Пневмоударник своими руками

Обновлено: 07.07.2024

В свою очередь пусковой механизм состоит (рисунок 2.2):
1 - рукоятка изготавливается из капрона или силумина;
2 - виброгасящая шайба;
3 - пружина;
4 - шайба;
5 - пусковой золотник;
6 - заглушка;
10 - стакан;
18 - штуцер - для подвода сжатого воздуха (рабочее давление 0,4 -0,5 МПа );

Воздухораспределительный механизм состоит:
7 - клапанная коробка;
8 - кольцевой клапан;
9 - седло клапана;
11 - защитный фартук, закрывающий выхлопные отверстия;

Ударный механизм состоит:
12 - поршень - ударник;
13 - ствол - основная и самая дорогостоящая деталь отбойного молотка, изготавливается из легированной стали с полировкой внутреннего отверстия и сверлением продольных каналов для подвода сжатого воздуха в ствол;
14 - перемычка;
15 - букса;
16 - пика - исполнительный орган, имеет длину 350 - 450 мм и изготавливается из углеродистой стали У7 - У8;
17 - удерживающая пружина для удержания пики от выпадения при переносе молотка с одновременной возможностью перемещения пики вдоль оси молотка.

Принцип действия пневматического отбойного молотка основан на возвратно - поступательном движении поршня - ударника. Ход поршня - ударника, при котором наносится удар по пике, называется рабочим ходом, обратный ход - холостой.

Принцип работы пускового механизма.
При нажатии на рукоятку 1 происходит перемещение золотника 5 и сжатый воздух по штуцеру 18, каналам стакана 10 поступает к клапанной коробке 7 воздухораспределительного механизма.

Принцип работы воздухораспределительного механизма приведен на рисунке 2.3.
Холостой ход. При достижении клапанной коробки 7 сжатый воздух попадает к кольцевому клапану 8. По каналам 19 в стволе 13 сжатый воздух поступает к поршню-ударнику (рисунок 2.3 а). Давление под поршнем -ударником растет, а над ним падает, так как сжатый воздух будет выходить через выпускные отверстия 20. За счет разности давлений кольцевой клапан перебрасывается, открывает впускное отверстие 21 и закрывает отверстие 22 седла клапана 9.

Поршень ударник движется вверх, проходит выпускные отверстия 20 (рис. 2.3 б) давление под ним уменьшается, а над ним увеличивается. Кольцевой клапан перебрасывается. Начинается рабочий ход поршня - ударника (рис 2.3 в).

Рабочий ход. Под действием сжатого воздуха поршень-ударник устремляется вниз, проходит выпускные отверстия 20 и наносит удар по пике 16. Сжатый воздух, находящийся над поршнем-ударником, выходит в выпускные отверстия. Давление над поршнем-ударником резко падает и кольцевой клапан перебрасывается (рис 2.3 г). Давление под поршнем-ударником растет. Начинается холостой ход поршня - ударника.

Таким образом переключение клапана происходит за счет разности давлений в клапанной коробке над и под клапаном при открывании выхлопных отверстий поршнем - ударником.

Техническое обслуживание отбойных молотков
Отбойные молотки, поступившие на участок, следует разобрать, очистить от смазки и пыли, промыть в керосине (солярке), собрать, смазать, опробовать в работе. В качестве смазочной жидкости рекомендуется масло индустриальное И20А с добавкой 25 - 40% керосина (солярки).
Во время работы производится смазка молотка при помощи автомасленки. При отсутствии автомасленки смазать молоток путем заливки 30 - 40 г. смазочной жидкости в штуцер. Смазку производить не реже чем через каждые 2 часа работы.
Профилактический осмотр и ремонт молотков производится в мастерских шахты не реже чем через 150 - 200 час работы.

Правила безопасности при эксплуатации отбойных молотков

Перед началом работы необходимо проверить:
- состояние забоя и убедиться, что забой надежно закреплен;
- исправность молотка;
- крепление пики и отсутствие ее искривления;
- люфт пики в буксе ствола. Радиальный зазор между хвостовиком пики и буксой не должен
превышать 0,25 мм;
- крепление воздухоподводящего рукава;
- наличие масла в автомасленке.
Запрещается:
- работать отбойным молотком без удерживающей пружины или колпака;
- включать молоток при отсутствии контакта пики с забоем (работа в холостую);
- включение молотка в работу ударом.

2.1.2. ПЕРФОРАТОРЫ

Перфораторы относятся горным машинам ударно - поворотного действия и предназначены для бурения шпуров и скважин диаметром 20 - 150 мм в породах любой крепости.

Классифицируются перфораторы по следующим основным признакам:

1. По роду потребляемой энергии:
- электрические - ограниченное применение из-за больших габаритов и массы;
- гидравлические - ограниченное применение из-за сложности конструкции;
- пневматические - получившие наиболее широкое применение.
2. По конструкции:
- Переносные (ПП) работают совместно с пневмоподдержками;
- Колонковые (ПК) выпускаются в комплекте с податчиками;
- Телескопные (ПТ) для бурения восстающих шпуров и скважин.
3. По способу поворота бура:
- с зависимым поворотом;
- с независимым поворотом.
4. По конструкции воздухораспределительного механизма:
- с золотниковым;
- с клапанным;
- с бесклапанным распределением.
5. По частоте ударов:
- Нормальные (1800 уд/мин);
- Быстроударные (2300 и более).
6. По способу очистки шпура от буровой мелочи:
- с промывкой;
- продувкой;
- пылеотсосом.

В маркировке перфоратора закладываются сведения о его классификации. Порядок маркировки перфоратора относительно классификации приведен на рисунке 2.4

Например, для перфоратора ПП35ВБ, где:
П - перфоратор;
П - переносной;
35 - энергия удара, Дж;
В - промывка;
Б - боковой способ подвода воды для очистки шпура от буровой мелочи.

Для пневматических перфораторов характерны следующие характеристики:

- Номинальное давление сжатого воздуха - 0,5 МПа.
- Расход воздуха для: - переносных 2,8 - 3,5 м 3 /мин;
- телескопных 3,3 - 4,5 м 3 /мин;
- колонковых 9,0 - 13 м 3 /мин.

Устройство и принцип действия пневматического перфоратора

Устройство перфоратора приведено на рисунке 2.5. Перфоратор состоит из корпуса 1 механизма управления 2, виброгасящего устройства 3, глушителя шума 4, устройства для очистки шпура от буровой мелочи и пылеподавления 5.

Конструкция перфоратора приведена на рисунке 2.6. Головка (4), цилиндр (10), ствол (12) с буродержателем (16) соединены стяжными болтами (17) между собой и направляющим кронштейном 24, который в свою очередь соединен с легкой сварной рамой (2). Удержание перфоратора производится при помощи рукоятки (1). При помощи кронштейна (21) производится присоединение перфоратора к пневмоподдержке.

Корпус 1 (рисунок 2.5) состоит из цилиндра (10) и ствола (12) (рисунок 2.6). В корпусе 1 смонтированы ударно-поворотный механизм и воздухораспределительное устройство.

1. Ударно-поворотный механизм предназначен для нанесения поршнем-ударником ударов по хвостовику бура и его поворота при обратном движении поршня-ударника. Применяются зависимого и независимого действия.
Ударно-поворотный механизм зависимого действия (рисунок 2.6) состоит из поршня-ударника (9) с геликоидальной гайкой (7), поворотного геликоидального винта (6), храпового механизма (5), поворотной буксы 13, грандбуксы 14.

2. Воздухораспределительное устройство 22 предназначено для попеременной подачи сжатого воздуха в поршневую и штоковую полость цилиндра перфоратора.

4. Виброгасящее устройство 3 (рисунок 2.5) предназначено для защиты бурильщика от вибрации. Состоит из рукоятки (1), легкой сварной рамы (2) с поперечным кронштейном (21) для подсоединения к пневмоподдержке.

В трубах сварной рамы расположены пружины (20) с ползунами, ось которых проходит через отверстие (19) в приливе цилиндра перфоратора. Между направляющим кронштейном (24) и упорными кольцами на трубах установлены две вспомогательные пружины (23).

5. Глушитель шума 4 - резиновая камера (8), надетая на выхлопную горловину.
В процессе бурения шпура перфораторами разрушенная горная порода должна непрерывно удаляться из забоя. Свое­временное и полное удаление разрушенной породы исключает ее повторное измельчение, уменьшает расход энергии и удель­ный износ бурового инструмента. Наиболее эффективна про­мывка шпура водой, которая выполняет и другие функции, в том числе охлаждает буровой инструмент. Промывочная вода (рис.2.6) подается к перфоратору от водяной магистрали че­рез кран 18, водяную трубку, ко­нец которой входит в муфту боковой промывки 15.

Принцип работы пневматического перфоратора

Заключается в том, что поршень-ударник под действием сжатого воздуха, поступающего от воздухораспределительного устройства совершает возвратно-поступательные движения. При движении вперед он наносит удар по хвостовику штанги, при движении назад - проворачивает инструмент посредством храпового механизма и геликоидальных винта и гайки через буксу и грандбуксу.

В переносных и телескопных перфораторах используется, как правило, зависимый поворот бура. Конструкция механизма, реализующего данный способ поворота, приведена на рисунке 2.7. Состоит из храповой буксы 1 с внутренними зубьями, жестко связанной с цилиндром пер­форатора штифтом, храпового стержня 6 с геликоидальной на­резкой на конце, поршня-ударника 7, внутри которого впрессо­вана гайка с такой же геликоидальной нарезкой, а на наруж­ной поверхности штока имеются шлицевые пазы, поворотной муфты, состоящей из двух частей (поворотной буксы 8 и гранд буксы 9), со­единенных торцевыми кулачками. В шестигранное отверстие гранд буксы 9 вставляется хвостовик бура 5, а поворотная букса 8 имеет на внутренней поверхности шлицевые пазы и гребни для соединения со штоком поршня. В храповой буксе 1 размещается головка храпового стержня 2. Наличие собачек 3, прижимаемых к зубьям храповой буксы 1 подпружиненными пластинками, допускает вращение храпового стержня 6 толь­ко в одну сторону.

При рабочем ходе поршня 7 храповый стержень 6, не встречая сопротивления, поворачивается относительно порш­ня и храповой буксы 1 вместе с собачками 3 на некоторый угол. При обратном ходе поршня 7 храповый стержень 6 не может повернуться относительно храповой буксы 1, поскольку этому препятствуют собачки 3, упирающиеся в зубья храповой буксы 1, по этому поворачивается поршень-ударник 7, а вместе с ним через поворотную муфту и буровой инструмент на угол, величина которого зависит от шага геликоидальной нарезки и хода поршня.

В современных перфораторах получили применение кла­панные воздухораспределительные устройства с кольцевым и мотыльковым клапанами.
Воздухораспределительное устройство с кольцевым клапа­ном приведено на рисунке 2.8.

Состоит из втулки 1 клапана, клапанной коробки 2, клапана 3 и крышки 4 клапанной коробки. При рабочем ходе поршня 8 (положение I) клапан 3 находится в крайнем левом положении, а сжатый воздух поступает к крышке 4 клапана че­рез отверстия 9 и 10 в кольцевое пространство 11.

После этого воздух попадает через зазор между клапаном и крышкой 4 в поршневую (левую) полость цилиндра. Поршень под действием воздуха совершает рабочий ход. Из штоковой (правой) полости цилиндра воздух сперва вытесняется в атмосферу через вы­хлопное отверстие 5 и глушитель шума 6.
Затем, когда по мере движения поршня 8 выхлопное отверствие 5 перекрывается, воздух, оставшийся в правой части цилиндра, сжимается и по­ступает в кольцевое пространство 13 по продольным каналам 7 и радиальным отверстиям 12. Воздух давит на клапан 3 и в конце рабочего хода поршня, когда левая полость цилиндра через отверстие 5 и глушитель шума 6 соединяется с атмо­сферой, клапан перебрасывается в правое положение.

При холостом ходе поршня (положение II) сжатый воздух через зазор между клапаном 3 и клапанной коробкой 2 посту­пает в кольцевое пространство 13, а затем через радиальные отверстия 12 и продольные каналы 7 - в штоковую (правую) полость цилиндра. Под давлением сжатого воздуха поршень 8 совершает холостой (обратный) ход, перемещаясь влево. Воз­дух из левой полости цилиндра вытесняется в атмосферу че­рез выхлопное отверстие 5 и глушитель шума 6.
После пере­крытия выхлопного отверстия поршнем оставшийся в левой полости воздух сжимается и давит на кольцевой клапан 3. Ко­гда поршень пройдет выхлопное отверстие и сжатый воздух из правой половины цилиндра выйдет в атмосферу, произойдет переброска клапана в левое положение и поршень начнет вновь совершать рабочий ход.

Воздухораспределительное устройство с мотыльковым клапаном приведено на рисунке 2.9. Получило распространение в колонковых перфораторах.

В последнее время все большее число людей стремится обзавестись частными домами за чертой крупных городов. Для них часто не предусмотрено центральное водоснабжение. По этой причине возникает потребность в индивидуальном водоснабжении. Те, кто подключен к системе центрального снабжения водой, имеет нарекания относительно качества подаваемой воды. Проблему в обоих случаях позволяет решить малогабаритная буровая установка, с помощью которой появляется возможность вырыть скважину для получения доступа к чистым артезианским водам.

Что такое малогабаритная буровая установка

Мини буровая машина предназначается для тех же задач, что и обычная установка для бурения. Она может глубоко бурить почву, устанавливать обсадные трубы. Также буровая установка нужна для ремонта и ликвидации скважин на воду.

Какими достоинствами обладает мини буровая установка:

• Возможность бурить на воду в любой точке участка.
• Проезд через ворота любой ширины.
• Маневрирование между препятствиями.
• Сохранение красивого ландшафтного дизайна.
• Обход запрета на применение спецтехники.

У малогабаритных установок небольшая высота мачты по сравнению с обычными. Это значит, что штанги и трубы тоже используются короткие. Но резьба на них стандартная, монтаж занимает не меньше времени. Продувка также выполняется стандартная. Все это увеличивает время бурения на воду.

Цена бурения МГБУ выше, чем обычной спецтехникой. Это связано с трудозатратами и с высоким расходом материала (за счет потерь длины в местах соединений).

Рисунок 1: Размеры площадки под бурение МГБУ

Оказание услуг для населения

Если вдруг человека заинтересует аренда мобильных буровых установок, то сегодня можно найти большое количество компаний, оказывающих подобную услугу. Можно будет выбрать из доступного автопарка самую подходящую модель и оформить договор. Во многих случаях арендодатель предоставляет и своего специалиста, чтобы тот следил за соблюдение всех эксплуатационных правил обращения с техникой.

Какие МГБУ применяет компания Аквалюкс+

Для бурения скважин на воду используется мини буровая установка МОЗБТ М4. Это спецтехника профессионального уровня. Мини буровая машина работает по тому же принципу, что и модель УРБ-2A2. Но буровая часть перенесена на гусеничные шасси. После проезда МОЗБТ М4 садовые дорожки не разрушаются, а газон быстро восстанавливается.

Характеристики малогабаритных установок МОЗБТ М4:

• Длина мачты: 5,2 метра.
• Тип вращателя: гидравлика.
• Масса МГБУ: 3 600 кг.
• Пробивание грунта: 100 метров.
• Скорость погружения: 0,5-3,9 м/час.

МГБУ занимает 2,1*1,5 кв.м. площади. Управлять механизмом можно дистанционно через пульт. Для работы в темное время на корпусе установлены лампы. Предусмотрена система датчиков для контроля состояния механизма. Буровая установка работает при температуре до -20С. Можно бурить скважины в зимние морозы.

Рассчитаем стоимость бурение с МГБУ за 1 минуту!

Рисунок 2: Малогабаритная буровая установка МОЗБТ М4 на участке заказчика.

УБШМ 1 13

УБШМ 1 13 – это одна из модификаций мини-буровых УБШМ-ок, сконструированная на базе одного из первых поколений этих аппаратов и пользующаяся большим спросом у буровиков, которым приходится работать в стесненных условиях.

Назначение

Модель используется в основном геологами и геофизиками в научно-поисковых целях, для бурения структурных скважин, а также имеет возможность инженерно-строительного применения.

Она предназначена для бурения отверстий следующими методами:

• шнеками вращательным способом насухо;
• вращательным способом с продувом либо с промывкой;
• пневмоударниками погружного типа.

Фото буровой установки УБШМ 1-13

Особенности конструкции

Установка УБШМ 1 13 дает высокую производительность и эффективность результатов работы одновременно с минимизацией приложенных усилий благодаря следующим конструктивным особенностям:

1. Управлению посредством гидропривода, которое облегчает запуск всей системы при отрицательных температурах.
2. Полной механизации операций подъема и спуска рабочего бурового инструмента.
3. Оснащению специальными рамами-адаптерами для возможности крепления практически на любую транспортную основу.

ВАЖНО! Малая ширина бурового аппарата УБШМ 1 13 позволяет провозить его по тропам шириной от 1-го метра, что значительно снижает расходы на сейсморазведочные операции в зонах, охраняемых государством как памятники природы.

Технические характеристики

Показатели	Ед. измерения	Значения
Масса оборудования	т	0,195
Габариты (ширина/длина/высота)	м	0,9/2,3/1,5
Привод (тип/мощность)	кВт (л.с.)	Honda/ 9,75 (13)
Крутящий момент	Н.м	660
Ход вращателя	мм	1200
Диаметр сверления	мм	85-150
Макс. глубина сверления шнеком 85 мм	м	25
Макс. глубина сверления шнеком 150 мм	м	10
Усилие подъема, макс.	кг	1300
Частота вращения	об/мин	77-136-222-313

На видео буровая установка УБШМ 1-13 в работе:

Виды малогабаритных установок для бурения скважин

Рассмотрим классификацию малогабаритных моделей, которая основана на принципах работы механизма: мотобур, электропривод, гидравлика, профессиональный.

Мотобур для скважин

Дешевый вид малогабаритных аппаратов. Мини буровая установка работает за счет физической силы человека, хотя в конструкции есть двигатель. Оборудование находит воду на глубине до 10 м.

Рисунок 4: Мотобур.

Буровая установка на электроприводе

У этих малогабаритных моделей есть электрический двигатель. В отличие от мотобура, здесь усилия прилагает механизм. Буровики контролируют спецтехнику, не прикладывая физическую силу для пробивания породы. Электроприводная мини буровая установка может долго работать без перерыва.

Рисунок 4: Электрическая МГБУ.

Гидравлическая буровая установка

У этих моделей установлен дизельный двигатель. Буровая колонна работает за счет двигателя и маслонасоса. Вращающийся бур движется вдоль мачты.

Преимущества малогабаритных установок на гидравлике:

• Высокий КПД при бурении на воду.
• Разрушение твердых пород.
• Экономия энергии при работе.
• Высокий запас прочности механизма.
• Быстрая подготовка к бурению.

Профессиональная буровая установка МОЗБТ М4 также работает на гидравлике.

Профессиональная буровая установка

Стандартная буровая техника, которая перенесена на маленькую платформу. Минимальная цена оборудования: 1.500.000 руб. В число проф. малогабаритных моделей входит установка МОЗБТ М4, описанная выше. В отличие от дилетантских МГБУ, она обладает достаточной мощностью для разрушения скалистых пород.

Какой буровой установкой бурить скважину?

Узнать как бурить

Будет интересно: Какая скважина лучше для дачи, а какая для частного дома?.

Рисунок 5: Малогабаритная буровая установка профессионального уровня.

УБШМ 1 20

УБШМ 1 20 является более усовершенствованной моделью с установкой более мощного двигателя и расширением рабочих возможностей у такой же малогабаритной техники, применяемой на ограниченных площадях.

Назначение

Эта буровая используется для устройства скважин вертикального сверления для инженерных и геологических поисково-изыскательных работ в труднодоступных местностях и стесненных условиях работы.

Работы с ее помощью проводятся с применением следующих инструментов и методов:

• Шнеково-вращательным бурением.
• Вращательным способом с очищением скважины продувом и промывкой.
• Устройство технологических отверстий посредством погружных пневмоударников.
• Колонковым способом бурения отверстий в грунтах до VIII категории включительно.

Фото буровой установки УБШМ 1-20

Особенности конструкции

Малые линейные размеры и масса в совокупности с надежностью и простотой конструкции делают установку популярной среди геодезистов и поисковиков, а особенности конструкции добавляют ей многофункциональности и универсальности использования:

1. Более мощный двигатель, чем у УБШМ 1 13, дает увеличение крутящего момента и силы подачи, делая любую буровую работу беспроблемной и позволяя сверлить скважины на грунтах любой сложности.
2. Дооснащение комплектами различных вариантов рабочего инструмента (пневмоударником, оборудованием для продува и промывки) расширяет возможности аппарата.
3. Возможность установки оборудования для статистического зондирования позволяет проводить полевые испытания.

ВНИМАНИЕ! Статистическое зондирование с помощью бурилки УБШМ 1 20 возможно при установке на нее винтовых зондов марки МВЗ-01 либо НУСЗ-15, позволяющих проводить работы с усилием до 10,0 тонн.

Технические характеристики

Показатели	Ед. измерения	Значения
Масса оборудования	т	0,400
Габариты (ширина/длина/высота)	м	1,1/1,05/2,6
Привод (тип/мощность)	кВт (л.с.)	Honda/ 15,5 (21)
Крутящий момент	Н.м	2200
Ход вращателя	мм	1750
Диаметр сверления	мм	70-150
Макс. глубина сверления шнеком 70 мм	м	50
Макс. глубина сверления шнеком 85 мм	м	40
Макс. глубина сверления шнеком 150 мм	м	12
Усилие подъема, макс.	кг	3000
Ступеней коробки передач	шт	5 + реверс

Видео буровой установки УБШМ 1-20 в работе:

Почему не нужно заказывать бурение у дилетантов

Для бурения водоносных скважин необходима профессиональная спецтехника.

Эту работу нельзя выполнять своими руками или поручать дилетантам. Перечислим самые распространенные виды ошибок, которые может совершить дилетантская бригада.

Шламование инструмента для бурения

Пытаясь побыстрее сдать заказ, дилетанты экономят время на продувании. Но это обязательная процедура. Без продувки инструмент зашламует (штанги завязнут в породе). Пытаясь вытащить штанги, дилетанты сломают рабочий инструмент. Часто после такого инцидента бригада уезжает, не устраняя последствия.

Малые глубины и диаметры скважин на воду

Кустарная буровая установка не рассчитана на работу с большой длиной инструментов. МГБУ подобного типа могут бурить максимум на 20 метров. Диаметр ствола также не будет большим. У этих малогабаритных моделей конструкция не подходит для бурения артезианских скважин.

В северной части Подмосковья артезианская вода часто залегает на глубине 100-200 метров. Для скважин с высоким дебитом необходим диаметр от 125 мм. Иначе все преимущества бурения на известняк уничтожаются малым диаметром.

Слишком малые габариты техники

Профессиональная мини буровая машина справляется со сложными грунтами. А кустарные МГБУ — нет. Если колонна наткнется на тугопластичную липучую глину, она не сможет ее пробить. У таких малогабаритных моделей недостаточный вес.

Профессиональная установка для бурения пробивает глину за счет большого веса. Малые МГБУ могут крутиться на месте в такой ситуации.

Если пневмоударник попадет на скалистую породу, то случится авария. Рабочий инструмент отлетит вверх.

Причина у всех описанных ситуаций одна — буровая установка слишком мало весит.

Профессиональная мини буровая установка весит меньше, чем крупногабаритная. Но у техники есть достаточная масса для прохождения сложных грунтов.

Смешение водоносных горизонтов

Рабочие, которые используют дешевое оборудование, зачастую обладают низкой квалификацией. Они не разбираются в видах пород и водоносных горизонтов. Это приводит к ошибкам во время работы. И мини буровая установка тут не причем, дело в конструкции скважин.

Одна из критических ошибок, это смешение водоносных горизонтов. После неграмотного бурения в глубокие горизонты попадает техническая вода из верхних слоев почвы. Если буровая бригада поработала на одном участке, проблемы с водой могут возникнуть у всего СНТ.

Отсутствие официального договора и гарантии

Дилетанты часто меняют названия и контакты, чтобы избежать претензий от клиентов. Также они часто дают неправильные советы по обустройству скважин. Например, дарят клиентам дешевые вибрационные насосы, которые нельзя устанавливать в скважинах.

Пневмоударники изготовляют двух типов: с индексом П для от­крытых горных работ и с индексом ПП для подземных горных работ. Цифра, стоящая за буквами, указывает на диаметр сква­жины в миллиметрах, а следующая за ними—ударную мощность в киловаттах. Наиболее удачные конструкции пневмоударников были разработаны в ИГД СО АН СССР под руководством д-ра техн. наук Б.В. Суднишникова. Базовой конструкцией был пневмоударник М1900.

В 1962 г. СО АН СССР совместно с Кыштымским машинострои­тельным заводом был разработан пневмоударник ПП-105-2,4 (М-48) для бурения скважин диаметром 105 мм (рис. 4.1.) (главные конструкторы Г. Н. Суксов, Л. Н. Семенов, Н. И. Есин). Дей­ствуют механизмы пневмоударника следующим образом.

Рис. 4.1. Пневмоударник ПП-105-2,4 (М-48):

1—переходник; 2—цилиндр; 3—крышка; 4—клапан; 5—клапанная коробка; 6— трубка; 7 — ударник; 8—шпонка; 9 — долото

Энергоноситель, поступающий через переходник с помощью распределительного устройства с кольцевым клапаном, подается через. трубку и канал ударника в камеру обратного хода. В камеру пря­мого хода воздух поступает из-под клапана. Выхлоп осуществля­ется через окна, находящиеся в цилиндре. Воздух для очистки забоя скважины поступает из камеры обратного хода. При сни­жении усилия подачи долото отходит вперед, открывая блокиро­вочные окна. В этот момент работа ударного механизма прекра­щается и происходит интенсивная продувка скважины.

Рис. 4.2. Пневмоударник М29Т:

1—переходник; 2 — корпус; 3 — коробка клапана; 4 — клапан; 5 — крышка клапанной коробки; 6 — трубка; 7 — ударник; 8 — долото; 9 — шпонка

По такой же схеме выполнен пневмоударник М29Т (рис. 4.2), который предназначен для бурения скважин диаметром 85 мм.

К числу удачных конструкций следует отнести пневмоударник ПП-105-2,2 (П1-75) (рис. 4.3.) Криворожского НИГРИ (главный конструктор А. Ф. Пономарчук). Воздухораспределение в меха­низме золотниковое. Особенностью воздухораспределения является наличие уширений на внутренних стенках цилиндра.

Рис. 4.3. Пневмоударник ПП-105-2,2(П1-75):

1— переходник; 2 — цилиндр; 3 — ударник; 4 — шпонка;

5 — головка; 6 — долото

Рис. 4.4. Пневмоударник П125-2,8:

10 - переходник; 9—шарик.

За рубежом погружные пневмоударники выпускают в Швеции, США, Франции, ФРГ, Канаде, Японии, Великобритании, Бельгии.

1— хвостовик; 2 — обратный клапан; 3 — корпус; 4— гильза;

5 — ударник; 6—ра­бочая часть долота; 7 — хвостовик до­лота;

8 — шлицы на долоте

1—долото; 2 — букса; 3 — полукольцо; 4 — втулка; 5 — ударник;

6 — перегородка; 7— цилиндр; 8— трубка; 9 — ярмо;

10—крышка; 11—стакан; 12 — переходник;

13 — обратный клапан; 14 — пружина

Вопросы для самоконтроля

Редакционно-издательский отдел МГТУ им. Г.И.Носова

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Обряды и обрядовый фольклор: составляли словесно-музыкальные, дра­матические, игровые, хореографические жанры, которые.

Современный арсенал буровых установок насчитывает сотни разновидностей оборудования. Но если для добычи нефти и газа используются стационарные комплексы, то под скважину на воду подойдет малогабаритная модель. О том, какими эти модели бывают, как они работают и насколько сложно собрать самодельный компактный буровой агрегат мы и будем говорить далее.

Установки на передвижной базе имеют рельсовый гидравлический механизм для подачи редуктора.

Разновидности буровых устройств

Устройство стволов в газовой отрасли и нефтянке кардинально отличается от водяного направления. Там бур должен одинаково легко проходить вечномерзлый грунт и скальные породы. Плюс он изначально рассчитан под большое давление на глубине. Поэтому в нефтяной и газовой промышленности используются стационарные платформы.

Нефтегазовый сектор использует стационарные платформы для буровых установок.

Такое мощное оборудование для обустройства скважин на воду не нужно. В зависимости от сложности грунта и того насколько глубокая шахта нужна для скважины, есть 3 разновидности мобильных буровых установок.

1. Самоходные буровые агрегаты — название говорит само за себя, базой для оборудования здесь выступает автомобиль. Классикой автомобильных буровых считаются Уралы и Кразы. Для относительно мелких скважин на воду существуют установки на базе УАЗ, причем как на колесном, так и на гусеничном ходу;

Установка на базе УАЗ способна пробурить тоннель на артезианский водяной горизонт.

1. Переносные и разборные модели — семейство переносных агрегатов чаще всего используется для обустройства водяных скважин. Мощность у них сравнительно небольшая, но зато эти аппараты можно установить в труднодоступных местах, к примеру, в подвале.

Ручной агрегат с пневмоударником пробуривает ствол глубиной 30-40 м.

Популярные малогабаритные и передвижные варианты

Иллюстрации	Рекомендации
Серия установок РБ-50/220. Монтаж таких установок не требует много места и особых условий.

В комплект входят:

• Штанги — 1 метр, 1,5 м или 1,8 м;
• Бур 50 мм из стали Ст40Х;
• Станина с рельсовым механизмом;
• Электробур с двигателем 2,2 кВт. Работающий от стандартной розетки в 220 V.

Максимальная глубина ствола для серии РБ-50/220 — 50-70 м. Стоить такой аппарат может от 59 тыс. руб.

Для таких установок желательно еще купить грязевой насос поршневого типа с диаметром частиц от 20 мм.

• Электроустановка мощностью 4 кВт рассчитана на питание от генератора 380 V;
• Максимальная глубина ствола — 100 м;
• В комплект входит электрический тельфер грузоподъемностью 1 тонна;
• Диаметр штанг 57 мм, штанги идут с замками и ключами к ним;
• Агрегат предназначен для роторного бурения твердосплавной шарошкой;
• Цена от 120 тыс. руб.

В комплект не входит грязевой насос, но для роторного бурения он необходим.

• Переносные модели;
• Модели на колесной паре, как на фотографии слева;
• Модели на автомобиле УАЗ.

В зависимости от модели устанавливается электрический, дизельный, бензиновый или сторонний (от привода автомобиля) силовой блок. Цена начинается от 220 тыс. руб.

Агрегаты этого типа разрабатывались под шнековый способ бурения.

Это означает, что их можно использовать для бурения:

• Шурфов под бетонные сваи;
• Шурфов для взрывной закладки в карьерах;
• Стволов геотермальных скважин;
• Скважин на воду.

Из тех, что есть в продаже, самый маленький агрегат базируется на автомобиле УАЗ, весит 800 кг, способен бурить стволы диаметром до 300 мм и глубиной до 190 м.

Самый мощный ПМ-23 на гусеничном ходу весит 2 тонны, бурит стволы диаметром 300 мм, глубиной 300 м.

Стоимость, без учета машины, 160-300 тыс. руб.

• Диаметр ствола — 219 мм;
• Глубина — до 120 м;
• Вес — 1,9-2,4 т;
• Цена договорная и начинается от 400 тыс. руб.

Для личного разового использования нет смысла покупать новую МГБУ, гораздо выгоднее будет аренда агрегата или покупка техники б/у .

Покупка нового оборудования не всегда оправдана.

Достоинства и недостатки малогабаритных буровых

• МГБУ легко транспортируются, некоторые модели можно перенести своими руками;
• Ремонт и эксплуатация такой техники не требует фундаментальных знаний;
• Большинство агрегатов энергонезависимы, что очень удобно в поле или на неподготовленном участке;
• Себестоимость 1 погонного метра ствола низкая;
• Возможность использования переносных моделей в ограниченном пространстве;
• Относительно низкая цена, особенно когда речь идет о самодельных установках;
• Для обслуживания такой техники достаточно 2 подсобных рабочих.

Что касается недостатков, то легкие переносные и передвижные модели не способны бурить стволы глубиной более 100 м.

Пневмоударники

Схема погружного пневмоударника.

В практике конструирования пневмоударников применяется комбинация двух способов очистки: подача всего отработавшего воздуха на забой и отдельная продувка. Этот способ обеспечивает хорошую продувку забоя и применяется за рубежом.

Необходимое условие нормальной работы пневмоударника в скважине – ее очистка, которая производится продувкой воздушно-водяной смесью или сжатым воздухом.

Процесс воздухораспределения у современных бесклапанных пневмоударников отличается простотой исполнения и отсутствием каналов в теле цилиндра пневмоударника. Отсутствие каналов позволяет максимально увеличить диаметр поршня при заданном диаметре пневмоударника, что повышает энергию единичного удара.

Среди всех бесклапанных пневмоударников наиболее совершенными можно считать пневмоударники с воздухораспределением двустороннего действия, бесканальные с хвостовиком или с трубкой, но с воздухораспределительной парой поршень-цилиндр.

Воздухораспределение двустороннего действия обеспечивает большую частоту ударов, а следовательно, и большую мощность.

Бесклапанные пневмоударники выпускает Кыштымский завод. Их технические характеристики приведены в табл. 7.

Таблица 7. Технические характеристики пневмоударников.

П-130-4,0	П-160А
Номинальный диаметр скважины, мм	105	125	165
Номинальное давление воздуха, МПа	0,5	0,5	0,5
Энергия единичного удара, Дж	96	140	280
Частота ударов, с-1	27	21	21
Расход свободного воздуха, м3/мин	2,7	3,4	7,5
Ударная мощность, кВт	2,8	4	7
Наружный диаметр, мм	92	112	142
Масса без долота, кг	22	30	56

Насколько сложно собрать установку самому

Сделать своими руками такую технику можно, но для начала разберитесь, какую скважину вы собираетесь обустраивать. К примеру, артезианский источник самоделкой вы не пробурите, плюс ко всему на него нужно оформлять разрешительные документы, а эти документы вам не выдадут без профессионального подрядчика.

Необходимый набор документов для артезианской скважины.

Алгоритм работ по обустройству источника

Если не брать в расчет артезианские источники, то алгоритм обустройства любой другой скважины будет состоять из следующих пунктов:

• Сначала вам нужно выбрать место, по правилам питьевой источник делается не ближе 30-50 м от сливных ям и полей с удобрениями. Но этим правилом можно пренебречь, если вы бурите скважину на песчаный горизонт глубиной от 30 м;

Схема разделения скважин по горизонтам.

• Дальше собираете, арендуете или покупаете буровую установку и начинаете пробивать отверстие в грунте, о способах самостоятельного обустройства ствола мы поговорим чуть позже;
• Когда ствол готов, в него вставляется обсадная колонна. Как правило, это стальная труба, она нужна для того чтобы не произошло обрушение стен ствола, а также чтобы в чистую питьевую воду не попали примеси из верхних водоносных слоев;
• Теперь источник нужно промыть (несколько раз выкачать из него воду, пока не пойдет чистая);
• На последнем этапе устанавливается насосное оборудование.

• Буровые установки для бурения скважин на воду

Ударно-канатные механизмы

Родиной ударно-канатного способа обустройства скважин считается Китай. Первый чертёж или скорее эскиз такой установки появился около 3000 лет назад. Тем не менее, схема актуальна и по сей день.

Ударно-канатные механизмы применяются при обустройстве 2 видов источников — это абиссинский колодец и скважина на песок с фильтрующей основой. Абиссинский колодец сделать проще, но отзывы о нем не самые лучшие. Обычно вода там годится только для полива, ведь наполняется колодец от верховодки или грунтовыми водами.

Иглу для абиссинского колодца лучше брать из нержавейки.

Принцип прост, в землю вертикально забивается так называемая игла. Она представляет собой трубу с отверстиями для воды, на конце которой приварена пика из прочной стали. Существует 2 способа забить иглу до водоносного слоя.

Как забить иглу в грунт — схема.

Второй способ аналогичный, но более простой, в нем не нужно постоянно переставлять подбабок. Плюс иглу можно забить самостоятельно, без помощника.

• Вначале игла забивается простой кувалдой примерно на 1 метр;
• Дальше ставите над иглой треногу с роликовым блоком;
• В качестве бабки выступает ударная штанга — кусок круглого металлического проката длиной 1-1,5 м и диаметром, чуть меньшим, чем диаметр трубы иглы;
• Игла забивается посредством подъема и сброса вниз ударной штанги.

Схема забивания иглы в абиссинском колодце при помощи ударной штанги.

Там же, в нижней части установлен обратный клапан, лепестки этого клапана пропускают грунт внутрь, после чего закрываются. Для утяжеления внутрь желонки устанавливается металлический груз.

В ударно-канатной установке желонка является основным рабочим инструментом.

Система работает примерно так:

• Ставится тренога или какая-либо подобная конструкция с верхним роликовым блоком;
• Первый метр в грунте выбирается садовым буром по диаметру желонки;
• После этого снаряд сбрасывается в скважину и под собственным весом заглубляется;
• Когда желонка наполняется грунтом, ее вытаскивают, чистят и продолжают бурить дальше;
• Для подъема рабочего патрона используется лебедка. Патрон с грунтом штука тяжелая и голыми руками вытянуть его проблематично (руки устанут).

На мягких грунтах скважину можно пробить при помощи одной желонки. Если грунт каменистый, то вначале ствол углубляется острым долотом, которое разбивает камни, а потом мусор из ствола выбирается желонкой.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом.

Шнековое бурение

Максимальная длина рабочего шнека 2 м, поэтому для стволов глубиной более 2 м штангу нужно наращивать и после забора грунта вынимать инструмент для очистки.

Шнек — это обычный винт Архимеда.

Для того чтобы сделать шнековую буровую в домашних условиях, вам кроме самого шнека понадобится еще силовая установка (ДВС или электродвигатель) и редуктор, который будет преумножать и передавать энергию от силовой установки к шнеку.

Для удержания редуктора с двигателем в вертикальном положении сооружается рельсовая колонна из 2 или 3 направляющих труб. В идеале для подъема шнека с грунтом желательно еще установить тельфер или мощную лебедку.

Рельсовая колонна из 2 труб прочно удерживает шнек в вертикальном положении.

Бурение с промывкой

Если до этого мы рассматривали кустарные способы и установки, то роторное бурение скважин с промывкой уже ближе к профессиональному оборудованию. Но это совсем не означает, что такую технику нельзя собрать в домашних условиях.

Правда здесь я вынужден вас немного расстроить — из того, что можно сделать своими руками в роторной установке есть только рама с рельсовыми направляющими, все остальное оборудование придется покупать и собирать на месте.

МГБУ роторного типа устроены аналогично.

Не пытайтесь самостоятельно выточить вертлюг в кустарных условиях и не заказывайте его в Китае. Это один из важнейших узлов и экономить на нем нельзя, берите либо отечественное оборудование, либо европейское.

Вертлюг считается одним из главных узлов конструкции.

Система с промывкой бывает 2 типов:

1. Прямой ход — вода подается через вертлюг в буровую колонну и после охлаждения бура, вместе с породой поднимается по стволу скважины наверх. Обходится такая промывка дешевле, но грязи вокруг ствола будет очень много;
2. Обратный ход — в этом случае вода заливается непосредственно в ствол. После чего грязевым насосом через буровую колонну и вертлюг вода высасывается вместе с породой. Придется заплатить за насос, но здесь вы можете организовать отстойники и не загаживать участок.

Обратный способ промывки гораздо удобней.

Литература

1. Подэрни Р. Ю. Станки вращательного бурения взрывных скважин на открытых работах за рубежом. Горное оборудование и электромеханика № 12, 2006, с. 20–24.
2. Катанов Б. А. Современное состояние и перспективы развития бурового оборудования карьеров в условиях Кузбасса. Горное оборудование и электромеханика. № 12, 2006, с. 25–27.
3. Катанов Б. А., Воронов Ю. Е. О новом типаже буровых станков для открытых горных работ//Уголь, № 7, 1998, с. 24–26.
4. Катанов Б. А. Основные причины износа шарошечных долот и пути его снижения. Горные машины и автоматика, № 2, 2003, с. 13–14.
5. Проектирование буровых инструментов для открытых горных, земляных и строительных работ: монография/В. Д. Буткин, А. В. Гилев, С. В. Доронин и др.: – М.: МАКСПресс, 2003 – 240 с.
6. Воронов Ю. Е. Совершенствование бурового оборудования разрезов/КузГТУ, Кемерово, 1998, 192 с.
7. Страбыкин Н. Н. Техника бурения взрывных скважин в мерзлых породах. – М.: Недра, 1989. 172 с.
8. Танайно А. С., Липин А. А. Состояние и перспективы ударно-вращательного бурения взрывных скважин на карьерах. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. № 2, 2004, с. 82–86.

Автор: Катанов Б.А. Источник: Горная техника

Как выбрать бурильную технику

Если вы задумались о необходимости покупки бурильного агрегата, следует заранее определить для себя главные параметры и требования, которые вы будете к нему предъявлять.

На какие параметры следует обратить внимание:

1. Глубина бурения. В большинстве случаев отдают предпочтение малогабаритной технике и не переплачивают за повышенные мощности, которые нужны только геологам.
2. Грузоподъемность подъемного механизма. Основываясь на этой характеристике, можно выделить три главных вида буровых установок: для создания гидрогеологических скважин, геологической разведки газа и нефти и углубленного разведывательного бурения.
3. Простота транспортировки – также может играть не последнюю роль при выборе. Подумайте, нужна ли вам дорогая самоходная установка для бурения или вам вполне хватит небольшого агрегата, помещающегося в обычном прицепе или кузове грузового автомобиля.

Ручные

Существует еще и автономные буровые устройства, созданные на базе мотоблока. Они чаще всего имеют механический привод, он получает крутящий момент от двигателя мотобура.

Небольшой размер таких устройств позволяет работать с ними в одиночку, а использование понижающего редуктора позволяет производить сверление скважин даже большого диаметра. Величина заглубления у них намного меньше, чем у МГБУ и у самоходных механизмов, а небольшой размер такой ручной бурилки позволяет делать скважины возле стен зданий или заборов.

Если водоносный горизонт на вашем участке находится на глубине не более 20–25 метров, то такой аппарат будет идеальным решением самостоятельно изготовить абиссинскую, а быть может, даже артезианскую скважину. Скорость бурения зависит от характеристик установленного двигателя и составляет 3–5 м/час. Ввиду небольших размеров и невысокой мощности такие установки используются на мягких, торфяных и глинистых почвах.

Читайте также:

  
• Квесты для влюбленных своими руками
  
• Резцы для токарного станка по дереву своими руками
  
• Усилитель звука на кт315 своими руками
  
• Тарантул своими руками
  
• Как сделать чтобы контакты отображались в ватсапе