Механизированный ямобур своими руками: варианты конструкции и принципы ее расчета

Как сделать бюджетный вариант ямобура, используя бензиновый или электрический двигатель – опыт пользователей FORUMHOUSE.

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 в некоторых случаях оно 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 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.

Конструкция ямобура

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

При этом в продаже можно найти готовый бур серийного исполнения.

skyleПользователь FORUMHOUSE

Многие говорят, что покупали просто такой шнек и прикрепляли 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).

jumper_at_homeПользователь FORUMHOUSE

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.

Tri.Dr.EПользователь FORUMHOUSE

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).

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 = M*n / 9549

Где:

  • 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, при этом мощность на выходе (на рабочем валу) на 1/3...1/4 меньше потребляемой. Соответственно, меньше и крутящий момент. Например, 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.

uvl77Пользователь FORUMHOUSE

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 при этом следует понимать, что число оборотов бура нельзя сильно уменьшать.

uvl77Пользователь FORUMHOUSE

Оптимальная частота оборотов во время бурения – от 60...100 до 200...300 об/мин. Она 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.

Операция повторяется до тех пор, пока буровая установка не достигнет заданной глубины. Процесс – трудоемкий, но зато не требует наличия больших крутящих моментов.

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. Что касается бензиновых двигателей: их мощность также должна соответствовать указанному показателю.

Редукторы для ямобура и их разновидности

Чем характерна сборка любого самодельного механизма? В большинстве случаев – 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.

Оснащая буровую установку редуктором, главное – это не забывать об оптимальных оборотах бура и о том, что необходимо обеспечить достаточный крутящий момент на его рабочем валу.
Mehanik020Пользователь FORUMHOUSE

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 пристроил к этому редуктору электродвигатель от старой электропилы мощностью 2 кВт. Двигатель с редуктором дали соотношение – 13:1 (на выходе получилось примерно 300 об/мин).

Что касается цепной передачи: 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).

jumper_at_homeПользователь FORUMHOUSE

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.

MelomandkПользователь FORUMHOUSE

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.

ди гризПользователь FORUMHOUSE

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 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 навесить на 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).

jumper_at_homeПользователь FORUMHOUSE

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, каретку можно оснастить четырьмя роликами.

Другая конструкция подъемника предполагает использование стального троса и лебедки с дополнительным электродвигателем.

Mehanik020Пользователь FORUMHOUSE

По квадратной трубе вверх и вниз ездит основной электродвигатель бура. Движется он за счет лебедки (которая у меня уже была). Эта лебедка нужна для того, чтобы вытягивать бур с грунтом из скважины.

Для удобства Mehanik020 изготовил пульт, управляющий лебедкой и вращением бура во время работы.

Бур вместе с налипшим на него грунтом может создавать довольно большие нагрузки на лебедку. При этом на большой глубине он будет работать по принципу поршня, создавая под собой разрежение и усугубляя ситуацию при подъеме вверх. Поэтому, чем мощнее используется лебедка, тем лучше.

DmitryEvgПользователь FORUMHOUSE

Моя лебедка рассчитана на 250 кг (500 через полиспаст). Мощность – 1кВт.

Нижняя опора для станины

Нижнюю опору станины можно оснастить двумя колесами (для удобного перемещения в пределах строительного участка). Если все сделать правильно, то установка простым наклоном станины будет переводиться из транспортного положения в рабочее.

На опорные элементы станины желательно установить регулировочные винты, которые перед началом работы помогут выставить бур в соответствии с вертикальным уровнем.

Материалы для изготовления станины выбираются из соображений прочности. Самостоятельно выполнить сложный расчет конструкции под силу далеко не каждому, зато любой желающий может воспользоваться опытом участников нашего портала.

Так, пользователь Tri.Dr.E изготовил станину из уголка 50*50*5. При этом вертикальные опоры и верхняя поперечная планка сделаны из двух скрепленных между собой уголков указанного размера.

Пользователь jumper_at_home закладывал в конструкцию станины разный металлический профиль с толщиной стенок – не менее 3-х мм. Площадка под силовую установку была изготовлена им из стального листа толщиной 10 мм.

А вот фотография установки, которая была создана пользователем PwrWW «из того, что было» (как он сам говорит).

PwrWWПользователь FORUMHOUSE

Сложнее всего было найти две ровные цельные трехметровые трубы диаметром 60 мм. Если бы их не было, купил бы профильную трубу на 80 или 100 мм. Внизу использовал кусок швеллера 80 и уголок из металлолома. Также среди лома нашел 4 п-образные пластины подходящей длины.

В идеале каретка должна быть изготовлена таким образом, чтобы при необходимости на нее смог стать оператор бурильной установки. Особенно важно соблюсти это условие на твердых грунтах.
Tri.Dr.EПользователь FORUMHOUSE

Я когда до голубой глины добуривался (примерно на глубину – 1.8 - 1.9 м), вставал сверху на каретку и немного подпрыгивал. При этом заточенный бур еле стружку снимал.

Защита от проворачивания

При больших нагрузках установку целесообразно будет защищать от проворачивания во время работы. Это можно сделать с помощью колышков, вставленных в специальные отверстия и вбитых в землю.

От проворачивания дрели относительно опорной площадки тоже необходимо предусмотреть наличие защитной конструкции.

jumper_at_homeПользователь FORUMHOUSE

Вот что использовалось для защиты от проворачивания дрели: упорный уголок из стали – 6 мм, прикручен к отверстию под ручку, которое имеется на корпусе дрели. Все стянуто болтами с достаточной плоскостью поверхностей. Если хотите еще надежнее – предусмотрите зажим под посадочную проточку, имеющуюся на концевике дрели.

Механический привод

Конструкция механического привода, соединяющего дрель или другой двигатель с рабочим валом земляного бура, особой сложностью не отличается. Для его создания достаточно переходника, который вставляется в патрон дрели (например, конус Морзе) и цилиндрической втулки, один конец корой приваривается к переходнику, а другой – одевается на вал бура. В целях увеличения глубины пробуриваемого отверстия между дрелью и буром можно вставлять съемные колена, сделанные из того же материала, что и стержень бура.

В целях предотвращения поломок при заклинивании рабочего органа привод и бур следует соединять с помощью специальной защитной шпильки. Шпилька изготавливается из металлического прутка – 4…8 мм. Испытывать установку лучше со шпилькой, имеющей минимальный диаметр (4 мм).
Почти профиПользователь FORUMHOUSE

Представьте, если у вас бур наткнётся на камень и заклинит. У меня в качестве срезной шпильки стоит гвоздь 4 мм, и его ни разу не срезало. Зато, если встретится препятствие, то в руки отдаёт не хило.

Самодельный бур

Как мы уже говорили, рабочий орган установки (бур) можно приобрести в специализированном магазине, при этом его вполне можно изготовить самостоятельно. Вот, к примеру, самодельный бур со съемными лезвиями.

Для его изготовления нам понадобится толстостенная труба подходящего диаметра (например, 30 мм), а также материал для лезвий и для их основания. Основания, к которым будут прикручиваться лезвия, можно изготовить из толстого металлического листа (6…10 мм). Сами лезвия следует изготавливать из высокопрочной рессорной стали (например, ст. 65Г). Если вам нужен бур небольшого диаметра, то можно использовать обыкновенные рессоры от грузовика.

В некоторых случаях для изготовления лезвий используют диски от циркульной пилы.

Диаметр бура должен быть на 5 мм больше, чем диаметр пробуриваемых отверстий.

Представляем вашему вниманию эскизный чертеж изделия.

Отбросив верхнюю рукоятку, получим именно то, что нам нужно.

Конструкция самодельного бура должна соответствовать следующим параметрам:

  • Угол между режущими лопастями (между лезвиями) может варьироваться в пределах – от 25° до 30°.
  • Передний край лезвия затачивается под углом 45°…60°.
  • К нижнему концу бура желательно приварить толстое сверло по металлу, благодаря которому установка будет легче входить в плотный грунт.

Итак, мы представили вашему вниманию основные принципы создания механизированных бурильных установок. Тем, кто желает поделиться своим опытом в этой области или подробнее узнать об особенностях конструкции самодельных ямобуров, мы рекомендуем посетить соответствующую тему, созданную на нашем портале. Подробнее узнать о том, как правильно изготовить ручной земляной бур, вы можете, прочитав соответствующую статью. А следующий материал научит вас самостоятельно ввинчивать в грунт винтовые сваи. Узнать о других полезных приспособлениях (в том числе, и о простейшем земляном буре), создание которых значительно облегчит труд на загородном участке, вам поможет небольшой видеосюжет от пользователя FORUMHOUSE.
 

Комментарии (2)
Kedruchu

)) а мы с братом и так бурили - один на стремянке сверху тянет другой снизу

1 месяц назад
0
0
Rogen

Моя тема ) Работаю мотобуром, часто думал сделать вот такую конструкцию, но всегда возникал вопрос как можно бурить если камень попался при сверлении на глубине? Когда в ручную там руками чувствуешь первые зацепы, снижаешь обороты и в зависимости от опыта применяешь свои хитрости, а тут как? На мой взгляд абсолютно специфичная вещь, её есть смысл делать у кого собственный участок и есть много времени для неспешной работы, во всех остальных случаях проще нанять. Есть очень удачные конструкции, но они здесь не представлены, они реально помогают применить и силу для прохождения сложных участков и простота извлечения продуманнее сделана.

1 месяц назад
1
1