I martelli idraulici sono i moderni discendenti dei battipalo. I battipalo sono dispositivi meccanici utilizzati per picchettare i pali nel terreno per gettare le fondamenta degli edifici. L’avvento del diesel, dell’idraulica e della pneumatica ha contribuito a fornire la forza necessaria per piantare pali nel terreno e realizzare progetti di costruzione più grandi.
I dispositivi idraulici come il martello idraulico si basano sulle teorie della meccanica dei fluidi e sul lavoro di Blaise Pascal e Daniel Bernoulli. Un sistema idraulico è costituito da liquido, pompa, tubi, motore e dispositivo di uscita. L’idraulica fornisce la forza motrice per attivare i macchinari convertendo la pressione esercitata su un mezzo liquido confinato in uscita meccanica. La pressione esercitata sul liquido incomprimibile racchiuso viene trasferita uniformemente in tutte le direzioni e aree del sistema idraulico e viene trasmessa inalterata al dispositivo di uscita, che in questo caso è il martello.
Secondo la legge di Pascal (P = F/A), l’applicazione di una piccola forza (F) a un pistone piccolo in una piccola area (A) crea un vantaggio meccanico quando la pressione costante risultante (P) viene reindirizzata attraverso i tubi verso un più grande area, producendo una forza maggiore in grado di muovere un pistone più grande. Questo concetto è illustrato nell’esempio seguente:
Legge di Pascal: P = F/A
Se F1 = 2 libbre (1 kg), A1 = 1 pollice2 (6 cm2)
P = F1/A1 = 2 libbre/pollice2 (0.1 kg/cm2)
Se F2 = x, A2 = 1000 in2 (6452 cm2)
F1/A1 = P = F2/A2
F1/A1 = F2/A2
2 libbre/pollice2 = x/1000pollice2
x = (2 libbre/pollice2) (1000 pollici2) = 2000 libbre (907 kg) = F2
In sostanza, questo si riduce a un significativo aumento della potenza: ciò che inizia come 2 libbre (1 kg) di forza finisce per essere 2000 libbre (907 kg) quando l’area viene aumentata.
I martelli idraulici hanno applicazioni versatili nei settori della costruzione, demolizione, forgiatura dei metalli, cava e palificazione. Come dispositivo di battipalo, i martelli idraulici spingono i pali nel terreno viaggiando in cicli di direzione avanti e indietro. La corsa del martello si arresta mentre l’attrezzo di scavo viene sollevato e lasciato cadere in caduta libera. Una volta urtato la superficie, il martello idraulico riprende la corsa per frantumare la superficie. La forza dell’impatto è regolata da fattori quali peso del pistone, corsa del pistone, pressione di esercizio, portata, peso e dimensioni del martello, produzione di energia e dimensioni del tubo di guida e dell’artiglio di guida.
I martelli idraulici possono essere montati all’estremità di un braccio mobile ed essere utilizzati per rompere rocce e cemento. Possono essere alimentati da un motore diesel dedicato o dal motore diesel dell’estrattore se montati come attacco del braccio. Sono disponibili varie punte per martello intercambiabili, come tagliaasfalto, punta moil, guida lamiera, punta scalpello, pressino, battipalo o smusso che possono essere equipaggiati per personalizzare la funzione del dispositivo.
I martelli idraulici sono più ecologici di altri martelli perché generano meno rumore e inquinanti. Sono preferiti in aree sensibili alle vibrazioni e al rumore poiché l’uso di martelli vibranti potrebbe altrimenti disturbare la stabilità delle strutture esistenti o disturbare udibilmente le comunità.