Как сделать малогабаритную буровую установку?

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:

  1. Приемлемую стоимость. Отмечено, что заводская конструкция для бурения водной скважины в большинстве случаев стоит намного дороже той, которая был сделана своими руками.
  2. Компактность и небольшой вес конструкции.
  3. Технические характеристики буровой установки, сделанной вручную, как оказалось, ничем не уступают агрегатам заводского производства.
  4. Простота монтажа. Самодельные буровые установки очень просто как монтировать, так и демонтировать.

Самодельная буровая установка ударного типа

  • Мобильность. Благодаря своим габаритам и особенностям конструкции, самодельную установку можно использовать для бурения скважин на самых труднодоступных участках. Кроме того, разобранную буровую установку довольно легко перевозить, поскольку она помещается в обычный прицеп.
  • 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

    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.

    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:

    1. Верхняя рама
    2. Нижняя рама
    3. Ползун
    4. Гильза-ползун
    5. Рама в сборе
    6. Двигатель и ползун
    7. Узел А
    8. 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.

    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.

    Видео по теме: Самодельная малогабаритная буровая установка

    Статьи

    Из словаря буровика

    Знаете ли Вы, что означает этот термин?

    Обсадная труба — толстостенная труба с резьбовым соединением на концах, удерживающая стенки скважины от обрушения и обеспечивающая спуск погружного насоса. Изготавливаются согласно ГОСТ 18599-2001.

    Заказчик должен понимать язык буровика, чтобы правильно оценивать ситуацию во время процесса или читая статьи на строительных форумах.

    Как самому изготовить МГБУ и сколько это стоит

    Если вы хотите самостоятельно пробурить скважину на своем участке или все-таки твердо решили заняться таким нелегким бизнесом как бурение скважин на воду в Тюмени то необязательно приобретать малогабаритную буровую установку у производителя. Имея навыки работы со слесарным инструментом и опыт сварочных работ можно довольно легко изготовить буровую установку своими руками.

    Самый главный плюс такого подхода — установка получится более качественной и «долгоиграющей», в отличие от представленных на рынке недорогих станков которые выходят из строя иногда на 3-4 скважине. В погоне за прибылью производители экономят на материалах, используют тонкий металл и шовные трубы.

    Основные компоненты самой распространенной буровой установки типа «треуголка» следующие:

    • каркас (станина)
    • мотор-редуктор
    • вертлюг
    • лебедка
    • щит управления
    • бур и буровые штанги
    • грязевая мотопомпа
    • вспомогательное оборудование

    Изготовление каркаса малогабаритной буровой установки (МГБУ)

    Самой простой и вообщем то надежной схемой каркаса для переносной малогабаритной установки является так называемая «треуголка» или «трехножка». Данная схема состоит из верхнего и нижнего основания. трех вертикальных стоек-ножек по которым пермещается ползун каретки.

    Разборка сборка такой установки занимает не более получаса, все детали каркаса изготавливаются кустарным методом в гаражных условиях из стандартного сортамента проката имеющегося на любой металлобазе. Не зря эту конструкцию копирует поголовное большинство производителей МГБУ в России и странах СНГ. Но есть у нее и отрицательные стороны (подробнее. )

    Выбор мотор-редуктора для малогабаритной буровой установки

    Сердце любой малогабаритной установки — это привод, который придает вращательное движение колонне буровых штанг с пикобуром или шарошкой на конце. Самый простой и экономичный вариант — асинхронный электродвигатель мощностью 2.2-3 кВт в паре с редуктором который уменьшает обороты и увеличивает крутящий момент установки.

    Изобретать отдельный мотор-редуктор для малогабаритных установок конечно никто не стал поэтому для них используются распространенные промышленные модели общего назначения, применяющиеся в сельском хозяйстве и машиностроении. Есть 2 марки мотор редукторов наиболее часто применяемые в производстве МГБУ (подробнее. )

    Верлюг

    Все малогабаритные буровые установки работают по принципу гидробурения. т.е разрушаемая буром порода (шлам) выносится на-гора потоком бурового раствора нагнетаемого специальным мощным грязевым насосом или мотопомпой. Раствор подается через вращающуюся колонну буровых труб (штанг). Чтобы обеспечить одновременное вращение и подачу раствора существует специальный узел, называемый «вертлюг» — устройство с полым проходным валом на обоих концах которого смонтированы уплотнительные манжеты. Это — самый ответственный и сложный в изготовлении агрегат (подробнее. )

    Лебедка для МГБУ

    Для выполнения спуско-подъемных операций (СПО) наращивания-разбора колонны буровых штанг каждая малогабаритная установка должна быть оснащена подъемным приспособлением — лебедкой или грузовой талью. Это обязательное условие, вес колонны буровых штанг и каретки с мотор-редуктором может достигать несколько сотен килограмм, поэтому вручную поднимать-опускать их не представляется возможным.

    Лебедка может быть с ручным приводом от мускульной силы бурильщика либо с электроприводом, что гораздо удобнее. Выбор того или иного способа подъема зависит от глубины бурения и веса инструмента (подробнее. )

    Щит управления малогабаритной буровой установки

    Малогабаритная буровая установка своими рукамиЭлектродвигатель который является приводом установки обычно рассчитан на работу в трехфазной сети с напряжением 380 вольт. Обеспечить таким видом питания может только промышленная сеть либо трехфазный бензиновый генератор. На частных подворьях а тем более дачных участках такой тип подключения недоступен. Применяются различные схемы питания двигателя от сети бытового тока 220 вольт.

    Помимо этого оператору буровой установки необходима возможность прямого управления пуском, реверсом и оборотами мотор-редуктора. Все эти функции реализуются с помощью специально скомпонованного электрощита. (подробнее. )

    Выбор мотопомпы малогабаритной буровой установки

    При бурениии скважин на воду с помощью малогабаритных установок роль специального бурового насоса обеспечивающего циркуляцию буровой жидкости выполняет высокопроизводительная грязевая мотопомпа. конечно ей далеко до поршневых буровых насосов устанновленных на тяжелых буровых платформах но с функцией бурения неглубоких бытовых скважин для водоснабжения дачи или коттеджа она справляется относительно неплохо.

    Главное ограничение у таких помп — высота подъема (напорная характеристика) не превышает 25-30 метров. Поэтому бурение скважин глубже этой величины уже затруднительно (подробнее. )

    Вспомогательное буровое оборудование для МГБУ

    Малогабаритная буровая установка своими руками Кроме собственно самой установки и мотопомпы для бурения скважин так же необходим дополнительный буровой инструмент (ключи, подкладные вилки, набор ключей для сборки-разборки и т.п.) и оборудование — захваты для труб, шанцевый инструмент, напорные рукава, промывочные оголовки, емкости под воду для приготовления бурового раствора и многое другое (подробнее. )

    Так сколько же стоит МГБУ или комплект для бурения?

    Прочитав все этапы самостоятельной сборки МГБУ сразу возникает вопрос о ее стоимости. Производители МГБУ рекламируют установки стоимостью в 60 тысяч рублей обещая при этом заработок по несколько сот тысяч.

    Естественно подобные цифры страшно далеки от действительности и являются всего лишь рекламной уловкой. На самом деле стоимость полного комплекта для бурового бизнеса в разы больше и измеряется совсем другими единицами.

    Причем даже качественно сделанная установка не гарантирует что скважины будут стабильно давать воду с необходимым дебитом — сам процесс бурения занимает примерно 30 процентов рабочего времени а остальное затрачивается на подготовительные работы и мероприятия по выводу на рабочий режим.

    Самое важное бурении скважин для воды — знания и умения бурового мастера который находится за пультом МГБУ. Итак сколько же стоит комплект для бурения? Давайте подсчитаем стоимость самостоятельного изготовления типовой малогабаритной буровой установки «треуголка» с глубиной бурения до 30 метров.

    Материал и оборудование руб
    Металлопрокат для рамы (каркаса) 8 000
    Мотор-редуктор ТСН-00.76 24 000
    Электроталь РА-1000 13500
    Изготовление/покупка вертлюга 10 000
    Замки буровые 20 штук 25000
    Изготовление/покупка пикобура 10000
    Труба НКТ бу для буровых штанг 4500
    Частотный преобразователь 10000
    Щит управления 5000
    Лебедка ручная аварийная 2500
    Накладные расходы 5000
    Инструмент и оборудование руб
    Мотопомпа для грязной воды 26000
    Мотопомпа для чистой воды 7000
    Емкости (еврокуб бу 2шт) 8000
    Рукава напорно-всасывающие 5000
    Шланги пожарные (3 шт) 3000
    Насос дренажный 3500
    Насос «Ручеек» 2000
    Шланги Д20 (2 шт) 3500
    Ключи и вилка 2000
    Ремонтный инструмент 10000

    Таким образом затраты на организацию бизнеса по бурению скважин на воду вплотную приближаются к 450-500 тыс. рублей. Казалось бы не столь большая сумма? но все портит кадровый вопрос. Найти вменяемых работников с опытом работы буровым мастером практически невозможно, учитывая что работа непостоянная — бурение скважин это чисто сезонный бизнес.

    А нанимать неквалифицированных гастарбайтеров и учить их нерентабельно, одна авария при бурении скважины на воду или испорченная скважина обходится как правило в 10-15 тысяч рублей минимум.

    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:

      Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.

    Одна из ударно-бурильных установок
    Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.

    Шнековая буровая установка
    Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.

    Роторная буровая установка

    Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

    Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

    Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

    При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

    Наиболее простые конструкции

    Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки. При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку.

    Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

    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:

    • Сначала должны быть вертлюг и штанги. Если вы не квалифицированный токарь или у вас нет такого на примете, то эти детали лучше купить. При их изготовлении требуется высокая точность, что можно достичь при высокой квалификации. Причем резьба на вертлюге и штангах должна быть одинаковой, или потребуется переходник. Резьба на штангах лучше — трапеция, так как потом конусную мало кто из токарей может сделать.
    • Купить мотор-редуктор. Если питание будет от 220 в, то характеристики его такие: мощность 2,2 кВт, оборотов — 60-70 в минуту (лучшие : 3МП 31,5 или 3МП 40 или 3МП 50). Более мощные поставить можно только при условии наличия питания в 380 В, да и более мощные редко нужны.
    • Покупаете лебедку, может быть ручной или электрической. Грузоподъемность желательно не менее 1 тонны (если есть возможность, лучше — больше).
    • Когда все эти составляющие имеются на руках, можно варить каркас и делать бур. Ведь все это оборудование крепится на него, а виды крепления могут быть разными, угадать невозможно.

    Самодельная буровая установка

    Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

    • горизонтальной платформы;
    • вертикальной рамы;
    • подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

    Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

    Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

    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.

    В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

    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.

    Ручная буровая установка со шнеком

    Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

    И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: