Cómo funcionan los martillos neumáticos

Los martillos neumáticos en forma de T se encuentran entre las herramientas más icónicas, temibles y ensordecedoras en los sitios de construcción y demolición. Debido a que combinan dos herramientas fundamentales de la mano humana (un martillo y un cincel) en un cuerpo mecanizado, también son una de las más útiles.

Sin martillos neumáticos, los humanos necesitaríamos nuevos sistemas para limpiar nuestros caminos de cemento o roca viejos. Siempre podríamos volver a la forma antigua, usando mazos pesados , pero probablemente no haya suficientes quiroprácticos en el mundo para mantener alineadas las espaldas de los trabajadores de la construcción.

Además, los mazos son terriblemente lentos. En comparación, los martillos neumáticos (a veces llamados taladros neumáticos o martillos de demolición ) hacen un trabajo rápido incluso en superficies muy duras como carreteras, patios y paredes de roca.

Eso no significa que los martillos neumáticos sean fáciles de usar. Tienden a ser difíciles de manejar, y algunos pesan casi 100 libras (45 kilogramos), lo que significa que la operación segura requiere un usuario con algo de músculo. De lo contrario, corre el riesgo de dejar caer la herramienta, lo que podría dañar las entrañas del martillo neumático... o a la persona que lo usa.

A pesar de los desafíos de usar martillos neumáticos, estas herramientas son realmente necesarias para todo tipo de proyectos importantes. Y aunque realizan una tarea sencilla y brutal, los martillos neumáticos modernos son máquinas completamente evolucionadas y refinadas con una larga historia. Siga leyendo y verá cómo surgieron los martillos neumáticos.

1. La primera verdadera estrella de rock
2. Destrucción impulsada por aire
3. Poder de percusión
4. Los martillos neumáticos son duros
5. Protégete a ti mismo

A mediados del siglo XIX, los efectos de la Revolución Industrial se estaban sintiendo en todo el mundo. Las máquinas y herramientas eléctricas de todo tipo hicieron que el trabajo fuera más fácil y menos agotador físicamente. Pero los hombres que trabajaban en minas y canteras todavía tenían que trabajar con picos y palas, maldiciendo durante el día.

La fuerza simplemente no era suficiente para estos trabajos agotadores. Lo que estos trabajadores realmente necesitaban era una forma más poderosa de romper la roca para revelar minerales o liberar piedras para la construcción.

Su salvación provino de la mente de un automovilista de Detroit. Aunque a Henry Ford se le atribuye popularmente la invención del primer automóvil, en realidad fue Charles Brady King, un inventor e ingeniero, quien creó y condujo el primer carruaje motorizado. En marzo de 1896, King rugió a lo largo de las avenidas a unas 7 millas (11 kilómetros) por hora.

Además del primer automóvil motorizado, King creó más de 60 máquinas diferentes durante su vida, incluida una gama de herramientas neumáticas, entre ellas, el martillo neumático.

Los martillos neumáticos fueron una especie de regalo del cielo, particularmente en la industria minera . En la década de 1800, la minería era un trabajo francamente traicionero y miserable. Romper rocas a mano en túneles oscuros y húmedos no era una experiencia agradable para la mayoría de los trabajadores. La tecnología de máquinas de vapor de la época podría haber ayudado a acelerar el proceso, pero debido a que estas máquinas requerían combustión, eran demasiado peligrosas para su uso en espacios reducidos que a menudo se llenaban de gases explosivos.

El aire comprimido era una opción mucho más segura. Eso es exactamente lo que King tenía en mente cuando creó el primer martillo neumático (accionado por aire). En la página siguiente, leerá acerca de los diversos tipos de tecnologías de martillo neumático, incluidas las versiones neumáticas de larga duración.

Aunque realizan una hazaña simple, casi primitiva, de golpear y romper, el funcionamiento interno de los martillos neumáticos es complejo. Su construcción exacta varía de un modelo a otro, pero hay algunas similitudes en su funcionamiento.

Los martillos neumáticos eléctricos suelen ser modelos más ligeros que se adaptan mejor a trabajos pequeños o para trabajos manuales. Las versiones a gas están diseñadas para lugares de trabajo donde simplemente no hay electricidad ni aire comprimido.

Pneumatic jackhammers were (and still are) among the most popular types of jackhammers. They became the standard in large part because of the specific needs of underground mining, in which any sparks from combustion engines threatened to ignite explosive gases. Not only was compressed air nonflammable, it didn't lose its power through long delivery hoses, even when the compressor was located many feet from the pneumatic tool at the other end.

A pneumatic tool is a device that uses highly compressed air as its power source. Typically, a diesel engine drives the air compressor, which then forces the air through a hose to the end tool -- in this case a jackhammer.

The body of a jackhammer is a vertical cylinder, which acts as a pressure chamber. Compressed air enters the chamber and activates a trigger valve, which rapidly opens and closes. When opened, the piston allows pressurized air into a piston chamber. Pressure rises in the piston chamber, causing the piston to move, striking the bit. The bit (or chisel) strikes the surface below, causing rock to fracture.

After the piston slams into the bit, the trigger valve closes and redirects the compressed air to the cylinder below the piston. The energy of the air, along with a spring, forces the bit back into its original position. Then the process begins anew. Typically, there's at least one exhaust valve on the cylinder that relieves pressure during the up-and-down piston cycle.

Hydraulic jackhammers work in the same manner but use fluid instead of compressed gas. These are typically larger, heavier and more powerful models that are mounted to big construction rigs and, thus, are used for jobs too big for a handheld jackhammer.

Jackhammers are a type of percussive drill. They pound away at a surface to break it into smaller pieces. The mass of the tool itself, along with gravity, are two main elements that make jackhammers work because they help weigh down the machine and keep it in contact with the target.

Como la barrena impacta la roca entre 1000 y 4500 golpes por minuto, inmediatamente estresa la superficie y provoca la formación de fragmentos irregulares. La broca pulveriza estos fragmentos en un polvo fino o gránulos que tienden a acumularse alrededor de la punta de la broca.

Aunque estos restos de polvo absorben parte de la energía de la broca, también transfieren esa energía a la roca circundante. Se forman grietas más grandes a medida que la barrena golpea la roca. Por lo general, esas grietas se estabilizan cuando la broca alcanza su alcance máximo.

A medida que la broca se retrae, arrastra muchos de los fragmentos de roca, dejando un pequeño cráter. En algunos martillos neumáticos, una válvula se abre y limpia el cráter con una ráfaga de aire o agua para limpiar el agujero de escombros.

Luego, el operador mueve la herramienta hacia atrás unas pocas pulgadas y dispara el martillo neumático nuevamente, reiniciando el proceso y propagando las grietas iniciales más pequeñas a otras más grandes. Las fracturas más grandes y profundas en la roca se unen, provocando la rotura de piezas grandes que los trabajadores retiran con otras herramientas o máquinas más grandes.

Es importante limpiar los cráteres a medida que avanza el trabajo. De lo contrario, el martillo neumático podría continuar rompiendo pedazos en pedazos cada vez más pequeños que se interponen en el camino.

Existen varios tipos de brocas para diferentes trabajos. Para fines básicos de ruptura, elegiría un bit de punta , que, como su nombre lo indica, es simplemente un fragmento puntiagudo de metal. Para crear un borde más limpio y brindar un mejor control de la dirección del agrietamiento, es posible que desee una broca plana . Estos pueden ser estrechos o anchos dependiendo del trabajo. Las brocas más anchas no penetran muy rápidamente, por lo que usarlas suele llevar más tiempo.

Independientemente del estilo, es vital evitar profundizar demasiado en la roca. Es extremadamente fácil atascar la broca, lo que significa que se tomará un descanso no programado hasta que descubra cómo aflojarla.

Las brocas afiladas son fundamentales para lograr la máxima eficiencia. Cuando las brocas se desafilan, tanto el hombre como la máquina tienen que trabajar mucho más para triturar y romper la roca. Eso significa que debe afilar la broca regularmente, y cuanto más dura sea la roca, más a menudo debe revisar la broca.

La mayoría de los martillos neumáticos se utilizan para trabajar en línea recta hacia abajo o en una pendiente. Es posible martillar horizontalmente, pero debido al inmenso peso de la herramienta, esta tarea requiere dos personas, o mejor aún, un soporte de martillo neumático que soporte el peso sin ayuda humana. El martilleo por encima de la cabeza requiere martillos neumáticos más pequeños o asistencia mecánica.

Los martillos neumáticos son herramientas pesadas y poderosas, y afectan el cuerpo humano. El peso y la vibración inherentes a los martillos neumáticos tienden a desgastar incluso a los trabajadores de la construcción más experimentados.

Algunas empresas rotan regularmente a los trabajadores que trabajan con martillos neumáticos para conservar su fuerza y ​​ahorrarles el trabajo constante de controlar máquinas tan poderosas. Los trabajadores que han descansado adecuadamente tienen menos probabilidades de cometer errores o lesionarse.

Los martillos neumáticos son famosos y, a menudo, despreciados por el ruido que generan. Es por eso que muchos martillos neumáticos modernos incluyen botas silenciadoras para amortiguar la salida de ruido. Sin embargo, estas maravillas rompe rocas aún se consideran una de las herramientas más ruidosas, y a menudo someten a los trabajadores a 130 decibelios, que es más fuerte que un motor a reacción en el despegue. Como tal, la protección auditiva es un equipo de protección necesario tanto para el operador del martillo neumático como para cualquier persona cercana.

La vibración excesiva de los martillos neumáticos también puede dañar el cuerpo humano. Incluso con los componentes de amortiguación de vibraciones, la violencia implacable ejercida sobre el hormigón de abajo vuelve al operador hasta cierto punto. Demasiada vibración puede causar fatiga, dolores de cabeza, problemas estomacales, insomnio y problemas musculares y esqueléticos .

Los investigadores médicos relacionan la vibración de las herramientas eléctricas con el fenómeno de Raynaud, que afecta los vasos sanguíneos de las extremidades. Después de demasiada exposición a la vibración del martillo neumático, las personas que padecen esta afección terminan con mala circulación en las manos, que incluso pueden volverse blancas por falta de sangre.

Los martillos neumáticos a menudo crean nubes de polvo y, a veces, ese polvo puede ser peligroso. Por ejemplo, romper el pavimento de concreto puede liberar sílice cristalina , que se sabe que causa cáncer de pulmón. Para mantener bajos los niveles de polvo, los trabajadores pueden conectar una manguera que rocía una neblina de varias onzas de agua por minuto, humedeciendo el área de trabajo para un entorno de respiración más seguro.

La metralla no es inusual, por lo que es una muy buena idea usar pantalones largos y resistentes y camisas de manga larga. También se recomiendan botas con punta de acero . Y debido a que los martillos neumáticos son pesados, algunos tienen tecnología de asistencia de elevación opcional que empuja la herramienta hacia arriba del suelo, lo que facilita mucho el movimiento en el área de trabajo.

Aunque los martillos neumáticos hacen un trabajo rápido en muchos sustratos, no son la herramienta adecuada para todos los trabajos de demolición . En algunos sitios, las líneas eléctricas o de gas enterradas pueden estar al acecho debajo de la superficie, esperando el fuerte mordisco de un martillo neumático para hacer que la sala de emergencias local sea mucho más emocionante.

Es fácil señalar los peligros de los martillos neumáticos. Son máquinas poderosas con potencial para una destrucción grave. Pero, por supuesto, la destrucción es el punto central. Sin su fantástico poder de golpeo, estaríamos atrapados con picos, palas y mazos terriblemente ineficientes. Y no importa cuán fuerte seas, definitivamente no querrás romper una vieja carretera a mano.

Nota del autor: Cómo funcionan los martillos neumáticos

Érase una vez un trabajo que me obligaba a quitar baldosas. Si nunca ha tratado de raspar baldosas duras como una roca de un piso de concreto, permítame asegurarle que nunca querrá intentarlo. Usando un simple raspador de mano, desliza la cabeza plana de metal tan fuerte como puedas hasta que golpee el borde de un azulejo. Si tienes suerte, el mosaico explota en pedazos. Si no tienes tanta suerte, repites este proceso sin descanso hasta que tus manos se adormecen o rompes a llorar (o ambas cosas). Sin saberlo, existe un tipo de martillo neumático que automatiza este proceso y me habría hecho la vida mucho más fácil. Desafortunadamente, mi jefe era demasiado tacaño para proporcionar uno.

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