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.
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.
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.
Как самостоятельно сделать установку для бурения скважины: самые простые конструкции
Без собственного источника питьевой воды на частном земельном участке не обойтись. Чаще всего проблема решается путем бурения скважины, при этом самой затратной статьей расходов будет стоимость услуг бурильщиков. Пытаясь снизить затраты, немало умельцев попытались освоить технологию бурильных работ самостоятельно и многим из них удалось обеспечить участок водой. Для начала понадобится буровая установка своими руками. Изготовить ее не слишком просто, но возможно.
Какие буровые установки бывают?
Конструкция приспособления зависит от метода, который выбран для бурения скважины. При ударно-канатном бурении грунт разрушают с помощью груза, который просто бросают вниз. Рыхлый грунт вынимают и затем повторяют цикл, пока глубина скважины не достигнет необходимых размеров.
Вынимать грунт с помощью вращающегося бура одновременно и проще, и сложнее. Проще, потому что требуется меньшее физическое усилие, а сложнее, поскольку такие установки имеют более сложную конструкцию, их размеры крупнее, а затраты на их создание выше. Часть элементов для надежной буровой установки создать самостоятельно невозможно. Что-то придется купить в специализированной фирме, что-то можно заказать у опытного токаря. Но в результате получится вполне профессиональный агрегат, который можно использовать на стороне, начав вполне успешный бизнес в качестве наемного бурильщика.
Обратите внимание! Самодельные бурильные установки можно использовать не только для создания скважин на воду, но и при работах по монтажу свайного фундамента.
Специалисты выделяют четыре типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):
- Установка для УКБ — ударно-канатного бурения. Представляет собой раму с треугольным основанием. Рабочими элементами являются трос и закрепленное на нем долото или желонка.
- Шнековые буровые установки, при использовании которых грунт вынимается с помощью шнека, при этом промывка скважины водой не используется.
- Роторные буровые установки, работающие по принципу гидробурения.
- Ручные роторные установки — простейший вариант, в котором вместо электромотора используется ручной труд. Из-за высоких затрат физического труда этот тип МГБУ используется довольно редко.
Для самостоятельного изготовления даже самого простого приспособления такого типа понадобится сварочный аппарат, дрель и болгарка, а также навыки работы со всеми этими инструментами.
Ручная шнековая буровая установка — это простейшее приспособление для бурения скважин с использованием ручного труда. Можно использовать электромотор, чтобы вынимать бур на поверхность
Простейшая МГБУ для ударно-канатного бурения
Для создания такой буровой установки понадобится сделать:
- разборную станину;
- ударный патрон («стакан»);
- желонку.
Чтобы облегчить бурильные работы, установку подключают к мотору редуктору, на барабан которого наматывается трос с закрепленным патроном или желонкой. Для эффективной работы понадобится патрон весом около 80 кг. С помощью желонки забой очищают от разрушенного грунта. Вполне эффективна желонка и на глинистых грунтах.
Главный рабочий элемент буровой установки такого типа — патрон или «стакан». Для его изготовления понадобится отрезок толстостенной трубы диаметром около 80-120 мм, чем тяжелее будет материал, тем лучше. Внизу обычно вырезают треугольные «зубы», которые разрыхляют грунт, но можно оставить эту часть патрона и ровной. Кроме того, нижнюю кромку «стакана» обычно затачивают. Сверху делают несколько отверстий, чтобы надежно закрепить канат. Длина патрона может варьироваться в пределах 1-2 метров.
Изготовить буровую установку для ударно-канатного бурения не сложно, понадобится достаточно тяжелая желонка (буровой инструмент), прочный канат, рама и лебедка с мотором, чтобы облегчить работу
При ударно-канатном бурении для выемки грунта используется желонка. На фото самодельный вариант инструмента для ударно-канатного бурения, который позволяет разрыхлять и извлекать грунт
Перед началом работы рекомендуется с помощью бура сделать в грунте отверстие, в которое затем будет опускаться патрон. Диаметр этого отверстия должен быть лишь немного больше диаметра патрона.
Самая простая конструкция шнековой МГБУ
Рабочий элемент такой установки — бур. Для его изготовления понадобится стальная труба сечением 100 мм. Верхний конец трубы снабжают наружной винтовой резьбой. На противоположном конце делают шнековый винт диаметром около 200 мм. Достаточно будет одного-двух витков шнека. К концам шнека следует приварить два стальных ножа таким образом, чтобы в вертикальном положении они находились под углом к горизонтальной поверхности грунта.
Чтобы вращать бур было удобнее, нужно взять еще один отрезок трубы длиной около 1,5 метров и приварить его к тройнику, имеющему внутреннюю винтовую резьбу. Тройник навинчивают на часть разборной штанги. Длина отрезка такой штанги также составляет 1,5 метра.
Схема буровой установки: 1 — бур; 2 — вороток; 3 — тройник; 4 — разборная штанга; 5 — муфта; б — тренога; 7 — отверстие; 8 — лебедка; 9 — зубчатое колесо
Бур углубляют в грунт, проворачивают три раза, затем извлекают, чтобы удалить разрыхленный грунт. Процесс повторяют, пока углубление не достигнет примерно одного метра. Затем штангу необходимо удлинить, для чего с помощью муфты к ней присоединяется еще один отрезок стальной трубы.
Для устройства скважины глубиной более восьми метров понадобится закрепить конструкцию на специальной вышке-треноге. В верхней части этой конструкции нужно сделать отверстие, в котором штанга будет двигаться свободно. Поскольку вес штанги по мере ее увеличения также становится внушительным, следует использовать для подъема конструкции лебедку. Вышка может быть выполнена как из металла, так и из древесины.
Наглядно работа такой буровой установки представлена в следующем видеоматериале:
Как сделать надежную конструкцию?
Чтобы буровая установка для скважин была надежной и позволяла выполнять буровые работы на профессиональном уровне, необходимо приобрести ряд элементов, изготовленных в заводских условиях с использованием высокоточной техники. Понадобится приобрести:
- вертлюг;
- буровую штангу;
- лопастной бур;
- мотор-редуктор;
- мотопомпу с рукавом;
- шланг для подачи бурового раствора.
Раму для монтажа этого оборудования можно изготовить самостоятельно из прочной стали.
На схеме наглядно изображено устройство заводской малогабаритной буровой установки с вертлюгом, буровой штангой, буром, электромотором, лебедкой, насосом и т.д.
Вертлюг необходим для передачи движущего момента от мотора-редуктора к буру, а также для подачи промывочного раствора. В корпусе вертлюга находится подвижная часть, на которой закреплены буровые штанги. Через специальный герметичный патрубок подается промывочная жидкость. Хотя конструкция этого элемента сложностью не отличается, от качества его выполнения зависит срок эксплуатации всей буровой установки. Из-за высоких нагрузок для изготовления вертлюга следует использовать высокопрочную сталь, соблюдая при этом минимальный зазор между движущимися элементами устройства. Некачественный вертлюг выйдет из строя после изготовления нескольких скважин.
Буровую штангу выбирают в зависимости от типа бурения (ударное, вращательное, с промывкой и т.д.). Штанга может иметь круглое или шестигранное сечение. Она передает движущий момент непосредственно к буру. В процессе работы штанга опускается вниз и ее необходимо наращивать. Для соединения используются специальные замки со специальной конической или трапециевидной (прямоугольной) резьбой, обеспечивающей максимально надежное соединение. По внутреннему сечению штанги в скважину подают жидкость, которая размягчает грунт и позволяет производить бурение более быстро и успешно.
Бур — это рабочий элемент, предназначенный для размельчения грунта. Для профессионального использования подходят специальные трехлопасные буры, которые вращают циклическим методом. Диаметр бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Изготавливают этот элемент из качественной стали, в которую вплавлены высокопрочные пластины, например, ВК-8. На твердых грунтах рекомендуется использовать бурение в несколько проходов. Сначала производят так называемое разведочное бурение 80-миллиметровым буром, затем скважину проходят бурами большего диаметра, пока отверстие не достигнет необходимых размеров.
Буровая установка на воду своими руками
Установка для бурения скважин своими руками изготавливается по бесплатным чертежам представленным ниже. С учётом покупки всех комплектующих себестоимость самодельной мини буровой установки на воду составит 15-20% от аналогичного готового агрегата.
На этой схеме изображены основные рабочие узлы МГБУ, которую вы можете изготовить по нашим чертежам.
§ Рама буровой установки
Стойки для рамы на буровую установку делают из трубы ДУ40, толщина стенки 4мм. «Крылья» для каретки-ползуна – из ДУ50, толщина 4мм. Если нет со стенкой 4мм, берите 3,5 мм.
Скачать чертежи для буровой установки на воду своими руками:
- Верхняя рама
- Нижняя рама
- Ползун
- Гильза-ползун
- Рама в сборе
- Двигатель и ползун
- Узел А
- Бур
§ Вертлюг буровой, штанги и замки
Буровой вертлюг и буровые штанги на первых порах рекомендуется приобрести готовые. В изготовлении этих частей очень важна точность обработки, поскольку нагрузки на эти узлы большая. Вертлюг из подручных средств делать не рекомендуем. Одна малейшая неточность — и выйдет из строя.
Если решите заказать вертлюг у токаря, то потребуется найти квалифицированного специалиста, и желательно с современными станками с ЧПУ. Для вертлюга и замков потребуются строго определённые виды стали. Для замков – 45 сталь. Для вертлюга – 40Х.
Скачать чертёж самодельного бурового вертлюга:
Внимание! Качественную закалку частники не сделают! После закалки потребуется шлифовка. Используйте закалку ТВЧ, но это дорогостоящая процедура.
Сэкономить на покупке готовых узлов можно, но на поиски подходящего мастера уйдёт много времени. Но оно того стоит — самодельные детали значительно дешевле, чем покупные. Для начала приобретайте детали на образцы. Токаря работают качественнее, когда у них на руках чертежи и шаблоны.
При наличии заводских образцов намного проще будет проверить качество работы. Например, если токарь сделал буровые штанги (замки), то берёте заводские и самодельные детали и привинчиваете их друг другу – проверяете качество резьбы. Совпадение должно быть 100%!
Не покупайте запчасти по доставке. Это нужно чтобы не купить брак – такое, к сожалению, случается. А главное – если заказывать доставку издалека, то можно прождать не один месяц.
Резьбу на буровых штангах советуем делать трапецию – она не хуже конусной, но если потом заказывать токарям, то конусную резьбу сделать сложнее.
Если делать или покупать замки на буровые штанги отдельно, то трубы для штанг беритепростые шовные, если бурить не глубже 30 метров (толщиной 3,5 мм. и внутренний диаметр не меньше 40-ка мм). Но приваривать замки к трубам должен профессиональный сварщик! В вертикальном бурении нагрузки большие.
Для бурения глубже 30 метров нужно брать только толстостенные трубы (со стенкой от 5-6 мм). Тонкие штанги на большие глубины не годятся — их порвёт.
Скачать чертёж замков для буровых штанг:
§ Буровая головка
Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали. Если решите сделать из легированной, то имейте в виду – приварить сложно! Нужен сварщик. Если в месте бурения много камней, тогда покупайте в фирмах специальные буры, приспособленные для прочных грунтов. Чем выше цена, тем твёрже на бурах сплавы и прочнее сами буры.
Видео как изготовить буровую головку:
§ Самодельная лебёдка и мотор – редуктор
При изготовлении мини буровой используется лебёдка «РА-1000». Можно взять и другую, но желательно, грузоподъёмностью не меньше 1 тонны (а лучше больше). Некоторые буровики ставят по две лебёдки, одну электрическую и вторую механическую. В случае клина буровой колонны очень помогает.
Для облегчения работы желательно купить и подключить два пульта: один реверс и ход двигателя, другой на лебёдку. Это сэкономит много сил.
Мотор-редуктор для самодельной мини буровой потребуется на 60-70 оборотов в минуту, мощностью 2,2 кВт. Слабее не подойдёт. Если использовать мощнее, то потребуется генератор, так как не получится подключаться к напряжению 220 Вольт. Рекомендуется для гидробурения мотор-редуктор моделей: 3МП 31,5/3МП 40/3МП 50.
§ Как сделать буровую установку своими руками
1. Покупка буровых штанг и вертлюга (обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник). Для начала много покупать не требуется, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.
2. Покупка мотора — редуктора. Эти покупки занимают много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.
3. Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы желательно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже проблематично, так как крепления у разных моторов могут отличаться.
4. Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.
Видео работы аналогичной установки, изготовленой своими руками:
§ Ошибки при самостоятельном бурении на воду
Начинать бурение на воду рекомендуется с малых глубин, чтобы набраться хотя бы немного опыта. Опыт в вертикальном бурении – самое важное! Научиться бурению скважин на воду можно только на практике. Научитесь избегать клина буровой колонны. Новички по неопытности часто «ловят клин» и теряют буровые штанги. Иногда бур заклинивает настолько, что вытащить невозможно даже краном, конструкция просто отрывается (обычно в местах сварки).
Ошибки обходятся недёшево – теряется дорогой инструмент. Поэтому в гидробурении нельзя форсировать события и сразу делать глубокие скважины. К этому делу подходите ответственно и аккуратно. Читайте литературу, книги и учебники про бурение скважин на воду. Эта работа требует много знаний, которые невозможно передать в двух словах, поэтому самообразование обязательно.
§ Бурение своими руками
Чтобы сделать водную скважину вручную применяют шнековую или ударно-канатную технологию. Гидравлический способ потребует буровую установку. Разборную модель малогабаритки можно изготовить по чертежам с нашего сайта. И, возможно, бурение скважин на воду своими руками станет вашим бизнесом.
Шнековый способ
Работа шнеком – самый простой ручной способ. Используется он только для получения неглубоких источников, вода из которых будет использоваться для технических целей.
Для выполнения самостоятельного бурения нужен бур, который при ввинчивании в землю разрушает породу и захватывает грунт лопастями. Периодическое вытаскивание шнека необходимо для очистки его от шлама. Эту работу делают без помошников.
Кроме бура потребуется тренога, к которой крепится шнек, подъемный механизм (ручной с лебедкой или механизированный). Без этих приспособлений бурить невозможно. Поднять бур с почвой с достаточной глубины даже несколько человек будут не в состоянии.
Большую сложность представляет бурение строго вертикально. Только зафиксированный бур даст необходимую вертикальность, без соблюдения которой деформируются трубы. Чтобы обеспечить должную вертикальность, после прохождения 2 метров нужно установить временную металлическую трубу — кондуктор, которая будет задавать правильное направление движения.
Скважинный кондуктор — дополнительная труба большего диаметра, чем у обсадной трубы. Кондуктор в верхней части ствола скважины защищает от обрушения стенки при бурении и не пропускает поверхностные воды.
Применять шнековый метод можно в мягких почвах. Если шнек упрется в морену, то придется повторять процесс в другом месте. Большую сложность представляют и плывуны. Размягченную почву трудно вытащить на поверхность. Помогает только шнек, имеющий лопасти загнутые к верху.
Ударно-канатный способ
Для изготовления источника в глинистых и суглинистых почвах лучше использовать ударно-канатный способ. Этот метод более трудоемкий, но надежен и прост. Для работы применяют бурильный стакан – это цилиндр с отточенными гранями.
Суть метода в поднятии стакана (по — другому — патрона) на высоту, с которой он сбрасывается. При ударе цилиндр забивается почвой. Подняв стакан на поверхность, вынимается лишний грунт.
Ударно-канатный метод хорош практически для всех грунтов. Но нужно приложить немало усилий, поэтому часто применяют гидравлические системы для поднятия патрона.
Ударно-канатная технология хороша еще и тем, что она показывает, когда появится водоносный песок. При достижении которого используют желонку с клапаном, способную поднимать разжиженный грунт.
Желонка — полый металлический цилиндр для поднятия разжиженой породы и грязи из скважины на поверхость.
Ручное гидробурение
Бурение с водой эффективно для песчаной почвы. Проблема гидробурения — каменистый грунт. Камни ручным способом не пройти, нужна буровая установка ударного действия.
Видео инструкция по гидробурению:
Независимо от способа, при выборке грунта нужно обсаживать скважину трубами. Потребуется установить перфорированный фильтр и насос.
Мастерим своими руками: малогабаритная буровая установка
Создание источника бесперебойной подачи чистой питьевой воды – немаловажная задача для тех, кто живет в частном доме. Для этого необходимо пробурить скважину, через которую будет поступать драгоценная жидкость. С этой целью многие приглашают команду профессиональных бурильщиков. А ведь можно создать необходимую буровую установку своими руками. Далее речь пойдет о создании гидробура в домашних условиях.
Основные виды буровых установок
Буровые установки отличаются по своей конструкции из-за выбора различных методов создания скважины. Например, ударный бур разрушает почву при помощи специального груза, привязанного к пирамидальной опорной раме. А вот вращающийся бур представляет собой значительно более сложную конструкцию, но углубление необходимого размера в почве с его помощью сделать намного проще. По типу конструкции можно разделить на несколько категорий:
- Ударно-канатные установки. Конструкция представлена рамой с основанием пирамидальной формы, к которой надежно крепится трос со снарядом (желонка). Принцип действия подобной установки до банального прост: груз опускается и поднимается такое количество раз, которое потребуется для создания в почве отверстия необходимой глубины.
Буровая установка
- Шнековые установки. Бурение осуществляется при помощи шнека, прорывающего землю по принципу вращения. При этом углубление, прорытое в процессе бурения, не промывается.
Внимание! Имейте в виду, что буровые установки подобного типа представляют собой конструкцию слишком сложную для того, чтобы ее можно было создать своими руками: большую часть ее функциональных элементов практически невозможно создать при отсутствии соответствующих навыков и инструментов.
- Роторы. Роторные конструкции работают по принципу гидравлики.
- Ручные конструкции роторного типа. Эти установки считаются наиболее простыми в большей степени по той причине, что в своей конструкции не имеют двигателя. Соответственно, процесс создания в почве скважины осуществляется вручную, что требует немалых физических затрат. Именно поэтому подобные ручные конструкции очень редко применяются.
Преимущества самодельной установки
Несомненно, буровая установка для создания скважины на воду обладает рядом некоторых преимуществ. К ним можно отнести:
- Приемлемую стоимость. Отмечено, что заводская конструкция для бурения водной скважины в большинстве случаев стоит намного дороже той, которая был сделана своими руками.
- Компактность и небольшой вес конструкции.
- Технические характеристики буровой установки, сделанной вручную, как оказалось, ничем не уступают агрегатам заводского производства.
- Простота монтажа. Самодельные буровые установки очень просто как монтировать, так и демонтировать.
Самодельная буровая установка ударного типа
Особенности изготовления различных малогабаритных буровых своими руками (назначение ветрлюга)
В целом, технология сборки различных буровых установок практически одинакова (и об этом речь пойдет чуть далее), но рабочий инструмент у конструкций разного типа кардинально отличается. Поэтому для начала следует рассмотреть технологию изготовления главного механизма (бура) у разных конструкций и только после этого приступать непосредственно к созданию основной рамы и прикрепляемых к ней рабочих элементов.
Итак, рассмотрим детально наиболее часто используемые бурильные установки (установку со «стаканом» и шнековую установку).
Самодельные буры
Бурильная установка с «патроном» в качестве основного рабочего механизма использует так называемый «патрон» («стакан»). Если вы хотите сделать его самостоятельно, то вам понадобится лишь отрезок трубы диаметром около 1 м. При создании подходящей рамы-основания для подобной бурильной установки габариты «патрона» учитываются в обязательном порядке. Сам «патрон» должен иметь не только внушительные габариты, сколько немалый вес для эффективного бурения почвы.
Если вы не хотите придавать краям «патрона» треугольную форму, позаботьтесь о том, чтобы они были остры (при необходимости наточите их).
«Стакан» будем крепить при помощи троса, поэтому необходимо сделать несколько отверстий на грузе (в верхней части). Крепим трос и затем цепляем его к предварительно заготовленной раме. Учтите, что длина троса должна быть такова, чтобы «патрон» мог падать вниз и подниматься наверх совершенно свободно.
Ударный стакан
Шнековая установка в качестве действующего рабочего механизма использует бур. Для его изготовления также вполне подойдет обычная металлическая труба. На верхней части трубы сделайте винтовую резьбу, а на нижней – бур шнекового типа (наиболее удобная длина бура – около 2 м).
Совет. 2-3 витка на буре будет вполне достаточно для создания водной скважины средней глубины.
К концам бура необходимо прикрепить пару ножей при помощи сварочного аппарата: они должны быть расположены таким образом, чтобы во время процесса бурения они погружались в почву под некоторым углом.
Чтобы конструкция была удобна в работе, приварите к тройнику часть металлической трубы (около 1,5-2 м длиной). Сам тройник необходимо оснастить внутри винтовой резьбой.
Отдельно следует сказать о вертлюге, который используется в буровых установках в качестве компенсатора противодействия подвижной части установки (бура) и неподвижной части, подающей воду. Устройство этой детали довольно простое: пара фланцев, перегородки с уплотнительными резиновыми кольцами, непосредственно корпус (выполненный из куска металлической трубы) и металлический пруток.
Следует отметить, что самостоятельно изготовить эту деталь можно лишь при наличии токарного опыта и умении делать технические чертежи.
Технология сборки МГБУ (малогабаритной буровой установки)
Итак, рабочий механизм буровой установки подготовлен, теперь можно приступать непосредственно к сборке всей конструкции. Учтите, что вам понадобятся некоторые инструменты для работы: электродрель, болгарка, сварочный аппарат, а также оцинкованная труба, сгон и крест сантехнический. Рассмотрим процесс сборки конструкции пошагово:
- Подготавливаем отрезки трубы для создания основы бурильной установки. Их нужно будет крепить в сгон и крест. На концах отрезков труб нарежьте резьбу вглубь на пару сантиметров.
Детали буровой установки
- К торцам металлических отрезков приварите предварительно заостренные пластины из металла (подобная установка позволит осуществлять непрерывную подачу воды).
- Чтобы в установку осуществлялась подача воды, к одному из отрезков креста подсоедините насосный шланг.
- Подсоединяем подготовленные детали к резьбовым соединениям. К нижней части основной трубы привариваем металлический отрезок с наконечником.
- Приступаем к сбору основы установки из квадратного профиля. Металлические опоры соединяем с основной стойкой посредством сварки.
- К профилю крепим двигатель и платформу. Сам профиль должен быть прикреплен к основной стойке таким образом, чтобы он свободно по ней перемещался.
- Мощность двигателя будет регулироваться при помощи редуктора, к валу которого нужно прикрепить фланец. К нему крепим еще один, а между фланцами прокладываем резиновую шайбу.
- Осталось осуществить последний шаг – проверить подачу воды. Она должна происходить бесперебойно.
На этом мы заканчиваем рассмотрение технологии создания в домашних условиях буровой установки для подачи воды. Желаем удачи!
Буровая установка: видео
Как сделать буровую установку своими руками
При отсутствии централизованного водоснабжения или колодца бурят скважину под воду. Для выполнения буровых работ привлекают специалистов. У них имеется специальное снаряжение для бурения скважин.
Услуги специализированных организаций имеют высокую стоимость. Для уменьшения затрат изготавливают самодельное оборудование. В статье приведена простейшая схема буровой установки, выполнить которую сможет любой человек.
Виды бурильных установок
Для бурения скважин на загородных участках используют малогабаритные бурильные установки (МБУ). Они отличаются небольшими размерами, простой конструкцией и мобильностью.
Различают следующие виды оборудования для бурения скважин:
- Ударно-канатные.
- Шнековые.
- Роторные.
Ударно-канатные устройства
Рабочим инструментом агрегата является желонка. Она имеет вид цилиндрической полой стальной трубы 80—120 мм и длиной 50—100 см. С одного торца приваривают металлическую ручку. Другой торец оборудуют металлическим или резиновым клапаном. Для защиты проходки от разрушения оба конца элемента скруглены.
Рабочий снаряд закреплен на раме с лебедкой. Под действием груза желонку опускают в скважину. При достижении дна язычок клапана открывается. Приспособление захватывает часть грунта и желонку поднимают наверх. При движении вверх язычок клапана закрывается.
Шнековые устройства
Выемку земли из скважины выполняют специальными приспособлениями — шнеками. Они представляют собой стальные трубы с резьбовым наконечником. Диаметр изделий — 100—200 мм. Длина — от 2 до 10 метров.
При вращении шнека грунт по резьбе поднимается наружу. По мере заглубления в скважину вставляют металлические штанги. Вращение шнеков производят механизированной бурильной установкой.
Роторные механизмы
Представляют собой механизированные или ручные устройства для бурения скважин. Рабочим снарядом является бур с твердосплавными коронками. Одновременно с бурением в выработку подают воду. Она предназначена для вымывания грунта при бурении.
Для подачи воды используют мотопомпы. Источником воды служит заранее выкопанный приямок. При выходе из отверстия вода поступает в приямок. Из приямка воду через шланг подают обратно в скважину.
Разновидности буров
При сборке буровых установок применяют следующие виды буров:
- ложковый;
- змеевиковый;
- долотовый.
Ложковый бур
Предназначен для бурения скважин в мягких и пластичных грунтах. Изготавливают из стальной трубы. По всей длине элемента выполнена прорезь. Величина зазора — 10—15 мм. Труба с прорезью внешне напоминает ложку.
Левая кромка прорези служит для разрыхления грунта. Правая кромка служит поперечным выступом. Он ограничивает количество наполняемой земли в снаряде.
При вращении ложкового бура резец срезает часть грунта. Срезанный пласт наполняет полость бура землей.
Змеевиковый бур
Применяют при бурении твердых пород. Представляет собой металлический патрубок с лопастями. Каждая лопасть имеет вид ласточкина хвоста. Принцип работы аналогичен действию штопора.
Долотовый бур
Имеет вид стальной трубы сплошного сечения. Наконечник снабжен режущей головкой с наклонными гранями. Для бурения твердых пластов угол заточки бура составляет 110–125°. Для бурения в мягких грунтах — 30–70°.
Инструменты для изготовления бурового станка своими руками
Для выполнения буровой установки своими руками требуются следующие инструменты:
- сварочный агрегат;
- электродрель;
- болгарка;
- крест-универсал сантехнический;
- рожковый или разводной ключ.
Совет. При глубине скважины более 30 метров следует использовать стальные штанги с толщиной стенки не менее 5 мм.
В качестве материалов необходимы:
- стальная труба диаметром 15 мм;
- крестовина;
- сгон;
- плашки.
Процесс изготовления бурового оборудования
Создание механизма включает в себя:
- Изготовление бура.
- Сварка рамной конструкции.
- Монтаж электрооборудования.
Изготовление бура
- На концах ручек с помощью плашек нарезают резьбу длиной 2,0—2,5 см.
- Ручки вставляют в боковые входы крестовины.
- В нижний конец вкручивают сгон.
- К сгону присоединяют трубу диаметром 15 мм.
- К концу патрубка приваривают наконечник из двух треугольных стальных пластин.
- К крестовине присоединяют шланг для подачи воды.
Для соединения шланга с крестовиной используют переходник. Между переходником и крестовиной вставляют резиновую прокладку.
Сборка рамы
Для сварки рамы используют металлические профили квадратного или круглого сечения. Все элементы конструкции сваривают между собой в единую пирамидальную конструкцию.
На вершину рамы навешивают блок. Через блок натягивают стальной или пеньковый канат. К канату присоединяют буровой снаряд. К основанию рамы приваривают платформу для крепления электродвигателя.
Электрооборудование
Через отверстия в платформе прикручивают опоры электродвигателя. Мощность силового агрегата составляет 1,0—3,0 кВт. Для регулировки скорости вращения лебедки используется редуктор. Устройство через фланец присоединяют к валу электродвигателя.
Внимание! Между платформой и опорами электромотора устанавливают резиновые шайбы. Они служат для амортизации колебательных движений электродвигателя при работе.
Источником питания служит розетка сети переменного тока 220 В, либо автономный электрогенератор.
Изготовление конструкции ударного типа с электроприводом
Опорным элементом самодельной буровой установки ударного типа с электрическим приводом является рамная конструкция. В качестве силового аппарата используют трехфазный асинхронный электродвигатель с редуктором. Для наматывания троса к редуктору присоединяют барабан.
Изготовление шнековой установки
Для изготовления шнека применяют трубы диаметром от 100 до 120 мм. Процесс состоит из следующих шагов:
- На верхнем конце элемента нарезают резьбу.
- На нижнем конце приваривают наклонные режущие ножи.
- Верхний торец бура вставляют в патрон агрегата.
- Подводят нижнюю часть шнека к поверхности грунта и включают электродвигатель.
Для работы шнека используют промежуточные звенья. Они вкручиваются друг в друга по мере заглубления в почву.
Выполнение буровой установки с патроном
Для сборки патрона потребуется стальная труба диаметром от 100 до 120 мм и длиной 100—150 см. Процесс сборки агрегата состоит из следующих операций:
- На одном конце снаряда просверливают отверстия для крепления каната.
- На другом конце нарезают зубцы для рыхления земли.
- К рабочему снаряду прикрепляют канат.
- Канат через лебедку наматывают на барабан редуктора.
Снаряд поднимают и опускают в скважину. Работы ведут до проектной глубины. Для подъема водонасыщенных грунтов используют желонку.
Самодельная буровая установка выполняется по строительным чертежам. Готовые схемы имеются в открытом доступе. Стоимость самодельного агрегата на 20—40% ниже заводских аналогов. При соблюдении технологии работ и качественном соединении деталей механизм прослужит долгие годы.