Буровая установка для бурения скважин на воду своими руками
Обновлено: 07.07.2024
Бурение скважин вручную - самый быстрые и простые способы
Не все имеют возможность нанять специализированную компанию, чтобы специалисты быстро и качественно пробурили водяную скважину. Но это не значит, что собственный источник на приусадебном участке – удел избранных. Знание технологии позволяет всем желающим осуществить бурение скважины вручную. Тем более, что таких технологий не одна, и можно выбирать в зависимости от возможностей и бюджета.
Способы самостоятельного бурения
Типы применяемых инструментов и устройств определяет разнообразие методов устройства. Ручное бурение скважины на воду может быть выполнено: Типы применяемых инструментов и устройств определяет разнообразие методов устройства. Ручное бурение скважины на воду может быть выполнено:- шнековым методом;
- колонковым бурением;
- ударно-канатным способом;
- ударно-вращательным методом.
Все зависит от того, какой тип скважины запланирован, и какой инвентарь имеется в наличии.
Шнековый метод
Такой способ бурения скважин вручную предполагает использование шнеков.
Так можно пробурить отверстия в грунте до глубины 40 метров. Различают два типа данного оснащения. В один из них отнесены шнеки, у которых лопасти приварены под углом 90 градусов. В другом случае угол острый. Последний вариант предпочтительней, так как разрыхленный грунт не падает на дно скважины.
Решая, как пробурить скважину вручную, не стоит забывать о том, что можно использовать малогабаритные портативные буровые установки. По своей сути это электродвигатель, к валу которого прикрепляется шнек, и все это устанавливается на легкую металлоконструкцию, которую можно собрать самому. В этом случае работа будет быстрее, тудозатраты на бурение минимальными.
Шнек можно купить, взять в аренду или изготовить самостоятельно. В последнем случае понадобится труба диаметром 100 мм. Минимальная толщина стенки – 5 мм. С верхнего торца нужно нарезать резьбу для соединения со шлангом. С другой стороны навариваются лопасти. Количество витков должно быть больше двух.
Колонковое бурение
Технология предполагает, что в качестве бура используется металлическая труба, увенчанная коронкой, которая разрыхляет грунт. Несмотря на простоту конструкции такое оснащение позволяет за день пробурить несколько десятков метров в зависимости от плотности пластов породы.
По мере заглубления производят поэтапное наращивание шлангов, формируя технологическую колонну. Важно, чтобы резцы коронки всегда были заточены. Угол атаки определяется физико-механическими особенностями грунта, и устанавливается на основании расчетов. Если порода плотная потребуется долото.
При бурении скважин на воду вручную нужно подготовить запас обсадных труб, которые монтируются по мере углубления. Шлам удаляется. Для этого нужно, чтобы в скважину по трубам и шлангам подавалась жидкость. Это может быть техническая вода или глиняный раствор. Так нужно делать, когда лепестки коронки забиваются разрыхленной породой.
Ударно-канатный способ
В данном случае принцип действия заключается в бросании тяжелой трубы с высоты на дно скважины. Ее наконечник заостряется. Он изготовлен из твердого сплава, который в состоянии устоять при ударном взаимодействии с плотными породами. Поднятие трубы с наконечником выполняется при помощи лебедки с тросом. В данном случае принцип действия заключается в бросании тяжелой трубы с высоты на дно скважины. Ее наконечник заостряется. Он изготовлен из твердого сплава, который в состоянии устоять при ударном взаимодействии с плотными породами. Поднятие трубы с наконечником выполняется при помощи лебедки с тросом.Утяжелителем ударной конструкции является металлический стакан. Сложность бурения любой скважины ручным буром представляет размельченный грунт, который необходимо вынуть на поверхность. В данном случае он забивается в стакан. Для очистки его поднимают на поверхность, и ударами кувалды выбивают из трубы.
Пошаговая процедура выглядит следующим образом:
- Выкапывается приямок 1х1 м и полметра глубиной.
- В центре производят вертикальное забуривание при помощи винтового бура.
- Когда на поверхность начинает выходить влажный песок бур вынимают, и кувалдой забивают осадочную трубу.
- Желонкой вынимается порода, а по мере заглубления секции труб наращиваются. Их нужно сварить или скрутить для герметизации ствола.
- Насадку периодически проворачивают. При этом нужно прислушиваться к звукам. Скрежет означает, что она проходит крупнозернистый песок, шелест – мелкозернистый. Тишина свидетельствует о том, что насадка проходит глину.
- Желонку используют при прохождении рыхлых грунтовых пород. Ее периодически вынимают из ствола и прочищают от породы. Это нужно делать каждые 3-5 ударов.
Облегчить процесс вынимания шлама из скважины для воды можно, если в нее залить воду или глинистый раствор. Вся конструкция крепится к металлической треноге высотой несколько метров.
Ударно-вращательный метод
Суть метода – совместить оба способа (вращательный и ударный) для большей эффективности.
Данная технология ускоряет работы и позволяет их выполнять в местах с неоднородным грунтом. Супеси и суглинки – породы, которые с легкостью перерабатываются. Любая рыхлая порода, частицы которой не связаны между собой.
В то же время возникает иная сложность – риск осыпания грунта. Для того, чтобы этого не происходило, используют обсадные трубы с фильтром. В таком случае крупные частицы не могут попасть в шурф, заполненный водой. Для выполнения работ монтируется тренога, также потребуется лебедка с тросом, бур с наконечником и секции труб.
Бурим скважину приспособлением из ледоруба
Специальное оборудование покупать для разового применения нецелесообразно. Взять в аренду можно, но сложность в том, что такое оснащение есть только в специализированных организациях, которые с неохотой дают им пользоваться. Но есть метод, который позволяет пользоваться подручным инструментом при бурении скважины на воду своими руками. Специальное оборудование покупать для разового применения нецелесообразно. Взять в аренду можно, но сложность в том, что такое оснащение есть только в специализированных организациях, которые с неохотой дают им пользоваться. Но есть метод, который позволяет пользоваться подручным инструментом при бурении скважины на воду своими руками.Используется обычный ледоруб для зимней ловли рыбы. Он и будет шнеком, а для удлинения конструкцию наращивают трубами. Помимо этого нужны обсадные трубы, вороток и лопата. Нужно также побеспокоиться о том, как и куда вывозить извлеченный из скважины грунт.
Дальнейшие действия следующие:
- Подготовка. Выкапывается приямок, глубиной в два штыка штыковой лопаты. Выбранный грунт выбрасывать не стоит. Он потребуется для обратной засыпки.
- Ледоруб ввинчивается в грунт на 3-4 оборота. Используется вороток.
- Периодически ледоруб извлекается для очистки от земли. Это нужно делать в соответствии с числом витков шнека.
- Первый метр пробуривается под контролем вертикального положения шурфа. Используется строительный отвес, нивелир или жидкостный уровень.
- По достижению глубины 1 м. в отверстие устанавливается обсадная труба.
- После того, как шнек войдет в грунт полностью, к нему прикрепляется удлиняющий шланг. Рукоять должна быть съемной.
- Как только осадочная труба будет видна на 10-15 см., к ней прикрепляют следующую секцию.
- Периодически вбивают деревянные клинья, если бур начинает тереться о стенки труб, что свидетельствует о перекосе.
- Пространство между обсадной трубой и засыпается грунтом.
Обратная засыпка производится после того, как в скважине появится вода. Ее должно быть достаточно. Это означает, что бурение можно прекратить. После этого выбирают остатки грязи и приступают к обустройству. Грунт на обратную засыпку нужно оставить изначально. Это должна быть достаточно плотная порода. Землю нужно уплотнить, только необходимо следить, чтобы обсадная труба оставалась вертикальной.
Оборудование необходимо подготовить. Для этого монтируется рукоять. Ее лучше приварить. В этом случае конструкция должна быть разборной. Используется муфтовое соединение со шнеком. Тогда при необходимости откручивается рукоять, наращивается шланг, и удлиненная конструкция готова для дальнейшего использования.
Заключение плюс видео
Как видно из вышесказанного, выполнить работы самостоятельно можно. Правда, не нужно рассчитывать, что этот процесс не будет трудоемким. Грязь на участке придется убирать. Но есть и плюсы. Это дешевле, и выполнить работы можно в любом месте, даже там, куда не может подойти техника ввиду стесненных условий.
Выбор метода зависит от наличия оснащения и типа грунта. Шнековый вариант приемлем, но требует использования специального винтового шнека. Ударный способ отлично работает там, где грунты твердые. Ударно-винтовой применяется в случае со смешанными, чередующимися пластами различной плотности.
Неудобство этих методов в том, что нужно сделать треногу. По факту это мини буровая вышка. Использование лебедки также может вызвать затруднение. Она должна иметь режим резкого «сбрасывания». Некоторые модели требуют подключения к сети 380 Вольт, для чего нужно специальное разрешение.
Но ручной бур для скважин своими руками можно сделать из рыбацкого ледоруба. В этом случае используется минимальный комплект оснащения. Электрическая сеть и тренога не понадобится.
Единственное, что объединяет все эти методы – необходимость закупать обсадные трубы. Их количество изначально просчитать не получится, если не сделать геологическую разведку. А это уже работа профессионалов.
Буровая установка своими руками: изготовление самодельного бура для бурения скважин
Проще выполнить все работы самостоятельно: и работаешь для себя старательнее, и расходов меньше. Вдобавок, если сделана буровая установка своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами бурения.
Мы расскажем вам, как сделать станок для проходки вручную водозаборной выработки на участке. Представленные нами сведения опираются на практический опыт самостоятельных бурильщиков. Для полноты восприятия непростой темы предложенная информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео.
Чем и как лучше бурить скважину?
Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.
Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.
Галерея изображений Самодельная буровая установка как и ее заводской аналог необходима для выполнения доставки бурового снаряда на забой и извлечения пробуренной породы Типовое строение буровой включает устойчивую конструкцию, способную держать вес инструмента с грунтом на глубине. В вершине конструкции закреплен блок с перекинутым через него тросом К тросу через серьгу подсоединяются буровые снаряды. Сам трос намотан на лебедку, которая управляется либо электродвигателем, либо ручным воротом Материалом для изготовления бурового станка или вышки чаще всего служат пиломатериалы. Владельцы сварочных аппаратов сооружают установки из металлопроката Чаще всего буровую вышку делают в виде треноги, что объясняется простотой и устойчивостью конструкции Кроме практически традиционной треноги используется конфигурация усеченной пирамиды или стрелы с прочными опорами Сооруженная своими руками буровая установка облегчит работы при ударно-канатном бурении. Снаряды при этом бросают на забой и извлекают с помощью троса и лебедки Буровой станок обеспечит наиболее легкий подъем колонковой трубы и шнекового бура вместе с пробуренной породой Назначение буровой установки Основные элементы вышки Устройства для смотки троса Материал для изготовления рамы Самая распространенная форма - тренога Буровая в виде выдвижной стрелы с опорами Снаряды для выполнения ударно-канатного бурения Использование при шнековом и колонковом буренииВ процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.
Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой водоносная скважина достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.
В первом случае бурение выполняется с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.
Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.
Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.
Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.
Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.
Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.
Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова бурят шнеком, внедряясь все глубже в землю с каждым витком.
Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.
Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.
Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.
Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.
Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.
Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.
О способах бурения водозаборных скважин подробную информацию найдете в одной из популярных статей нашего сайта.
Изготовление ударно-канатной буровой установки
Если буровые работы проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.
На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.
Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:
- Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
- Сделать клапан в нижней части снаряда.
- Приварить сверху защитную сетку.
- Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
- Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
- Сделать треногу из металлических труб.
- Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
- Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.
Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.
Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.
Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.
В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.
Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.
На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.
Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.
Сооружение станка для шнекового бурения
Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из бурового снаряда и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.
Бур изготавливают следующим образом:
- К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
- К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
- Ножи подвергают заточке.
- К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
- Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
- На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.
Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.
В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при бурении скважин глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.
Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.
Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.
Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.
Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.
Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.
В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.
Если есть желание профессионально заняться бурением скважин, то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.
Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.
Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.
Вертлюг для буровой установки, изготовленной своими руками, можно также сделать самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленную модель такого устройстваЗакаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.
Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.
Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.
Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.
Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.
На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.
Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.
Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.
Выводы и полезное видео по теме
Хотите поделиться личным опытом в сборке и применении на практике буровой установки? Есть вопросы по теме статьи, хотите разобраться в неясных моментах? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, находящимся ниже.
Самодельные буровые установки
Бурить скважины чаще всего требуется при устройстве скважины на воду, но и кроме того периодически такие работы нужны: установить металлические столбы под забор (беседку, перголу), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками.
Самодельная буровая установка
Виды самодельных буровых установок
Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:
Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок
Наиболее простые конструкции
Сделанная своими руками мини буровая установка
Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.
Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.
Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут.
Как сделать установку для роторного бурения
Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.
Принципы построения бурилки
При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:
Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:
- горизонтальной платформы;
- вертикальной рамы;
- подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.
Чертеж бура на 159 мм
Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.
Устройство вертлюга для бутовой установки
Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки
Простейшая установка для шнекового бурения
Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.
Механизированный ямобур своими руками: варианты конструкции и принципы ее расчета
Современный рынок насыщен разного рода строительными инструментами и приспособлениями. Возьмем, к примеру, ямобур: сегодня без труда можно найти устройство, стоимость которого вполне доступна, а заявленные характеристики полностью устраивают покупателя. Казалось бы, нет ничего проще: покупай и пользуйся. Но не всегда следует торопиться с подобным приобретением. Дело в том, что бюджетное оборудование на практике не всегда соответствует потребностям покупателя, а то и вовсе не способно выполнять возложенные на него функции: бур не спешит входить в грунт даже при сильном нажатии, обороты двигателя падают от большой нагрузки и т. д.
Покупать мощное и дорогостоящее устройство для небольшого объема строительных или садовых работ – не всегда целесообразно. Аренда – тоже удовольствие не из дешевых. Поэтому и стремятся умельцы применить уже имеющееся в их распоряжении оборудование для создания компактных бурильных установок.
Земляной бур из дрели
В большинстве случаев механизированный ямобур представляет собой силовую установку (мощная дрель или бензиновый двигатель), которая с помощью простого механического привода соединяется с обычным ручным буром. Бур можно изготовить самостоятельно.
В продаже можно найти готовый бур серийного исполнения.
Многие говорят, что покупали просто такой шнек и закрепляли к нему мощную низкооборотистую электрическую дрель.
Характеристики двигателя
Рекомендации, касающиеся количества оборотов силовой установки и других ее характеристик, заслуживают отдельного рассмотрения. Начнем с того, что силовая установка может соединяться с буром как напрямую, так и через дополнительный редуктор. Необходимость применения редуктора каждый определяет для себя сам. Как показывает практика, если номинальная мощность дрели составляет 2 кВт, то в применении редуктора нет необходимости (особенно, если установка не имеет специальной станины, и в процессе работы ее приходится держать руками).
Поначалу планировался редуктор, но после полевых испытаний со схемой – «дрель – шнек» решено от редуктора отказаться. Момент таков, что оператора она вообще не замечает (если бурить руками).
Показатель мощности – 2 кВт – взят нами не случайно. Именно такие дрели чаще всего используют участники нашего форума при изготовлении механизированных ямобуров.
Есть опыт строительства столбчатого фундамента с ростверком. Использовал дрель мощностью 2 кВт и шнек, рассчитанный на диаметр ямы – 30 см (диаметр бура где-то равен 29,3 см). Для более глубокого бурения использовал удлинитель из обычной стальной трубы. Грунт у меня на том месте – не сахар: земля, потом глина, потом линза какая-то с пляжным песком, потом опять глина с песком, а потом голубая глина (на глубине - 1.8 - 1.9 м).
Для того чтобы в земле получались отверстия требуемой глубины, пользователю пришлось соорудить компактную бурильную установку (со станиной, лебедкой и другими вспомогательными приспособлениями).
Но речь сейчас идет о мощности силового агрегата, и из представленного описания легко понять, на что способна дрель с номинальной мощностью 2 кВт (даже без редуктора).
Немного теории
Если рассматривать взаимосвязь между мощностью дрели (или бензинового двигателя) и крутящим моментом на валу бура, то она определяется следующей зависимостью:
- N – мощность (Вт).
- M – крутящий момент (Нм).
- n – число оборотов (об/мин).
- 9549 – специальный коэффициент.
Теоретически крутящий момент на рабочем валу такой установки при оборотах 500 об/мин должен составлять 38 Нм (64 Нм – при 300 об/мин). Но для расчета крутящего момента всегда необходимо учитывать потери, которые определяются КПД устройства. Все дело в том, что большинство производителей электроинструмента указывают лишь потребляемую мощность своих устройств, а мощность на выходе (на рабочем валу) на 1/3. 1/4 меньше потребляемой. Соответственно, меньше и крутящий момент. Дрель мощностью 2 кВт при 300 об/мин будет создавать на шпинделе крутящий момент, равный не 64 Нм, а примерно – 48 Нм.
Выбирая силовой агрегат для своего ямобура, можно рассматривать устройства с потребляемой мощностью менее 2-х кВт. Но тогда всерьез придется подумать о внедрении в конструкцию бурильной установки понижающего редуктора.
По поводу редуктора: редуктор - это хорошо, потому как он позволяет, не изменяя мощности, пропорционально изменять число оборотов и крутящий момент. То есть, уменьшая через редуктор число оборотов, мы пропорционально увеличиваем крутящий момент. А мощность в этом случае так и остается обобщенной характеристикой (константой).
Ориентируясь на крутящий момент, который создает дрель мощностью 2 кВт (без дополнительного редуктора), можно подобрать подходящее устройство для своего ямобура. Иными словами, зная мощность дрели, число оборотов ее шпинделя и передаточное число используемого редуктора, можно рассчитать значение крутящего момента, которое вы получите на выходе из силовой установки. Но следует понимать, что число оборотов бура нельзя сильно уменьшать.
Оптимальная частота оборотов во время бурения – от 60. 100 до 200. 300 об/мин. Режим зависит от типа грунта, способа бурения, разновидности буровых насадок, диаметра скважины и т. д.
В приведенной цитате упомянуты способы бурения. Их существует все два: непрерывное бурение и бурение с постоянным выносом грунта. Для непрерывного бурения установка должна обеспечивать наличие большого крутящего момента.
Во время бурения с постоянным выносом грунта шнек, вбурившийся в грунт на определенную глубину, поднимается на поверхность. В этом случае разрыхленный грунт, находящийся на рабочих лопастях шнека, также извлекается наружу.
Операция повторяется до тех пор, пока буровая установка не достигнет заданной глубины. Процесс – трудоемкий, но зато не требует наличия больших крутящих моментов.Как мы уже говорили, выбирая силовой агрегат для бурильной установки, лучше ориентироваться на малооборотистую дрель мощностью 2 кВт (то есть на крутящий момент, который она передает на рабочий вал). Судя по многочисленным отзывам пользователей FORUMHOUSE, эти устройства успели себя неплохо зарекомендовать. Мощность бензиновых двигателей также должна соответствовать указанному показателю.
Редукторы для ямобура и их разновидности
Сборка любого самодельного механизма в большинстве случаев характерна применением подручных материалов, приспособлений и узлов, которые долго лежали без дела, потому как не находилось им достойного применения. Опыт наших пользователей подсказывает, что понижающую механическую передачу можно изготовить из самых разнообразных деталей: из запасных частей к отслужившему свой век мопеду, из незамысловатой цепной или червячной передачи, из подходящего редуктора неизвестного происхождения, случайно завалявшегося на старой полке в гараже и т. д.
Оснащая буровую установку редуктором, главное – это не забывать об оптимальных оборотах бура и о том, что необходимо обеспечить достаточный крутящий момент на его рабочем валу.
Валялся у меня сломанный мопед, с него я и взял задний редуктор. Отпилил редуктор турбинкой (заднюю часть алюминиевого корпуса с редуктором), далее через шестереночную передачу закрепил к этому редуктору электродвигатель от старой электропилы мощностью 2 кВт. Двигатель с редуктором дали соотношение – 13:1 (на выходе получилось примерно 300 об/мин).
О цепной передаче: обладая известной долей смекалки, можно, не прилагая больших усилий, соорудить вполне надежный ямобур, обладающий достаточной мощностью. Представленная идея не нова, и многие с успехом применяют ее на практике (если в этом есть необходимость).
Нет редуктора, хотя планировалось его изготовление из цепи ГРМ ВАЗ 2101 и ее же звездочек. Передаточное число – 1: 2. Испытания показали, что не нужен он. Разве что на совсем твердых грунтах его использовать, но у нас таких нет.
Применение вышеперечисленных механизмов требует нестандартного подхода к сборке бурильной установки. Если же у вас в наличии есть небольшой серийный редуктор (или возможность недорого его приобрести), то задача становится значительно проще. Вот, к примеру, фотография редуктора, выставленная пользователем melomandk.
Вот такой редуктор нашел. Вот только передаточное число большое – равно или даже чуть больше 1:40. Размеры (по корпусу) – где-то 15 х15 см.
Как оказалось, устройство имеет вполне подходящие параметры.
Мой ямобур на базе именно такого редуктора. Пока я очень доволен. Двигатель – болгарка (3000 оборотов на выходе). Мощность болгарки – 2 кВт. Глину бурить не пробовал, но жесткую утрамбованную землю с включениями щебня и гнилых корней ямобур брал. Диаметр шнека – 160 мм, ножи на нем самодельные – из рессоры.
Вывод: конкретных рекомендаций, касающихся конструкции редуктора для самодельного садового ямобура, нет, но рабочих вариантов существует множество.
Станина
Если работы много, если бурить нужно глубоко, а держать установку в руках очень трудно, то имеющееся оборудование можно закрепить в специальную станину.
Конструктивное исполнение у самодельных станин, так же, как и у понижающих механических передач, может быть самым разнообразным. Но есть элементы конструкции, которые используются в подавляющем большинстве случаев.
Подъемный механизм
В качестве подъемного механизма можно использовать цепную передачу, установленную внутри центральной стойки. Подъем и опускание осуществляется либо с помощью дополнительного электродвигателя, либо с помощью ручки (как на фото от пользователя jumper_at_home).
Максимально заглублялись на 1,8 м (шнек + удлинитель). Глубже не требовалось. Лебедка самодельная – 2 шестерни и цепь от мотоцикла.
Для того чтобы плита с основным электродвигателем беспрепятственно двигалась по вертикальной трубе, на каретку можно устанавливать четыре ролика.
Читайте также: