Буровая станция своими руками

Все об изготовлении буровых установок своими руками

Бурение скважины для воды – один из наиболее популярных способов обеспечения водой частных домов, а также мест, где отсутствует её централизованная подача. Но этот процесс обычно стоит недешево, а нанимать сомнительных «мастеров» – не лучшая альтернатива. Проще будет сделать своими руками небольшую буровую установку. Это будет не так затратно, и вы сможете полностью проконтролировать процесс от начала и до конца. Попытаемся разобраться, что представляет собой буровая установка для воды, как сделать ее самому и что для этого будет нужно.

Особенности

Начнем с того, что для бурения скважин на воду, которое хочется осуществить самому, придется запастись терпением и готовностью выполнять не самую простую работу. Дело в том, что этот процесс является таким, что требуется точности. Кроме того, результат работы может быть непредсказуем, ведь требуется проделать в земле довольно длинную и узкую шахту, чтобы добраться до водоносного слоя. Затем погрузить туда трубу обсадки, чтобы уберечь все это от обвала. В процессе проведения работ, придется вытащить на поверхность довольно большой объем земли, которая может быть разной: начиная от камней по типу гранита и заканчивая мокрым песком.

Следует добавить, что ряд аспектов этого процесса будет зависеть и от того, насколько глубоко залегает водоносный слой. Иногда нужно пробурить лишь 10-15 метров, а иногда несколько сотен метров. Естественно, что это серьезно влияет не только на время всего процесса, но и на подбор самодельной бурильной установки, а также процесс ее изготовления.

Проекты

Если говорить о проектах буровых установок, то существует 3 основных категории таких приспособлений, которые дают возможность осуществить бурение грунта для поиска воды:

• роторные установки, работающие по технологии гидробурения.

По типу привода такие устройства могут быть разными. В ручных агрегатах, главной особенностью будет то, что в качестве силы, приводящей установку в движение, применяется мускульная. В механических аппаратах обычно установлен двигатель – бензиновый или электрический.

Принцип работы канатно-ударных моделей состоит в заглублении в грунт тяжелого груза – долота, которое внутри является пологим. Долото производит подъем на определенную высоту, после чего резко падает вниз. Благодаря этому оно углубляется в почву на определенную глубину, а часть лишней земли остается внутри пологой области долота. Когда оно полностью заполняется землей, то вытаскивается, а весь процесс повторяется заново. Процесс довольно длителен, но такая малогабаритная установка отличается простотой и доступностью.

Вращательный аналог будет более удобен в использовании благодаря наличию вращающегося шнекового бура, который может сам выбрасывать излишки земли наверх. Правда сделать такую конструкцию, даже если есть чертеж, может не каждый человек. Хотя, при определённом умении и навыках, сделать такой станок для бурения в целом реально.

Все составные элементы для подобной домашней мини станции сделать самому не удастся в любом случае – какие-то потребуется купить в магазине, что-то сделать под заказ, а что-то возможно поискать на вторичном рынке. Но если получится создать свой собственный бур, то затраты точно окупят себя. Кстати, потребуется и кое-какой инструмент: перфоратор, аппарат для сварки, шлифмашина. Но об этом ниже.

Что потребуется?

Итак, для создания буровой установки своими руками потребуется иметь хотя бы небольшой опыт работы с такими приспособлениями, как:

• болгарка;
• аппарат для сварки;
• электродрель.

Кроме того, потребуется иметь под рукой:

• разводной ключ;
• крест сантехнического типа;
• инструмент для формирования внешней резьбы дюймового типа;
• трубу на полдюйма оцинкованного типа и сгон такого же размера;
• плашки;
• ножовка по металлу.

Как сделать?

Попробуем разобраться, как сделать устройство для бурения различных типов.

Шнековый

Рассмотрение этого варианта следует начать с того, что каркас подобной модели может быть сделан в виде треноги, хотя чаще всего – это вертикальные направляющие, что прикреплены к подставке и соединенные между собой горизонтальной конструкцией наверху. Каркас должен крепко держать рабочую колонну и варьируемые по длине штанги, когда они вытаскиваются из скважины.

Последовательность изготовления.

1. К куску трубы из металла, длина которой равна около 150 сантиметров, следует приварить 2 витка из металлической полосы, чтобы получилось нечто похожее на нарезку винтового типа.
2. По краям шнека устанавливают ножи. Причем делают это так, чтобы режущие кромки были под углом к горизонтали.
3. Ножи следует заточить.
4. К верхней части бура прикручивают либо приваривают тройник, оснащенный резьбой внутреннего типа.
5. Теперь требуется заготовить отрезки трубы из металла аналогичного диаметра, что и шнековая труба. Это будут штанги, что дадут возможность увеличить длину колонны бурения, если это будет нужно.
6. На частях трубы формируют резьбу для их соединения либо просверливают дырку для фиксирования пальцем стопорного типа.

Правда, чтобы нарастить длину бурительной штанги, можно использовать и соединение муфтового либо замкового типа. Буровую вышку можно создать из дерева, швеллера либо металлических труб, лишь бы она хорошо держала колонну для бурения.

Сверху на каркасе монтируется блок, присоединяющийся к лебедке, отвечающей за подъем колонны труб и снаряда бурения. Такая вышка требуется при бурении на глубину более 8 метров.

Учитывая увеличение длины штанги бурения, вес конструкции увеличивается, по причине чего, чтобы ее поднять, потребуется электрический двигатель с лебедкой. Кстати, электромотор будет незаменим при мокром бурении. Для этого хватит прибора, мощность которого составляет 2,2 кВт, и оно выдает 65-70 оборотов.

Важный элемент такой конструкции вертлюг. Это часть, которая дает возможность движущий момент передать с двигателя на бурильную штангу. Кроме того, благодаря ему буровой раствор подается в шахту. Обычно на подвижной области этого элемента и закрепляют штанги. Для заливания раствора, вертлюг оснащается герметичным спецпатрубком.

Учитывая, что этот элемент всегда движется, к его созданию предъявляются 2 требования:

• применение стали исключительно высочайшей прочности;
• минимальное расстояние между подвижными и статичными частями устройства.

Ударно-канатный

Ударно-канатный бур – самый простой аппарат для бурения. Имеет 3 основных элемента:

• блок и ворот, отвечающий за наматывание троса;
• разборная станина;
• массивное долото, подвешенное на шнуре к станиночной верхушке.

Сборка станины может быть произведена из швеллеров, уголков и старых стальных труб. Она должна иметь такую высоту, чтобы ее можно было легко перемещать в разобранном виде. Правда, следует помнить, что с чем большей высоты осуществляется падение груза, тем сильнее он будет погружаться в землю. Отдельные части станины можно скрепить болтами между собой в местах верхнего соединения. Ее нижняя часть может быть обвязана уголками либо трубами, для большей устойчивости.

Груз, который у нас будет называться «долото» или, как его еще называют стакан или желонка, можно создать из куска трубы с толстыми стенками, диаметр которой составляет 10-12 сантиметров.

Важнейшим моментом тут будет то, чтобы рабочий элемент был как можно массивнее. Лучше всего, если его масса будет 80-100 кг. Но, правда, больший груз будет трудно поднять даже нескольким мужчинам, не говоря уже о его транспортировке.

В нижней торцевой части долота-стакана должны быть сделаны зазубрины, либо его края следует сточить, чтобы оно максимально легко заходило в землю. Поднятие груза можно осуществить при помощи ручного ворота либо электромотора, через редуктор. Но лучше будет, если на установке будут оба варианта. Это позволит не зависеть от электричества.

Роторный

Роторный бур чем-то будет поход на шнековый. Такая установка также должна иметь станину, по которой будет перемещаться двигатель, к которому подсоединен бур с применением вертлюга. Через последний в колонну подаётся вода.

Порядок создания будет таким:

• делаем вертлюг и штанги. Лучше будет их приобрести, если вы не токарьпрофессионал;
• покупаем двигательредуктор (тут хватит модели с мощностью 2,2 кВт и 65-70 оборотами);
• покупаем ручную лебедку либо аналог электрического типа (грузоподъемность не ниже 1000 кг.).

После этого можно варить каркас и формировать бур. Такая работа будет состоять из вертикальной и горизонтальной частей, а также каретки, на которую будет прикрепляться мотор.

Основа создается из трубы с толстыми стенками. Они должны быть с размерами не менее 3,5-4 миллиметров. Лучше взять профилированную, хотя и круглая подойдет. При сварке рамы для небольшой буровой установки точность не сильно важна.

Главное – геометрия, а размеры уже можно будет подогнать. Сначала делается нижняя рама и замеряется, а уже под ее конкретные размеры делается вертикальная и, только на последнем этапе – каретка.

В целом, следует сказать, что буровую установку можно без проблем создать собственноручно. Особенно просто будет сделать ручную модель из мотобура либо из дрели, а вот более сложные устройства могут потребовать наличия токарных навыков, а также разнообразного оборудования.

Кроме того, потребуется четко понимать, что вы делаете и для чего. Но если такая буровая установка будет сделана самостоятельно, это даст возможность очень серьезно сэкономить на приобретении техники для бурения, выполненной в заводских условиях.

Подробнее о том, как можно изготовить буровую установку своими руками, смотрите в следующем видео.

Источник

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.

Источник