Ciocanul cu bile este o uneltă mai puțin utilizată în viața de zi cu zi, deși ar trebui să fie pentru că prezintă foarte multe avantaje. El este o uneltă care arată ca orice alt ciocan, dar nu este. În interior are niște bile mici, confecționate dintr-un material dur, de obicei un metal sau nisip dintr-o rocă foarte densă, cum ar fi dioritul, granitul, bazaltul sau chiar din andezit. Ciocanele de calitate au de regulă oțel și sunt mai eficiente, iar cele mai ieftine au nisip sau chiar resturi metalice. Ciocanele cu bile care au o calitate acceptabilă nu sunt confecționate chiar de oricine.
Motivul pentru care explic funcționarea unui astfel de unelte este că are foarte multe aplicabilități în construcții. De la ciocanul tâmplarului care îmbină mobila, până la unele utilaje de pilonat fundații. Înțelegerea acestui principiu de funcționare vă va ajuta să livrați rezultate mai bune și să vă protejați mâinile și brațele de vibrații puternice. Cu cât un ciocan este mai greu, cu atât devine mai relevant să renunțați la ciocanul tradițional confecționat dintr-o bucată masivă din oțel. Însă acest lucru nu este tot timpul posibil și vom vedea în continuare când și cum.
Cum funcționează un ciocan cu bile?
Pentru a înțelege cum funcționează, trebuie să ne uităm un pic la construcția lui. Acest ciocan are o cavitate interioară. Ea este umplută un pic peste jumătate cu bile, iar cealaltă jumătate este plină cu aer. Spun un pic peste jumătate din cauza spațiilor dintre bilele metalice. De regulă, volumetric vorbind, aceste bile au volumul cât jumătate din cavitate, dar par să depășească jumătatea pentru că au ceva spații și între ele. încercați să le cântăriți după densitate. Este destul de ușor să calculezi volumul unui cilintru. Apoi să împarți la doi și înmulțești cu densitatea oțelului.
Înapoi la funcționare! Când lovim ceva cu acest ciocan cu bile, forța este livrată în două etape. În primul rând carcasa ciocanului lovește, impactul este mic și seamănă cu impactul unui ciocan tradițional de dimensiuni mici. Suprafața lovită, dar și mâna sunt scutite de cine știe ce bruscare a unui impact cu viteză mare. Apoi, o fracțiune de secundă mai târziu, vin și bilele. Aceste bile sunt grele, iar masa lor lovește în capacul cilindrului din ciocan. Acest lucru face ca majoritatea degradării mecanice să aibă loc în ciocan, timp în care livrează destul energie și obiectului lovit.
Abia îți dai seama că sunt două momente de impact, dar în momentul în care bilele lovesc în direcția loviturii, deja există contact fizic între obiectul lovit de ciocan și suprafața exterioară a ciocanului. Astfel lovitura nu lasă pic de urmă sau zgârietură acolo unde lovești. Bilele vor transmite o parte majoritară a energiei în capul cilindrului și o parte minoritară în pereții laterali. Aceste bile se vor deforma și ele în timp. Unele dintre ele se vor sparge eventual și le vor măcina pe celălalte. Cheia unei bune funcționări este că nu lovești prea tare cu un ciocan prea mic.
La ce este bun un ciocan cu bile?
Sunt trei argumente principale care te-ar determina să renunți la ciocanul cu construcție solidă și să utilizezi unul gol și umplut cu bile sau ceva greu și mărunt. În primul rând, ciocanul cu bile nu lasă urme. O să vedeți că majoritatea sunt învelite într-un fel de plastic dur. Acest lucru este foarte benefic pentru îmbinarea tâmplăriilor, indiferent ca este vorba de tâmplărie de lemn, oțel, aluminiu sau plastic. Motivul pentru care nu lasă urme nu are legătură doar cu plasticul cu care este învelit, ci și cu felul de funcționare în două trepte, așa cum am văzut mai sus.
Al doilea argument pentru ciocanul cu bile este că impactul bilelor cu partea de impact a ciocanului este foarte eficient și puțin simțit de mână. Dacă a-ți utilizat un baros greu, atunci o să știți cât de dureros este când lovim ceva dur sau ceva care nu cedează în urma loviturii de baros. Energia trebuie să se duc undeva, iar dacă obiectul lovint răspunde mecanic, acea lovitură va fi resimțită de mâna utilizatorului. În cazul ciocanului cu bile, acest impact va fi resimțit în principal de bile, de carcasă și foarte puțin de mâner și mână. Aspectul acesta este important.
Al treilea argument este faptul că ciocanul nu ricoșează. Acest lucru este foarte important pentru o mulțime de aplicații sau situații unde ricoșarea ciocanului ar putea produce daune în jurul obiectului lovit, inclusiv situații în care ți-ar putea ricoșa în față. Acest lucru este des întâlnit în spațiile cu dimensiuni reduse, între țevi sau tronsoane cu cabluri electrice, etc. Sunt o grămadă de locuri unde nu dorești să-ți ricoșeze ciocanul. Însă majoritatea avantajelor sunt observate atunci când lucrezi cu îmbinări și montaj.
Cum să-ți construiești propriul ciocan cu bile?
Construcția propriului ciocan cu bile este destul de ușoară. În acest articol v-am oferit suficiente informații încât să puteți predimensiona un astfel de produs. Am în plan un proiect care tratează construcția unui nou set se ciocane cu bile. Eu am deja câteva făcute de mine, dar s-au deteriorat. O să vedeți că ciocanele cu bile, datorită impactului ateral suferit, se strică și începe să piardă bile. Pierderea bilelor înseamnă că trebuie să încetați să-l mai utilizați și să-l luați pe următorul. Eu am momentan un set de ciocane cu bile pe care le-am confecționat din ce am găsit.
Proiectul ar presupune să construiesc un set de ciocane cu același stil. Urmăresc greutăți diferite și două examplare pentru cel de 3 kilograme pentru că pe acela îl utilizez cel mai des. Implicit este cel care se deteriorează primul. Printre primele exemplare pe care le-am construit, am sudat un mâner de o țeavă cu filet la ambele capete. Am făcut asta în ideea de a schimba bilele dacă se pierd sau se deteriorează. Nu faceți asta! După câteva sute de lovituri, țeava se va deteriora și se va deschide filetul. Sau poate nu se va mai deschide, ori închide deloc, totul depinde de cum se deformează.
Oțelul din care este făcut cilindrul cu bile trebuie să fie unul moale, S235 sau S355. Să nu utilizați oțeluri foarte tari pentru că sunt prea casante și se sudează greu. Da, construcția trebuie sudată. Sudura capacului pe țeava cilindrului trebuie să fie masivă, ca la țeava sub presiune ori rezervor sub presiune. Recomand să utilizați o țeavă trasă cu gromimea peretelui de minim 4 mm , iar capacele să fie fabricate din oțel format la cald și sudate din interior spre exterior cu un fir de fier, adică moale. El are o greutate mai mica comparativ cu un ciocan masiv de aceleasi dimensiuni.
Un design/concept nou pentru ciocanele cu bile/discuri
Vă spuneam mai sus de ideea că aceste bile lovesc cu întârziere. Însă modalitatea prin care ele exercită forța este legată de geometria internă a cavității din ciocan. În timp ciocanele se rup din cauza acestei modalități de transfer. De aceea s-au căutat soluții pentru a adresa aceste eșecuri. Aici am dorit să ajung cu articolul pentru că acest articol ne ajută să construim ciocane de pilonat piloni pentru fundație. Nu vorbeasc doar despre niște ciocane amărâte, ci vorbesc despre un principiu. Noul design schimbă modalitatea și rezolvă probleme costisitoare la aplicații de dimensiuni mari.
Am enunțat un proiect care se numește Berbec de introdus piloni de fundație prin impact și acest utilaj nu este altceva decât un simplu ciocan cu bile, doar că utilizează designul nou care înlocuiește bilele cu discuri de oțel. În imaginea de mai jos avem o secțiune a unui astfel de ciocan. Discurile sunt alineate pe un ax pentru a nu se roți și bloca în interiorul cavității. Putem considera că forța laterală pe care o exercitau bilele, pur și simplu a dispărut. Acea forță fiind limitară de geometria discului de oțel și într-o oarecare măsură de tensiunea din metal.
Acest design se poate reproduce foarte ușor în gospodărie, poate la fel de ușor ca cel din lemn pe care îl puteți observa mai sus. Mie personal îmi este mai ușor. În loc de discuri de oțel, puteți utiliza niște șaibe din oțel tare, care are gaura internă mică. Nu strică să protejați discurile cu ceva ulei hidraulic sau ulei de cutie de viteze. Rugina tinde să blocheze libera circulație a discurilor.