Камінь був головним інструментом в руках стародавньої людини, величним свідком і незмінним учасником його боротьби і страждань, поневірянь і перемог. За допомогою удару каменя об камінь відбувалася обробка в далекій давнині. За один мільйон сорок тисяч років до нашої ери в ранньому палеоліті первісна людина навчилася виготовляти кам'яні знаряддя у вигляді ручних рубав. Найчастіше для цієї мети вибирався шматок граніту, від якого відколювались тонкі пластинки подовженої форми з загостреними краями і довжиною до 20 сантиметрів. Найдавніший людина нашої землі - пітекантроп вже відрізнявся вмінням виготовляти грубі кам'яні знаряддя.
Техніка обробки каменю ударом проходить тривалий шлях еволюції. Слідом за сколами, оббивкою з'являється ударна ретуш, заснована на застосуванні несильних і частих ударів, які продукують понад високоякісну опрацювання ріжучих лез кам'яних знарядь. При ударної ретуші, як встановили археологи, змінюється кут падіння відбійника від 0 до 90 °. Таким чином оброблялися вже знаряддя синантропа, що стоїть на вищому щаблі розвитку, ніж пітекантроп.
Більш тонка обробка кам'яних поверхонь досягалася шляхом контрударной ретуші, при якій знаряддя тримали на кам'яній ковадлі і наносили по ньому легкі і часті удари дерев'яною палицею. При багаторазових відскоку і ударах об ковадло з оброблюваної поверхні кам'яного знаряддя, зверненої до ковадла, відшаровувалися маленькі лусочки і виходила тонка ретуш. Така робота вимагала навички і терпіння, так як через одного необережного удару розколювалося майже готовий виріб. Є всі підстави вважати, що первісна людина добре знав властивості каменю та вмів вибирати необхідні породи з урахуванням їх твердості, крихкості, оброблюваності ударами, здатності отримувати гострі леза, вмів розрізняти напрямки найбільш сприятливого відколу.
а - камінь неглибоко вбитий в древко; б - таке кріплення було виявлено в Швейцарії; в - народ Шінгу робив древко з великим потовщенням; г - австралійці охоплювали камінь смугою; д - перуанці прив'язували камінь з торцевої частини; е - племена Північної Америки прикріплювали камінь збоку, використовуючи складну рукоятку; ж - отвір в кам'яному знарядді; з - кріплення сокири з Агіос Мамас; і - мідний сокиру шумерабцев; к-м - кріплення бронзових кельтів до рукоятки; н - молоток московських ремісників; про - проушенний сокиру XVII століття; п - різноманітні форми отворів у сокир і молотків давнини
Багато оригінальних рішень придумано людиною з давніх часів для кріплення сокири або молотка до древка, рукоятці. Оброблений камінь, вбитий в потовщену частину древка, - найпростіше кріплення, в якому робиться поглиблення. Однак при сильних ударах камінь поступово розколював потовщену частину древка або випадав з нього через розхитування в поглибленні. Більш складне у виготовленні кріплення застосовувалося при будівництві пальових будівель народом Шінгу. Отвір в держаку зі спеціальним потовщенням робилося наскрізним з малим кутовим звуженням, що призводило при ударах на краще заклинювання кам'яної частини знаряддя, але також не виключало можливість розтріскування дерева і випадання каменю. Стародавні австралійці вміли робити вузли для кріплення грубо обробленого каменю, а перуанці в Південної Америки видовбували два захоплення в камені для надійності його прив'язування до рукоятки. Племена, що жили в давнину на території північного заходу Північної Америки, застосовували не менш цікавий варіант кріплення кам'яного молотка або сокири. За цим варіантом функції двох канавок в кам'яному знарядді були різні: одна, більш глибока канавка служила для запобігання зісковзування мотузки-стрічки зі шкіри або жили тварини з поверхні каменя, а інша, менш глибока канавка забезпечувала спільно з виступом на Т-образному держаку фіксацію кам'яної частини знаряддя. Неважко зрозуміти, що виступ, що входить в канавку, грав роль своєрідної шпонки, що працює на зріз при ударах.
Але саме зручне кріплення кам'яного знаряддя до дерев'яної рукоятки досягалося за допомогою отвору. До такого, здавалося б, простого рішення не відразу прийшла людина, воно набуло поширення майже повсюдно лише в неоліті - останній стадії багатотисячолітнього кам'яного віку. Однак і в разі застосування отвори залишалися ще проблеми, які потребують свого вирішення. Так, при круглому отворі відбувався проворот кам'яної частини знаряддя навколо рукоятки, при ударах оброблений під сокиру або молоток камінь зміщувався з древка і часто з нього злітав. Отвір в камені важко було зробити. Оригінальне кріплення було виконано в кам'яному столітті на сокирі, знайденому в Агіос Мамас. Тут ми бачимо кілька важливих конструктивних знахідок. На Обушний частини цієї сокири замість отвори зроблена відкрита вироблення, яка дозволила поєднати гідність отвори по зручності кріплення рукоятки в ньому і технологічність остаточної обробки відкритих поверхонь. Овальна вироблення має конічне звуження з малим кутом в осьовому напрямку, що забезпечує самоторможіння кам'яного знаряддя на рукоятці і деяку його фіксацію від проворота.
Застосування міді і бронзи дозволило створити кріплення, які неможливо було виконати з каменю. Так, наприклад, мідний сокиру шумерийцев, виготовлений в IV столітті до н.е. і знайдений на півдні Месопотамії, мав профільний гнутий захоплення, який стягувався навколо дерев'яної рукоятки мотузкою, дротом або, можливо, скобою. Не можна сказати, щоб це було вдале рішення, так як сила віддачі при ударі такого сокири діє на місце зв'язки і прагне її послабити і розкрити захоплення древка.
Бронзові сокири і кельти насаживались на Г-подібну рукоятку, а деякі з них мали навіть спеціальну вушко для прив'язування, що підвищувало надійність кріплення. У бронзовому столітті застосовувалося кріплення і у вигляді гнутих або литих лапок - прообраз кріплення сучасних лопат.
Прагнення підвищити надійність з'єднання ударної частини знаряддя і рукоятки призвело до створення молотка, виконаного взагалі без отвору, але зі спеціальним подовженням для закріплення на дерев'яній рукоятці. Такі молотки з заліза використовували московські ремісники на початку XVII століття. А їх залізні сокири робилися з вушками або борідками для подовження опорної частини, кращого розподілу сил і запобігання древка від ударів; отвори були круглої, овальної або трикутної форми.
Здавалося б, забий щільно древко в отвір ударної головки і надійність кріплення забезпечена. Але це не призведе до бажаного результату. Є ще маленькі, але дуже важливі тонкощі. Отвір в голівці молотка повинен мати овальну форму і розширюватися від середини до обох кінців.
Ухили в овальному отворі і розпірні клини надійно закріплюють головку молотка на рукоятці
Для підвищення надійності кріплення в отворі головки молотка роблять зворотний клин. Кілька зрушуючи по рукоятці в разі ослаблення кріплення, молоток як би наповзає на її зворотний клин і тим сильніше стопориться. Розклинювання кінця рукоятки досягається окремими клинами, що забиваються в рукоятку з торця, які додатково створюють велику силу притиску рукоятки до отвору в молотку. Розпірні клини можуть бути розташовані в різних площинах: в площині траєкторії руху молотка і в перпендикулярній до неї площині.
Не кожен молоток або сокиру ефективний в роботі, тобто не завжди має високий коефіцієнт корисної дії. Чим ближче до одиниці відношення корисно витраченої роботи до всієї виробленої роботі, тим досконаліше конструкція машини, механізму, інструменту. Коефіцієнт корисної дії є єдиним показником нашого вміння не розпорошувати енергію або роботу даремно. Визначено він і для таких інструментів, як сокира і молоток. Виявилося, що кам'яні проушенние сокири і молотки мали коефіцієнт корисної дії 0,90, для залізних сокир IX-XIII століть він перебував в межах 0,73-0,80 і тільки в XV-XVIII століттях досяг 0,96. Настільки високий коефіцієнт корисної дії був отриманий в результаті підбору форми не тільки ударної частини, а й рукоятки. Тепер-то відомо, що коефіцієнт корисної дії сокири тим більше, чим ближче до напрямку удару розташований центр ваги системи ударна частина - рукоятка. Але звернемо тепер увага на високе значення коефіцієнта корисної дії кам'яних знарядь. Якщо його значення так високо і доходить до 0,90, то і в роботі кам'яне знаряддя, очевидно, має бути ефективним. Припущення було перевірено на практиці групою археологів на чолі з С.А. Семеновим, які, застосувавши кам'яні сокири, молотки і тесла, зрубали ялину діаметром 25 сантиметрів за 20 хвилин, а з чотириметрової стовбура сосни діаметром 60 сантиметрів видовбали човен за десять днів.
Сучасні молотки складаються з головки, рукоятки і клина. Ударна частина бойка виконана по сфері великого радіусу. Шкарпетки слюсарних молотків мають різну форму, зручну для спеціальних робіт. Якщо сферичний носок застосовують для расклепкі, то молотки з клиноподібним носком використовують для витягування, висаджування, розплющування металу. Молоток з роздвоєним носком незамінний при теслярських-столярних роботах. Вигин носка і проріз в молотку необхідні для витягування цвяхів з дерева. А ось молоток-Кирочка застосовується будівельниками. При роботі носком кирочки виникають великі осьові сили, які прагнуть зняти головку з рукоятки. Тому в даному випадку особливо необхідний зворотний ухил в отворі. Для підвищення надійності кріплення головки до рукоятки, роблять не тільки два протилежно спрямованих ухилу в отворі, але і забивають в торець рукоятки з боку головки клини.
а - круглий бойок; б - квадратний бойок; в - сферичний бойок і носок; г - клин з уступами; д - розсувний стопорний клин; е - м'який молоток; ж - молоток з роздвоєним носком; з - молоток-Кирочка; і, до, л - кувалди; м - молот; н - ковальське зубило; про - киянка; п - молоток-сокира
Зверніть увагу на жорсткий клин із зубами-уступами, що нагадує собою при погляді збоку ялинку. Забити такий клин в торцеву частину рукоятки досить легко, а ось витягнути його назад не просто. Відрізняється оригінальністю та інше стопорний пристрій, що представляє собою сталеву пластинку з прорізом і двома клиноподібними скосами - по одному на кожній смужці. У міру проникнення в дерево, при забиванні пластинки, ці смужки завдяки скосам починають розсуватися в різні боки, тим самим забезпечуючи не тільки відмінне закріплення головки на рукоятці, а й надійне стопоріння в ній самого пристрою.
Молотки з головками з міді, свинцю, пластмас, так звані "м'які" молотки застосовують в тих випадках, коли неприпустимо пошкодження поверхні деталі, кромки, освіта вм'ятин, задирок, порушення її розмірів і зовнішнього вигляду. Такі молотки роблять зі сталі з м'якими вставками на кінцях головки або повністю з матеріалу більш м'якого, ніж матеріал деталі, що піддається удару.
При використанні змісту даного сайту, потрібно ставити активні посилання на цей сайт, видимі користувачами і пошуковими роботами.