Отбойный молоток ( пневматическая дрель или молоток для сноса на британском английском языке ) — это пневматический или электромеханический инструмент, сочетающий в себе молоток непосредственно с долотом . Его изобрел Уильям МакРиви, который затем продал патент Чарльзу Брэйди Кингу . [1] Ручные отбойные молотки обычно приводятся в действие сжатым воздухом , но некоторые из них также приводятся в действие электродвигателями . Отбойные молотки большего размера, такие как молоты, установленные на буровой установке, используемые на строительной технике , обычно имеют гидравлический привод. Эти инструменты обычно используются для разрушения камней , тротуаров и бетона .
Отбойный молоток работает за счет движения внутреннего молотка вверх и вниз. Сначала молоток опускается вниз, чтобы ударить по долоту, а затем возвращается назад, чтобы вернуть молоток в исходное положение и повторить цикл. Эффективность отбойного молотка зависит от силы, приложенной к инструменту. Обычно он используется как молот для разрушения твердой поверхности или камня при строительных работах и не считается землеройным оборудованием вместе с его принадлежностями (например, толкателем, лубрикатором). [2]
В британском английском электромеханические версии в просторечии известны как «Канго». Кроме того, термины «дрель » и «отбойный молоток » (отбойный молоток) не являются взаимозаменяемыми и относятся к двум различным типам отбойных молотков (независимо от их источника питания). Отбойный молоток не может вращать свою сталь (которая, например, может быть долотом или шипом) и полагается на чистый ударный удар, который разрушает и раскалывает материал без разрезания. В то время как дрель (пневматическая/гидравлическая) одновременно ударяет и вращается, что позволяет стали с наконечником из карбида вольфрама резать твердые породы, такие как гранит, обычно для создания отверстий для взрывных работ. Обычно при геологических операциях, таких как разработка карьеров или горнодобывающая промышленность, используется только пневматическая дрель, а при гражданских операциях, таких как строительство и ремонт дорог, только молот.
Первая дрель с паровым приводом была запатентована Сэмюэлем Миллером в 1806 году. Пар использовался только для поднятия бура. [3] Пневматические дрели были разработаны в ответ на потребности горнодобывающей промышленности, разработки карьеров, земляных работ и прокладки туннелей. Пневматическая дрель была предложена К. Брантоном в 1844 году. [4] [5] В 1846 году в Великобритании Томасом Кларком, Марком Фриманом была запатентована ударная дрель, которая могла работать с помощью пара или атмосферного давления, полученного из вакуума. и Джон Варли. [6] Первая американская «ударная дрель» была изготовлена в 1848 году и запатентована в 1849 году Джонатаном Дж. Коучем из Филадельфии, штат Пенсильвания . [7] В этом сверле сверло проходило через поршень парового двигателя. Поршень зацепил бур и швырнул его в скалу. Это была экспериментальная модель. В 1849 году помощник Коуча Джозеф Фаул подал заявку на патент на ударную дрель своей собственной конструкции. В дрели Фаула сверло было соединено непосредственно с поршнем парового цилиндра; в частности, сверло было соединено с крейцкопфом поршня . Сверло также имело механизм поворота сверла вокруг своей оси между ударами и продвижения сверла по мере углубления отверстия. [8] К 1850 или 1851 году Фаул использовал сжатый воздух для привода своей дрели, что сделало ее первой настоящей пневматической дрелью. [9]
Спрос на пневматические буры был особенно обусловлен горняками и туннелепрокладчиками, поскольку для работы паровых двигателей требовался огонь, а вентиляция в шахтах и туннелях была недостаточной для удаления дыма пожаров. Кроме того, шахты и туннели могут содержать легковоспламеняющиеся взрывоопасные газы, такие как метан . Также не было возможности передавать пар на большие расстояния, например, с поверхности на дно шахты, без его конденсации. Напротив, сжатый воздух можно было транспортировать на большие расстояния без потери энергии, а после того, как сжатый воздух использовался для питания оборудования, он мог вентилировать шахту или туннель.
В Европе с конца 1840-х годов король Сардинии Карло Альберто обдумывал раскопки 12-километрового (7,5 миль) туннеля через гору Фрежюс , чтобы создать железнодорожное сообщение между Италией и Францией, которое должно было пересечь его владения. [10] [11] Потребность в механическом перфораторе была очевидна, и это послужило толчком к исследованию в Европе пневматических перфораторов. Француз Франсуа Каве (фр.) сконструировал перфоратор, работающий на сжатом воздухе, который он запатентовал в 1851 году. Однако воздух приходилось подавать в цилиндр вручную во время каждого хода, поэтому это не увенчалось успехом. [12]
В 1854 г. в Англии Томас Бартлетт изготовил, а затем запатентовал (1855 г.) перфоратор, сверло которого было соединено непосредственно с поршнем паровой машины. В 1855 году Бартлетт продемонстрировал свою дрель, работающую на сжатом воздухе, руководителям проекта туннеля на горе Фрежюс. [13] (В 1855 году немец Шуман изобрел аналогичный пневматический перфоратор во Фрайбурге, Германия. [14] ) К 1861 году бур Бартлетта был усовершенствован инженером из Савойи Жерменом Соммейлером (1815-1871) и его коллеги Грандис и Граттони. [15] После этого многие изобретатели усовершенствовали пневматическую дрель. [16] Соммейлер отправился на своем буре в длинный туннель Готардского перевала , который в то время строился для соединения железных дорог между Швейцарией и Италией под Альпами. Оттуда расширились горнодобывающая промышленность и прокладка железнодорожных туннелей.
Две компании-производители оборудования, Atlas Copco и Ingersoll Rand , стали доминирующими поставщиками буровых установок на сжатом воздухе в Европе и Америке соответственно, каждая из которых имеет значительные патенты.
Слово «отбойный молоток» используется в североамериканском английском и австралийском языках , тогда как «пневматическая дрель» используется в разговорной речи в других частях англоязычного мира , хотя, строго говоря, «пневматическая дрель» относится к отбойному молотку с пневматическим приводом. [17]
В Великобритании электромеханические версии в просторечии известны под названием «Канго» . [18] Этот термин происходит от названия бывшего британского бренда, который сейчас принадлежит компании Milwaukee Tools . [19]
Полноразмерный переносной отбойный молоток непрактичен для использования у стен и крутых склонов, за исключением очень сильных людей, поскольку пользователю придется одновременно поддерживать вес инструмента и прижимать инструмент к заготовке после каждого удара. Техника, разработанная опытными рабочими, состоит в том, чтобы преодолеть это препятствие силы тяжести командой из двух человек: один управляет молотом, а второй помогает, держа молот либо на плечах, либо в руках. Оба используют свой общий вес, чтобы протолкнуть сверло в рабочую поверхность. Этот метод обычно называют горизонтальным отбойным молотком.
Другой метод - отбойный молоток над головой, требующий наличия силы и выносливости, чтобы удерживать над головой отбойный молоток меньшего размера, называемый заклепочным молотком. Чтобы сделать работу над головой более безопасной, можно использовать платформу. Одной из таких платформ является позиционер-актуатор-манипулятор (ПАМ). Этот агрегат принимает на себя весь вес и вибрацию пользователя. [ нужна цитата ]
Пневматический отбойный молоток, также известный какпневматическая дрель илипневматический молот [20]— это отбойный молоток, в котором в качестве источника энергии используется сжатый воздух. Подача воздуха обычно осуществляется от портативноговоздушного компрессорас приводом отдизельного двигателя. Раньше использовалисьпоршневые компрессорыУстановка состояла из поршневого компрессора, приводимого черезцентробежную муфтуот дизельного двигателя. Регулятордвигателяобеспечивал только две скорости:
В современных версиях используются ротационные винтовые компрессоры и более сложные регулируемые регуляторы. Устройство обычно монтируется на прицепе и иногда включает в себя электрический генератор для питания освещения или электроинструментов.
Кроме того, некоторые пользователи пневматических отбойных молотков могут использовать пневматический лубрикатор , который устанавливается последовательно с воздушным шлангом, питающим пневматический молот. Это увеличивает срок службы и производительность отбойного молотка.
Электропневматический молот часто называют перфоратором, поскольку он оснащен электродвигателем, который вращает кривошип. Молот имеет два поршня – приводной и свободноходной. Кривошип перемещает приводной поршень вперед и назад в том же цилиндре, что и полетный поршень. Приводной поршень никогда не касается рабочего поршня. Вместо этого приводной поршень сжимает воздух в цилиндре, который затем толкает полетный поршень к ударнику, который контактирует со сверлом. [21]
Электроинструменты бывают разных размеров: около 12–65 фунтов (5,4–29,5 кг). Им требуется внешний источник питания, но не требуется компрессор. Хотя в прошлом эти инструменты не обладали мощностью пневматического или пневматического молота, ситуация меняется с появлением новых инструментов с бесщеточным двигателем, которые приближаются по мощности к пневматическому инструменту, а в некоторых случаях даже соответствуют ему. Инструменты с электроприводом полезны в местах, где доступ к компрессору ограничен или непрактичен, например, внутри здания, на многолюдной строительной площадке или в удаленном месте, и это нередко встречается под землеройным оборудованием или инструментом.
В электропневматических инструментах для крепления долот используются различные патроны, но наиболее распространенными являются SDS-max, шестигранник 7/8, TE-S и шестигранник 1+1/8. Размер соединительного конца также зависит от разрушающей энергии инструмента. Например, в инструментах Bosch и Hilti весом 12 фунтов (5,4 кг) используется SDS-max, а в инструментах Bosch, Hilti и Makita весом 65 фунтов (29 кг) используется шестигранное соединение 1+1/8. Дополнительную информацию об электропневматическом ударе см. в разделе «Ударные дрели ».
Гидравлический молот может быть установлен на тяжелое оборудование, такое как экскаватор или экскаватор , и широко используется для дорожных работ, карьерных работ, строительных работ и общего сноса. [22] Эти более крупные гидромолоты, монтируемые на машине, известны как монтируемые на буровой установке или монтируемые на машине гидромолоты. Такие инструменты можно использовать горизонтально, поскольку для выполнения своей работы им не требуется сила тяжести. Обычно они используют гидравлический двигатель, приводящий в движение герметичную систему пневматического молота, поскольку молот с гидравлическим приводом развивает низкую скорость удара и потенциально передает неприемлемые ударные нагрузки на насосную систему. Сравните это с паровым, механическим или гидравлическим сваебойным механизмом .
Достижения в области технологий позволили создать портативные гидравлические молоты. Отбойный молоток соединен гидравлическими шлангами с переносной гидравлической силовой установкой: бензиновым или дизельным двигателем, приводящим в движение гидравлический насос; или мини-экскаватор или мини-погрузчик через карданный вал отбора мощности к гидравлической системе машины. Гидравлические источники энергии более эффективны, чем воздушные компрессоры, что делает комплект меньше, дешевле или мощнее, чем сопоставимая пневматическая версия.
Пневматические или гидравлические инструменты особенно часто будут использоваться в подземных шахтах , где существует риск взрыва (например, при работе с углем), поскольку для их работы не требуется высоковольтное электричество, что устраняет большую часть опасности искровой детонации.
Типы битов включают в себя:
Заточка: долота можно заточить в мастерской или с помощью угловой шлифовальной машины со шлифовальным диском. После заточки их необходимо подвергнуть термообработке для восстановления целостности стали перед использованием. Также доступны самозатачивающиеся многоугольные и плоские долота.
Звук ударов молотка в сочетании с взрывным выпуском воздуха делает пневматические отбойные молотки опасно громкими, создавая уровень звукового давления более 120 дБ возле ушей оператора. [23] Оператор должен носить звукоизолирующие наушники и беруши, чтобы предотвратить ту или иную форму потери слуха , основным симптомом которой является шум в ушах . Хотя некоторые пневматические отбойные молотки теперь имеют глушитель вокруг ствола инструмента, громкий выхлоп воздуха, удары молотка происходят сами по себе, а звуки двигателя компрессора остаются незаглушенными.
Использование было связано с синдромом Рейно ; в частности, длительное воздействие выраженной вибрации, проводимой инструментом, может привести к вторичной форме синдрома, известного как вибрация белого пальца . [24] Наложение спортивной ленты не очень эффективно для предотвращения появления белых пальцев, но, по-видимому, помогает облегчить дискомфорт. Использование пневматической дрели также может привести к предрасположенности к развитию синдрома запястного канала .
Некоторые производители электропневматических инструментов теперь предлагают системы снижения вибрации, позволяющие снизить вибрацию, ощущаемую оператором. Например, компания Hilti производит модель отбойного молотка, которая имеет примерно такую же энергию удара, как и пневматический молот массой 60 фунтов (27 кг), но вибрация, ощущаемая оператором, значительно меньше (7 м/с 2 ). Другие производители, такие как Makita , DeWalt и Bosch , также предлагают электроинструменты с гашением вибрации.
Кроме того, использование отбойного молотка для разрушения бетонного покрытия может подвергнуть оператора воздействию опасной пыли, содержащей вдыхаемый кристаллический кремнезем , который может вызвать силикоз . [25] Оператор и лица, находящиеся рядом с отбойным молотком, должны носить средства индивидуальной защиты, включая респиратор, одобренный OSHA (США).
