На первый взгляд создается впечатление, что рабочий инструмент гидромолота — простая «железка», которую можно сделать из стального прутка с помощью токарного и фрезерного станков (некоторые, кстати, пытаются так и делать, и заканчивается это очень дорогостоящим ремонтом гидромолота). На самом деле первое впечатление обманчиво — в этом продукте сконцентрированы глубокие знания о металлах и их сплавах, режимах и технологии термохимической обработки и обработки холодом, в производстве задействовано современное высокотехнологичное оборудование и механизмы, используются уникальные технические и технологические решения и ноу-хау.
Я не буду вникать в технологию и раскрывать секреты производства, но, в целом, хочу вас заверить, что это весьма высокотехнологичный продукт.
По сути, это действительно основная рабочая деталь гидромолота, через которую передаются все силовые и ударные нагрузки на объект разрушения. А нагрузки, смею вас уверить, колоссальные! Вряд ли вы найдёте какой-либо инструмент в мире, столь нагруженный различными видами силовых воздействий, достигающих весьма значительных величин.
На рабочий инструмент гидромолота действуют мгновенные циклические сжимающие силы, как со стороны хвостовика, куда удар наносится бойком гидромолота, так и со стороны рабочей части инструмента действует реактивная сила от обрабатываемой среды. Вслед за сжимающими силами, вызывающими упругие деформации сжатия, дифференциально распределённые по длине инструмента, возникают инерционные силы растяжения.
Эти силы чередуются с частотой, равной частоте работы гидромолота, и создают, непредсказуемые теоретически, волновые процессы растяжения — сжатия, которые приводят к усталости материала и, при определенных обстоятельствах, вызывают крайне негативное явление резонанса, иногда приводящее к разрушению инструмента в самых неожиданных местах (это происходит при работе гидромолотом «в одну точку» непрерывно в течение длительного времени).
Стоит обратить внимание, что лишь только в теории вышеуказанные силы направлены вдоль продольной оси инструмента. На практике, в результате износа направляющих втулок, неправильного позиционирования инструмента относительно обрабатываемой среды неизбежно возникают так называемые радиальные составляющие силы Fр и Rр, которые прямо пропорциональны осевой силе Fо и Rо, и часто достигают таких значительных величин, что превышают предел прочности материала и приводят к разрушению инструмента. Кроме того, такое положение вещей приводит к тому, что энергия удара бойка не в полной мере передается на объект разрушения, а преодолевая силы трения, возникающие между инструментом и втулками гидромолота, расходуется на деформации поверхности втулок и инструмента, проявляющиеся в виде ускоренного износа и задиров, и сопровождающиеся локальным выделением теплоты (в результате высоких контактных давлений происходит выдавливание смазки из зоны трения и, как следствие, микроприваривание частиц металла инструмента и втулки). Такие задиры являются опасными концентраторами напряжения и часто служат причиной развития трещин и дальнейшего разрушения инструмента.