Макеты установок своими руками

Все об изготовлении буровых установок своими руками

Преимущества самодельной установки

1. Сравнительно низкая стоимость. Готовые буровые установки стоят в несколько раз дороже по сравнению со своими самодельными аналогами. При этом самодельный механизм ни в чем не будет уступать более дорогостоящей установке заводской сборки.
2. Технические характеристики самодельного агрегата полностью соответствуют оборудованию заводского изготовления.
3. Компактные размеры и сравнительно малый вес.
4. Удобство использования и максимальная мобильность. С помощью небольшой самодельной установки можно будет выполнять бурение даже на наиболее труднодоступных участках.
5. Высокая скорость сборки и разборки.

Простота перевозки – разобранная самодельная буровая установка легко помещается и транспортируется в легковом прицепе.

Самая простая конструкция шнековой МГБУ

Шнековые механизмы являются более сложным устройством, нежели ударные приспособления. Важнейший рабочий узел подобной машины, это вращающийся спиралевидный шнек. Для его изготовления потребуется взять кусок стальной трубы d 100мм. Снизу трубы привариваются лепестки шнека в виде спирали, в самом нижнем конце – два острых ножа. Лепестки и спираль изготавливаются из листовой стали, толщиной 3-4мм.

Сверху трубы нарезается резьба для возможности присоединения к ней крепёжной муфты и специального тройника. Тройник представляет собой особое приспособление для проворачивания бура в виде металлической муфты, к которой с двух сторон горизонтально приварены трубы-рычаги. Он навинчивается на верхний торец трубы со шнеком на конце.

При вращении шнек будет углубляться в землю. А когда он будет выступать над уровнем земли, тройник с рычагами свинчивается, и вместо него устанавливается крепёжная муфта и следующая труба. На неё сверху вновь устанавливается бур, и вся процедура повторяется сначала.

Плюсы самостоятельного ручного бурения

Ручное бурение самостоятельно сделанными приспособлениями имеет следующие преимущества перед автоматическими способами проходки с использованием специальной буровой техники частными лицами и организациями:

Дешевизна. Изготовление своими руками бура из подручных материалов и проходка скважины без привлечения сторонних помощников, специалистов, организаций — самый выгодный вариант с финансовой точки зрения, если другие способы занятости в свободное время не приносят денежный доход.

Универсальность. Самостоятельное проведение буровых работ вручную универсально благодаря следующим особенностям:

• Ручное бурение во многих ситуациях является единственно возможным вариантом проведения работ, если въезд на участок специальной техники невозможен или скважина размещена в построенном помещении.
• Ручным способом прокладывают узкие скважинные каналы без использования обсадных колонн стандартного диаметра, что существенно удешевляет организацию и обустройство водоснабжения на индивидуальном участке.
• Вручную проводят бурение на глубину от 5 до 35 м, что соответствует характеристикам абиссинской и скважины на песке.
• Сделанный бур можно использовать для иных хозяйственных целей, если необходимо проделать отверстия в земле — при сооружении ограждений, посадке садовых растений, монтаже свайных фундаментов и других работ хозяйственно-бытового назначения. За ненадобностью конструкцию всегда можно разобрать и использовать в хозяйстве по своему усмотрению.

Гибкость применения. В зависимости от глубины залегания водяного пласта, качества грунта и размерных параметров скважинного канала, используют различные бурильные технологии, конструкции буровых приспособлений или их сочетания. При индивидуальном изготовлении всегда есть возможность путем экспериментов самостоятельно сделать бур для скважины, наиболее удобный и эффективный для конкретных условий.

Конечно, за дешевизну ручного способа придется платить скоростью проведения работ и интенсивными физическими трудозатратами, последние в некоторой степени полезны с точки зрения улучшения здоровья.

Как сделать опору и собрать установку

Каркас шнековой установки делают примерно следующим образом;

• сваривают четырехугольное основание из профильной трубы;
• устанавливают три стойки из трубы 25 мм;
• надевают на столбы куски труб диаметром 32 мм;
• приваривают к этим элементам горизонтальную каретку под мотор-редуктор;
• к верхним концам стоек приваривают треугольную обвязку.

Опорные столбы каркаса при монтаже установки крепят ровно посередине сторон прямоугольного основания. Это в последующем обеспечит устойчивость вышки. Далее устанавливают собранную таким образом переносную конструкцию на месте бурения скважины. На верхней обвязке вышки монтируют электролебедку. На каретке устанавливают мотор-редуктор.

Затем соединяют через вертлюг шланг помпы, мотор и бур. Водяной насос для шнековой бурилки нужно использовать достаточно мощный. Иначе в последующем бур начнет застревать в грунте. После сборки установки можно подключать все необходимое оборудование к электросети и приступать собственно к выполнению работ по гидробурению скважины с использованием стандартной технологии.

Разновидности буровых установок

Рассматриваемые агрегаты классифицируются в соответствии с особенностями методов бурения скважин.

Так, при выполнении ударно-канатного бурения почва разрушается тяжелым грузом, привязанным к опорной раме, ребра которой в большинстве случаев соединены в пирамиду. Груз попросту поднимается вверх и бросается вниз столько раз, сколько требуется для создания углубления нужного размера.

Бурение скважин ударно-канатным способом

Вращающиеся же буры одновременно более просты и сложны в обращении. Подобное оборудование требует гораздо меньших физических усилий со стороны исполнителя, но конструкция таких буровых установок более сложная – многие составные элементы системы попросту невозможно сделать своими руками без наличия специального оборудования и соответствующих навыков.

Схема бурения скважины

В итоге часть необходимых элементов приходится покупать либо же заказывать. Однако затраты на это все равно существенно ниже, если сравнивать со стоимостью установки фабричной сборки.

В целом же существует 4 основные разновидности буровых установок, а именно:

агрегаты, работающие по ударно-канатному методу. Внешне такая конструкция имеет вид рамы с основанием треугольной формы. Непосредственно к раме прикреплен прочный трос с желонкой;

установки шнекового типа. В случае применения подобного оборудования выемка земли выполняется с использованием специального шнека. Углубление в земле в процессе бурения не промывается;

роторные агрегаты. Функционируют с применением принципов гидравлического бурения;

роторные ручные механизмы. Наиболее простой вид установки. Конструкция не включает в свой состав электродвигатель – вместо него применяется физическая сила. Требует нерационально больших трудовых затрат, поэтому применяется крайне редко.

Бур для ударно-канатного бурения

Пробурить скважину на участке можно не только вращением бура, но и ударно-канатным методом. Для этого вида работ нужна специальная установка, которую тоже можно сделать самостоятельно из подручных материалов.

Имея такое оборудование все работы можно выполнить вообще без помощников, поэтому рассмотрим и процесс изготовления ударного бура.

Для бурения скважины ударно-канатным способом нужно не так уж много: устойчивая рама-тренога, сам ударный бур, прочный трос и лебедка

Чтобы понять, что и как мы будем мастерить, рассмотрим в общих чертах суть ударно-канатных работ.

С большой высоты в намеченное с помощью лопаты или шнека место будущей точки водозабора сбрасывается труба-снаряд – желонка для скважины. Вверху к буру приваривается проушина для троса.

Сбоку в верхней части вырезается отверстие для извлечения пробуренной породы.

Нижняя кромка затачивается или оснащается зубьями, оптимизирующими рыхление грунта. На 5 – 7 см выше условного дна внутри трубы устраивают шариковый или лепестковый клапан для захвата и удерживания разрыхленной породы.

Желонка – незаменимый инструмент при проходке рыхлых песков, галечников, гравийных отложений. Ее зачастую используют в комплексе с прочими бурами. Чередуют со шнеком или стаканом, не способным извлечь рыхлые и насыщенные водой отложения.

Несвязные частицы грунта задерживается внутри желонки благодаря клапану, расположенному внизу корпуса. У шнека, колокола, стакана нет таких преимуществ.

Редко для бурения скважины используется только один снаряд. Чаще всего они применяются в комплексе: глинистые породы бурят шнеками или стаканами, рыхлые и водонасыщенные проходят желонкой

Процедуру сбрасывания бура многократно повторяют. Результатом процесса становится на треть заполненный грунтом корпус и увеличивающаяся на 30-40 см пробоина в поверхности земли.

Наполненную желонку извлекают из ствола с помощью лебедки, переворачивают вниз отверстием и очищают ударами тяжелого молотка.

Затем процесс ударно-канатного бурения возобновляется и повторяется, пока на месте падения бура не образуется скважина той глубины, которую и планировалось получить.

Не обязательно покупать готовую установку – можно самостоятельно изготовить желонку для бурения и чистки.

Если сделать такой ударный бур достаточно тяжелым, то этим днищем он будет резать грунт, словно масло, и не позволит ему высыпаться из своей полости обратно

Создавать один бур в этом случае бессмысленно, поэтому расскажем, как соорудить всю буровую установку вместе со снарядом.

• Выбираем место, где по нашим расчетам и предположениям должна располагаться скважина. Намечаем его, сделав с помощью обычной лопаты небольшое углубление.
• Устанавливаем над ямкой треногу высотой 2-3 метра. Вершину треноги оснащаем хорошо закрепленным блоком для каната. Понадобится ещё и лебедка, которую прикрепляем к опорам. Хорошо, если имеется электрическая лебедка, но ручная тоже подойдет.
• Подготавливаем сам ударный бур. Для этой цели нам будет нужна толстостенная труба, диаметр которой соответствует размеру шахты будущей скважины.

Для изготовления бура берем полоску толстого металла и привариваем её к верхней оконечности трубы, расположив её перпендикулярно продольной оси снаряда.

По осевой линии нашей трубы в приваренной металлической полоске высверливаем отверстие, соответствующее толщине каната, на котором будет закреплен снаряд.

Нижний торец трубы тоже нуждается в обработке: можно сделать на нем зубчатую или кольцевую заточку. Если имеется муфельная печь, можно закалить в ней бур после процедуры заточки.

Бур для ударно-канатного бурения не так-то легко очистить от набившегося в него грунта. Чтобы ускорить эту рутинную операцию, можно сделать не окошко-отверстие, а вертикальную прорезь, проходящую почти через 2/3 в верху трубы.

Колокол – часть ударного бура. Он легко очищается от грунта и может быть заменен, например, на долото, если в процессе бурения скважины попадётся камень

Чем тяжелее бур, тем быстрее можно достигнуть нужного результата, но необходимо учитывать и мощность лебедки, которой предстоит вытягивать бур с грунтом из ствола скважины.

Так вот, если её мощность все же позволяет, снаряд можно утяжелить, разместив в верхней части трубы съёмные металлические грузы.

Вам также может быть интересна информация по обустройству скважины, промывке после бурения и утеплению на зиму, рассмотренная в другой нашей статье.

Как сделать качественную буровую установку самостоятельно?

Наиболее распространенной причиной привлечения бурового оборудования является добыча питьевой воды.

Особенно актуальная задача бурения скважин питьевой воды значительных глубин.

Многие дачники и владельцы частных имений предпочитают для решения рассматриваемых задач привлекать профессионалов и специальные буровые установки, однако доступна возможность получить качественный результат и без привлечения специалистов и профессионального оборудования.

Так как цены на такие услуги начинаются от ста тысяч рублей и выше.

Таким образом, вполне возможно сделать буровую установку своими руками, после чего собственноручно выполнять всю необходимую работу. Актуальность собственноручного производства заключается прежде всего в цене.

Буровое оборудование вполне возможно сделать самостоятельно. Так, ниже предлагается вся информация, необходимая для производства рассматриваемого типа установки. Сначала потребуется подготовить инструменты и материалы.

Вертлюг самодельной буровой установки чертежи

Инструменты и материалы:

• Ножовка по металлу, либо углошлифовальная машинка с диском для нарезания метала;
• Ключ разводного типа №1;
• Инструменты для нарезки наружной дюймовой резьбы – плашки;
• Стальная труба диаметром полдюйма;
• Крест чугунный сантехнический;
• Сгон диаметром в полдюйма.

После того как все инструменты и материалы собраны, можно приступать к работе, относительно тонкостей которой далее будет вестись речь. Процедура изготовления мини буровой установки начинается с подготовки отрезков трубы нужного диаметра, которые впоследствии будут служить в качестве основных элементов приспособления.

Схема устройства опоры для самодельного бура

Алгоритм создания системы с ручным приводом:

1. Для фиксации труб в крест, сгон на их концах следует нарезать резьбу, длина которой будет составлять 2 см;
2. К нескольким отрезкам трубы различной протяженности понадобится приварить стальные пластины с торцевой стороны. Заостренные пластины будут отыгрывать роль наконечников;
3. Чтобы упростить бурение, а также произвести удаление почвы из участка работы, в него производится постоянная подача воды;
4. Для решения этой задачи к одному из отверстий креста посредством переходника нужного диаметра присоединяется шланг от насоса, либо водопровода;
5. Далее все детали необходимо установить в отверстия креста на резьбе с применением сантехнической ПВХ ленты, либо пенькового волокна;
6. К нижней части трубы посредством сгона понадобится присоединить самый несущественный отрезок с наконечником;
7. По окончании работ по бурению скважины, глубина которой достигает одного метра, нужно произвести замену наконечника с отрезком трубы большей длины.

Разумеется, создание буровой компактной установки с электрическим приводом – возможность упростить работу. Автоматический буровой механизм, получающий питание от электросети, значительно эффективнее, работает качественнее, а отверстия в почве получаются быстрее.

Двухопорный ручной самодельный бур на колесах

Другие модели буровых установок

В целом процесс сборки большинства существующих разновидностей буровых установок остается одинаковым. Рама и прочие элементы рассматриваемой конструкции подготавливаются по аналогичной схеме. Может меняться лишь главный рабочий инструмент механизма.

Ознакомьтесь с информацией об изготовлении различных разновидностей установок, сделайте подходящий рабочий инструмент, а затем прикрепите его к опорной раме и соедините с другими требуемыми элементами, используя рекомендации из рассмотренной выше инструкции.

Бурильная установка с «патроном»

Бурильная установка с «патроном»

Главным рабочим элементом такого агрегата является патрон (стакан). Самостоятельно сделать такой патрон можно из толстостенной трубы диаметром 100-120 мм. Оптимальная длина рабочего инструмента – 100-200 см. В остальном же ориентируйтесь по ситуации. При выборе габаритов опорной рамы вам придется учитывать размеры патрона. Продумайте все так, чтобы в дальнейшем вам было удобно пользоваться готовой буровой установкой.

Рабочий инструмент должен иметь как можно больший вес. С нижней части отрезка трубы сделайте треугольные заострения. Благодаря ним почва будет более интенсивно и быстро разрыхляться.

Буровая установка своими руками

При желании можете оставить низ заготовки ровным, но его нужно будет обязательно заточить.

Сделайте несколько отверстий в верхней части стакана для прикрепления каната.

При помощи прочного троса прикрепите патрон к опорной раме. Длину троса подбирайте так, чтобы в дальнейшем патрон мог свободно подниматься и падать вниз. При этом обязательно учитывайте запланированную глубину источника.

Для повышения эффективности земляных работ вы можете подключить собранную установку к электродвигателю. Трос с патроном в такой ситуации будет намотан на барабан редуктора.

Обеспечить очистку забоя от грунта можно путем включения в состав конструкции желонку.

Пользоваться такой установкой очень просто: вы предварительно вручную создаете углубление в месте бурения диаметром, превышающим диаметр рабочего патрона, а затем начинаете поочередно поднимать и опускать патрон в яму, пока не будет достигнута требуемая глубина.

Простая шнековая установка

Основным рабочим элементом подобного механизма является бур.

Чертеж бурового шнекаСхема межвиткового шнекового кольца

Изготовьте бур из металлической трубы, имеющей диаметр 100 мм. На верхней части заготовки сделайте винтовую резьбу, а на противоположной стороне трубы обустройте шнековый бур. Оптимальный диаметр бура для самодельного агрегата — около 200 мм. Пары витков вполне хватит.

Схема разделения диска бура

Прикрепите сваркой к концам заготовки пару металлических ножей. Вы должны закрепить их по такому принципу, чтобы в момент вертикального размещения установки ножи располагались под некоторым углом к почве.

Чтобы работать с подобной установкой было наиболее удобно, подсоедините к тройнику кусок металлической трубы длиной 1,5 м. Фиксацию выполняйте сваркой.

Внутри тройник должен быть оснащен винтовой резьбой. Сам же тройник навинтите на кусок разборной полутораметровой штанги.

Пользоваться такой установкой удобнее всего вдвоем – каждый работник сможет взяться за полутораметровую трубу.

Бурение выполняется в следующем порядке:

• рабочий инструмент углубляется в грунт;
• делается 3 поворота буром;

разрыхленный грунт извлекается и убирается.

Повторяйте цикл до достижения примерно метрового углубления. После штангу придется удлинить при помощи дополнительного куска металлической трубы. Для скрепления труб применяется муфта.

Если запланировано обустройство скважины глубже 800 см, зафиксируйте конструкцию на треноге. Вверху такой вышки должно присутствовать отверстие размерами, достаточными для беспрепятственного движения штанги.

В процессе бурения штангу надо будет периодически наращивать. С увеличением длины инструмента будет ощутимо повышаться и масса конструкции, управлять ею вручную станет очень тяжело. Для удобного подъема механизма используйте лебедку, сделанную из металла либо прочной древесины.

Теперь вы знаете, в каком порядке собираются простые буровые установки и как пользоваться такими агрегатами. Полученные знания помогут вам существенно сэкономить на услугах сторонних бурильщиков.

Изготовление лепестковой желонки

При желании для ударной малогабаритной бурильной установки можно изготовить и такой рабочий инструмент. Делают лепестковую желонку примерно по такой технологии:

• также отрезают от толстостенной трубы кусок длиной около 1 м под корпус;
• от трубы меньшего диаметра отрезают кусок длиной примерно в 15 см;
• из листовой стали вырезают круг, диаметр которого должен быть равен диаметру вырезанной на предыдущем этапе вставки;
• клапан приваривают на пружинные петли;
• стачивают нижнюю часть вставки.

На заключительном этапе изготовленная из отрезка в 15 см конструкция плотно вставляется в корпус желонки и фиксируется болтом.

Сделать лепестковый ударный снаряд для буровой установки, таким образом, проще, чем шариковый. Однако такие конструкции считаются все же менее надежными. Шариковые желонки обычно служат гораздо дольше лепестковых.

Изготовление винтового бура

Схема сборки самодельного бура.

В заводском исполнении шнековый бур представляет собой заточенную и изогнутую в спираль полосу, приваренную к трубе. Изготавливают его из высокопрочных инструментальных сталей. В домашних условиях можно сделать более простой вариант инструмента. Своими руками бур нетрудно изготовить при наличии сварки и слесарного инструмента.

За основу берется металлический профиль круглого сечения или толстостенная труба. К ее торцу приваривается наконечник, который при бурении будет выполнять функцию направляющей. Наконечник можно изготовить из стальной полосы. Для этого ее раскаляют и сгибают в спираль. Нижний конец затачивают под конус. Для надежного крепления к трубе в ней делают прорезь, в которую вставляется верхний край наконечника, после чего конструкция наглухо заваривается.

Чертеж винтового бура.

Следующий этап – установка ножей. Режущие лопасти бура имеют форму полукруга. Их изготавливают из стали толщиной не менее 3 мм. Удачным решением будет использование половинок круга диаметром 100-150 мм от циркулярной пилы. Применяющаяся в кругах сталь отличается высокой прочностью, а зубья помогут срезать не только грунт, но и корни растений. Лопасти приваривают на расстоянии 20 см от острия бура под углом 15-20 градусов к горизонтальной плоскости. Таким образом, угол между ними будет равняться 30-40 градусам. Как вариант, на бур для скважины можно установить два и более ряда лопастей. Чаще всего снизу от основных ножей устанавливают лопасти меньшего диаметра. Это позволяет врезаться в грунт постепенно, прилагая меньше усилий.

Рукоятку-коловорот для бура изготовить просто. Достаточно к трубе приварить держатели. Рукоятка должна крепиться к буру разъемным соединением. По мере углубления в почву бурильная колонна наращивается дополнительными штангами. Длина одной штанги при ручном бурении равняется примерно 1,5 м. Чаще всего для стыковки штанг с буром и между собой используют резьбовые соединения. В некоторых случаях применяют шплинты и хомуты. Соединения должны быть надежными, но при этом легко разбираться, так как поднимать и демонтировать колонну для удаления грунта необходимо через каждые 0,5 м заглубления.

Ручная буровая установка шнекового типа хорошо справляется с песком, глиной и мелким гравием.

Особенности технологии гидробурения

Большинство бурильных технологий используют воду в качестве промывочного агента для удаления породы и грунта из полости скважины. В системе гидробурения вода применяется в качестве одного из инструментов для разрушения породы в полости скважины. На сегодняшний день применяется две схемы гидробурения:

• Дробление грунта совместным действием напора воды и режущих коронок буровой штанги. За счет размягчения грунта для вырезки дна скважины режущей кромкой требуется в 10 раз меньше усилия, чем при сухом и полусухом бурении;
• Размывочная схема гидробурения. Если грунт относительно неплотный и содержит большое количество песка, то скважину можно легко пробить, размывая породу высоким давлением воды.
• Ударное бурение с помощью долота и напора воды.

Важно! Любые высоконапорные схемы требуют применения специального узла-редуктора, устанавливаемого на срез буровой штанги. Редуктор обеспечивает одновременно вращение керна и подачу воды от помпы внутрь штанги

Гидробурение с роторной врезкой

Даже при сильном насыщении глины или суглинка водой разрушить породу только напором воды очень сложно, поэтому для гидробурения используется буровая коронка на вращающей штанге, как на видео:

Штангу вращает электродвигатель через цепную передачу. Замок в верхней части бурового станка обеспечивает установку и сцепление новой штанги с основной трубой без остановки.

Задача коронки — разрушить и измельчить породу до минимального размера, при котором поток обратной воды сможет вынести дробленую массу за пределы ствола. Роторная схема гидробурения существует с прямой или обратной схемой подачи воды. В первом случае вода нагнетается внутрь штанги, охлаждает инструмент, вымывает породу из-под режущих коронок и поднимает породу и грунт через затрубное пространство в шламоотстойник.

Во втором случае вода заливается в скважину через затрубное пространство и выводится через внутреннюю полость штанги. Этот способ гидробурения применяется для случаев, когда необходимо получить максимальное качество стенок скважины и избежать загрязнения водозабора глинистым раствором. Это, в свою очередь, обеспечивает максимальную водоотдачу скважины.

Совместное использование напора воды и режущего инструмента позволяет бурить скважины в известняках, старых глинах, сланцах и пластах с высоким содержанием обломочных фрагментов мягких осадочных пород. Максимальная глубина ствола, как правило, не превышает 50 м.

Размывка породы высоким давлением

Для песка и супесей гидробурение скважин может осуществляться по упрощенной схеме, при которой ствол шахты формируется только за счет размывания зернистой массы грунта. В промышленных условиях подобная схема гидробурения с рабочим давлением до 300 атм. позволяет резать мягкие кварцевые и осадочные отложения. При давлении в 450 атм. режутся кальциты, шпаты и гранит.

Для домашних условий рабочее давление редко превышает несколько десятков атмосфер. Размывочным способом практически невозможно выполнить гидробурение скважины на глубину более 20 м. К положительным сторонам размывочной технологии можно отнести отсутствие роторного станка и упрощение работы. Нередко для гидробурения размывкой применяется только затвор и помпа. Штангу, по которой подается вода под высоким давлением, устанавливают на трехопорный лафет и вращают вручную с помощью воротов.

Для эффективного разрушения породы на дне скважины используют также ударные долота. В этом случае на конце буровой штанги монтируют острозаточенные долота и штыки из твердых сплавов. При нанесении несильных, но частых ударов, с одновременным проворачиванием штанги вокруг оси, острая кромка долота раскалывает небольшие камни на мелкие фрагменты, которые выносятся потоком воды. Способ довольно эффективен для работы на известняковых пластах, но абсолютно не пригоден на вязких и подвижных суглинках.

Источник