Τι είναι τα υδραυλικά σφυριά;

Τα υδραυλικά σφυριά είναι οι σύγχρονοι απόγονοι των πασσαλών. Οι οδηγοί πασσάλων είναι μηχανικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση πασσάλων στο έδαφος για τη δημιουργία θεμελίων για κτίρια. Η έλευση του ντίζελ, των υδραυλικών και των πνευματικών συστημάτων βοήθησε στην παροχή της απαιτούμενης δύναμης για την οδήγηση πασσάλων στο έδαφος και την ολοκλήρωση μεγαλύτερων κατασκευαστικών έργων.
Οι υδραυλικές συσκευές όπως το υδραυλικό σφυρί βασίζονται στις θεωρίες της μηχανικής των ρευστών και στο έργο των Blaise Pascal και Daniel Bernoulli. Ένα υδραυλικό σύστημα αποτελείται από υγρό, αντλία, σωλήνες, κινητήρα και συσκευή εξόδου. Τα υδραυλικά παρέχουν κινητήρια δύναμη για την ενεργοποίηση μηχανημάτων μετατρέποντας την πίεση που ασκείται σε ένα περιορισμένο υγρό μέσο σε μηχανική έξοδο. Η πίεση που ασκείται στο κλειστό, ασυμπίεστο υγρό μεταφέρεται εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις και περιοχές του υδραυλικού συστήματος και μεταδίδεται αμείωτη στη συσκευή εξόδου, που στην περίπτωση αυτή είναι το σφυρί.

Σύμφωνα με το νόμο του Pascal (P = F/A), η εφαρμογή μιας μικρής δύναμης (F) σε ένα μικρό έμβολο σε μια μικρή περιοχή (A) δημιουργεί μηχανικό πλεονέκτημα όταν η προκύπτουσα σταθερή πίεση (P) ανακατευθύνεται μέσω σωλήνων σε μια μεγαλύτερη περιοχή, παράγοντας μεγαλύτερη δύναμη ικανή να κινήσει ένα μεγαλύτερο έμβολο. Αυτή η έννοια απεικονίζεται στο παρακάτω παράδειγμα:
Ο νόμος του Pascal: P = F/A
Εάν F1 = 2 λίβρες (1 kg), A1 = 1 in2 (6 cm2)
P = F1/A1 = 2 lbs/in2 (0.1 kg/cm2)
Αν F2 = x, A2 = 1000 in2 (6452 cm2)
F1/A1 = P = F2/A2
F1/A1 = F2/A2
2 λίβρες/in2 = x/1000 in2
x = (2 lbs/in2) (1000 in2) = 2000 lbs (907 kg) = F2
Ουσιαστικά, αυτό συνοψίζεται σε μια σημαντική αύξηση της ισχύος: αυτό που ξεκινά με 2 λίβρες (1 κιλό) δύναμη καταλήγει να είναι 2000 λίβρες (907 κιλά) όταν αυξάνεται η περιοχή.

Τα υδραυλικά σφυριά έχουν ευέλικτες εφαρμογές στις βιομηχανίες κατασκευών, κατεδαφίσεων, σφυρηλάτησης μετάλλων, λατομείων και πασσάλων. Ως συσκευή οδήγησης πασσάλων, τα υδραυλικά σφυριά οδηγούν σωρούς στο έδαφος ταξιδεύοντας σε κύκλους προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Η διαδρομή του σφυριού σταματά ενώ το σκαπτικό εργαλείο είναι ανυψωμένο και αφήνεται να πέσει ελεύθερη. Μόλις προσκρούσει στην επιφάνεια, το υδραυλικό σφυρί συνεχίζει να ταξιδεύει για να σπάσει την επιφάνεια. Η δύναμη της κρούσης ρυθμίζεται από παράγοντες όπως το βάρος του εμβόλου, η διαδρομή του εμβόλου, η πίεση λειτουργίας, ο ρυθμός ροής, το βάρος και οι διαστάσεις του σφυριού, η ενεργειακή απόδοση και οι διαστάσεις του οδηγού σωλήνα και του νυχιού οδήγησης.

Τα υδραυλικά σφυριά μπορούν να τοποθετηθούν στο άκρο μιας κινητής μπούμας και να χρησιμοποιηθούν για τη θραύση πετρωμάτων και σκυροδέματος. Μπορούν να τροφοδοτηθούν από έναν αποκλειστικό κινητήρα ντίζελ ή από τον κινητήρα ντίζελ του ίδιου του εξολκέα εάν τοποθετηθούν ως εξάρτημα μπούμας. Υπάρχουν διάφορα, εναλλάξιμα κομμάτια σφυριού διαθέσιμα, όπως κόφτης ασφάλτου, σημείο μετακίνησης, οδηγός φύλλου, αιχμή σμίλης, παραβίαση, οδηγός πασσάλων ή αμβλύ που μπορούν να εξοπλιστούν για την προσαρμογή της λειτουργίας της συσκευής.

Τα υδραυλικά σφυριά είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον από άλλα σφυριά επειδή παράγουν λιγότερο θόρυβο και ρύπους. Προτιμώνται σε περιοχές ευαίσθητες σε κραδασμούς και θόρυβο, καθώς η χρήση δονητικών σφυριών μπορεί διαφορετικά να διαταράξει τη σταθερότητα των υπαρχουσών κατασκευών ή να ενοχλήσει ακουστικά κοινότητες.