Возможность ребенку самостоятельно создать какую либо модель дают различные конструкторы, и в данном материале речь пойдет об использовании в детском творчестве металлического конструктора.
К коробке с металлическим конструктором обычно прилагается инструкция со схемами сборки моделей, которые можно сделать из данного детского конструктора.
В них с разной степенью подробности показано, как собрать тот или иной пример. Для тех, кто только начинает свой путь в конструировании, такое подспорье очень важно, но, в то же время, не надо забывать о том, что практически все металлические конструкторы являются универсальными, даже, если они продаются в тематических коробках с указанием чего-то конкретного. Например, «КОНСТРУКТОР ГРУЗОВОЙ ТЕХНИКИ» — это не значит, что из него нельзя собрать что-то другое.
Важно, что в процессе таких занятий ребенок получит новые навыки и знания об устройстве различных машин и механизмов, а также знания о принципах скрепления деталей между собой и обеспечении жесткости этих соединений, о передаче вращения и использовании шестеренок.
Но вернемся к теме статьи — «Постройка железной дороги из металлического конструктора»
У детей очень популярны железные дороги — поезда ставятся на рельсы и отправляются в путь. В продаже имеются готовые деревянные «железные» дороги, пластмассовые «железные» дороги и точные стендовые копии настоящих поездов, сделанные в масштабе.
Металлический конструктор дает возможность не только самостоятельно, вместе с ребенком, создать действующую модель паровоза и грузового вагона, поставить его на рельсы, но и потом дополнять новыми конструкциями или модифицировать существующий подвижной состав.
Ниже приведен пример ПАРОВОЗА, ГРУЗОВОЙ ПЛАТФОРМЫ и ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНОЙ дороги, сделанный из металлического конструктора чешского производства MERKUR Toys. Основное отличие этих металлических конструкторов от других — это качественная покраска металлических элементов в разные цвета.
Итак, за ТРИ этапа мы предлагаем собрать ОДИН паровоз, ОДИН вагон и ОДИН фрагмент железнодорожного полотна.
Проектирование и сборка паровоза
Тут можно много экспериментировать, от компоновки шасси до вариантов внешнего исполнения. В данном случае для сборки выбран паровоз с приводом от мотор-редуктора. Но, как это часто бывает при моделировании, тут кое-что «поставлено с ног на голову», а именно — привод. В нашем случае для наглядности колеса толкают шатуны.
Сборка модели вагона
После сборки тягового элемента состава — ПАРОВОЗА нам стала точно известна ширина колеи, поэтому можем приступать к изготовлению грузовой платформы с двумя тележками. Можно было ограничиться двухосными вагонами, но, так как были дополнительные диски с ребордами, то мы решили сделать по максимуму и не забыли даже борт сделать опускающимся.
Сборка дорожного полотна
Дорожное полотно собиралось из угловых элементов, а вместо шпал использовались прямые непрофилированные планки из металлического конструктора.
Готовый состав поставленный на рельсы около буровой вышки для попытки добычи нефти в условиях жилого помещения (шутка) ?
Подробнее про создание этой модели с детализацией узлов можно посмотреть на сайте www.merkur.su в разделе «Примеры»- www.merkur.su/primer.html
А вот и видео с действующим паровозом, который тянет вагон по фрагменту железнодорожного полотна.
И ещё, существует много вариантов качественных металлических конструкторов, таких как MERKUR (Чехия), EITECH (Германия) или российского производства, которые отличаются разнообразием деталей, методами их обработки и ассортиментом базовых наборов, представленных на рынке.
Выбирайте и собирайте!
И помните — важно не из какой марки металлического конструктора делается модель, а КЕМ делается и ПОЧЕМУ ?
Удачи и успехов в конструировании!
Буровая установка своими руками
Каждый земельный участок должен обладать собственным источником воды. Обычно, эту проблему решают, осуществляя бурение скважины. Однако, это связанно с большими затратами на услуги бурильщиков. В поисках путей снижения затрат, умельцы пытаются проводить бурильные работы своими силами и многие в этом преуспели. Первое что следует сделать, это изготовить буровую установку. Буровая установка своими руками – это задача не из легких, однако, вполне решаемая.
Виды буровых установок?
На конструкции установки влияет метод, которым вы будете бурить скважину. Во время ударно-канатного бурения выполняется разрушение почвы при помощи груза, бросаемого в скважину. После этого производят извлечение рыхлого грунта, после чего производят повторение цикла, пока скважина не станет достаточно глубокой.
Извлечение грунта вращающимся буром и более простая, и более сложная задача. Более простая, так как требуется меньше физических усилий, а более сложная, так как это более сложные приспособления, они являются более крупными, и стоят дороже. Некоторые элементы, содержащиеся в буровой установке, не могут быть созданы своими силами. Одни элементы вам продадут на специализированном предприятии, другие вам выточит опытный токарь.
Но в итоге вы станете обладателем полностью профессионального агрегата, для которого даже возможно использование на стороне, что открывает возможности для успешного бурового бизнеса.
Малогабаритные бурильные установки(МГБУ) подразделяются на такие виды:
Установки под УКБ — ударно-канатное бурение. Данные установки являются рамой на треугольном основании. В качестве рабочих элементов пользуются тросом к торому прикреплено долото либо желонка.
Установки шенкового типа. В процессе работы данных установок, извлечения грунта производится шенком. Стоит отметить, что во время бурения не выполняют промывку скважины при помощи воды.
Агрегаты роторного типа, в основе работы которых лежит гидробурение.
Агрегаты роторного типа с ручной подачей, являются простейшим вариантом, в котором электромотор заменяется ручным трудом. Так как данный метод бурения связан с высокими трудозатратами, то он применяется не часто.
Чтобы самому изготовить даже самую простую установку для бурения, придется воспользоваться сварочным аппаратом, дрелью и болгаркой, а кроме этого, уметь использовать эти инструменты.
МГБУ под ударно-канатное бурение
Чтобы создать такую буровую установку вам потребуется воспользоваться такими приспособлениями:
- разборной станиной;
- ударным патроном («стаканом»);
- желонкой.
Для облегчения бурильных работ, к установке подключается мотор редуктор, поверх барабана которого наматывают трос к которому прикреплен патрон или желонка. Чтобы обеспечить эффективную работу, придется воспользоваться патроном, весящим примерно 80 кг. Желонкой производится очищение забоя от остатков почвы. Эффективно использовать желонку и в местности с глинистыми грунтами.
Главным рабочим элементом в такой буровой установке является деталь, называемая патроном либо «стаканом». Чтобы изготовить его, придется воспользоваться толстостенной трубой, диаметр которой будет приблизительно 8-12 см, чем более тяжелой будет труба, тем лучше. В нижней части трубы чаще всего вытачивают «зубья», созданные для разрыхления грунта, хотя в этом месте патрон может быть и ровным. Помимо этого, нижняя кромка в «стакане» чаще всего затачивается. В верхней части просверливаются отверстия, для надежного закрепления каната. Патрон может быть в длину от 1 до 2 м.
Прежде чем начинать работы, лучше пробурить в земле дырку, в которую вы будете опускать «стакан». Это отверстие должно иметь немного больший диаметр чем патрон.
Шнековая МГБУ (мало габаритная буровая установка)
Шнековая буровая установка своими руками строится вокруг главного рабочего элемента — бура. Чтобы его изготовить следует воспользоваться стальной трубой 10 см с диаметре. На верхнем конце трубы обустраивается наружная винтовая резьба. Противоположный конец снабжается шнековым винтом, диаметр которого приблизительно равен 20 см. Можно ограничится одним — двумя витками в шнеке. На концы шнека приваривают пару ножей из стали так, чтобы при установке трубы в вертикальное положение между ними и горизонтальной поверхностью был угол.
Для обеспечения более удобного вращения бура, следует выполнить сварку еще одного отрезка трубы (примерно 1,5 м) и тройника с внутренней винтовой резьбой. Навинчивание тройника выполняется на разборную штангу. Такая штанга тоже должна быть 1,5 м в длину.
Буровая установка состоит из: 1 – бура; 2 – воротка; 3 – тройника; 4 – разборной штанги; 5 – муфты; б – треноги; 7 – отверстия; 8 – лебедки; 9 – зубчатого колеса.
Производиться углубление бура в почву, с последующим троекратным его поворотом, после чего он извлекается, для удаления разрыхленного грунта. Данные действия повторяются, пока глубина отверстия не приблизится к одному метру. После этого, штанга должна быть удлинена. Для этого, посредством муфты на неё монтируют еще одну часть трубки из стали. Чтобы сделать скважину, глубина которой превышает 8 м, придется осуществить закрепление конструкции на специальную вышку-треногу.
Верхняя часть данного агрегата должна обладать отверстием, через которое будет осуществляться свободное движение штанги. Так как штанга будет становиться все более тяжелой, чтобы её поднять потребуется использование лебедки. Вышку можно сделать как металлической, так и деревянной.
Такая буровая установка в рабочем состоянии показана на видео ниже:
Конструкция надежной буровой установки
Для изготовления буровой установки, обладающей достаточной надежностью и позволяющей заниматься буровыми работами профессионально, обязательной является покупка ряда составляющих, которые изготавливаются на заводах, оборудованных высокоточной техникой. Потребуется покупка следующих элементов:
- вертлюга;
- буровой штанги;
- лопастного бура;
- мотор-редуктора;
- мотопомпы и рукава;
- шланга, через который подается буровой раствор.
Рама под монтаж данных элементов может быть изготовлена своими силами из такого материала, как прочная сталь.
Использование вертлюга необходимо чтобы передавать движущий момент между мотором-редуктором и буром, и чтобы подавать промывочный раствор. Корпус вертлюга содержит подвижную часть, на которую производиться крепление буровых штанг. По специальному герметичному патрубку осуществляется подача промывочной жидкости.
Хоть этот элемент и не является сложным с конструктивной точки зрения, его качество сказывается на длительности службы установки. В связи с высокими нагрузками, чтобы изготовить вертлюг, нужно пользоваться высокопрочной сталью, выдерживая минимальные зазоры движущихся элементов конструкции. Срок службы некачественного вертлюга закончиться после того, как вы изготовите несколько скважин.
Буровая штанга выбирается с расчетом на то, каким типом бурения вы будете пользоваться (ударным, вращательным, с промывкой и т.д.). Сечение штанги может быть круглым или шестигранным. При помощи неё происходит передача движущего момента прямо на бур. При работе, происходит погружение штанги все ниже, и она нуждается в наращивании. Чтобы выполнить соединение, пользуются специальными замками, на которых нарезана специальная коническая или трапециевидная (прямоугольная) резьба, обеспечивающая наиболее надежную сцепку. Через внутреннее сечение штанги в полость скважины подается вода, при помощи которой происходит размягчение грунта, и процесс бурения становится более быстрым и успешным.
Бур является рабочим элементом, предназначенным для того, чтобы размельчать грунт. Чтобы бурить профессионально, следует пользоваться специальными трехлопасными бурами, вращение которых производиться циклически. Бур может быть от 8 до 35 см в диаметре. Для изготовления данного элемента используется качественная сталь, снабженная высокопрочными пластинами, к примеру, ВК-8. В местности с твердыми грунтами рекомендуют бурить несколькими проходами. Начинают с так называемого разведочного бурения (бур на 8 см), после этого, скважина проходится при помощи буров, имеющих больший диаметр, пока ширина отверстия не приблизится к требуемым размерам.
На этом и окончим. Прочитав данный материал вы имеете представление о том как делается буровая установка своими руками, осталось только реализовать теоретические познания на практике.
Инструкции и схемы сборки к металлическим конструкторам
В данном разделе собраны все инструкции по сборке всех металлических конструкторов, выпускаемых «Десятым королевством».
Он выручит в том случае, когда вы потеряли схему сборки. Ее здесь можно легко скачать.
Кроме этого, приобретя один или несколько металлических конструкторов с большим количеством деталей, вы можете подобрать модели и.
Читать далее →
Инструкции и схемы сборки к металлическим конструкторам
В данном разделе собраны все инструкции по сборке всех металлических конструкторов, выпускаемых «Десятым королевством».
Он выручит в том случае, когда вы потеряли схему сборки. Ее здесь можно легко скачать.
Кроме этого, приобретя один или несколько металлических конструкторов с большим количеством деталей, вы можете подобрать модели и конструкции, которые можно легко собрать из этих деталей. И совсем не надо покупать при этом новый конструктор. Может статься, что все детали, которые входят в состав металлического конструктора, который вы собираетесь купить, у вас уже есть в наличии. Зачем тогда покупать новый? Просто скачайте новые схемы сборки.
Посмотрев схемы сборки, вы можете взять некоторые готовые решения из любой модели и применить его при сборке той модели или механизма, которые придумали лично вы или ваш ребенок.
Наконец, все схемы сборки выложены в нормальном качестве, и порой с экрана пользоваться ими легче, чем с бумажного носителя упаковки.
Всегда с вами, коллектив «Десятого королевства».
Источники: http://www.terrakid.ru/master-classes/pervye-shagi-nachinayushchego-robototekhnika/644-postrojka-zheleznoj-dorogi-iz-metallicheskogo-konstruktora, http://sdelaj-sam.com/burovaya-ustanovka-svoimi-rukami/, http://www.10kor.ru/faq/konstruktory-metallicheskie/
Конструктор металлический. №7. 148 деталей. Обзор.
10M45S
Обзор металлического конструктора для детского творчества. «Конструктор металлический №7». Рекомендовано детям 6-10 лет. 148 деталей. Производство РФ. Нижний Новгород.
Конструктор металлический для уроков труда №3
2M10S
Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http://vk.com/chipidip,
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip
*
Уже ни у кого не вызывает сомнения, что для полноценного развития ребенка в современном мире ему просто необходимо творческое мышление и развитие интеллекта. Различные наборы для детского творчества помогут ему в этом. Существует несколько типов таких наборов. Металлические …
Конструктор металлический «Эйфелева башня»
2M56S
Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте — http://vk.com/chipidip,
и Facebook — https://www.facebook.com/chipidip
*
Для полноценного развития ребенка в современном мире ему просто необходимо творческое мышление и развитие интеллекта. Возможность почувствовать себя настоящим творцом ребенку даст конструктор. Металлические конструкторы незаменимы, если речь идет о развитии детской мелкой мо…
СДЕЛАЛ НЕФТЯНУЮ ВЫШКУ
6M3S
По просьбе зрителя ,сделал сувенир в виде нефтяной ,насосной вышки из небольшого набора подручных материалов !Поблагодарить автора за идеи : )
Web Money R381717651217
Сбербанк 639002279004136019
Часть 3. Самодельная буровая установка МГБУ
8M26S
После мучений с гидробурением и ручным шнековым, мы решили сделать малогабаритную буровую установку своими руками.
Делали ее из того что было специально ничего не покупалось.
Конструкция получилась разборная.
Теги: буровая установка,буровые установки,установовк,установкой,для скважин,для бурения,скважин на воду,скважина,МБУ,МГБУ,ш…
Как сделать нефтекачалку из железного конструктора?!
4M16S
Металлические конструкторы
1M32S
http://inteltoys.ru/catalog/75/
Металлический конструктор с болтовым соединением — это именно то, что нужно вашему юному инженеру! Занятия с конструктором способствуют развитию пространственного мышления, конструкторских навыков, внимания и воображения. Дети учатся планировать и организовывать свою деятельность, добиваться результатов.
DIY — МИНИ-ЛУК ИЗ ЗУБОЧИСТОК!
8M47S
Мой второй канал -https://www.youtube.com/channel/UCSF6ewY9LS8GnbphwvnZpUg
Видео с 2-х метровым Киндером — https://www.youtube.com/watch?v=Dwq_5PLL4a4
►Новый канал с экспериментами — https://goo.gl/XVvzvM
►INSTAGRAM — https://www.instagram.com/mamixofficial/
►Группа в Вк — https://vk.com/mam1xmage
Строим из железного конструктора:стул 1 чясть
9M48S
Действующий макет нефтяной качалки с электрическим дозатором напитков
3M9S
Читайте описание + фото на сайте Гильдии макетчиков: http://www.gildmaket.ru/gallery/portfolio/izgotovlenie-maketov-obektov-neftegazovogo-kompleksa/usovershenstvovannaya-dejstvuyuschaya-model-neftyanogo-stanka-kachalki-s-dozatorom-krepkih-napitkov/58
РИМАМИД на нефтекачалке ПЦ-60!
4M26S
Испытание звёздочек и шестерней изготовленных из метериала римамид в цепном приводе нефтекачалки в компании Татнефть.
как читать чертежи металлоконструкций
17M3S
Как читать чертежи металлоконструкций коротко о схемах, разрезах узлах, КМ, КМД и т.д. http://klyshko.ru/kak-chitat-chertezhi-metallokons/
Как читать чертежи КЖ, АР примеры актов, схем журналов здесь http://stroika.kosmil.ru/
Как читать чертежи АР с нормальным звуком смотрите здесь https://youtu.be/YQgSYsa3i4M
КАК ПОСТРОИТЬ МАШИНУ ВРЕМЕНИ НА ТЕЛЕФОНЕ В МАЙНКРАФТ ПЕ 100% ТРОЛЛИНГ ЛОВУШКА MINECRAFT PE МУЛЬТИК
11M11S
►Мои аккаунты:
»Второй канал- https://goo.gl/jXotVf
»Подписка- https://goo.gl/2XOml6
»Я в Вк- https://vk.com/compot
»Я в Instagram- https://goo.gl/nS3WHe
»Я в Twitter- https://twitter.com/CoolCompot
»Я на Twitch- http://www.twitch.tv/tastycompot
»Мой Steam- https://goo.gl/v1hhc6
►Всем привет! Сегодня учёный нуб играет на телефоне в майнкрафт пе. Нуб построил машину времени в майне пе, телепорт…
Настольная модель нефтяной буровой вышки
21S
Серия уникальных моделей ручной работы на солнечных батареях
???NOLego: Lepin 02071 Шахта — Точная копия LEGO 4204 Шахта☢️
9M27S
Конструктор Lepin 02071 Шахта — Аналог Lego 4204 Шахта , 638 деталей, арт. C51017W
Конструкторы для данного раздела предоставил интернет-магазин «Сезон Продаж» — https://sezon-p.ru/
Для подписчиков канала #LevMan магазин предоставляет скидку 10% при заказе необходимо указать кодовое слово «LevMan»
Так же если Вас интересуют обзоры на другие конструкторы аналоги лего, то выбирайте на сайте и…
Теги: LevMan,ЛевМен,обзоры,Конструкторы,аналоги,лего,Lepin,02071,шахта,Lego,city,сити,лего сити,лего шахта,конструктор,новы…
Машина Коула обзор Лего
1M26S
Обзор машины Коула Ниндзяго
Моя первая буровая установка.
2M15S
Лего «ниндзяго» машина Коула
1M59S
Внимание: Обращение к посетителям
Буровая установка или или просто буровая — это комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин и выполняющий одну, главную работу — делать дыру для краника, из которого польются «живые деньги» в виде нефти или газа.
Репортаж о глубоком бурении на глубине 3-4 км под землей. Для любителей суровой техники.
Оренбургская область. Облет буровой установки в процессе монтажа:
Оренбургская степь невероятной красоты, как на картине:
Первая посадка — у буровой 5115. Буровая установка ZJ50DBS
производства китайской компании Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co. Ltd. Здесь буровые называют станками. Одна буровая установка стоит порядка 15 млн. долларов:
Буровые очень прожорливы — такой станок употребляет по 4 тонны дизельного топлива в час.
Насосы для закачки бурового раствора. Такой раствор, подаваемый по трубам в скважину, вращает бур с алмазными насадками:
Как уже говорилось, буровая на разведанном месторождении выполняет одну, главную работу — делает дыру для краника, из которого польются живые деньги. Нефте- или газодобывающая компания заказывает такую работу на своей земле и щедро платит за нее:
Глубина такой скважины — 3-4 км. Причем, идти она может не вертикально, а под углом. Вышка стоит здесь, а скважина бурится где-нибудь в километре отсюда.
Рабочие в приватной беседе похвалили свою буровую: «Хороший станок, надежный»:
Наши транспортные средства — в одном Ми-8 летят акционеры, в другом — журналисты:
Взлетаем:
Вторая посадка у буровой №13 (скважина 4015) на Лебяжинском месторождении. Здесь, на нефтяных полях, принадлежащих ТНК-BP, работает компания «Газпром Бурение». Эта буровая ничем не отличается от той, где мы были час назад:
Желтое — это не горка, а желоб аварийной эвакуации с буровой:
Облетев пятнадцать буровых в разных стадиях монтажа и работы, мы попрощались с Оренбургом и отправились в Новый Уренгой.
Мы летим за 200 км, где на берегу Тазовской губы работает буровая №7 компании «НЭУ». Облачность низкая, погоды нет, нас долго не выпускали из аэропорта и вертолет летит низко, над самой тундрой:
Где-то там, недалеко по местным меркам, в тот день летал с журавлями :
Тазовская губа
— часть Обской губы Карского моря. Это уникальное Юрхаровское месторождение — 100 миллиардов кубометров газа:
Подлетаем к буровой. Она уже немало потрудилась в этом месте:
После посадки наши вертолет сразу начало засасывать в песок. Потом еле взлетели:
Здесь уже все знакомо и я, кажется, начинаю неплохо разбираться в технологии бурения:
Жилой комплекс для вахтовых рабочих газоперерабатывающего завода:
Трудные дороги Ямала. Грузовик застрял:
По пути в Новый Уренгой облетели усовершенствованную буровую ВТБ-Лизинг — установка поставлена на рельсы и движется по ним. Все отечественного производства. Колоссальная экономия времени на разборку/сборку станка. Он так и передвигается в собранном состоянии:
Ну и под конец пара кадров с одного из участков хранения буровых. В тот день на этом участке находились на хранении четыре установки, которые планируются к модернизации:
Бурение скважины на участке – задача масштабная. Услуги профессиональной бригады не всякому владельцу дома по карману, а нанимать “кустарей” – это, в большинстве случаев, только деньги выбрасывать.
Проще выполнить все работы самостоятельно: и работаешь для себя старательнее, и расходов меньше. Вдобавок, если сделана буровая установка своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами бурения.
Мы расскажем вам, как сделать станок для проходки вручную водозаборной выработки на участке. Представленные нами сведения опираются на практический опыт самостоятельных бурильщиков. Для полноты восприятия непростой темы предложенная информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео.
Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.
Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.
Галерея изображений
Бурение скважин – это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки.
В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.
Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.
В первом случае с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.
Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.
Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.
Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом – узким цилиндром без клапана на дне.
Желонку используют для подъема всех видов несвязных грунтов: песков, щебенистых, гравийных и галечниковых отложений. Ее применяют для расчистки дна скважины и в период эксплуатации выработки для удаления илистых отложений
Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.
Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.
За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода – длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.
В ручном бурении чаще всего приходится сочетать ударно-канатные способы с вращательными, потому лучше запастись минимальным набором снарядов, представленном на схеме
Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.
Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова , внедряясь все глубже в землю с каждым витком.
Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.
Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.
На схеме показан вариант буровой установки, изготовленной своими руками, а также результат: относительно компактное устройство для бурения скважин
Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.
Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.
Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.
Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.
Изготовление ударно-канатной буровой установки
Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.
Если проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.
Ударно-канатное бурение выполняется с помощью тяжелого снаряда – желонки. Ее бросают вниз с высоты, грунт разрушается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство извлекают и очищают
На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.
Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.
В ударно-канатном бурении используется желонка длиной около 1,2 – 2,0 метров. Снаряд должен быть достаточно тяжелым, чтобы разбивать грунт и вытаскивать его на поверхность в большом количестве
Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.
Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:
- Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
- Сделать клапан в нижней части снаряда.
- Приварить сверху защитную сетку.
- Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
- Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
- Сделать треногу из металлических труб.
- Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
- Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.
Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.
Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.
Лепестковый клапан желонки состоит из круглого куска металла, который перекрывает просвет внизу стакана, а также пружины, удерживающей его в закрытом состоянии
Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.
Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.
В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.
Для изготовления шарового клапана желонки нужен металлический шар диаметром около 60 мм. Такой элемент можно достать из большого подшипника
Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.
Если при бурении выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.
Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.
Треногу для ударно-канатного бурения можно сделать из металлической трубы, но для недолговременного использования подойдет и прочная древесина, например брус 150-200 мм
На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.
Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.
Сооружение станка для шнекового бурения
Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.
На схеме наглядно представлено устройство буровой установки на металлическом каркасе с вертлюгом, буром, электрической лебедкой и мотором-редуктором (+)
Бур изготавливают следующим образом:
- К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
- К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
- Ножи подвергают заточке.
- К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
- Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
- На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.
Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.
В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.
Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.
Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.
Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.
На схеме изображена конструкция вертлюга для малогабаритной буровой установки. Через боковой патрубок внутрь шахты подается промывочная жидкость (+)
Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.
Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.
В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.
Если есть желание профессионально заняться , то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.
Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.
Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.
Вертлюг для буровой установки, изготовленной своими руками, можно также сделать самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленную модель такого устройства
Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.
Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.
Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.
Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.
Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.
На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.
На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.
Буровое долото подходит для работы на твердых и мягких грунтах. Такой бур можно изготовить из подручных материалов
Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.
Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:
Видео #2. Вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:
Видео #3. Использование желонки для ударно-канатного бурения:
Самодельная установка для бурения скважин – не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.
). Буровой инструмент
включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на
какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное
движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.
Рис.
4.7.
По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность
скважины обеспечивается поворотом долота во время работы.
Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент
периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку,
похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в
смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных
частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью.
При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.
По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой
инструмент и бурение продолжается.
Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают об-
садную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.
В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин
ударное бурение в нашей стране не применяют.
Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения. При данном способе породы дробятся не ударами, а
разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая
нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от
вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение)
или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового
двигателя), установленного непосредственно над долотом.
Турбобур – это гидравлическая турбина, приводимая во вращение с
помощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур
представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения
жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности.
Винтовой двигатель – это разновидность забойной гидравлической
машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной
жидкости в механическую энергию вращательного движения использован
винтовой механизм.
Буровые установки, оборудование и инструмент
Бурение скважин осуществляется с помощью буровых установок,
оборудования и инструмента.
Буровые установки. Буровая установка – это комплекс наземного
оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке
скважины. В состав буровой установки входят (рис. 4.8):
- буровая вышка;
- оборудование для механизации спуско-подъемных операций;
- наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;
- силовой привод;
- циркуляционная система бурового раствора;
- привышечные сооружения.
увеличить изображение
Рис.
4.8.
Выпускаются отечественные буровые установки:
Буровая вышка – это сооружение над скважиной для спуска и
подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и
обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех
бурильных труб между собой длиной 25 36 м) после подъема их из
скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.
Различают два типа вышек: башенные и мачтовые. Их
изготавливают из труб или прокатной стали.
Башенная вышка представляет собой правильную усеченную
четырехгранную пирамиду решетчатой конструкции. Ее основными
элементами являются ноги, ворота, балкон верхнего рабочего,
подкронблочная площадка, козлы, поперечные пояса, стяжки, маршевая
лестница.
Вышки мачтового типа бывают одноопорные (рис. 4.9) и
двухопорные (Л-образные). Последние наиболее распространены (рис. 4.10).
А-образные вышки более трудоемки в изготовлении и поэтому
более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на
место и затем монтировать.
Основные параметры вышки – грузоподъемность, высота, емкость
«магазинов» (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и
нижнего оснований; длина свечи, масса.
Грузоподъемность вышки – это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в
процессе всего цикла проводки скважины.
Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из
скважины и от величины которой зависит продолжительность
спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее
число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене
бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки
колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность
вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300 500
м используется вышка высотой 16 18 м, глубину 2000 3000 м –
высотой – 42 м и на глубину 4000 6500 м – 53 м.
Емкость «магазинов» показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 168 мм может быть размещена в них.
Практически вместимость «магазинов» показывает на какую глубину
может быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки.
Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы
буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования,
бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных
операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2×2 м или
2,6×2,6 м, нижнего 8×8 м или 10×10 м.
Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.
Оборудование для механизации спуско-подъемных операций
включает талевую систему и лебедку. Талевая система состоит из
неподвижного кронблока (рис. 4.11), установленного в верхней части
буровой вышки, талевого блока (рис. 4.12), соединенного с кронблоком
талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а
другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. Талевая система
является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке
предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а
также для снижения скорости движения бурильного инструмента,
обсадных и бурильных труб.
По характеру воздействия на горные породы способы бурения подразделяются:
· механический,
· термический, физико-химический,
· электроискровой.
Наиболее широко применяются способы, связанные с механическим воздействием на горные породы. Механическое бурение осуществляется ударным и вращательным способами.
Ударное бурение скважин широко распространено при геолого-разведочных работах на воду, инженерно-геологических изысканиях, открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых, вентиляции горных выработок.
Ударное бурение
.
Буровой снаряд под собственным весом сверху падает на забой, разрушая долотом породу. Для равномерной обработки забоя и придания скважине цилиндрической формы необходимо после каждого удара снаряд поворачивать на некоторый угол. По мере разрушения породы канат постепенно сматывают с барабана лебедки, подавая долото вслед за продвигающимся забоем.
Принципиальная схема ударно-канатного механического бурения изображена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема ударно-канатного бурения
1 – долото
2 – ударная штанга
3 – раздвижная штанга
4 – канатный замок
5 – канат
9 – мачта
10, 12 – ролики
13 – барабан лебедки
Долото (рисунок 2) служит для разрушения породы на забое и обработки стенок скважины. Основные элементы долота — рабочая головка с лезвиями 1, корпус 2,
шейка с плоскими выемками 3для захвата инструментальным ключом и резьбовой конус 4для соединения с нижним концом ударной штанги.
В зависимости от разбуриваемых пород применяют долота с головками разной формы:
· плоское;
· крестовое;
· широкобортное.
![]() |
Рисунок 2. Долота для долота ударно-канатного бурения:
а-плоское; б-крестовое; в — широкобортное
В процессе бурения на забое скважины должна быть вода, в которой частицы разрушенной породы находятся во взвешенном состоянии. При достижении определенной величины плотности шлама долбление породы прекращают, лебедкой извлекают снаряд на поверхность и проводят чистку скважины.
Для предотвращения осыпания стенок в скважину спускают обсадные трубы.
Вращательное бурение.
При бурении нефтяных и газовых скважин применяют вращательный метод, при котором скважина как бы высверливается непрерывно вращающимся долотом. Разбуренные частицы породы в процессе бурения выносятся на поверхность непрерывно циркулирующей струей бурового раствора или нагнетаемым в скважину воздухом или газом. В зависимости от местонахождения двигателя вращательное бурение разделяют на роторное двигатель находится на поверхности и приводит во вращение долото на забое колонной бурильных труб и бурение с забойным двигателем (гидравлическим или при помощи электробура) — двигатель переносится к забою скважины и устанавливается над долотом.
Процесс бурения состоит из следующих операций: спуско-подъемных работ (опускание бурильных труб с долотом в скважину до забоя и подъем бурильных труб с отработанным долотом из скважины) и работы долота на забое (разрушение породы долотом). Эти операции периодически прерываются для спуска обсадных труб в скважину, чтобы предохранять стенки скважины от обвалов и разобщить нефтяные (газовые) и водяные горизонты.
Одновременно в процессе бурения скважин выполняют следующие вспомогательные работы: отбор керна, приготовление промывочной жидкости (бурового раствора), каротаж, замер кривизны, освоение скважины с целью вызова притока нефти (газа) в скважину и т. п. В случае аварии или осложнения (поломка бурильных труб, прихват инструмента и т.д.) возникает необходимость в дополнительных (аварийных) работах. Схема буровой для осуществления вращательного метода бурения показана на рисунке 3.
![]() |
Рисунок 3. Схема буровой установки для глубокого
вращательного бурения:
1 — долото; 2 — гидравлический забойный двигатель (при роторном бурении не устанавливается); 3 — бурильная труба; 4-бурильный замок; 5-лебедка; 6-двигатели лебедки и ротора; 7-верглюг; 5-талевый канат; 9-талевый блок; 10 крюк; 11-буровой шланг; 12-ведушая труба; 13-ротор; 14-вышка; 15-желоба; 16-обвязка насоса; 17-буровой насос; 18-двигатель насоса; 19-приемный резервуар (емкость)
Самая верхняя труба в колонне бурильных труб не круглая, а квадратная (она может быть также шестигранной или желобчатой). Она называется ведущей бурильной трубой. Ведущая труба проходит через отверстие круглого стола (ротора) и при бурении скважины по мере углубления забоя опускается вниз. Ротор помещается в центре буровой вышки. Бурильные трубы и ведущая труба внутри полые. Ведущая труба верхним концом соединяется с вертлюгом. Нижняя часть вертлюга, соединенная с ведущей трубой, может вращаться вместе с колонной бурильных труб, а его верхняя часть всегда неподвижна.
К отверстию (горловине) неподвижной части вертлюга присоединяется гибкий шланг, через который в процессе бурения закачивается в скважину промывочная жидкость при помощи буровых насосов. Жидкость через ведущую трубу и всю колонну бурильных труб попадает в долото и через отверстия в нем устремляется на забой скважины (при бурении гидравлическим двигателем промывочная жидкость вначале поступает в него, приводя вал двигателя во вращение, а затем в долото.) Выходя из отверстий в долоте, жидкость промывает забой, подхватывает частицы разбуренной породы и вместе с ними через кольцевое пространство между стенками скважины и бурильными трубами поднимается наверх, где направляется в прием насосов, предварительно очищаясь на своем пути от частиц разбуренной породы.
К верхней части (неподвижной) вертлюга шарнирно прикреплен штроп, при помощи которого вертлюг подвешивается на подъемном крюке, связанном с подвижным талевым блоком. На самом верху буровой вышки установлен кронблок, состоящий из нескольких роликов. Во время бурения колонна труб висит на крюке и опускается по мере углубления. Как только долото срабатывается, всю колонну труб поднимают на поверхность для его замены.
Пробурив с поверхности земли скважину на глубину 30-600 м, в нее спускают кондуктор, служащий для перекрытия слабых (неустойчивых) пород или верхних притоков воды и для создания вертикального направления ствола скважины при дальнейшем бурении. После спуска кондуктора проводят цементирование (тампонаж), т.е. закачивают цементный раствор через обсадные трубы в кольцевое пространство между ними и стенками скважины. Цементный раствор, поднимаясь вверх, заполняет затрубное пространство. После затвердения цементного раствора бурение возобновляется.
В скважину спускают долото, диаметр которого меньше диаметра предыдущей обсадной колонны. Затем в пробуренную до проектной глубины скважину опускают колонну обсадных труб (эксплуатационную колонну) и цементируют ее. Цементирование проводят для того, чтобы изолировать друг от друга водоносные и нефтеносные пласты. Если при бурении под эксплуатационную колонну возникают большие осложнения, препятствующие успешному бурению, то после кондуктора спускают одну или две промежуточные (технические) колонны.
Цель
работы
: Изучить назначение, устройство основных узлов и агрегатов буровых установок для глубокого бурения нефтегазоносных скважин, технические характеристики установок, главные параметры, порядок проведения скважин, провести выбор класса установки, а также рассмотреть основные конструкции и параметры буровых вышек, применение вышек и расчет их параметров.
Основные положения
: Нефтегазоносной скважиной (рисунок 1) называется вертикальная или наклонно-горизонтальная выработка в массиве горных пород глубиной 500-8000 м до поверхности продуктивного пласта, при этом осевая протяженность скважины значительно превышает ее диаметр. Поиск, разведка и извлечение нефти и газа более чем в 90% производится через скважины, которые создаются буровыми установками путем вращательного или ударно-вращательного бурения. Интервалы скважины (направление, кондуктор, технические промежуточные колонны, эксплуатационная колонна) после бурения обсаживаются для предотвращения обвалов стенок специальными обсадными колоннами (рисунок 2).
Рисунок 1 — Конструкция скважин:
а — профиль; б — концентрическое расположение обсадных колонн в стволе скважины; в — графическое изображение конструкции скважин; г — рабочая схема конструкции скважины
Буровая установка (рисунки 2а, 2б) — это техническая система, включающая комплекс наземного оборудования (вышка, привышечные сооружения, силовой привод, лебедка, талевая система с кронблоком и талевым блоком, вращатель — ротор, оборудование для бурового раствора, вертлюг), которая, взаимодействуя с погружным оборудованием (буровая колонна, инструмент — долото), осуществляет технологический процесс проведения скважины.
Бурение скважин было изобретено до нашей эры в Китае, а позже забыто. В разных частях света издревле применялся принцип бурения для добычи соли и питьевой воды. Но в XIX в. бурение было взято на вооружение нефтедобытчиками и вновь возродилось. Это не было принципиально новым промышленным методом добычи, скорее заимствованным у добытчиков соли и бурильщиков водяных колодцев как метод, обеспечивавший более глубокое проникновение в недра земли и более эффективную добычу «земляного масла» (нефти).
Рисунок 2а — Буровая установка
С бурения первых промышленных скважин на нефть и начинается собственно история добычи нефти.
Первой, по настоящему нефтяной скважиной, целенаправленно пробуренной для добычи «черного золота», принято считать скважину, пробуренную в США в 1859 году в местечке Тайтусвилл (штат Пенсильвания) изыскателем Эдвином Дрейком по поручению бизнесмена Джорджа Бисселя.
В России первая скважина на нефть была пробурена в 1865 году в долине реки Кудако на Кубани.
В Республике Казахстан началом промышленного освоения ее запасов считается 29 апреля 1911 года, когда после года с начала бурения на промысле Доссор в местечке Карашунгул дала нефть с глубины 225 м скважина № 3. Скважина фонтанировала в течение 30 часов и дала 16700 пудов нефти.
Техника и технология бурения постоянно совершенствуются. Основным методом бурения на суше и на шельфе моря является вращательное (роторное, погружными бурами, верхнеприводное) с использованием шарошечных долот. Самая глубокая эксплуатационная скважина на нефть пробуренная на суше имеет глубину 6300 м (США, Калифорния), а пробуренная на море, включая толщу воды, — 7700 м (Мексиканский залив). Самая глубокая газовая эксплуатационная скважина — 8900 м (США, Техас). Максимально достигнутая глубина скважины 12100 м (Россия, Кольский полуостров). Одним из важнейших технологических достижений последних лет является развитие наклонно-направленного и горизонтального бурения: если в 1988 г. в мире было пробурено 200 скважин с горизонтальным стволом, то в 2010 г. — более 6000. При этом протяженность скважин достигла 10 км.
Рисунок 2б — Схема буровой установки для глубокого вращательного бурения: 1 — талевый канат; 2 — талевый блок; 3 — вышка; 4 — крюк; 5 — буровой шланг; 6 — ведущая труба; 7 — желоба; 8 — буровой насос; 9 — двигатель насоса; 10 — обвязка насоса; 11 — приемный резервуар (емкость); 12 — бурильный замок; 13 — бурильная труба; 14 — гидравлический забойный двигатель (при роторном бурении не устанавливается); 15 — долото; 16 — ротор; 17 — лебедка; 18 — двигатели лебедки и ротора; 19 — вертлюг
Рисунок 3 — Функциональная схема буровой установки (цифрами указаны передаточные элементы)
1 — переводник и центратор; 2, 3 — переводник ведущей бурильной трубы и вертлюга; 4 — буровой крюк; 5 — ведущая ветвь каната; 6, 7, 9 — трансмиссия лебедки и роторного вращателя (ротор); 8 — линия высокого давления подачи бурового раствора в скважину; 10 — зажимы (клиновые вкладыши) ротора
Главными параметрами буровых установок являются допустимая нагрузка на буровом крюке талевой системы и глубина бурения скважины. По этим показателям буровые установки СНГ (выпуска Волгоградского завода буровой техники и Уралмаша) делятся на 11 классов (таблица 1)
Таблица 1. Технические характеристики буровых установок СНГ
| Показатели | Тип буровой установки | ||||||||||
| Условная глубина бурения, м | |||||||||||
| Расчетная мощность на входном валу подъемного агрегата, кВт | |||||||||||
| Расчетная мощность привода ротора, кВт | |||||||||||
| Мощность бурового насоса | |||||||||||
| Скорость подъема крюка при расхаживании колонны, м/с | |||||||||||
| Скорость подъема элеватора (без нагрузки), м/с | |||||||||||
| Высота основания (отметка пола буровой), м | |||||||||||
| Просвет для установки стволовой части превенторов, м | |||||||||||
| Масса установки, т | |||||||||||
| Допускаемая глубина бурения, м |
Примечание: Установки БУ-10000 и БУ-12500 выпускаются заводом Уралмаш по специальному заказу.
Назначение основных узлов и агрегатов буровой установки
Буровая вышка
— это сооружение над скважиной для спуска — подъема бурового инструмента, бурильных и обсадных труб, забойных двигателей, размещения бурильных свечей (соединений 2-3 бурильных труб) после подъема их из скважины, а также для защиты буровой бригады от атмосферного влияния.
нефтегазоносная скважина буровая установка
Талевая система
предназначена для уменьшения натяжения талевого каната, снижения скорости движения бурового инструмента, обсадных и бурильных труб и состоит из неподвижного кронблока (рисунок 6) в верхней части вышки, талевого блока (рисунок 7), соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно внизу буровой вышки и бурового крюка.
Буровая лебедка
служит для выполнения следующих операций:
спуска-подъема бурильных и обсадных труб;
удержания на весу бурового инструмента;
подъема различных грузов и оборудования.
Вертлюг
— это механизм, соединяющий невращающуюся талевую систему с буровым крюком с вращающейся буровой колонной и обеспечивающий подачу бурового раствора для охлаждения бурового инструмента и выноса шлама с забоя скважины.
Буровые насосы
служат для нагнетания бурового раствора в скважину. При глубоком бурении используются двухцилиндровые поршневые насосы двойного действия или многоцилиндровые одинарного действия. Промывочная жидкость под давлением по напорному рукаву от насоса подается к перемещающемуся вертлюгу и далее по ведущей трубе и буровой колонне к инструменту.
Роторный вращатель (ротор
) передает через ведущую буровую трубу вращение бурильной колонне и инструменту, поддерживает на весу колонну бурильных или обсадных труб и воспринимает реактивный крутящий момент бурильной колонны, при оснащении ее погружным забойным двигателем (турбобуром, электробуром, винтобуром).
Силовой привод
(электрический, дизельный, дизель-электрический) обеспечивает функционирование буровой установки. Электропривод от двигателей постоянного или переменного тока прост в монтаже и эксплуатации, но применим только в электрофицированных районах. Дизельный привод применим в районах не обеспеченных электроэнергией. Дизель — электрический привод состоит из дизеля, который вращает генератор, питающий электродвигатель.
Суммарная мощность привода буровой установки составляет 1000-4500 кВт и распределяется на приводы буровой лебедки, насосов, ротора, автоматического бурового ключа, клиновых пневмозахватов.
К привышечным сооружениям
относятся:
помещения для размещения привода и буровой лебедки;
насосное помещение;
приемные мостки для подачи бурового технологического оборудования;
трансформаторная площадка;
стеллажи для размещения бурильных и обсадных труб.
Спуско-подъемные операции (СПО)
по подъему и спуску буровых труб и обсадных колонн занимают 18-20% времени бурения и для их сокращения разработаны специальные механизмы типа МСП, АСП, АКБ-ЗМ, клиновые захваты и др.
Магазин (свечеприемник)
предназначен для размещения и удержания бурильных свечей и утяжеленных бурильных труб, которые устанавливаются на платформе буровой установки вертикально на подсвечник и в магазин. Магазин представляет собой раму, разделенную на секции в виде гребенки. В установках с ручной расстановкой свечей на определенной высоте вышки монтируется площадка верхового рабочего, а в установках с АСП — располагается механизм расстановки свечей.
Направляющие.
В последние годы в связи с развитием систем верхнего привода буровые установки оснащаются специальными съемными направляющими по высоте буровой вышки, длина которых определяется длиной хода вращателя (верхнего привода). Они изготавливаются из труб или профильного проката.
Процесс проведения бурения
состоит из следующих операций:
установка в вертлюг и ротор ведущей трубы с долотом и бурение скважины на ее длину (13-15м);
подъем ведущей трубы из ротора, отвинчивание долота от ведущей трубы и ведущей трубы от вертлюга и установка ведущей трубы в шурф;
подъем крюком на элеваторе бурильной трубы, навинчивания на нее долота, установка на элеваторе или на клиньях ротора бурильной трубы с долотом, навинчивание на муфту бурильной трубы ведущей трубы и закрепление ее на вертлюге, спуск буровой и ведущей труб в ротор и закрепление ведущей трубы в роторе;
запуск ротора и бурового насоса для закачки бурового раствора;
по мере углубления скважины производится наращивание бурильной колонны свечами из 2-3 труб, вновь установка ведущей трубы на вертлюг и ротор и запуск бурового раствора и ротора.
Подъем колонны состоит из повторяющихся операций, которые заключаются в подъеме свеч, установке их на специальном подсвечнике внутри вышки.
После бурения каждого интервала скважины производится ее крепление обсадными трубами с их цементированием (рисунок 4).
Рисунок 4 — Цементирование
Опубликовал admin | Дата 22 Май, 2011
Проще всего изготовить буровую вышку из тонких бревен (слег), диаметром 1,6-2 м и длиной 9 метров. Крепятся они на вершине при помощи железного шкворня.
Сам блок для подъема колонки буровой вышки крепится к этому же шкворню. Между двумя опорами укрепляется ворот или лебедка (полипаст, таль), а на третью ногу можно прибить поперечные планки, которые в дальнейшем послужат в качестве ступенек.
Проход бура к водоносному слою (заметьте, шурф не показано)
Заметьте, что буровая вышка состоит из трех одинаковых слегов. Для сборки треноги их нужно уложить рядом и в каждом бревне,на одинаковом расстоянии, превышающем 10 см от тонкого конца слега просверлить отверстие. Обратите внимание, что диаметр отверстий должен быть на 0,2 — 0,3см больше чем диаметр шкворня (резьба шпильки М32 — М36). После этого их необходимо собрать в узел вместе с блоком (см. рис.).
Верхний узел бурильной вышки
1 —продетый сквозь отверстия в слегах шкворень с шайбами и гайками;
2 — серьга под блок;
3 — блок;
4 — переброшенный через блок трос, с крюком для буровой колонки.
Затем нужно подравнять комлевые концы бревен и поднять треногу, установив ее по отвесу. Отвес спускают просто с блока, над шурфом. Концы слегов буровой вышки немного утапливают в земле, после чего утрамбовывают со щебенкой.
После этого к верхней буровой колонке следует привинтить буровой вертлюг. Это ничто иное, как шарнирная серьга, прицепленная за крюк. Шарнир предотвращает скручивание троса подъемника во время вращения буровой колонки (см. рис.).
Вертлюг буровой вышки:
1 — серьга, приваренная к кругляку. Диаметр — 16 мм;
2 — кругляк с отверстием в центре;
3 — хвостовик вертлюга.
Верхняя часть хвостовика вращается внутри кругляка. Она закрепляется при помощи гайки, шайбы и шплинта для предотвращения самоотвинчивания. Средняя часть хвостовика буровой вышки сделана под гаечный ключ в виде 6-тигранника, а на нижней имеется резьба для того чтобы можно было ввинтить его в муфту штанги.
Чтобы вращать подвешенную к крюку буровую колонку, необходимо использовать специальный хомут-вороток. Он может быть как стальной, так и деревянный.
Хомут-вороток для вышки:
а — из стали;
б — из древесины
Собственный источник питьевой воды на участке – обязательный элемент. Как правило, проблема при отсутствии централизованной канализации, решается посредством пробивания скважины. И самой затратной частью оказываются услуги бурильщиков, ну а снизить расходы поможет простая буровая установка. Своими руками сделать ее не совсем просто, однако возможно.
Виды буровых установок на воду
Канатно-ударный вариант считается самым популярным. Грунт рушится посредством груза, бросаемого вниз, затем рыхлые массы вынимаются и цикл повторяется до тех пор, пока глубина скважин под воду не достигнет нужного размера.
Если используется вращательная установка, бурение становится проще и сложнее. Проще потому, что не требуется серьезных физических усилий, а сложнее из-за того, что чертеж установки более подробный, с массой дополнительных нюансов и подобная самодельная буровая установка потребует финансовых затрат.
Важно! Следует учесть, что сделать установку для бурения скважин на воду полностью самостоятельно нельзя. Что-то придется закупать в специальных магазинах, а что-то заказывать у токаря. Однако такая бурилка обойдется намного дешевле, чем заказывать услуги бригады, да и пригодится не один раз. Помните, что самодельные канатно-ударные и другие конструкции используются не только для пробивания колодцев для воды. Но и в работах по обустройству свайного фундамента.
Профессионалы выделяют 4 основных типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):
- Ударно-канатного бурения
. Оборудование представляет собой раму, закрепленную на основание в виде треугольника и оснащенное рабочей желонкой или долотом, подвешенным на тросе. Самый простой чертеж, удобство работы и сборки – явные плюсы системы, а как она действует, покажет видео. - Шнековые конструкции
подразумевают выемку грунта посредством шнека без промывания скважин водой. - Роторные МГБУ
имеют функцию гидробурильных систем. Ручная малогабаритная конструкция – самый простой вариант, где вместо электрического привода используется ручной труд. Никаких проблем не доставят чертежи и сборка, но чтобы пробить шахту придется потратить немало часов.
Внимание! Чтобы сделать установку для канатно-ударного, роторного бурения или другую конструкцию, потребуется сварочный аппарат, болгарка, дрель и небольшие навыки владения этими инструментами.
МГБУ канатно-ударного бурения
Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.
Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.
Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».
Как сделать МГБУ шнекового типа?
Главный рабочий элемент – бур. Чтобы его сделать потребуется труба из стали диаметра 100 мм. Верхнее окончание нужно оснастить винтовой резьбой, чтобы мини-установка для бурения скважин на воду была прочной, а вот нижнее окончание оснащается винтовым элементом сечения до 200 мм. Конечно, канатно-ударный инструмент более простой в изготовлении, зато шнековый отлично себя зарекомендовал на плывучих грунтах.
Внимание! Шнеку достаточно пары витков, не стоит делать элемент слишком длинным – при большой глубине шахты достать его будет сложно, возрастает риск поломки. Если концы шнекового элемента оснастить парой ножей, закрепив их под углом к горизонтальной плоскости грунта, работа пойдет намного быстрее.
Для облегчения работы шнеком, лучше подобрать еще отрезок трубы длиной до 1,5 метров и нарастить к тройнику. Так удобнее будет перехватывать бур в случае применения ручного труда. Перед началом действия бур заглубляется, проворачивается и вынимается для удаления грунта. И так повторять процесс, пока не будет достигнута нужная глубина скважин для воды. Как и в случае с канатно-ударным инструментом, на шнековую бурильную конструкцию можно прикрепить редуктор.
Важно! Как только глубина шурфа достигнет метра, штангу необходимо удлинить посредством муфты и стальной трубы нужного размера. А для обустройства скважины для воды глубиной от 8 метров, МГБУ потребуется закрепить на вышке-треноге. Увеличенный вес штанги лучше облегчить посредством лебедки, а вот вышку изготавливают как из металла, так и из дерева. Правильный чертеж поможет собрать всю конструкцию, а видео подскажет, как это выглядит на деле.
Надежность конструкции – залог удобства пользования
Чтобы установка для бурения скважин на воду была основательной и устойчивой, придется купить некоторые элементы, изготовленные заводским способом. Это:
- Вертлюг
– он служит передающим элементом от мотора к буру и для подачи бурильного раствора. Конструкция не отличается сложностью, однако качественнее и прочнее, изготовленная в промышленных условиях. - Буровая штанга
(заводские крепче держатся) выбирается от типа бурения скважин под воду. Система бывает круглого и 6-тигранного сечения. Нельзя забывать о том, что штанга опускается в шурф и требует наращивания в процессе углубления. Закрепляются элементы наращивания специальными замками в форме конуса или муфтой с закрепителем. - редуктор;
- мотопомпа с рукавом;
- шланги для подачи раствора (промывка шурфа – обязательный элемент всего процесса).
А вот рама для всей системы может быть изготовлена самостоятельно, как и чертежи. Для МГБУ канатно-ударного типа чертеж не потребуется, но для шнековой бурильной установки лучше заранее просчитать и отметить вес, размер длины отрезков и прочие элементы. Как сделать буровую установку на воду уже известно, а вот какую именно: канатно-ударную, шнековую или другую – выбирать только хозяину. Все зависит от тяжести грунта, глубины залегания водоносного слоя, риска встречи с плывунами и других особенностей.
Важно! На твердых грунтовых массах необходимо использовать бурение в несколько подходов. Сначала делается пробное, на бур 80 мм, затем берутся буры чуть большего диаметра и заканчивают проходить скважину буром нужного сечения. Допускается диаметр элемента до 350 мм.
Создание источника бесперебойной подачи чистой питьевой воды – немаловажная задача для тех, кто живет в частном доме. Для этого необходимо , 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 (). 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:
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.
Совет. На нижней части трубы можно сделать заострения в виде треугольников. Благодаря такому ухищрению вы повысите скорость рытья отверстия в почве и качество рыхления.
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
Большинство проблем с водообеспечением частного сектора решается именно путем автономного водоснабжения. Добиться подобного варианта коммуникации можно своими руками, при этом не совершая больших растрат бюджета. Чтобы получился доступным по стоимости, вам пригодиться буровая установка своими руками. Предлагаем вам изучить инструкцию по изготовлению конструкции.
На первый взгляд, выполнить сборку установки просто, но нужно определиться с возможными вариантами оборудования. Прежде вы должны изучить возможности каждого типа конструкции, желательно воспользоваться видео советами в сети. На сегодняшний день возможно изготовить следующие аппараты для бурения:
О преимуществах и недостатках каждого из вариантов оборудования вы можете узнать из видео в интернете.
Малогабаритная конструкция для бурения автономных колодцев своими руками требует основательной подготовки. Изначально нужно изучить теоретическое видео, а затем приступать к практике. Перед созданием прибора обязательно нужно позаботиться о наличии инвентаря. Незаменимыми послужат болгарка, дрель и сверла, сварочный аппарат и набор отверток. Приобретите крепкий металл, трубы и арматуру. Скорее всего понадобиться что-то одно. Такой же материал пригодиться для построения канатно-ударного приспособления.
После того, как ручная буровая установка собрана, подсоединяем напор воды.
Обратите внимание!
Никаких перебоев с водоснабжением во время создания скважины быть не должно, так как это может нарушить рабочий процесс и сделать создание автономного источника весьма затрудненным. Идеально выполнить такой бур, в составе механизма которого будет присутствовать вертлюг (для его создания должен быть чертеж).
Предлагаем вашему вниманию видео о сборке конструкции бурового аппарата на воду.
Особенности бурения канатно-ударной установкой
При помощи канатно-ударного типа оборудования создание автономного водоснабжения может выполняться как для технических, так и для бытовых целей. Главное, чтобы был подобран правильный чертеж. В наше время такой способ применяется и в условиях, где применение профессионального бурения невозможно. Поэтому оптимальным решением стало использовать вертлюг, который хорошо выполняет работу даже в сложных условиях грунтовых пород. Используя данную технологию есть возможность сделать скважины на воду глубиной от 70 до 250 метров. Посмотрите в сети особенности работы подобным механизмом в видео.
Малая установка канатно-ударного типа для сооружения скважин обязательно содержит вертлюг, его построить можно, используя чертеж. Положительными качествами сооружения скважины таким способом считаются:
- долговечность источника водообеспечения;
- присутствует возможность выполнять скважину любого диаметра, благодаря тому, что присутствует вертлюг;
- гарантирована герметичность любых соединений конструкции;
Из недостатков выделяют:
- длительный монтаж;
- на сыпучих грунтах отсутствует возможность создать глубокую скважину.
Выполнение подобного оборудования достаточно трудоемкое, но последовательность работы поможет добиться сооружения правильного типа.
Принцип работы канатно-буровой установки
Сразу оговоримся о важных качествах, которые должны быть соблюдены при реализации проекта, используя чертеж канатно-буровой установки, не забывая о габаритах, которые должен иметь вертлюг.
Принцип работы ударного инструмента заключается в помещении остроконечного тяжелого долото, которое активно разрушает грунтовую породу. Ударный механизм фиксируется крепким тросом, поднимать который будет мотор с достаточной потребляемой мощностью. Также в интернете вы можете найти видео инструкцию по выполнению скважин при помощи самодельного бура.
Установка для бурения скважин канатно-ударного типа достаточно сложное оборудование, но некоторые его элементы выполняются самостоятельно.
Внимание!
Чтобы сделать вертлюг и замки для буровой штанги, необходимо обратиться к высококвалифицированным специалистам, которые занимаются производством деталей на станках.
Выполняя любительскую буровую установку для домашнего использования, старайтесь не пренебрегать технологией изготовления, так как приспособление из-за халатности может скорее выйти из строя.
Живительная влага — это, пожалуй, один из важнейших ресурсов жизни на планете. Поэтому владельцы частных секторов, где отсутствует централизованное во…
Создание собственного источника чистой воды – один из главных этапов обустройства частного участка. Обычно задачи водообеспечения решаются путем создания скважины. Наиболее весомой статьей расходов такого мероприятия является оплата услуг специалистов, занимающихся бурением.
Однако при большом желании вы можете существенно сэкономить на выполнении такого мероприятия, собрав самодельную буровую установку и выполнив земляные работы собственными силами. Изготовление подобного агрегата потребует ощутимых трудовых и временных затрат, но все с лихвой окупится.
Существует несколько разновидностей самодельных буровых установок. Ознакомьтесь с ключевыми особенностями каждого существующего варианта, выберите наиболее подходящий для вашего случая тип установки и приступайте к сборке.
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.
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.
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:
Преимущества самодельной установки
Руководство по сборке самодельной буровой установки
Для собственноручной сборки буровой установки достаточно владеть минимальным опытом работы со сварочным агрегатом, электродрелью и болгаркой.
Заранее подготовьте требуемые приспособления. Вам понадобится:
- инструмент для создания внешней дюймовой резьбы;
- болгарка;
- разводной ключ;
- оцинкованная труба на полдюйма, а также сгон аналогичного размера;
- сантехнический крест.
Подготовьте все необходимое и переходите к выполнению работы в соответствии с пошаговым руководством.
Первый шаг
Подготовьте отрезки трубы для изготовления основной части бурильного приспособления. Трубы нужно будет крепить в сгон и крест. Для этого подготовьте на концах отрезков двухсантиметровую резьбу.
К торцам нескольких отрезков приварите заостренные пластины из металла. Они будут выполнять функции наконечников.
Такая установка предполагает выполнение бурения с постоянной подачей воды, благодаря которой непосредственно обустройство углубления и удаление грунта будут происходить проще.
Для подачи воды подсоедините к любому отверстию крестовой заготовки водопроводный либо насосный шланг. Подключение выполняйте с применением подходящего переходника.
Второй шаг
Приступайте к подсоединению деталей конструкции к резьбовым соединениям. Подключите к нижнему концу вашей рабочей трубы отрезок заготовки с обустроенным наконечником. Соединение выполняйте с использованием сгона.
Непосредственно бурение будет осуществляться путем углубления заостренного наконечника с поворотом рабочей установки. Заготовки с наконечниками должны иметь разную длину. Сначала вы используете самое короткое приспособление. После того как будет готово примерно метровое углубление, замените короткий наконечник несколько более длинным.
Третий шаг
Соберите основу буровой конструкции из профиля квадратного сечения. В данном случае основа будет представлять собой стойку с опорными составляющими конструкции. Опоры соединяются с основной стойкой посредством переходной площадки при помощи сварки.
К квадратному профилю прикрепите платформу и мотор. Сам профиль фиксируйте к стойке так, чтобы он мог передвигаться по стойке. Габариты используемого профиля должны немного превышать размеры стойки.
При выборе электродвигателя обязательно обращайте внимание на показатель его мощности. Для обеспечения оптимальных условий бурения будет достаточно мотора мощностью в 0,5 лошадиной силы.
Регулирование мощности выполняется при помощи редуктора. К валу редуктора нужно прикрепить фланец. К фланцу посредством болтов прикрепите еще один фланец. Между этими двумя фланцами должна находиться шайба из резины. Благодаря резиновой прокладке будут сглаживаться ударные нагрузки, появляющиеся при прохождении разных типов почвы.
Четвертый шаг
Подключите воду. Жидкость должна безостановочно подаваться к главному рабочему инструменту посредством бура. Без грамотно организованной подачи воды качество работы оборудования будет снижаться.
Решить упомянутую выше задачу можно путем установки ниже фланцев специального приспособления, изготовленного из стальной трубы. Подготовьте в отрезке трубы 2 отверстия с некоторым сдвигом в отношении друг другу.
Далее вам нужно сделать с обеих торцевых сторон трубы проточку для обустройства шариковых подшипников. Также вы должны подготовить дюймовую резьбу. Одним концом труба подключается к фланцу, а на другой ее конец будут установлены рабочие элементы.
В целях создания дополнительной влагоизоляции созданного приспособления поместите его в специальный тройник из полипропилена. Подключите к середине этого тройника переходник для подсоединения шланга водоснабжения.
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.
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.
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.
Схема 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.
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:
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.
Удачной работы!
Видео – Буровая установка своими руками
Буровая установка представляет собой целый комплекс специализированного оборудования
, предназначенного для бурения скважин. Составные части комплектации бурового оборудования, особенности конструкции зависят от предназначения скважины, условий, а также способа бурения.
Виды и преимущества установок
Буровое оборудование делится на несколько основных видов, отличия между которыми заключаются габаритах, комплектации, технических особенностях. Ниже приведены основные виды рассматриваемого оборудования, используемого в различных сферах деятельности человека.
Различают следующие варианты:
- Стационарные;
- Передвижные;
- Переносные (малогабаритные).
Последний вариант – МГБУ
(малогабаритная буровая установка), предназначенная для бытового использования
.
Самый значимый козырь малогабаритных установок заключается именно в их компактности.
Однако имеются и другие преимущества, которыми готово похвастать рассматриваемое оборудование.
Преимущества МГБУ:
- Удобство транспортировки;
- Применение оборудования в условиях ограниченного пространства;
- Сокращение времени монтажа, либо демонтажа установки на месте;
- Незначительная стоимость
при сравнении с самоходными буровыми альтернативами; - Простота в работе, при подготовке к работе;
- Быстрота окупаемости, а также получения прибыли;
- Возможность получения чистой воды на долгие годы;
- Простота бурения скважины;
- Доступность оборудования
и комплектующих; - Мощность двигателя может составлять всего 1 кВт, за счет чего возможно бурение скважины в не электрифицированных районах, с получением питания от топливного генератора;
- Высокая скорость бурения
скважины; - Для бурения понадобятся всего две пары рук;
- Компактность
; - Незначительные габариты, масса и др.
Выше приведен список, на основе основных преимуществ, выгодно отличающих компактные буровые установки от крупногабаритных, самоходных аналогов.
Распространенные модели:
- МБУ-50-220 «Гидробур-1»;
- МБУ-50-380 «Гидробур-2»;
- УМБР 3 «Термит»;
- МГБУ «ВОСТОК».
Стоит отметить, что характеристики могут отличаться в зависимости от модели малогабаритного бурового оборудования.
Как сделать качественную буровую установку самостоятельно?
На участках загородных домов, дач достаточно часто появляется необходимость выполнения каких-либо отверстий в почве.
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.
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.
Алгоритм создания системы с ручным приводом:
- Для фиксации труб в крест, сгон на их концах следует нарезать резьбу, длина которой будет составлять 2 см;
- К нескольким отрезкам трубы различной протяженности понадобится приварить стальные пластины с торцевой стороны. Заостренные пластины будут отыгрывать роль наконечников;
- Чтобы упростить бурение
, а также произвести удаление почвы из участка работы, в него производится постоянная подача воды
; - Для решения этой задачи к одному из отверстий креста посредством переходника нужного диаметра присоединяется шланг от насоса, либо водопровода;
- Далее все детали необходимо установить в отверстия креста на резьбе с применением сантехнической ПВХ ленты, либо пенькового волокна;
- К нижней части трубы посредством сгона понадобится присоединить самый несущественный отрезок с наконечником;
- 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.
Конструкция автоматической установки на воду
Основа конструкции электро буровой установки с автоматизированным электрическим приводом представляет собой квадратный полый профиль. Из профиля выполняется стойка, а также опорные части.
Соединение стойки с опорой является сварным, сопряженным посредством переходной площадки. По стойке перемещается отрезок квадратного профиля большего размера с зафиксированными к нему электрическим двигателем и платформой.
Относительно мощности привода, то данный параметр не превышает одной лошадиной силы. Для увеличения мощности применяется редуктор, понижающий обороты
. На валу редуктора закрепляется фланец, к которому фиксируется второй фланец с помощью болтов. Между ними устанавливается толстая резиновая шайба, предназначенная для сглаживания ударных нагрузок, которые могут возникать во время работы.
Основные компоненты:
- Мотор-редуктор;
- Каркас (станина);
- Щит управления;
- Лебедка;
- Вертлюг;
- Бур, буровые шланги;
- Вспомогательное оборудование;
- Грязевая мотопомпа.
Обеспечение надежного функционирования устройства
с электрическим приводом практически невозможно без подачи воды
в участок контакта инструмента и почвы. Для обеспечения бесперебойной подачи воды в зону осуществления работы понадобится специальное устройство, располагающееся ниже фланцевого соединения с прокладкой.
Основа конструкции – труба из стали с двумя несоосных отверстиями
. Отверстия располагаются с несущественным сдвигом по отношению друг к другу. Трубы с обеих сторон выполняется с проточкой для монтажа шариковых подшипников. Также нарезается дюймовая резьба, необходимая для присоединения к фланцу с одной стороны, монтажа рабочих элементов с другой стороны. С целью обеспечения гидроизоляции устройства аппарат должен помещаться в полипропиленовый тройник
Следующая запись
Как определить и отфильтровать железо из воды?
























































