Молоток — это инструмент , чаще всего ручной инструмент , состоящий из утяжеленной «головки», закрепленной на длинной ручке, которая качается, чтобы нанести удар по небольшой области объекта. Это может быть, например, забивание гвоздей в дерево , формовка металла (как в кузнице ) или дробление камня . [1] [2] Молотки используются для широкого спектра задач по забиванию, формовке, разбиванию и неразрушающему удару. Традиционные дисциплины включают плотницкое дело , кузнечное дело , военное дело и ударное музицирование (как в гонге ).
Удар молотом — это использование молота в его ударной способности, в отличие от вырывания вторичным когтем или захвата вторичным крюком. Плотницкие и кузнечные молоты, как правило, используются из неподвижной стойки против неподвижной цели, когда они сжимаются и толкаются одной рукой , по длинной нисходящей плоской дуге — вниз, чтобы добавить кинетическую энергию к удару — поворачиваясь в основном вокруг плеча и локтя, с небольшим, но быстрым вращением запястья незадолго до удара; для экстремального удара одновременные движения туловища и колена могут опускать плечевой сустав во время замаха, чтобы еще больше увеличить длину дуги замаха (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 движение выпада, особенно против движущихся целей. Небольшие молотки можно размахивать запястьями в меньшем движении, что позволяет наносить гораздо более высокие ритмы повторяющихся ударов. При использовании молотков и тяжелых кувалд для сноса зданий необходимо адаптировать удар молотка к местоположению и ориентации цели, что может потребовать ударных или гольфных движений с захватом двумя руками.
Головка современного молотка обычно изготавливается из стали , прошедшей термическую обработку для придания ей твердости, а рукоятка (также известная как топорище или древко) обычно изготавливается из дерева или пластика .
Вездесущий в каркасе , молоток-гвоздодер имеет «коготь» для вытаскивания гвоздей из дерева и обычно встречается в инвентаре бытовых инструментов в Северной Америке . Другие типы молотков различаются по форме, размеру и структуре в зависимости от их назначения. Молотки, используемые во многих ремеслах, включают кувалды , киянки и молотки с шаровидным бойком . Хотя большинство молотков являются ручными инструментами, механические молоты , такие как паровые молоты и отбойные молотки , используются для создания усилий, превышающих возможности человеческой руки. Существует более 40 различных типов молотков, которые имеют множество различных типов использования. [3]
Для ручных молотков важным фактором является захват стержня. Многие формы ручного молотка являются тяжелой работой, а пот может привести к выскальзыванию из 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 стальными стержнями почти всегда покрыты синтетическим полимером для улучшения захвата, гашения вибрации и обеспечения теплоизоляции . Рукоятка соответствующей формы также является важным средством обеспечения надежного захвата при интенсивном использовании. Традиционные деревянные рукоятки были достаточно хороши во всех отношениях, но им не хватает прочности и долговечности по сравнению со стальными, и существуют проблемы с безопасностью с деревянными рукоятками, если головка ослабевает на стержне.
Высокая эластичность стальной головки важна для передачи энергии, особенно при использовании в сочетании с такой же эластичной наковальней .
С точки зрения человеческой физиологии , многие виды использования молотка включают скоординированные баллистические движения под действием интенсивных мышечных сил, которые должны быть спланированы заранее на нервно-мышечном уровне , поскольку они происходят слишком быстро для сознательной корректировки в полете. По этой причине точные удары на скорости требуют больше практики, чем постукивание по той же целевой области. Было высказано предположение, что когнитивные требования к предварительному планированию, последовательности и точному времени, связанные с соответствующими баллистическими движениями броска , удара дубинкой и молотка, ускорили аспекты эволюции мозга у ранних гоминидов . [4]
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 на участке около озера Туркана в Кении обнаружили очень большое месторождение камней различной формы, включая те, которые использовались для ударов по дереву , кости или другим камням, чтобы разбить их на части и придать им форму. [5] [6] Первые молотки были сделаны без ручек. Камни, прикрепленные к палкам полосками кожи или сухожилиями животных, использовались в качестве молотков с ручками примерно за 30 000 лет до н. э. в середине палеолитического каменного века . Добавление ручки давало пользователю лучший контроль и меньше несчастных случаев. Молоток стал основным инструментом, используемым для строительства, еды и защиты. [7]
Археологические данные о молотке показывают, что это может быть древнейший инструмент, о существовании которого имеются определенные доказательства. [5] [6]
Традиционный ручной молоток состоит из отдельной головки и рукоятки, которые могут быть скреплены вместе с помощью специального клина, сделанного для этой цели, или клея , или того и другого. Эта двухкомпонентная конструкция часто используется для объединения плотной металлической ударной головки с неметаллической механической амортизирующей рукояткой (чтобы снизить усталость пользователя от повторных ударов). Если для рукоятки используется дерево, то это часто гикори или ясень , которые являются прочными и долговечными материалами, способными рассеивать ударные волны от головки молотка. [2] Для рукоятки может использоваться жесткая стекловолоконная смола ; этот материал не впитывает воду или гниет, но и не рассеивает удары так же хорошо, как дерево.
Ослабленная головка молотка считается опасной из-за риска отсоединения головки от рукоятки при замахе, превращаясь в опасный неконтролируемый снаряд. Деревянные рукоятки часто можно заменить, если они изношены или повреждены; доступны специализированные наборы, охватывающие различные размеры и конструкции рукояток, а также специальные клинья и распорки для надежного крепления.
Некоторые молотки представляют собой цельные конструкции, выполненные в основном из одного материала. Цельный металлический молоток может опционально иметь рукоятку, покрытую или обернутую упругим материалом, таким как резина, для улучшения захвата и снижения усталости 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 при износе.
Большой молотообразный инструмент — это кувалда (иногда называемая «жуком»), молоток с деревянной или резиновой головкой — киянка , а молотообразный инструмент с режущим лезвием обычно называют топориком . Основная часть молотка — это головка, компактная твердая масса, которая способна нанести удар по намеченной цели, не деформируясь сама. Ударная поверхность инструмента обычно плоская или слегка закругленная; противоположный конец ударной массы может иметь форму шара, как в молотке с шаровидным бойком . Некоторые обивочные молотки имеют намагниченную поверхность, чтобы подбирать гвозди. В топоре плоская головка молотка может быть вторичной по отношению к режущей кромке инструмента.
Удар между стальными головками молотка и ударяемыми предметами может создавать искры , которые могут воспламенить горючие 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 заводы и химические заводы . В этих средах используются различные неискрящие металлические инструменты, в основном из алюминия или бериллиевой меди . В последние годы ручки изготавливаются из прочного пластика или резины, хотя дерево по-прежнему широко используется из-за его амортизационных качеств и ремонтопригодности.
Механические молотки часто выглядят совсем иначе, чем ручные инструменты, но, тем не менее, большинство из них работают по тому же принципу. Они включают в себя:
Молоток — это простой усилитель силы , работающий за счет преобразования механической работы в кинетическую энергию и обратно.
В замахе, 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 . Когда молоток ударяет, головка останавливается противоположной силой, исходящей от цели, равной и противоположной силе, приложенной головкой к цели. Если цель — твердый и тяжелый предмет или если она покоится на какой-то наковальне , головка может пройти только очень короткое расстояние d, прежде чем остановиться. Поскольку останавливающая сила F, умноженная на это расстояние, должна быть равна кинетической энергии головки, отсюда следует, что F намного больше первоначальной движущей силы f — грубо говоря, в D / d раз . Таким образом, не требуется большой силы, чтобы создать силу, достаточно сильную, чтобы согнуть сталь или расколоть самый твердый камень.
Количество энергии, передаваемой цели ударом молотка, эквивалентно половине массы головки, умноженной на квадрат скорости головки в момент удара . В то время как энергия, передаваемая цели, увеличивается линейно с массой, она увеличивается квадратично со скоростью (см. эффект рукоятки ниже). Высокотехнологичные титановые головки легче и позволяют использовать более длинные рукоятки, тем самым увеличивая скорость и передавая ту же энергию с меньшей усталостью руки, чем у более тяжелого молотка со стальной головкой. [14] Титановая головка имеет около 3% энергии отдачи и может привести к большей эффективности и меньшей усталости по сравнению со стальной головкой с отдачей до 30%. Молотки с мертвым ударом используют специальную резиновую или стальную дробь для поглощения энергии отдачи , а не для отскока головки молотка после удара.
Рукоятка молотка помогает несколькими способами. Она удерживает руки пользователя вдали от точки удара. Она обеспечивает широкую область, которая лучше подходит для захвата рукой. Самое главное, она позволяет пользователю максимизировать скорость головки при каждом ударе. Основным ограничением дополнительной длины рукоятки является отсутствие места для замаха молотка. Вот почему кувалды, в основном используемые на открытых пространствах, могут иметь рукоятки, которые намного длиннее, чем у стандартного плотницкого молотка. Второе по важности ограничение более тонкое. Даже не принимая во внимание эффекты усталости, чем длиннее рукоятка, тем сложнее направлять головку молотка к цели на полной скорости.
Большинство конструкций представляют собой компромисс между практичностью и энергоэффективностью . Со слишком длинной ручкой молоток неэффективен, поскольку он направляет силу не туда, куда нужно, не на цель. Со слишком короткой ручкой молоток неэффективен, поскольку он не направляет достаточно силы, требуя больше ударов для выполнения заданной задачи. Изменения были также сделаны в отношении воздействия молотка на пользователя. Ручки, изготовленные из амортизирующих материалов или с разными углами, пытаются облегчить пользователю дальнейшее использование этого старинного устройства, даже когда гвоздезабивные пистолеты и другие электрические отвертки вторгаются в его традиционную область использования.
Поскольку молотки должны использоваться во многих обстоятельствах, где положение человека, использующего их, не может считаться само собой разумеющимся, компромиссы делаются ради практичности. В областях, где много места, длинная ручка с тяжелой головкой (как у кувалды) может доставить максимальное количество энергии к цели. Однако непрактично использовать такой большой молоток для всех задач, и поэтому общая конструкция неоднократно модифицировалась для достижения оптимальной полезности в самых разных ситуациях.
Гравитация оказывает силу на головку молота. При ударе вниз гравитация увеличивает ускорение во время удара молота и увеличивает энергию, передаваемую с каждым ударом. При ударе вверх гравитация уменьшает ускорение во время удара молота и, следовательно, уменьшает энергию, передаваемую с каждым ударом. Некоторые методы забивания, такие как традиционные механические копры , полностью полагаются на гравитацию для ускорения при ударе вниз.
Молоток может нанести серьезную травму, если ударит по телу. Как ручные, так и электрические молотки могут вызвать периферическую невропатию или ряд других заболеваний при неправильном использовании. Неудобные рукоятки могут вызвать повторяющиеся стрессовые травмы (RSI) суставов кисти и руки, а неконтролируемые ударные волны от повторяющихся ударов могут повредить нервы и скелет. Кроме того, удары молотком по металлическим предметам могут привести к образованию небольших металлических снарядов, которые могут застрять в глазу. Поэтому рекомендуется надевать защитные очки .
Боевой молот — оружие позднего Средневековья , предназначенное для ведения ближнего боя .
Молот, будучи одним из наиболее используемых человеком инструментов , широко использовался в таких символах, как флаги и геральдика . В средние века он часто использовался 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 появляются в их преданиях и имеют разные значения. Тор, бог грома и молнии, владеет молотом под названием Мьёльнир . Было найдено много артефактов декоративных молотов, что привело к тому, что современные последователи этой религии часто носят их репродукции как знак своей веры.
В американском фольклоре молот Джона Генри олицетворяет силу и выносливость человека.
Политическая партия Сингапура, Рабочая партия Сингапура , использовала в качестве логотипа молот, символизирующий гражданский национализм партии и социал-демократическую идеологию.
Вариант, известный символ с молотом внутри — 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 . Аналогично, молот и меч символизируют штрассеризм , течение нацизма, стремящееся апеллировать к рабочему классу. Другой вариант символа использовался для северокорейской партии, Трудовой партии Кореи , с чернильной кистью посередине, которая символизирует как идеологии чучхе , так и сонгун .
В Pink Floyd – The Wall два скрещенных молотка используются как символ фашистского захвата концерта во время " In the Flesh ". Это также имеет значение молотка, забивающего любые торчащие "гвозди".
Молоток , небольшая деревянная колотушка, используется как символ полномочий председательствовать на собрании или судебном разбирательстве, а его графическое изображение используется как символ полномочий по принятию законодательных или судебных решений .
Иуда Маккавей был прозван «Молотом», возможно, в знак признания его свирепости в бою. Имя «Маккавей» может происходить от арамейского maqqaba . (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 .
_hammer_crop.jpg/1280px-Melencolia_I_(Durero)_hammer_crop.jpg)
.jpg/1280px-Buck_Knives_Hammer_(5075278861).jpg)
