Ciocanele hidraulice sunt descendenții moderni ai piloților. Pilotele sunt dispozitive mecanice folosite pentru a pune piloți în pământ pentru a pune fundația clădirilor. Apariția motorinei, hidraulicei și pneumatice a ajutat la furnizarea forței necesare pentru a introduce piloți în pământ și pentru a realiza proiecte de construcții mai mari.
Dispozitivele hidraulice precum ciocanul hidraulic se bazează pe teoriile mecanicii fluidelor și pe lucrările lui Blaise Pascal și Daniel Bernoulli. Un sistem hidraulic constă dintr-un lichid, pompă, țevi, motor și dispozitiv de ieșire. Sistemul hidraulic oferă putere motrice pentru a activa mașinile prin conversia presiunii exercitate pe un mediu lichid limitat în putere mecanică. Presiunea care se exercită asupra lichidului închis, incompresibil, este transferată în mod egal în toate direcțiile și zonele sistemului hidraulic și este transmisă nediminuată către dispozitivul de ieșire, care în acest caz este ciocanul.
Conform legii lui Pascal (P = F/A), aplicarea unei forțe mici (F) unui piston mic într-o zonă mică (A) creează un avantaj mecanic atunci când presiunea constantă rezultată (P) este redirecționată prin conducte către o suprafață mai mare. zonă, producând o forță mai mare capabilă să miște un piston mai mare. Acest concept este ilustrat în exemplul de mai jos:
Legea lui Pascal: P = F/A
Dacă F1 = 2 lbs (1 kg), A1 = 1 in2 (6 cm2)
P = F1/A1 = 2 lbs/in2 (0.1 kg/cm2)
Dacă F2 = x, A2 = 1000 in2 (6452 cm2)
F1/A1 = P = F2/A2
F1/A1 = F2/A2
2 lbs/in2 = x/1000 in2
x = (2 lbs/in2)(1000 in2) = 2000 lbs (907 kg) = F2
În esență, aceasta se rezumă la o creștere semnificativă a puterii: ceea ce începe ca 2 lbs (1 kg) de forță ajunge să fie de 2000 lbs (907 kg) atunci când suprafața este crescută.
Ciocanele hidraulice au aplicații versatile în industria de construcții, demolare, forjare a metalelor, cariere și piloți. Ca dispozitiv de antrenare a piloților, ciocanele hidraulice introduc grămezi în sol, deplasându-se în cicluri de direcții înainte și înapoi. Deplasarea ciocanului se oprește în timp ce unealta de săpat este ridicată și lăsată să cadă liberă. Odată ce lovește suprafața, ciocanul hidraulic reia deplasarea pentru a sparge suprafața. Forța de impact este reglată de factori precum greutatea berbecului, cursa berbecului, presiunea de operare, debitul, greutatea și dimensiunile ciocanului, puterea de energie și dimensiunile țevii de ghidare și ale ghearei de ghidare.
Ciocanele hidraulice pot fi montate la capătul unui braț mobil și pot fi folosite pentru spargerea pietrelor și a betonului. Acestea pot fi alimentate de un motor diesel dedicat sau de la motorul diesel propriu al extractorului, dacă sunt montate ca atașament pentru braț. Sunt disponibile diverse bucăți de ciocan interschimbabile, cum ar fi tăietorul de asfalt, vârful de moale, dispozitivul de acționare a foii, vârful de daltă, tamperul, șanțul de grămadă sau contondente care pot fi echipate pentru a personaliza funcția dispozitivului.
Ciocanele hidraulice sunt mai ecologice decât alte ciocane, deoarece generează mai puțin zgomot și poluanți. Ele sunt preferate în zonele sensibile la vibrații și zgomot, deoarece utilizarea ciocanelor vibratoare poate perturba, altfel, stabilitatea structurilor existente sau poate perturba auditiv comunitățile.