Меню

Самодельные буры для буровых установок

Механизированный ямобур своими руками: варианты конструкции и принципы ее расчета

Современный рынок насыщен разного рода строительными инструментами и приспособлениями. Возьмем, к примеру, ямобур: сегодня без труда можно найти устройство, стоимость которого вполне доступна, а заявленные характеристики полностью устраивают покупателя. Казалось бы, нет ничего проще: покупай и пользуйся. Но не всегда следует торопиться с подобным приобретением. Дело в том, что бюджетное оборудование на практике не всегда соответствует потребностям покупателя, а то и вовсе не способно выполнять возложенные на него функции: бур не спешит входить в грунт даже при сильном нажатии, обороты двигателя падают от большой нагрузки и т. д.

Покупать мощное и дорогостоящее устройство для небольшого объема строительных или садовых работ – не всегда целесообразно. Аренда – тоже удовольствие не из дешевых. Поэтому и стремятся умельцы применить уже имеющееся в их распоряжении оборудование для создания компактных бурильных установок.

Земляной бур из дрели

В большинстве случаев механизированный ямобур представляет собой силовую установку (мощная дрель или бензиновый двигатель), которая с помощью простого механического привода соединяется с обычным ручным буром. Бур можно изготовить самостоятельно.

В продаже можно найти готовый бур серийного исполнения.

Многие говорят, что покупали просто такой шнек и закрепляли к нему мощную низкооборотистую электрическую дрель.

Характеристики двигателя

Рекомендации, касающиеся количества оборотов силовой установки и других ее характеристик, заслуживают отдельного рассмотрения. Начнем с того, что силовая установка может соединяться с буром как напрямую, так и через дополнительный редуктор. Необходимость применения редуктора каждый определяет для себя сам. Как показывает практика, если номинальная мощность дрели составляет 2 кВт, то в применении редуктора нет необходимости (особенно, если установка не имеет специальной станины, и в процессе работы ее приходится держать руками).

Поначалу планировался редуктор, но после полевых испытаний со схемой – «дрель – шнек» решено от редуктора отказаться. Момент таков, что оператора она вообще не замечает (если бурить руками).

Показатель мощности – 2 кВт – взят нами не случайно. Именно такие дрели чаще всего используют участники нашего форума при изготовлении механизированных ямобуров.

Есть опыт строительства столбчатого фундамента с ростверком. Использовал дрель мощностью 2 кВт и шнек, рассчитанный на диаметр ямы – 30 см (диаметр бура где-то равен 29,3 см). Для более глубокого бурения использовал удлинитель из обычной стальной трубы. Грунт у меня на том месте – не сахар: земля, потом глина, потом линза какая-то с пляжным песком, потом опять глина с песком, а потом голубая глина (на глубине — 1.8 — 1.9 м).

Читайте также:  Фасовочная установка для цемента

Для того чтобы в земле получались отверстия требуемой глубины, пользователю пришлось соорудить компактную бурильную установку (со станиной, лебедкой и другими вспомогательными приспособлениями).

Но речь сейчас идет о мощности силового агрегата, и из представленного описания легко понять, на что способна дрель с номинальной мощностью 2 кВт (даже без редуктора).

Немного теории

Если рассматривать взаимосвязь между мощностью дрели (или бензинового двигателя) и крутящим моментом на валу бура, то она определяется следующей зависимостью:

  • N – мощность (Вт).
  • M – крутящий момент (Нм).
  • n – число оборотов (об/мин).
  • 9549 – специальный коэффициент.

Теоретически крутящий момент на рабочем валу такой установки при оборотах 500 об/мин должен составлять 38 Нм (64 Нм – при 300 об/мин). Но для расчета крутящего момента всегда необходимо учитывать потери, которые определяются КПД устройства. Все дело в том, что большинство производителей электроинструмента указывают лишь потребляемую мощность своих устройств, а мощность на выходе (на рабочем валу) на 1/3. 1/4 меньше потребляемой. Соответственно, меньше и крутящий момент. Дрель мощностью 2 кВт при 300 об/мин будет создавать на шпинделе крутящий момент, равный не 64 Нм, а примерно – 48 Нм.

Выбирая силовой агрегат для своего ямобура, можно рассматривать устройства с потребляемой мощностью менее 2-х кВт. Но тогда всерьез придется подумать о внедрении в конструкцию бурильной установки понижающего редуктора.

По поводу редуктора: редуктор — это хорошо, потому как он позволяет, не изменяя мощности, пропорционально изменять число оборотов и крутящий момент. То есть, уменьшая через редуктор число оборотов, мы пропорционально увеличиваем крутящий момент. А мощность в этом случае так и остается обобщенной характеристикой (константой).

Ориентируясь на крутящий момент, который создает дрель мощностью 2 кВт (без дополнительного редуктора), можно подобрать подходящее устройство для своего ямобура. Иными словами, зная мощность дрели, число оборотов ее шпинделя и передаточное число используемого редуктора, можно рассчитать значение крутящего момента, которое вы получите на выходе из силовой установки. Но следует понимать, что число оборотов бура нельзя сильно уменьшать.

Читайте также:  Ошибка при установке парагон

Оптимальная частота оборотов во время бурения – от 60. 100 до 200. 300 об/мин. Режим зависит от типа грунта, способа бурения, разновидности буровых насадок, диаметра скважины и т. д.

В приведенной цитате упомянуты способы бурения. Их существует все два: непрерывное бурение и бурение с постоянным выносом грунта. Для непрерывного бурения установка должна обеспечивать наличие большого крутящего момента.

Во время бурения с постоянным выносом грунта шнек, вбурившийся в грунт на определенную глубину, поднимается на поверхность. В этом случае разрыхленный грунт, находящийся на рабочих лопастях шнека, также извлекается наружу.

Как мы уже говорили, выбирая силовой агрегат для бурильной установки, лучше ориентироваться на малооборотистую дрель мощностью 2 кВт (то есть на крутящий момент, который она передает на рабочий вал). Судя по многочисленным отзывам пользователей FORUMHOUSE, эти устройства успели себя неплохо зарекомендовать. Мощность бензиновых двигателей также должна соответствовать указанному показателю.

Редукторы для ямобура и их разновидности

Сборка любого самодельного механизма в большинстве случаев характерна применением подручных материалов, приспособлений и узлов, которые долго лежали без дела, потому как не находилось им достойного применения. Опыт наших пользователей подсказывает, что понижающую механическую передачу можно изготовить из самых разнообразных деталей: из запасных частей к отслужившему свой век мопеду, из незамысловатой цепной или червячной передачи, из подходящего редуктора неизвестного происхождения, случайно завалявшегося на старой полке в гараже и т. д.

Валялся у меня сломанный мопед, с него я и взял задний редуктор. Отпилил редуктор турбинкой (заднюю часть алюминиевого корпуса с редуктором), далее через шестереночную передачу закрепил к этому редуктору электродвигатель от старой электропилы мощностью 2 кВт. Двигатель с редуктором дали соотношение – 13:1 (на выходе получилось примерно 300 об/мин).

О цепной передаче: обладая известной долей смекалки, можно, не прилагая больших усилий, соорудить вполне надежный ямобур, обладающий достаточной мощностью. Представленная идея не нова, и многие с успехом применяют ее на практике (если в этом есть необходимость).

Читайте также:  Техническое заключение на установку кондиционера

Нет редуктора, хотя планировалось его изготовление из цепи ГРМ ВАЗ 2101 и ее же звездочек. Передаточное число – 1: 2. Испытания показали, что не нужен он. Разве что на совсем твердых грунтах его использовать, но у нас таких нет.

Применение вышеперечисленных механизмов требует нестандартного подхода к сборке бурильной установки. Если же у вас в наличии есть небольшой серийный редуктор (или возможность недорого его приобрести), то задача становится значительно проще. Вот, к примеру, фотография редуктора, выставленная пользователем melomandk.

Вот такой редуктор нашел. Вот только передаточное число большое – равно или даже чуть больше 1:40. Размеры (по корпусу) – где-то 15 х15 см.

Как оказалось, устройство имеет вполне подходящие параметры.

Мой ямобур на базе именно такого редуктора. Пока я очень доволен. Двигатель – болгарка (3000 оборотов на выходе). Мощность болгарки – 2 кВт. Глину бурить не пробовал, но жесткую утрамбованную землю с включениями щебня и гнилых корней ямобур брал. Диаметр шнека – 160 мм, ножи на нем самодельные – из рессоры.

Вывод: конкретных рекомендаций, касающихся конструкции редуктора для самодельного садового ямобура, нет, но рабочих вариантов существует множество.

Станина

Если работы много, если бурить нужно глубоко, а держать установку в руках очень трудно, то имеющееся оборудование можно закрепить в специальную станину.

Конструктивное исполнение у самодельных станин, так же, как и у понижающих механических передач, может быть самым разнообразным. Но есть элементы конструкции, которые используются в подавляющем большинстве случаев.

Подъемный механизм

В качестве подъемного механизма можно использовать цепную передачу, установленную внутри центральной стойки. Подъем и опускание осуществляется либо с помощью дополнительного электродвигателя, либо с помощью ручки (как на фото от пользователя jumper_at_home).

Максимально заглублялись на 1,8 м (шнек + удлинитель). Глубже не требовалось. Лебедка самодельная – 2 шестерни и цепь от мотоцикла.

Для того чтобы плита с основным электродвигателем беспрепятственно двигалась по вертикальной трубе, на каретку можно устанавливать четыре ролика.

источник