Види молотків і їх призначення

Інструмент знайомий з самого раннього дитинства — молоток, в уявленні багатьох людей виступає в ролі примітивного знаряддя праці, якими користувалися ще первісні люди. Звичайно, це історичний факт. Але він нітрохи не применшує ролі цього геніально простого пристосування ударної дії, яку з повною впевненістю можна описати як найбільш ефективний механізм перетворення кінетичної енергії в механічну роботу.

Трохи теорії

Забиваючи цвях ми не замислюємося про складні фізичні перетворення в системі молоток / гвіздок / тверде тіло. Коефіцієнт корисної дії (співвідношення корисної роботи і витраченої на приведення молотка в рух енергії) становить 70 – 97%. Для більшості сучасних машин і механізмів — це недосяжна межа.

Основна частина втрат енергії йде на віддачу молотка тому, внаслідок виникнення пружних сил. Величина віддачі залежить від матеріалу, з якого зроблена головка молотка і властивостей матеріалу. Для сталевого інструменту втрати енергії становлять близько 30%, для титанового — в межах 3 – 5%. Але ці показники залежать ще і від інших параметрів:

• види і форми ударної частини;
• матеріалу і довжини рукояті;
• маси інструменту;
• кута зіткнення;
• відповідності виду молотка виконуваній операції.

Останній пункт списку є дуже важливим — у машинобудуванні, будівництві використовуються різні види молотків різного рівня універсальності. Серед них можна вибрати інструмент на всі випадки життя, для побутового та напівпрофесійного використання, і вузькоспеціалізовані, «заточені» під виконання однієї-двох операцій, але з найвищою ефективністю.

Дві основні частини, з яких складається молоток — рукоятка і головка, міцно з’єднані між собою. При русі на масивну головку діють досить великі сили — при зісковзування з рукоятки під час удару, кінетична енергія головки дозволяє їй пролетіти кілька десятків метрів. Якщо в місці з’єднання виникли найменше хитання або з’явилися тріщини на рукоятці — молотком категорично не можна користуватися. Він стає небезпечним для працюючого і оточуючих.

Головка складається з декількох частин:

1. Носок;
2. Отвір під ручку;

3. Клин;
4. Обценьки;

5. Бойок;
6. Щока;
7. Рукоятка.

Бойок, головна ударна частина, зазвичай плоска, володіє достатньою площею і міцністю, що дозволяє витримувати значну кількість ударних контактів з твердими предметами без деформації. Ударна поверхня плоска або злегка опукла. У поперечному перерізі вона являє квадрат, прямокутник або коло.

Тильна частина молотка, в більшості випадків, клиноподібна. Це дозволяє розвинути значно велику ударну силу, за рахунок зменшення площі контакту. Застосовуються удари клином при необхідності розколювання матеріалу або карбування. Тильна частина може бути і сферичною, в залежності від області застосування молотка і його головного призначення.

Отвір під ручку зроблений у вигляді овального або круглого наскрізного отвору, стінки якого злегка розширюються від центру до верхньої частини, для виключення можливого зісковзування з рукоятки. На деяких видах молотків передбачено обкуття навколо посадочного отвору у вигляді металевого коміра, що надходить на верхню частину рукояті на кілька сантиметрів. Ця частина інструменту оберігає рукоятку від зламу при занадто сильному або неточному ударі.

Головка виготовляється з твердого металу способом кування, лиття або фрезерування. Від корозійного впливу вона захищена спеціальними видами фарби або гальванічним покриттям. До нанесення захисного шару головка піддається гартуванню, в більшості випадків селективному. Найбільшої твердості (до 52 одиниць за шкалою Роквелла) досягає ударна частина (бойок). Проводиться гарт електроіндукціонним методом, що дає можливість точно регулювати глибину зміцнення поверхні. На бойку глибина загартування досягає 3 – 5 мм.

Тильна частина (клин або носик) зміцнюється до 36 – 42, а область посадочного отвору — до 24 – 30 одиниць за тією ж шкалою. Форма, маса, розміри та інші характеристики молотків промислового виготовлення визначаються ГОСТ 11042-90 і 2310-77 в яких описані практично всі види молотків та їх призначення.

Багато виробників випускають ударний інструмент з власним ТУ, в яких враховується більшість вимог, наведених у загальнодержавних стандартах. Зміни стосуються використання нових сплавів, довжини і форми рукояток поліпшеної ергономіки, змодельованих комп’ютерним способом, більш точної обробки поверхні.

Типи і види молотків

Молоток тесляра

Відрізняється своєю формою — задня частина виконується у вигляді «ластівчиного хвоста», обценьків. У більшості випадків, види молотків та їх застосування можна безпомилково визначити по дизайну. Як правило, вони являють собою інструмент подвійної дії, з допомогою якого можна виконати кілька різнорідних операцій без залучення інших пристосувань.

Маса теслярської молотка знаходиться в межах 300 – 800 грамів. Призначені вони для забивання цвяхів і клинів, підгонки дерев’яних сполучень. Робоча поверхня гладка або рифлена, плоска, задня частина, обценьки, має різний кут вигину — від його повної відсутності до 100 – 1200 (так званий «каліфорнійський). Перше відоме зображення теслярського молотка звичного для нас вигляду датований 1514 роком. Побачити його можна на картині Дюрера «Меланхолія».

Використовуються молотки теслярські при монтажних роботах різних несучих і допоміжних конструкцій з дерева. Деякі різновиди інструменту мають спеціальні прорізи на головній частини для наживлення цвяхів або інший бойок, що утримує цвях у робочому положенні при роботі однією рукою.

Столярні молотки

Інструменти високої точності. Тут потрібно не настільки велика сила удару, як точність. Виробляються в широкому діапазоні з масою головної частини — від 100 до 800 грамів з кроком в 50 грамів. Ударна частина в більшості випадків — ідеально плоска. Тильна — може являти собою як обценьки, так і простий клин.

Рукоятки виконуються не тільки з дерева, зустрічаються металеві і склопластикові, покриті гумовими або полімерними накладками для запобігання зісковзування руки.

Молотки слюсарні

Дуже схожі на столярні, але з клиноподібною задньою частиною і злегка опуклим бойком, загартованим до показника в 45 – 50 одиниць, що запобігає пошкодженню при ударах по керну або зубила. Діапазон мас такий же, як і у столярних, рукоятки теж виготовляються з різних матеріалів, як правило, покриваються маслостійкими накладками.

Молоток каменяра

Під цією назвою об’єднані різні види молотків, відмітною особливістю яких є наявність плоскої ударної частини і специфічної тильної, призначеної для сколювання і розбивання цегли і різних кам’яних і бетонних матеріалів. Тильна частина може мати вигляд плоскої або загостреної кирки. За цією ознакою інструмент муляра називається берлінським або женевським.

Робота з кам’яними і керамічними матеріалами вимагає підвищеної міцності молотка, тому вони цементуються або загартовуються індукційним способом до твердості не нижче, ніж у ковальського молота. Серед універсального інструменту можна виділити молотки для нанесення декоративної насічки. Вони отримали назву «бучарда», відрізнити їх можна по наявності різного роду виступів, горбків і вирізів на ударній частині.

Як і в кувалдах, рукоятка молотка муляра вставляється зверху і не розклинюєтся. На рукоять часто наноситься розмітка у вигляді лінійки, полегшує роботу муляра при підгонці цегли для перев’язки або кладки складних архітектурних елементів.

Молоток плиточника

При монтажі керамічної плитки великі механічні навантаження і ударні впливи не застосовуються. Як і для столярного ремесла, тут важливіше точність. Вага молотка плиточника рідко перевищує 75 грамів, ударна частина загартована до високої твердості. Застосовуються такі інструменти переважно для відколювання невеликих частин кахельної плитки при підгонці за розміром. При використанні вимагають точності і акуратності.

Молотки покрівельників

У залежності від застосовуваного покрівельного матеріалу вибирається інструмент зі сталевим або полімерним бойком. Рукоятка зазвичай дерев’яна. На відміну від рихтувальних, теж призначених для роботи з листовим металом, тильна частина молотка покрівельника являє собою загострений клин, на зразок кирки. Він служить для пробивання отворів у аркуші та отгибания фальців і кромок.

Молотки для монтажу шиферних покрівель відрізняються від інструменту для металу — вони обладнані більш широким бойком для шиферних цвяхів і обценьками спеціальної форми в тильній частині.

Рихтувальні молотки і киянки

Призначені для вирівнювання деформованих жерстяних виробів, монтажу покрівлі, водостічних систем та інших операцій з листовим металом. Як правило, виготовляються з гуми або поліуретану, але є і моделі з металевою головною частиною, оснащується змінними бойками з більш м’якого матеріалу.

Серед рихтувальних молотків користується популярністю безінерційний різновид інструменту, абсолютно не дає відскоку. Такі молотки виконані з порожнистою ударною частиною, в яку засипали пісок або дрібний дріб. Вони повністю поглинають відповідну енергію удару і молоток ніби «прилипає» до оброблюваної поверхні.

Киянки призначені для столярних чи слюсарних робіт (різні види). Вони зроблені з твердих порід дерева, литої гуми або полімерних матеріалів і призначені для рихтування, вирівнювання і підгонки великих деталей, а також для роботи з долотами, зубилами, клинами, різцями. Ударна частина — прямокутний паралелепіпед, рукоятка — дерево або міцний пластик, фіберглас, метал, зазвичай круглого перерізу.

Столярні киянки можуть мати циліндричну або бочкоподібну форму, а слюсарні — обладнуватися клиноподібною тильною частиною. Для робіт, що вимагають особливої делікатності, бойковая частина молотка може доповнюватися шкіряними, пластиковими, гумовими або каучуковими накладками і насадками.

Кувалди і молоти

Одним з найбільш потужних інструментів є кувалда — масивний оголовок на довгій рукоятці. Використовуються кувалди для виконання різних операцій, де потрібна велика сила удару і невисока точність — дроблення каменів, бетону, забивання клинів і стійок, ковальської обробки великих деталей. Побачити кувалди можна на єгипетських і давньоримських фресках і картинах з життя будівельників. У деяких випадках кувалди використовувалися як потужну і ефективну зброю.

Як правило, кувалди — інструмент дворучний. Але є і різновиди для роботи однією рукою в обмеженому просторі. Маса робочої частини кувалд знаходиться в межах 8 – 10 кг, але може досягати і 16 кг.

Виготовляються кувалди методом кування з наступним загартуванням поверхні до 32 одиниць. Ковальські молоти додатково оснащується сталевими накладками на ударній частині. Невеликі ковальські та будівельні кувалди з масою головки до 2 кг гартуються до 50 одиниць по Роквеллу.

Сам оголовок кувалди являє собою прямокутний паралелепіпед або має форму звичайного молотка з клиноподібною тильною частиною. Клин розташований перпендикулярно або паралельно подовжньої осі рукояті.

Посадковий отвір кувалди і молота злегка конічний, зі звуженням до нижньої частини. Рукоять вставляється зверху і не вимагає розклинення, внаслідок такої форми отвору для ручки, зісковзування масивної головки практично виключено. Довжина рукоятки корелюється з масою головної частини і може досягати 120 см (переважно 80 – 90 см).

Екзотичні типи молотків

Розглядаючи спеціальні види молотків та їх призначення можна виділити ще чимало різновидів і модифікацій, серед яких масово використовуються молотки:

Зварювальника.

Скляра.

Гіпсокартонщика.

Крім них існують і молотки дуже вузької сфери застосування, часом досить незвичайною.

Молоток експерта по бетону

Призначений для визначення твердості бетонних виробів, провадиться у кількох різновидах:

• Молоток Шмідта — базується на вимірюванні висоти відскоку;
• Молоток Физделя — міцність бетону визначається глибиною залишеного сліду на поверхні сферичної ударної частини;
• Молоток Кашкарова, найточніший з усіх. Міцність бетону визначається порівняно глибини сліду на бетоні і контрольній металевій пластині, що вставляється з протилежного боку бойка. Від сили удару і швидкості руху молотка точність визначення не залежить.

Зворотний молоток

Використовується при кузовному ремонті автомобілів і роботах з тонкою бляхою. З звичайним молотком має мало спільного — це складна система вакуумних присосок, гачків, втулок і інших деталей, що взаємодіють між собою за досить непростою схемою.

Молотки декоративні

З цілком практичного пристосування, який сповіщає господаря про прихід гостей, дверний молоток, відомий ще з часів Стародавнього Китаю, перетворився на вишуканий аксесуар, який використовується для декору. Являє собою дерев’яне калатало оригінальної форми, закріплену на шнурку або шарнірі на вхідних дверях.

Молоток невропатолога

Медичний інструмент для визначення різних нервових реакцій пошуку патологій. Виготовляється з нержавіючої сталі і оснащується гумовими або полімерними наконечниками по обидва боки симетричної головної частини. Іноді комплектується неврологічної голкою, захованою в рукоятці.

Молоток хірургічний

Використовується для ударів по хірургічного долоту або стоматологічних інструментів. Виготовляється з високоякісної медичної сталі, чавуну, латуні, оснащується полімерними накладками для зниження шуму від удару.

Крім названих інструментів зустрічаються і інші молотки вузького призначення:

• іскробезпечні, з берилію або алюмінію;
• шпалерні;
• кухонні, для відбивання м’яса;
• для укладання мозаїки;
• бондарські;
• геологічні;
• альпіністські;
• залізничні;
• скобозабивні.

Практично для кожної спеціальності і сфери діяльності, де передбачаються ударні впливи, розроблені свої види і різновиди молотків.

Різноманітність рукояток молотків

Крім різноманітності форм і розмірів головної частини, молотки відрізняються і рукоятками. Ця деталь інструменту грає не меншу роль в його функціональності, визначаючи не тільки силу удару і швидкість руху, але і рівень втоми працюючого з молотком людини, безпека використання інструменту та його довговічність.

Виготовляються рукоятки з твердих порід дерева, яким надається зручна і ергономічна овальна в поперечному зрізі форма, зручна для захоплення. Але, крім твердості, від деревини потрібно ще і певна гнучкість, для зменшення сили віддачі, стійкість до зламу (в’язкість), рівномірна щільність. Найбільш підходять для виготовлення рукояток наступні породи:

• граб;
• дуб;
• ліщина;
• гікорі;
• ясен;
• клен;
• береза (комель).

Екзотичні види молотків і молоточків можуть виготовлятися з червоного дерева та інших цінних порід.

Багато сучасних інструментів обладнуються рукоятки з різних видів полімерів, фібергласа, навіть суцільнометалевими. Вони неодмінно оснащуються віброгасильними накладками з м’якої гуми або каучуку, знижують силу віддачі і підвищують тертя між руками працюючого і рукояттю.

Особливістю дії молотка є те, що максимальна частина його маси повинна бути зосереджена в районі головної частини — у цьому випадку швидкість її руху буде максимальною при мінімумі прикладених зусиль. Оптимальне співвідношення міцності рукоятки і її ваги — головна вимога при виробництві молотка будь-якого виду.