», прикрепленной к длинной рукоятке, которая поворачивается для нанесения удара по небольшой площади объекта. Это может быть, например, забивание гвоздей в древесину , обработка металла (как в кузнице ) или дробление камня . [1] [2] Молоты используются для широкого спектра операций по забивке, формованию, разрушению и неразрушающему нанесению ударов. Традиционные дисциплины включают столярное дело , кузнечное дело , военное дело и игру на ударных инструментах (например, с гонгом ).
Удар молотком - это использование молотка в качестве удара, в отличие от поддевания дополнительным когтем или захвата дополнительным крюком. Плотницкие и кузнечные молотки обычно применяются из неподвижной позиции по неподвижной цели, захватываются и движутся одной рукой по длинной плоской нисходящей дуге — вниз, чтобы добавить кинетическую энергию к удару — вращаясь в основном вокруг плеча и локтя, с небольшим но быстрое вращение запястья незадолго до удара; при сильном ударе одновременные движения туловища и колена могут опустить плечевой сустав во время замаха, чтобы еще больше увеличить длину дуги поворота (но это утомительно). Боевые молоты часто используются в невертикальных плоскостях движения, при этом гораздо большая доля энергии поступает от ног и бедер, что также может включать в себя выпады, особенно против движущихся целей. Маленькие молотки можно взмахивать на запястьях меньшими движениями, что позволяет выполнять повторные удары с гораздо более высокой частотой. Использование молотков и тяжелых молотков для при сносе необходимо адаптировать удар молотка к местоположению и ориентации цели, что может потребовать нанесения ударов дубинкой или игры в гольф двуручным хватом.
Головка современного молотка обычно изготавливается из стали , подвергнутой термообработке для придания твердости, а рукоять (также известная как рукоятка или рукоятка ) обычно изготавливается из дерева или пластика .
Повсеместно используемый в обрамлении молоток имеет «коготь» , позволяющий выдергивать гвозди из дерева, и его часто можно найти в инвентаре домашних инструментов в Северной Америке . Другие типы молотков различаются по форме, размеру и конструкции в зависимости от их назначения. Молотки, используемые во многих отраслях, включают кувалды , молотки и молотки с шариковой головкой . Хотя большинство молотков являются ручными инструментами, молотки с электроприводом , такие как паровые молотки и молотки , используются для создания сил, превышающих возможности человеческой руки. Существует более 40 различных типов молотков, которые имеют множество различных применений. [3]
Для ручных молотков важным моментом является захват вала. Многие виды ударов руками представляют собой тяжелую работу, и пот может привести к выскальзыванию руки, превращая молоток в опасный или разрушительный неконтролируемый снаряд. Сталь очень эластична и передает удары и вибрацию ; Сталь также является хорошим проводником тепла, что делает ее непригодной для контакта с голой кожей в холодных условиях. Современные молотки со стальным валом почти всегда покрыты синтетическим полимером для улучшения захвата, гашения вибрации и обеспечения теплоизоляции . Рукоятка подходящей формы также является важным помощником в обеспечении надежного захвата при интенсивном использовании. Традиционные деревянные ручки были достаточно хороши во всех отношениях, но им не хватало прочности и долговечности по сравнению со сталью, а с деревянными ручками возникали проблемы с безопасностью, если головка болталась на стержне.
Высокая эластичность стальной головки важна для передачи энергии, особенно при использовании в сочетании с столь же эластичной наковальней .
С точки зрения физиологии человека , многие применения молота включают скоординированные баллистические движения под действием интенсивных мышечных усилий, которые необходимо заранее планировать на нервно-мышечном уровне , поскольку они происходят слишком быстро для сознательной корректировки в полете. По этой причине точный удар на скорости требует больше практики, чем постукивание по той же целевой области. Было высказано предположение, что когнитивные потребности в предварительном планировании, последовательности и точном расчете времени, связанные с соответствующими баллистическими движениями, такими как метание , удары дубинками и молотком, ускорили аспекты эволюции мозга у ранних гоминидов . [4]
История
Использование простых молотков датируется примерно 3,3 миллиона лет назад, согласно находке 2012 года, сделанной Соней Харманд и Джейсоном Льюисом из Университета Стоуни-Брук , которые во время раскопок возле кенийского озера Туркана обнаружили очень большое месторождение камней различной формы, в том числе те, которые используются для ударов по дереву , кости или другим камням, чтобы разбить их на части и придать им форму. [5] [6] Первые молотки изготавливались без ручек. Камни, прикрепленные к палкам с помощью полосок кожи или сухожилий животных, использовались в качестве молотков с рукоятками примерно в 30 000 г. до н.э., в середине каменного века палеолита . Добавление ручки дало пользователю лучший контроль и уменьшило количество несчастных случаев. Молот стал основным инструментом, используемым для строительства, еды и защиты. [7]
Археологические данные о молотке показывают, что это, возможно, самый древний инструмент, о котором существуют определенные доказательства. [5] [6]
Каменный молоток, найденный в городке Дувр, штат Миннесота, датируется 8000–3000 годами до нашей эры, периодом североамериканской архаики.
Каменный молоток
Перфорированная головка молотка из камня
Древнегреческий бронзовый жертвенный молот, VII век до нашей эры, из Додоны.
молоток-гвоздодер XVI века; фрагмент из Дюрера « Меланхолии I» (ок. 1514 г.)
Строительство и материалы
Традиционный ручной молоток состоит из отдельной головки и ручки, которые можно скрепить вместе с помощью специального клина, изготовленного для этой цели, или клея , или того и другого. Эта конструкция, состоящая из двух частей, часто используется для объединения плотной металлической ударной головки с неметаллической механически амортизирующей рукояткой (чтобы снизить утомляемость пользователя от повторяющихся ударов). Если для рукоятки используется дерево, то чаще всего это гикори или ясень — прочные и долговечные материалы, способные рассеивать ударные волны, исходящие от головки молотка. [2] твердую стекловолоконную смолу Для ручки можно использовать ; этот материал не впитывает воду и не разлагается, но не рассеивает удары так же хорошо, как древесина.
Незакрепленная головка молотка считается опасной из-за риска отделения головки от рукоятки во время взмаха и превращения ее в опасный неконтролируемый снаряд. Деревянные ручки часто можно заменить, если они изношены или повреждены; Доступны специализированные комплекты, охватывающие различные размеры и конструкции ручек, а также специальные клинья и проставки для надежного крепления.
Некоторые молотки представляют собой цельные конструкции, изготовленные в основном из одного материала. Ручка цельного металлического молотка может быть дополнительно покрыта или обернута упругим материалом, например резиной, для улучшения захвата и снижения утомляемости пользователя. [8]
Головка молотка может быть покрыта различными материалами, включая латунь , бронзу , дерево, пластик, резину или кожу. Некоторые молотки имеют сменные ударные поверхности, которые можно выбирать по мере необходимости или заменять по мере износа.
Дизайны и вариации
Большой молотоподобный инструмент — это кувалда (иногда называемый «жуком»), молоток с деревянной или резиновой головкой — молоток , а молоткообразный инструмент с режущим лезвием обычно называют топором . Основной частью молота является головка, компактная твердая масса, способная нанести удар по намеченной цели, не деформируясь. Ударная поверхность инструмента обычно плоская или слегка закругленная; противоположный конец ударной массы может иметь форму шара, как у молотка с шариковой рукояткой . Некоторые молотки для обивки имеют намагниченную поверхность, позволяющую захватывать гвозди. В топорике плоская головка молотка может быть вторичной по отношению к режущей кромке инструмента.
Удар между стальными головками молотков и ударяемыми предметами может привести к образованию искр , которые могут воспламенить легковоспламеняющиеся или взрывоопасные газы . Они представляют опасность в некоторых отраслях промышленности, таких как подземная добыча угля (из-за присутствия метана ), или в других опасных средах, таких как нефтеперерабатывающие и химические заводы . В таких условиях используются различные искробезопасные металлические инструменты, в основном изготовленные из алюминия или бериллиевой меди . В последние годы ручки изготавливают из прочного пластика или резины, хотя дерево по-прежнему широко используется из-за его амортизирующих свойств и ремонтопригодности.
Ручной привод
- Шариковый молоток , [9] или молоток механика
- Молоток для очистки котла [9]
- Латунный молоток, также известный как искробезопасный молоток или искробезопасный молоток, используется в основном в легковоспламеняющихся зонах, таких как нефтяные месторождения.
- молоток каменщика
- Плотницкий молоток (используется для забивания гвоздей), такой как каркасный молоток и молоток с раздвоенным хвостом , а также отбойные молотки (с шариковым и крестообразным бойком) [9]
- Коровий молоток – иногда используется для забоя скота , сейчас эта практика признана устаревшей из-за защиты животных. возражений против [10]
- Крестообразный молоток, [9] с одним круглым лицом и одним клиновидным лицом.
- Молоток с мертвым ударом обеспечивает удар с очень небольшой отдачей, часто из-за полой головки, заполненной песком, свинцовой дробью или дробью.
- Отбойный молоток
- Буровой молоток – кувалда с короткой ручкой, первоначально использовавшаяся для сверления горных пород долотом. Название обычно относится к молотку с головкой от 2 до 4 фунтов (от 0,91 до 1,81 кг) и ручкой длиной 10 дюймов (250 мм), также называемому молотком с одним домкратом, поскольку им пользовался один человек. сверлить, держа долото в одной руке и молоток в другой. [11] В современном использовании этот термин в основном взаимозаменяем с «инженерным молотком», хотя он может обозначать версию с немного более короткой ручкой.
- Молот инженера, молоток с короткой ручкой, изначально был важным компонентом набора инструментов инженера-железнодорожника для работы на паровозах. [12] Типичный вес составляет 2–4 фунта (0,9–1,8 кг) с ручкой длиной 12–14 дюймов (30–35 см). Первоначально это часто были молотки с крестообразной головкой, с одной круглой поверхностью и одной клиновидной поверхностью, но в современном использовании этот термин в первую очередь относится к молоткам с двумя круглыми гранями.
- Молоток , используемый судьями и председательствующими органами для привлечения внимания
- Молоток геолога или кирка для камней
- Столярный молоток или молоток Уоррингтона [9]
- Молоток с ножевой кромкой, его свойства разработаны, чтобы помочь молотку резать ломтики во время дробления.
- Токарный молоток (также известный как реечный молоток, токарный молоток или токарный топор), инструмент, используемый для резки и забивания деревянных реек , который имеет небольшое лезвие топора на одной стороне (с небольшой боковой насечкой для забивания гвоздей) и токарный молоток. забить головой в другую [13]
- Кусковой молоток , или дубовый молоток
- Молотки , включая версии, изготовленные из твердой резины или рулонных листов сыромятной кожи.
- Молоток для шпонки железнодорожных путей [9]
- Магнитный молоток с двойной головкой
- Магнитный молоток
- Скалолазный молоток
- Закругляющий молоток, кузнечный или кузнечный молоток. Круглая поверхность обычно используется для перемещения или рисования металла, а плоская — для «выравнивания» или сглаживания следов на поверхности.
- Молот Шинглера
- Кувалда
- Молоток с мягким бойком
- Колючий молоток
- Раскалывающая кувалда
- Ударный молоток
- молот каменщика
- Тиннера Молоток
- Обивочный молоток
- Отбойный молоток сварщика [9]
Механический привод
Молотки с механическим приводом часто внешне сильно отличаются от ручных инструментов, но, тем не менее, большинство из них работают по одному и тому же принципу. Они включают в себя:
- Ударная дрель , сочетающая в себе механизм, похожий на отбойный молоток, и дрель.
- Высокочастотный молоток для ударной обработки – для последующей обработки сварных переходов.
- отбойный молоток
- Паровой молот
- Отбойный молоток
- Пистолет для гвоздей
- Степлер
Сопутствующие инструменты
- Наковальня
- Долото
- Пробойник для трубы (Кузнечное дело – придание пробитому отверстию нужного размера и/или формы)
- Звездная дрель
- Ударить кулаком
- Кувалда для колки древесины – можно ударить кувалдой, чтобы расколоть древесину.
- Клин для раскалывания древесины – удар кувалдой для раскалывания древесины.
Физика
В качестве усилителя силы
Молоток — это простой силы усилитель , который преобразует механическую работу в кинетическую энергию и обратно.
При взмахе, который предшествует каждому удару, головка молотка запасает определенное количество кинетической энергии — равное длине D замаха , умноженной на силу f , создаваемую мышцами руки и силой тяжести . При ударе молотка голова останавливается силой, противоположной цели, равной и противоположной силе, приложенной головой к цели. Если цель представляет собой твердый и тяжелый предмет или если она покоится на какой-то наковальне , голова может пройти лишь очень короткое расстояние d, прежде чем остановиться. Поскольку останавливающая сила F, умноженная на это расстояние, должна быть равна кинетической энергии головы, отсюда следует, что F намного больше первоначальной движущей силы f — примерно в D / d раз . Таким образом, не требуется большой силы, чтобы создать силу, достаточную для того, чтобы согнуть сталь или расколоть самый твердый камень.
Влияние массы головы
Количество энергии, доставляемой цели ударом молота, эквивалентно половине массы головы, умноженной на квадрат скорости головы в момент удара. . Хотя энергия, доставляемая цели, увеличивается линейно с увеличением массы, она увеличивается квадратично со скоростью (см. эффект ручки ниже). Головки из высокотехнологичного титана легче и позволяют использовать более длинные рукоятки, что увеличивает скорость и передает ту же энергию при меньшей усталости рук, чем у более тяжелого молотка со стальной головкой. [14] Титановая головка имеет энергию отдачи около 3% и может обеспечить большую эффективность и меньшую утомляемость по сравнению со стальной головкой с отдачей до 30%. В молотках с мертвым ударом используется специальная резиновая или стальная дробь, которая поглощает энергию отдачи , а не отскакивает головку молотка после удара.
Эффект ручки
Рукоятка молотка помогает несколькими способами. Он удерживает руки пользователя подальше от точки удара. Он обеспечивает широкую область, которая лучше подходит для захвата рукой. Самое главное, это позволяет пользователю максимизировать скорость движения головы при каждом ударе. Основным ограничением на дополнительную длину рукоятки является отсутствие места для размахивания молотка. Вот почему кувалды, широко используемые на открытых пространствах, могут иметь ручки, которые намного длиннее, чем у стандартного столярного молотка. Второе по важности ограничение более тонкое. Даже если не принимать во внимание влияние усталости, чем длиннее рукоятка, тем труднее на полной скорости направлять головку молотка к цели.
Большинство проектов представляют собой компромисс между практичностью и энергоэффективностью . Со слишком длинной рукояткой молоток неэффективен, поскольку он передает силу не в то место, не в цель. Со слишком короткой ручкой молоток неэффективен, поскольку он не обеспечивает достаточной силы, и для выполнения определенной задачи требуется больше ударов. Также были внесены изменения в отношении воздействия молота на пользователя. Ручки, изготовленные из амортизирующих материалов или расположенные под разными углами, призваны облегчить пользователю дальнейшее использование этого старинного устройства, даже несмотря на то, что гвоздевые пистолеты и другие механические отвертки вторгаются в его традиционную область использования.
Поскольку молотки необходимо использовать во многих обстоятельствах, когда положение использующего их человека не может считаться само собой разумеющимся, ради практичности приходится идти на компромисс. В местах, где достаточно места, длинная рукоятка с тяжелой головкой (например, кувалда) может доставить к цели максимальное количество энергии. Однако непрактично использовать такой большой молоток для всех задач, поэтому общая конструкция неоднократно модифицировалась для достижения оптимальной полезности в самых разных ситуациях.
Эффект гравитации
Гравитация воздействует на головку молотка. При ударе вниз сила тяжести увеличивает ускорение во время удара молотка и увеличивает энергию, передаваемую при каждом ударе. При ударе вверх сила тяжести уменьшает ускорение во время удара молотка и, следовательно, уменьшает энергию, передаваемую при каждом ударе. Некоторые методы удара, такие как традиционные механические сваебойные машины , полностью полагаются на силу тяжести для ускорения хода вниз.
Эргономика и риски травм
Удар молотка по телу может привести к серьезной травме. Как ручные, так и механические молотки при неправильном использовании могут вызвать периферическую невропатию или ряд других заболеваний. Неуклюжие ручки могут вызвать повторяющиеся стрессовые травмы (RSI) кистей и суставов рук, а неконтролируемые ударные волны от повторяющихся ударов могут повредить нервы и скелет. Кроме того, при ударе молотком по металлическим предметам могут образоваться небольшие металлические снаряды, которые могут застрять в глазу. Поэтому рекомендуется носить защитные очки .
Боевые молоты
Боевой молот — позднего средневековья оружие боевое , предназначенное для ведения ближнего боя .
Символизм
Молот, являющийся одним из наиболее часто используемых человеком инструментов , широко использовался в таких символах, как флаги и геральдика . В средние века его часто использовали в логотипах гильдий кузнецов, а также во многих семейных символах. Молот и кирка используются как символ горного дела.
В мифологии боги Тор ( скандинавский ) и Суцелл ( кельтский и галло-римский ), а также герой Геракл ( греческий ) имели молоты, которые фигурируют в их преданиях и имеют разное значение. Тор, бог грома и молний, владеет молотом по имени Мьёльнир . Было обнаружено множество артефактов декоративных молотков, из-за чего современные последователи этой религии часто носят их репродукции в знак своей веры.
В американском фольклоре молот Джона Генри олицетворяет силу и выносливость человека.
Политическая партия Сингапура, Рабочая партия Сингапура , использовала в качестве логотипа молоток, символизирующий гражданский национализм и идеологию социал-демократии .
Вариант хорошо известного символа с молотом — это серп и молот , который был символом бывшего Советского Союза и тесно связан с коммунизмом и ранним социализмом . Молот в этом символе представляет промышленный рабочий класс (а серп представляет сельскохозяйственный рабочий класс). Молот используется в некоторых гербах бывших социалистических стран, таких как Восточная Германия . Точно так же Молот и Меч символизируют Штрассеризм , направление нацизма, стремящееся обратиться к рабочему классу. Другой вариант символа использовался для северокорейской партии, Трудовой партии Кореи , с чернильной кистью посередине, которая символизирует как чучхе , так и сонгун идеологии .
В Pink Floyd – The Wall два скрещенных молота используются как символ фашистского захвата концерта во время « In the Flesh ». Это также означает, что молоток забивает любые торчащие «гвозди».
Молоток . , небольшой деревянный молоток, используется для обозначения мандата председательствовать на заседании или судебном разбирательстве, а его графическое изображение используется как символ законодательной или судебной власти по принятию решений
Иуду Маккавея прозвали «Молотом», возможно, в знак признания его свирепости в бою. Название «Маккавей» может происходить от арамейского слова «маккаба » . (см. Иуда Маккавей § Происхождение имени «Молот» .)
Молот в песне « If I Had a Hammer » представляет собой неумолимое послание справедливости, транслируемое по всей стране. Песня стала символом движения за гражданские права .
Галерея изображений
Крестообразный молоток
Молот с собачьей головой (кузнечное дело)
HiFIT – молоток для последующей обработки сварных переходов
Длинный крестовый молот (кузнечный)
Почтовый мол
Кувалда прямоугольная
Твист-молот (кузнечное дело)
Деревянный молоток
См. также
Ссылки
- ^ «Значение молотка в Кембриджском словаре английского языка» . словарь.cambridge.org . Проверено 9 июня 2018 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Как изготавливается молоток - материал, изготовление, история, использование, компоненты, конструкция, этапы» . madehow.com . Проверено 21 августа 2018 г.
- ^ Акинс, Рики (6 сентября 2018 г.). «40 различных типов молотков и их применение» . Консультант по гаражным инструментам . Проверено 29 октября 2018 г.
- ^ Кальвин, Уильям Х. (2004). Краткая история разума: от обезьян до интеллекта и за его пределами . Издательство Оксфордского университета . п. 47. ИСБН 0-19-515907-1 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кейт Вонг (15 апреля 2015 г.). «Археологи ошиблись и нашли древнейшие в мире каменные орудия» . Научный американец . Проверено 18 апреля 2015 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ховерс, Эрелла (май 2015 г.). «Археология: инструменты возвращаются в прошлое» . Природа . 521 (7552): 294–295. Бибкод : 2015Natur.521..294H . дои : 10.1038/521294a . ISSN 1476-4687 . ПМИД 25993954 . S2CID 205085058 .
- ^ «История молотка с доисторических времен. | Tool Blogger UK» . langs.co.uk . Проверено 31 мая 2019 г.
- ^ «Руководство по молоткам для начинающих / Боинг-Боинг» . boingboing.net . 6 августа 2014 года . Проверено 31 мая 2019 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г Британский стандарт BS 876:1995. Спецификация для ручных молотков.
- ^ «Убой скота» . Репозиторий корпоративных документов ФАО . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Архивировано из оригинала 27 июня 2016 года . Проверено 10 июля 2015 г.
- ^ «Инструменты для ударов и ударов» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Фиш Энси, Э. (февраль 1909 г.). «Обращение с поставками локомотивов, Часть III. — Стандартизация» . Американский инженер и железнодорожный журнал : 55 . Проверено 3 августа 2013 г.
- ^ Фарлекс. «Токарный молоток» . Бесплатный словарь .
- ^ Кейдж, Чак (15 июня 2011 г.). «Титановый молоток-убийца ДеВальта?» . Инструментальщик . Проверено 18 апреля 2013 г.
Внешние ссылки
- Виды молотков (изображения и описания)
- «Выбор молотка». Popular Science , июнь 1960 г., стр. 164–167.
