Kako narediti vrtalno napravo

Metode vrtanja vrtin ↑

Metoda vrtanja je izbrana glede na vrsto tal na mestu. Obstajata dve vrsti premikov orodja, ki vam omogočata izbiro tal - udarec in vrtenje. Udarec vam omogoča, da "ugriznete" v tla, po katerem se orodje odstrani in očisti. Z vrtenjem se zemlja postopoma odstrani. Sveder je potopljen v tla in tla potisne ven. Metode vrtanja lahko temeljijo na principu udarca, vrtenja ali kombinacije obeh vrst gibanja. Obstaja nekaj najpogostejših metod:

Polž

Najpogostejši način vrtanja. Rezila polža zrahljajo zemljo in jo dvignejo na površje. Sama rezila so privarjena na cev pod kotom 90 stopinj. Takšno orodje ni zelo priročno, ker. del zdrobljene zemlje se vlije. Če je kot nagiba rezil 30-70 stopinj, se ekstrahirana zemlja ne zdrobi in se ne vlije nazaj v vodnjak.

Kolinski

Orodje za jedrno vrtanje je cev s posebno krono, opremljena z ostrimi rezalnimi elementi. Načelo delovanja temelji na razbijanju tal in dvigovanju blata skozi cev. Ta metoda je zelo primerna za vrtanje v trda tla. Premer vrtine ustreza premeru cevi. Blato, dvignjeno v kovinskem "kozarcu", se izbija s kladivom. Da se stene vodnjaka ne zrušijo, se voda dovaja z glino. Cev se podaljšuje, ko gre globlje v tla, s čimer se povečajo dodatne palice po 1,2-1,5 m.

Šok vrv

Naprava za to vrsto vrtanja je dvometrski stojalo, na katerega je nameščen blok s vrženim kablom. Na koncu kabla je pritrjen zabojnik - orodje za rezanje in prijemanje. Bailer »izkoplje« zemljo, nato jo dvignemo s kablom in očistimo skozi posebno tehnološko luknjo. Za poenostavitev postopka se v vodnjak vlije voda, ki se kasneje odstrani.

Šok-rotacijski

Naprava za rotacijsko udarno vrtanje je skoraj enaka kot za udarno vrv. Inštalacija poleg udarnih gibov izvaja tudi rotacijske. To vam omogoča, da delo opravite veliko hitreje. Za trda tla se za najučinkovitejšo šteje udarno-rotacijski način.

Za vrtine lahko uporabite običajen vrtalnik za led. Edina težava, ki se lahko pojavi, je nezadostna dolžina palice. Ko gre globlje v zemljo, jo lahko zazidamo z domačimi dodatnimi elementi.

Priljubljeni modeli

Majhna vrtalna naprava, katere cena in kakovost sta popolnoma povezani, uporabnikom omogoča, da rešijo vprašanje ureditve vrtine. Naprave domače proizvodnje so med potrošniki zelo priljubljene.

Za vrtanje vrtine do 70 m globine uporabniki izberejo enoto RB-50/220. To je batna oprema, katere stroški znašajo od 80 tisoč rubljev. Če želite ustvariti vodnjake do globine 100 m, dajte prednost modelu RB100/380. Moč motorja je 4,2 kW. To je profesionalna oprema. Cena te enote je približno 120 tisoč rubljev.

Za majhne vrtine do 15 m globine lahko kupite vrtalni sveder UBK-12/25. Cena nove opreme je od 200 tisoč rubljev.

Če želite namestitev uporabiti ne samo za ustvarjanje vodnjakov, temveč tudi za namestitev pilotov, ureditev temeljev, morate kupiti opremo PM-23. Stroški opreme znašajo 110 tisoč rubljev.

Prednosti in slabosti vrtin

Vodnjak v pesku ima številne prednosti, vključno z:

1. nepomembni denarni stroški zaradi plitvega pojavljanja peščenega vodonosnika;
2. namestitev ne zahteva dolgo časa (zbiranje in priprava za delovanje 1-2 dni);
3. majhna količina raztopljenega železa, ki znatno izboljša njegove lastnosti;
4. ni potrebe po pridobitvi posebne dokumentacije, ki je potrebna pri vrtanju arteških vrtin;
5. produktivnost je večja kot pri vrtinah (1-1,5 m3/uro);
6. smotrnost uporabe MBU v omejenem prostoru, pa tudi v kleteh in prostorih, kjer ni dostopa do avtomobila;
7. ni resne škode na dvoriščni krajini;

Peščeni vodnjaki imajo tudi slabosti:

• zgodi se, da pri razvoju vodnjaka peščeni vodonosnik ni;
• življenjska doba je 6-10 let ob rednem čiščenju;
• ni vedno visokokakovostna voda, ko se uporablja, je potrebna filtracija;
• s premerom ohišja 135 mm je oskrba z vodo omejena na 500 litrov.

Glavne prednosti in slabosti vodnjaka za apnenec:

• večja produktivnost v primerjavi s peščenim vodnjakom;
• življenjska doba je 50-60 let;
• ne mulja, zato ni potrebno stalno čiščenje;
• lokacija vodnjaka na parceli ni pomembna, saj je vodonosnik povsod;
• globina vodonosnika je pomembna, zato je razvoj vodnjaka drag;
• namestitev zahteva daljši čas (zbiranje in priprava za obratovanje najmanj 3 dni);
• visoka vsebnost raztopljenega železa, ki poslabša lastnosti pitne vode.

Pri majhni instalaciji je najbolj praktično vrtati vrtino v pesek, možno pa je tudi globlje vrtanje. Vodnjak na peščenem vodonosniku je lahko na globini največ 40 metrov in kalibra 125-135 mm. Nima močnih razlik od arteškega vira, le da je notranjost peščene vrtine vedno iz ene cevi (običajno plastične, PVC). Za zaščito PVC plašča pred pritiskom tal na velikih globinah je v arteških vrtinah izdelan kovinski zaščitni rokav.

Slabosti in prednosti

Domač stroj za vrtanje vodnjaka ima prednosti in slabosti, tako kot vsaka druga tehnika. Prednosti so naslednje:

• • Visoka stopnja vzdržljivosti. Vsak del je zamenljiv, zaradi česar je življenjska doba precej dolga.
  • Kompaktne dimenzije, majhna teža.

• Domače naprave so veliko cenejše.
• Vsestranskost in učinkovitost. Sposobnost prijave na omejenem območju.
• Hitra namestitev in demontaža, majhen DIY vrtalni stroj se lahko prevaža v avtomobilski prikolici.

Glavne pomanjkljivosti so potreba po rednem menjavanju cevi na daljše, če globina potopitve doseže več kot 10 metrov, pa tudi potreba po porabi časa za njegovo izdelavo.

Izdelava vrtalne naprave za vodo bo lastniku omogočila ustvarjanje avtonomnega sistema oskrbe z vodo brez sodelovanja strokovnjakov. Inženirska zasnova ni težka, zato jo lahko vsaka oseba ustvari brez posebnih veščin in izkušenj.

Razdelitev po vrsti opravljenega dela

V skladu s tem merilom so naprave za vrtanje vrtin:

• Operativni. Stroji se uporabljajo v fazi raziskovanja kamnin na terenu. Njihov glavni namen je odvzem vzorcev tal za razjasnitev geoloških podatkov.
• Inteligenca. Ta tehnika se uporablja za zbiranje vzorcev tal s polja. Na podlagi rezultatov njegove raziskave je treba določiti vrednost industrijskega objekta.
• Za vrtanje tehničnih vrtin. Luknje so potrebne pri gradnji zgradb in objektov za različne namene, za gradnjo temeljev. Uvrščamo jih lahko tudi med vrsto vrtalnih naprav za nafto in plin.

Vrste namestitve

Vrtalne naprave se uporabljajo ne samo na kopnem, ampak tudi v vodi. Pogosto lahko opravljajo več različnih vrst dela. Za vrtanje določene vrtine je naprava izbrana glede na dovoljeno obremenitev na kavelj. Obremenitev ne sme presegati teže (v zraku) najtežje ohišne strune.Pri izbiri modela in velikosti opreme je treba upoštevati klimatske, geološke, prometne in energetske razmere. V skladu s temi podatki se izbere vrsta pogona (električni ali dizelski) in shema namestitve. Obstaja veliko pristopov k razvrstitvi vrtalnih naprav. Lahko jih razdelimo glede na:

Dislokacije: plavajoče in prizemljene. Plavajoči so:

• PBBU (polpotopna);
• MSP (pomorski stacionarni);
• SPBU (samopotopna)

Način gibanja: nesamohodni in samohodni.

Vrsta dela:

• za razvoj nahajališč: plina, nafte in podtalnice;
• za globoke geološke raziskave.

Slednji pa so razdeljeni na zložljive in nezložljive. Zložljivi (mali bloki in veliki bloki) se uporabljajo za gradnjo vodnjakov do globine 10.000 m.

Vrtalne strukture se razlikujejo po velikosti. To so lahko majhni stroji, ki jih lahko upravljata in namestita dve osebi, ali ogromna oprema, nameščena na jeklenih stolpih in servisirana s strani ekipe strokovnjakov.

Vrtalne naprave se delijo tudi glede na vrsto kamnine, ki se vrta. Na območjih, ki jih pokrivajo debele sedimentne plasti in trde kamnine, se vrtanje vrtin izvaja z naslednjo opremo:

• polž (za mehka tla);
• udarna vrv (uporablja se zelo redko, samo za raziskovalno vrtanje);
• rotacijski (v neproduktivnih nahajališčih);
• stroji "Empire" (pri raziskovanju nahajališč boksita za vrtanje do globine 9-12 m razsutih nahajališč).,

Lahko se razvrsti glede na način vrtanja. Toda glavni klasifikacijski parameter je nosilnost, ki določa zasnovo in značilnosti vhodne električne in vrtalne opreme.Zmogljivost dviga je odvisna od obremenitev pri dvigovanju in spuščanju svedra in ohišja ter od obremenitev.

Obstajata dve značilnosti vrtalnih strojev:

1. Nazivna nosilnost, ki je določena s trajanjem uporabe opreme.
2. Največja nosilnost je določena s kratkotrajnimi preobremenitvami naprave.

Razlika med največjo in nazivno nosilnostjo se povečuje z globino vrtine. Zaradi dejstva, da je pri vrtanju globoke vrtine možna kratkotrajna preobremenitev, mora biti oprema večja kot pri delu s plitko vrtino.

Glede na nosilnost nazivne naprave za proizvodno in raziskovalno vrtanje jih delimo v pet razredov. Ob najrazličnejših zasnovah in globinah vrtin, različnih namembnostih in pogojih se je nemogoče zadovoljiti z eno standardno velikostjo inštalacije. Zato se po GOST oprema razlikuje po dovoljeni obremenitvi na kavelj.

Vrste opravljenega dela

Glede na parametre opravljenih nalog ima upravljana oprema podkategorije:

• operativna oprema;
• izvidniške naprave;
• stroji za tehnične in pomožne procese.

Vrste vodnjakov

Operativni kompleksi se uporabljajo pri predhodnem vzorčenju kamnin za nadaljnja dela in raziskave tal. Med inženirskim delom ima parameter vrtine nepomembno globino.

Izvidniška vozila se uporabljajo za geološko iskanje mineralov. Pri geološkem raziskovanju se uporabljajo za iskanje nafte in plina.

V istih postopkih za študij vodnih rezervoarjev in vrtanje arteških vrtin.

Pomožna oprema se uporablja za izdelavo lukenj za pilote v gradbeništvu pri polaganju temeljev različnih globin in namenov.

Kako vrtati vrtine?

Prehod do vodonosnika, ki leži v plitvi vodi, se lahko izvede ročno z eno od treh vrst vrtanja:

1. priročnik;
2. udarna vrv;
3. šok.

Način izdelave vodnjaka je izbran glede na vrsto tal in globino prehoda.

Ročno vrtanje vrtin

Če ne uporabljate dodatne opreme, vrtalnega stojala (stolpa) in sistema blokov, je mogoče "vodnjak" izvrtati do globine do 20 m.

Tehnologija vrtanja:

• Na izbrano območje prehoda je nameščen stativ. Višina stolpa mora biti 1-2 m višja od dolžine dela vrtalne palice.
• Lopata naredi vdolbino za en ali dva bajoneta za centriranje in vodenje prehoda rezalnega roba svedra.
• Za poglobitev svedra na globini več kot enega metra boste potrebovali pomoč partnerja. Ena oseba ne more nadaljevati vrtanja pod piloti.
• Če pride do težav pri odstranjevanju svedra iz luknje, ga je treba zavrteti v nasprotni smeri vrtanja za 2 - 3 obrate in ga odstraniti.
• Vsakih 500 mm poglobitve je potrebno sveder odstraniti in očistiti iz zemlje.
• Postopek vrtanja se ponavlja, dokler ročaj vrtalne naprave ne doseže nivoja tal.
• Vrtalna palica se vzame skupaj s svedrom in razširi z dodatnim odsekom.
• Vse operacije se ponavljajo, dokler se ne prebijete do vodonosnika. To je odvisno od vrste zemlje, ki se pridobiva.
• Ko dosežete rezervoar z vodo, morate nadaljevati z vrtanjem do trdne (vodoodporne) plasti.To bo vodnjak napolnilo z največjo količino vode.
• Črpanje vode, ki vsebuje zemljo, se lahko izvaja z ročno ali potopno črpalko.
• Po črpanju 3 - 4 vedra blatne vode se mora pojaviti čista voda. Če čista voda ni izginila, je treba globino razvoja povečati za 1,5 - 2 metra.

Nasvet: uporabite možnosti oblikovanja ploščadi, da izkopljete čim več zemlje, saj je to dolgotrajna operacija.

orodja:

• stativ;
• Boer;
• Cevi za črpanje vode;
• sestavljena vrtalna palica;
• črpalka ali črpalka.

Udarno vrtanje

Vrtina, izdelana po tej metodi vrtanja, ima dolgo življenjsko dobo 80 let ali več, povečano oskrbo in dotok vode. Proces dela je sestavljen iz uničenja in mletja kamnine v zaprtem ciklu s posebnim udarcem.

Postopek vrtanja:

1. Vrtalna naprava je nameščena nad točko za poglabljanje pogonskega stekla (žleb, sveder).
2. Za prehod rampe je narejena vodilna vdolbina.
3. Prebijanje prvega metra vrtine se lahko izvede ročno.
4. Nato je nameščeno vodilo v obliki jeklene cevi večjega premera od premera stekla.
5. Pobočje se vrže v cev s sprostitvijo vitla ob udarcu, zemlja se uniči in zdrobi ter s tem napolni steklo. Prisotnost posebnega ventila preprečuje izlivanje zemlje iz projektila.
6. Po tem se steklo dvigne in razbita zemlja se izkoplje.
7. Cikel se ponavlja, dokler ne pridete do vodonosnika.

Ta metoda vrtanja je naporna in traja do nekaj tednov. Zato ga je bolje uporabiti za vrtanje vrtin na naslednjih vrstah tal:

• glina;
• na ilovicah;
• na mehkih (zalitih) tleh;

udarno vrtanje

Načelo udarnega prehoda kot udarna vrv. Razlika je v tem, da so svedri za vrtanje v čelo in se udarec po njih izvaja s pomočjo udarnika. Na ta način se lahko podate v globino več kot 100 m.

Vrtanje se lahko izvaja na številnih vrstah tal:

1. mehka tla - uporablja se klinasto dleto;
2. viskozna tla - dleto v obliki črke I;
3. trde kamnine - križna oblika nastavka;
4. balvani - piramidalna oblika dleta.

Kako deluje vrtanje:

• nameščena je vrtalna naprava;
• v obraz se vstavi dleto, izbrano za določeno zemljo;
• izstrelek se spusti, teža od 500 do 2500 kg, z višine 300 do 1000 mm;
• po udarcu se zemlja razcepi, dleto se zarije v zemljo;
• projektil se dvigne in cikel se ponovi;
• frekvenca cikla - 45 - 60 utripov / min.;
• po prehodu vsakih 200 - 600 mm se nastavek odstrani s čela in očisti od tal.

Kako narediti rotacijsko vrtalno napravo

Hidravlična vrtalna naprava mora imeti okvir, ki omogoča premikanje motorja navzgor / navzdol, na katerega je vrtalnik povezan z vrtljivim elementom. Voda se dovaja tudi skozi vrtljivo v kolono.

Načela izdelave vrtalnika

Pri izdelavi vrtalne naprave z lastnimi rokami priporočamo naslednji postopek:

• Najprej morata biti vrtljiv in palice. Če niste usposobljen strugar ali ga nimate v mislih, potem je te dele bolje kupiti. Pri njihovi izdelavi je potrebna visoka natančnost, kar je mogoče doseči z visoko kvalifikacijo. Poleg tega morajo biti navoji na vrtenju in palicah enaki ali pa bo potreben adapter. Navoj na palicah je boljši - trapez, saj lahko le malo strugar naredi stožčastega.
• Kupite motorni reduktor.Če je moč od 220 V, so njene značilnosti naslednje: moč 2,2 kW, vrtljaji - 60-70 na minuto (najboljše: 3MP 31,5 ali 3MP 40 ali 3MP 50). Močnejše je mogoče dobaviti le, če je napajalnik 380 V, močnejši pa so le redko potrebni.
• Kupite vitel, lahko je ročni ali električni. Nosilnost je po možnosti vsaj 1 tona (če je mogoče, je bolje več).

• Ko so vse te komponente pri roki, lahko skuhate okvir in naredite vrtalnik. Navsezadnje je vsa ta oprema pritrjena nanjo, vrste pritrditve pa so lahko različne, nemogoče je uganiti.

Okvir mini vrtalne naprave je sestavljen iz treh delov:

• vodoravna ploščad;
• navpični okvir;
• premični okvir (nosilec), na katerega je pritrjen motor.

Podstavek je kuhan iz debelostenske cevi - debelina stene 4 mm, najmanj - 3,5 mm. Bolje - iz profiliranega preseka 40 * 40 mm, 50 * 50 mm ali več, vendar je primeren tudi okrogel. Pri izdelavi okvirja majhne vrtalne naprave natančnost ni pomembna

Pomembno je upoštevati geometrijo: navpičnost in vodoravnost, enaki koti naklona, ​​če je potrebno. In velikosti so pravzaprav "prilagojene".

Najprej je spodnji okvir kuhan, izmerjen. Pod razpoložljivimi dimenzijami je izdelan navpični okvir in glede na njegove dimenzije - voziček.

Preprosto vrtalno utrdbo lahko naredite sami - izdelani so iz navadnega jekla (risba na spodnji fotografiji). Če vzamete visoko legirano jeklo, ga je težko privariti na palice. Za zapletena in kamnita tla je bolje kupiti vrtalnik v specializirani akciji - imajo zapleteno obliko, obstaja veliko različnih vrst.

Vrtnica 159 mm

Za lažje delo priključite dva daljinska upravljalnika z možnostjo vzvratnega teka. Ena je nameščena na motor, druga na vitel. To je pravzaprav vse.

Pri zasnovi vrtalne naprave za rotacijsko ali pužno vrtanje je glavna stvar vrtljiva, vendar jo je nerealno izdelati brez izkušenj. Za tiste, ki ga želite izdelati sami, bomo objavili fotografijo in njeno risbo.

Vrtljiva naprava za namestitev ruševin

Risba vrtenja za majhno vrtalno napravo

Značilnosti pnevmatskega udarnega vrtanja

Udarno vrtanje spada med tehnologije rotacijskega udarnega vrtanja in se najbolj uporablja na področju inženirskih in geoloških raziskav ter vrtanja vodnih vrtin. S pomočjo vrtanja s pnevmatskim orodjem je možno izvajati rudarske obdelave navpičnih in usmerjenih vrtin v tleh do 10. kategorije vrtljivosti.

Glavna značilnost tehnike je uničenje skale
uporablja sočasno izvedeno udarno in rotacijsko delovanje
oziroma s pnevmatskim kladivom in rotatorjem vrtalne naprave.

Delovno telo stroja je vrtinčno kladivo. S pomočjo ventilske naprave stisnjen zrak, ki teče skozi vrtalno palico, nastavi kladivo v naprej in povratno gibanje in udari v steblo svedra. Hkrati se zračno kladivo vrti skupaj s palico; rotator se nahaja zunaj vrtine. Sekanci iz vrtine se odstranijo iz vrtine s stisnjenim zrakom.

Prednosti in slabosti vrtanja z
kladivo

Glavne prednosti pnevmatskega udarnega vrtanja so visoka hitrost
ustvarjanje vodnjakov, učinkovito čiščenje odrezkov, sposobnost dela
lomljene kamnine in odpraviti stroške bentonita in pošiljanja
voda za pranje.

Vključujemo tudi naslednje ugodnosti:

• Cikel vrtanja je nekajkrat krajši od prej obravnavanih. Tehnologija udarnega vrtanja omogoča veliko hitrejše ustvarjanje vrtin kot vrtanje z vrtalno tekočino. Glavni razlog je, da je hitrost pretoka zraka veliko večja od hitrosti pralne raztopine;
• Povezano čiščenje vrtine med vrtanjem. Odstranjevanje odsekov se doseže s premikanjem močnega naraščajočega zračnega toka v reži med vrtalno kolono in steno vrtine;
• Ni potrebe po uporabi pralne raztopine, za izdelavo katere je treba kupiti bentonit in organizirati prevoz vode do kraja dela;
• Hitra in priročna menjava vrtalnega orodja.

Pomanjkljivosti vrtanja s pnevmatsko udarno metodo vključujejo potrebo po velikem volumnu stisnjenega zraka, pri vrtanju vodonosnikov in kamnin s povečanim lomljenjem je možno zatakniti vrtalno telo. Zagotoviti je treba stabilnost sten vrtine.

Diamantni svedri

Diamantno vrtalno orodje je trda zlitina z diamantno nosilno delovno matriko v jeklenem ohišju, ki je opremljena z notranjim povezovalnim stožčastim blokirnim navojem.

Takšna orodja za vrtanje se razlikujejo po obliki delovne matrice, po kakovostnih značilnostih uporabljenih diamantov, pa tudi po uporabljenih sistemih za splakovanje.

Takšni prahovi, ki vsebujejo kovine, dobro držijo diamante in omogočajo izdelavo delovnih matric z različno trdoto in odpornostjo proti obrabi.Diamantne matrice na osnovi volframa imajo najboljše lastnosti glede na kvalitativne lastnosti, kot so trdnost, odpornost proti obrabi in toplotna prevodnost.

Pri izdelavi vrtalnih glav za orodja za diamantno vrtanje se uporabljajo tako imenovani tehnični diamanti, ki tehtajo od 0,05 do 0,34 karata. Pri izdelavi takšnega nastavka, na primer s premerom 188 milimetrov, se porabi od 400 do 650 karatov (od dva do dva in pol tisoč diamantnih zrn).

Vrtalne glave diamantnih sved so izdelane v dveh modifikacijah:

• enoslojni (tipi KR. KT, DR, DT t DK), na katerega so po določenih shemah nameščena diamantna zrna v površinski sloj delovnih robov kovinskih matrik;
• impregniran (tip DI) Yu, na katerem so majhna diamantna zrna enakomerno razporejena po matrici.

Diamantno vrtalno orodje

Diamantna dleta so naslednjih vrst:

• s površinsko razporeditvijo diamantov;
• impregnirani (diamanti so nameščeni na površini do 8 milimetrov);
• orodja posebnih oblik;
• z radialno razporeditvijo kanalov in z zunanjo površino bikoničnega tipa (DR);
• s tlačnim kanalom in s toroidnimi izboklinami (DK);
• s sintetično vrsto postavitve diamantnih zrn (C);
• z impregniranimi diamantnimi zrni (I);
• rezilo (DL);
• z notranjim stožcem (DV);
• impregnirani s koničastimi konci rezil (DI);
• univerzalni (DU).

Takšno orodje za rezanje kamnin se uporablja pri vrtanju globokih (več kot tri kilometre) vrtin. Obstojnost diamantnega orodja je 20-30-krat večja od trpežnosti stožčastega orodja.