Budowa hydraulicznej wiertnicy do studni

Witam jestem na forum nowy. Temat który poruszam istniał już na tym forum ale umarł śmiercią naturalną.
Zamierzam zbudować hydrauliczną wiertnicę do studni. Nie zależy mi na budowie prostej konstrukcji z wyciągarką i silnikiem elektrycznym gdyż zależy mi na tempie wiercenia i stosunkowo mało absorbującej obsłudze pompa będzie wiercić płuczkowo standardowo do głębokości 30m ale chcę mieć opcję głębszego odwiertu.
Zależy mi aby Wiertnica posiadała hydraulicznie :
• Stawiany maszt o wysokości min 3m
• Napęd pompy wody żeby uniknąć dodatkowych urządzeń
• Napęd góra/ dół masztu z stosunkowo dużym dociskiem na wypadek twardych warstw gleby
• Uchwyt do przytrzymania żerdzi w trakcie wykręcania oraz wkręcania żerdzi w żerdź
• Wysuwane podpory do poziomowania wiertnicy
• Napędzane żerdzie
Chciał bym aby wiertnica posiadała własny spalinowy napęd z silnika
To tyle na temat założeń dotyczących sprzętu.
Mając na uwadze fakt, że nie chce wydać na wiertnicę olbrzymich pieniędzy do napędu nie będę wykorzystywał nowego silnika lecz myślałem o jakimś silniku z tzw. Wołów roboczych np. VW T4 1.9D lub mercedes W124 200D.
Jeśli chodzi o hydraulikę i siłowniki zakupiłem kombajn do buraków Neptun tam mam większość siłowników, rozdzielaczy, nie wiem jak z pompami
Posiadam pytanie czy orientujecie się może w jaki sposób przenieść napęd z silnika na pompę jakiej siły musi być pompa hydrauliczna napędzająca żerdź, czy jest jakiś patent na dodanie udaru do wiertnicy na wypadek kamienia
Po rozwianiu wszelkich wątpliwości przystąpię do budowy będę ją relacjonował na bieżąco wraz z zdjęciami i filmami.
Proszę o informację osoby które są w temacie na co jeszcze zwrócić uwagę i co może stanowić duży problem przy budowie takiego urządzenia.

Ja jestem na ukończeniu takiej wiertnicy.
Napęd spalinowy, maszt od wózka widłowego 4 m, ale bez docisku, chociaż cała karetka będzie ważyła ok 300 kg plus każda żerdź 33 kg, cztery łapy do ustawienia, dwie na ramię nośnej dwie na samym maszcie co by sworznie nie musiały przenosić obciążenia. Napęd wiercenia mam silnikiem BMR400 plus przekładnia kątowa 1,57:1, daje mi to ok 100-120 obr/min i ok 650 Nm momentu. W pełni hydrauliczny system odkręcania żerdzi żeby nie latać z kluczem, dodatkowe kleszcze do stawiania i opuszczania żerdzi, co by nie patrzeć 33 kg i 3 mb to ciężko postawić lub położyć kilka lub kilkanaście razy dziennie.
Pompę wody mam wirnikową (odśrodkowa), chociaż myślę że tłokowa mogła by się lepiej sprawdzać (większe ciśnienia), obrotnice do wpuszczania płuczki robiłem sam. A co do napędu tej pompy, ja podpatrzyłem jak jego zrobiony napęd wibracji w walcu drogowym, czyli hydraulika, pompa hydrauliczna na silniku podaje olej na silnik hydrauliczny (takie same objętości robocze co daje takie same obroty), a żeby wyłączyć napęd jest zawór kulowy który bocznikuje silnik czyli pompa po prostu przelewa olej bez ciśnienia.
W zbiorniku z olejem zastosowałem chłodnice w postaci 4 rurek przez które będę przepuszczał płuczkę co spowoduje ochłodzenie oleju, olej z napędu pompy wody nie trafia do zbiornika tylko krąży niejako w układzie zamkniętym między pompą a silnikiem hydraulicznym ale po drodze jest chłodnica rurowa która też będzie chłodzona płuczką.
Zdjęć raczej nie pokaże bo jest brzydkie pokraczne i nie pomalowane, ale wiedzą mogę się podzielić.

PS. Oczywiście konstrukcja samojezdna z napędem hydrodrive czyli dwa silniki BMR200 na osi, do skręcania użyłem maglownicy z samochodu.

PS2. Co do możliwych problemów, to z projektowaniem i budową kleszczy do trzymania i odkręcania żerdzi mordowałem się ze 2 miesiące (ale to ja), i koszty, przekroczyłem zakładany budżet już 2x, a jeszcze nie jest w pełni skończone.

Nie patrz na wygląd interesuje mnie napęd więcej konkretów bo myślałem o napędzie ale postanowiłem zrobić hydraulicznie wysuwane łapy żeby można to było stawiać na samochodzie i ściągać ewentualnie postawić na przyczepie czy innym dowolnym pojeździe. Kolejne moje pytanie co spowodowało przewyższenie budżetu 2 krotnie oraz czy 120 obr na min to nie za szybko?

Zanim zacząłem budowę sporo czytałem, głównie katalogi wiertnic przemysłowych i oglądałem filmy na YT.
Niektóre wiertnice przemysłowe mają po 300 obr/min, małe wiertnice elektryczne mają po 30-60 obr/min, a wielu wiertaczy twierdzi że ok 100 jest optymalnie, więc chyba nie jest za dużo (2 obr/s).
Ja od początku projektowania zakładałem że to ma samo jeździć (jak wiertnice do przewiertów kierowanych), a do przewozu na większe dystanse użyje holownika (takiego jak ma autopomoc).
A dlaczego 2x więcej niż zakładałem? Wynika to z niedoszacowania wydatków, właśnie taki prozaiczny problem jak napęd pompy wody kosztował mnie ok 2 tys złotych. Pompa i silnik hydrauliczny o dużych wydatkach, węże hydrauliczne które przepuszczą takie ilości oleju (ok. 150 l/min), zawór bocznikujący i cała armatura niestety kosztuje, tu 5 tam 20 gdzie indziej 150 i się zbiera.

Proszę popraw mnie jeśli masz inne rozwiązanie niż te które opiszę
1. Od 0:17 do 0:25 s Filmu Zależy mi na stawianiu masztu.
2. od 0:35 do 0:50 s. Maszt w wysuwanym dołem jako podstawa.
3. Moja konstrukcja miała by zostać rozwiązana w ten sam sposób jeśli chodzi o napęd żerdzi przedstawiony na poniższym filmie jedyna różnica będzie wynikała z uchwytu żerdzi tj. blokady do ich wyciągania w górę. Oraz hydraulicznego uchwytu do ich przytrzymywania żeby nie biegać z kluczem.
z poniższego filmu brak ze względu na regulamin już raz to napisałem ale musze czekać na akceptacje przez linki
4. Jeśli mowa o podawaniu żerdzi oraz ich trzymaniu chcę skopiować rozwiązanie z poniższego filmu czas filmu 8:24 do 9:00 j.w.
5. Silnik napędowy do zestawu to będzie silnik z mercedesa w124 200d mam dwa rozwiązania albo z wału korbowego zamontować koło zębate i przeniesienie napędu na pompę hydrauliczną z przełożeniem za pomocą zębatek i łańcucha, drugie rozwiązanie to koła pasowe i paski klinowe ewentualnie na sztywno z pompą hydrauliczną. Oczywiście rozruch silnika elektryczny są to bardzo proste silniki bez żadnej elektroniki.

Produkowany
od 1985 do 1995 roku
Pojemność skokowa
1997 cm³
Typ silnika
diesel
Moc silnika
75 KM (55 kW) przy 4600 obr/min
Maksymalny moment obrotowy
126 Nm przy 2700 obr/min
Liczba cylindrów
4
Układ cylindrów
rzędowy
Liczba zaworów
2
Stopień sprężania
22.0 : 1
Zapłon
samoczynny
proszę o podpowiedź jak najlepiej połączyć pompę hydrauliczną z silnikiem oraz jaki model pompy zamontować żeby jednocześnie była w stanie obsłużyć silnik hydrauliczny wiertnicy wieży oraz napędu pompy wody.

6. Tak jak wspominałem w opisie jeśli chodzi o siłowniki i część hydrauliki będę wykorzystywał kombajn do buraków Neptun

Filmu niestety nie widzę, ani żadnego odnośnika do niego więc nie mogę się wypowiedzieć czy mam podobnie.
Co do napędu pomp z silnika, koła pasowe praktycznie odpadają, (przynajmniej u mnie) gdyż przenoszą za małe moce (przynajmniej z tych danych co ja znalazłem), od razu mówię że większość (albo wszystkie) pomp nie znosi sił promieniowych ani osiowych, przez co bezpośredni montaż koła pasowego/zębatego/łańcuchowego na pompie odpada. Trzeba konstruować dodatkowe łożyskowanie odciążające pompę.
Nie wiem czy będziesz wstanie skonstruować wszystko tak żeby obsłużyła ci to jedna pompa, bo co zrobisz z nadmiarem oleju jak wyłączysz pompę wody (u mnie to ma największe zapotrzebowanie)? Chyba że zastosujesz pompę nurnikową o zmiennej wydajności i stałym ciśnieniu, ale to jest koszt i to spory. Dlatego ja rozwiązałem ten problem inaczej, trzy pompy hydrauliczne. Jedna zasila silnik hydrauliczny do pompy wody, tu wydatek będzie ok 150l/min, druga pompa (niecałe 40l/min) obsługuje jazdę, wysuwanie łap i stawianie masztu, trzecia pompa (też niecałe 40l/min) obsługuje kleszcze a napęd wiercenia i podnoszenie karetki mam z obu jednocześnie, dwa zawory zwrotne zbierające olej z obu małych pomp na kolejny rozdzielacz gdzie mam już ok 70-80l/min.
Łącznie mam 13 sekcji na rozdzielaczach.

Załącznik uchwyt zerdzi pokazuje mniej więcej to co ja mam, czyli podwójne kleszcze z czego górne obrotowe żeby rozkręcać żerdzie.
Co do podnoszenia żerdzi to ja mam troszkę inny patent, zacisk hydrauliczny coś a'la duże kombinerki ze specjalnie ukształtowanymi szczękami.
Pompa wody ze zdjęcia z niebieską wiertnicą jest podobna konstrukcyjnie do mojej, z tym że moja ma wirnik wielkości tej pompy (30cm średnicy wirnika).
Stawianie masztu siłownikiem to żadna nowość, większość konstrukcji tak ma jak na zdjęciu.
Co do udaru to przy metodzie na płuczkę to raczej trzeba by było zastosować młotek górny, nie szukałem nawet rozwiązań bo w moim rejonie nie potrzebne jest takie rozwiązanie.

PS. Do całości warto dołożyć mały elektryczny agregat hydrauliczny na wypadek awarii silnika spalinowego, silnik ze 2,2 albo 3kW, mała pompa hydrauliczna i w razie awarii można przynajmniej żerdzie wyjąć.

bambus94 napisał:

Dlatego ja rozwiązałem ten problem inaczej, trzy pompy hydrauliczne. Jedna zasila silnik hydrauliczny do pompy wody, tu wydatek będzie ok 150l/min, druga pompa (niecałe 40l/min) obsługuje jazdę, wysuwanie łap i stawianie masztu, trzecia pompa (też niecałe 40l/min) obsługuje kleszcze a napęd wiercenia i podnoszenie karetki mam z obu jednocześnie, dwa zawory zwrotne zbierające olej z obu małych pomp na kolejny rozdzielacz gdzie mam już ok 70-80l/min.
Łącznie mam 13 sekcji na rozdzielaczach.

czy masz jakiś schemat tego ?? w jaki sposób podpinasz 2 pompy widziałem takie rozwiązanie 2 pomp na napedzie ale nie rozumiałem dlaczego i jak

Schematu nie miałem ale na szybko narysowałem. Myślę że w miarę czytelny.


EDIT: Dla zainteresowanych tak będzie skonstruowany smok do zasysania płuczki, podpatrzone u najlepszych czyli u strażaków.
8 kwadratów wyspawanych z płaskownika 20x3, poskładane na przemian z podkładkami 2mm grubości, a całość zamknięta między dwoma płytami, daje to 9 przerw po 1080mm długości i 2mm wysokości każda, już z uwzględnieniem podkładek. Daje to łącznie 194,4cm² przelotu, rura ssawna 75 ma 38,5cm².

żerdzie kupujesz gotowe czy robisz sam ?

Dodano po 1 [godziny] 40 [minuty]:

Ze względu na dużą ilość zamówień na wykonanie studni w ogródkach działkowych oraz brak ludzi do pracy muszę przyspieszyć z budową wiertnicy nawet w wersji mini.
Średnia głębokość na której pokazuje się nam woda to 8 m ale bywa czasami że na 13 m dochodzimy do wody jednak ręcznymi wiertnicami dalej się nie da.
Z uwagi na różnego rodzaju grunty zależy mi na tym aby wiertnica była skuteczna jeśli chodzi o wiercenie na większej głębokości niż 13 m oczywiście nie musi być to 30m. jednak chcę żeby wierciła metodą płuczkową.
Stelaż: standardowa wieża z 2 teownika z łożyskami po 2 stornach. Praca góra dół napędu wiercącego na lince stalowej za pomocą wyciągarki elektrycznej. Daje to możliwość docisku wiertni w dół na wypadek twardych warstw gleby.
Napęd żerdzi: odstając od przyjętych stereotypów doszedłem do wniosku, że ze względu na małą wagę całości oraz konieczność wykonania wiertnicy w krótkim czasie zmuszony będę korzystać z gotowych elementów. Wpadłem na pomysł żeby napędu żerdzi dokonywał klucz pneumatyczny napędzany powietrzem Model: TA830


Duża moc 7000 Nm
✔ Niezawodne działanie
✔ Posiada bardzo wytrzymałą obudowę, której nie uszkodzisz nawet przy intensywnej, niedelikatnej pracy.
✔ Klucz został wyposażony w mechanizm impulsowy typu podwójny bijak oraz wysoki wyjściowy moment obrotowy.
✔ Sprawdzony bez-szpilowy mechanizm udarowy PIN LESS
✔ Wysoka wydajność i kultura pracy;
✔ Regulacja momentu obrotowego
✔ Regulacja obrotów prawo/lewo
✔ Trzy ochronne gumy zabezpieczające korpus klucza
Skład zestawu
• Klucz pneumatyczny pneumatyczny TAGRED TA830 1"
• Walizka
• Gratis: Udarowe klucze nasadowe nasadki 17-41 1' : 17 mm; 19 mm; 21 mm; 24 mm; 27 mm; 30 mm; 32 mm; 33 mm; 36 mm; 41 mm; kasetka

Dane Techniczne
Klucz pneumatyczny udarowy TAGRED
• Model: TA830
• Rozmiar trzpienia: 1", długość 22 cm
• Maksymalny moment obrotowy: 7000 Nm
• Prędkość maksymalna: 3000 obr/m
• Ciśnienie robocze: 8-14 bar
• Przyłącze węża pneumatycznego: 14mm
• Waga: 20 kg
• Regulacja momentu obrotowego
• Regulacja obrotów prawo/lewo
Udarowe klucze nasadowe, nasadki 17-41 1' 6-kątne
• Model: TA1250
• Wejście na klucz 1"
• Gniazda: 6-kątne
Posiadam sprężarkę do której będę chciał go podłączyć Firmowy kompresor olejowy, 2 tłokowy, Polskiej marki KowaL
• + olej + filtry + odwadniacz + reduktor
model o wydajności max 530 L/min i ciśnieniu max aż 10 BAR !
• Nowa, ulepszona konstrukcja !
• powiększono gniazda zaworowe w celu uzyskania szybszego przepływu powietrza
• podwyższono radiator głowicy
• zwiększono stopień sprężania pompy do 10 BAR
• powiększona średnica turbiny chłodzącej
• smarowanie olejowe, rozbryzgowe
• 3 pierścieniowe tłoki
Oryginalny kompresor olejowy, 2-tłokowy. Kompresor jest jednofazowy, chłodzony powietrzem i smarowany olejowo. Przeznaczony do malowania,pompowania, piaskowania, przedmuchiwania oraz do wszelkiego rodzaju prac z innymi urządzeniami pneumatycznymi. Nasz kompresor jako jeden z nielicznych posiada 2 odprężniki ułatwiające rozruch.
PRODUKT CERTYFIKOWANY !
Wymiary skręconego kompresora:
• wysokość: ok. 80 cm
• długość: ok. 100 cm
• szerokość: ok. 48 cm
Firma KowaL Polska, przy tym modelu, jako jedna z pierwszych, wprowadziła system KUTYCH KORBOWODÓW. Dzięki temu rozwiązaniu, nawet po wielu latach eksploatacji, nie dochodzi do powstania owalu na łączeniu tłoka ze sworzniem !
Ten model posiada aż 4 złącza robocze ! Jedna z nich jest to szybko-złączka montowana bezpośrednio przy butli, co pozwala uzyskać maksymalny przepływ powietrza.

UWAGA ! BUTLA MA PRAWDZIWE 100 Litrów pojemności !
• Nasz kompresor posiada butlę z homologacją o prawdziwej pojemności 100 Litrów !
• Ponadto ten model wyposażony w cylindry o średnicy aż 48 mm
• silnik nawinięty drutem miedzianym max 3 kw
• Do każdego kompresora dokładamy wszystkie, niezbędne dokumenty do zgłoszenia w UDT
Posiadam również agregat prądotwórczy :
AGREGAT PRĄDOTWÓRCZY4,8kW KRAFT&DELE
Cechy produktu:
• odpalany z kluczyka
• wbudowany regulator napięcia AVR
• grubsze uzwojenie prądnicy
• japońskiej konstrukcji gażnik
• zapłon modułowy C.D.I
• skuteczny system antywibracyjny
• gratis akumulator żelowy
• wyjście na 12 volt + Żabki GRATIS !!!
Dane techniczne:
• moc silnika / moc max prądnicy : (6,5hp) 4800 wat / 3800 kva
• 400 volt/230 v / 50 hz
• ok:3000 rpm
• waga około. 45 kg
• prostownik 12 volt 8,3 amper

Charakterystyka:
• wysoka jakość wykonania
• duża moc silnika
• niewielka waga
• aluminiowy korpus silnika
• system lov vibration
• sprawdzona konstrukcja
• automatyczne podawanie oleju
• automatyczne dodawanie gazu
• 800 wat na gniazdo 230 volt
• trwała prądnica
• 1 kva = 0,8 kw
• regulator napięcia
• osadzony na poduszkach amortyzujących
• voltomierz
• odprężnik ułatwiający rozruch
• cicha praca silnika
• zawór paliwa
• wskaźnik paliwa

Nowoczesny Agregat prądotwórczy KRAFT&DELE.Urządzenie dysponuje dużą mocą oraz charakteryzuje się wysoką jakością wykonania. Waga to jedyne ok 45 kg dzięki czemu jest on bardzo ergonomiczny, posiada również automatyczny system smarowania, filtrację powietrza, wbudowany regulator napięcia - AVR, zawór oraz wskaźnik paliwa, osadzony jest na poduszkach, wyposażony również w wyjście na 12 volt
Pytania:
1. Rury wiertnicy: proszę o informację jakie rury zastosować przy takim rozwiązaniu jaką średnice i jaki przepust.
2. Jaką pompę zastosować
3. Całość będzie zamontowana na przyczepce z castoramy wolał bym urządzenie o szerokości do 90 cm żeby przejechać przez furtki może macie coś do zaproponowania
4. Co sądzicie o kluczu pneumatycznym jako napędzie, oczywiście z regulowanymi obrotami
5. Jakiej średnicy taka wiertnica musi wiercić dziurę w ziemi żeby wszystko było wydajne w studniach jakiej wielkości może być gryzer żeby klucz go uciągnął.
Proszę o ewentualne zastrzeżenia do pomysłu żeby popełnić jak najmniej błędów

Ewentualnie przyszło mi do głowy że lepszy mogł by być sds-max jakies 19J ale to w przeliczeniu 19 Nm więc troche mało żęby napędzić 15 m żerdzi

podpowiedzcie mi co byście zastosowali żeby posiadało opcję udaru

Pierwsze co to nawet jeśli ten klucz ma 7000Nm to jest to moment generowany przez udar i faktycznego momentu który kręci nasadką jest dużo mniej, w końcu człowiek musi utrzymać to w rękach. Klucz dynamometryczny z nastawą 210Nm i długością 45cm jest już ciężki do ruszenia, a gdzie dopiero 7000?
Jeśli chcesz mieć udar to ja bym raczej kombinował ze standardowym napędem elektrycznym (wg mnie bardziej niezawodne niż pneumatyka) i dołożyć młotek górny np w postaci młota udarowego przemysłowego na sprężone powietrze (ale to potrzebuje sporo powietrza) lub żeby nie ciągać dodatkowo kompresora to elektryczny młot. Pracowałem nie raz takim młotem i w betonie idzie jak złe, a w ziemi to już nie ma co mówić.



Jeśli chcesz mieć max 90cm szerokości to musisz zrobić to w postaci modułów lub przemyślany system zawiasów.

1. Najlepiej żeby żerdzie miały gwint stożkowy co daje możliwość szybkiego montażu i demontażu, co do średnicy to najczęściej ludzie stosują ok 30-40mm wewnątrz.
2. Ja mam pompę zdjętą z wozu strażackiego o wydajności 3,2m³/min przy 8atm, ale wiem że większość małych wiertnic jest obsługiwana przez pompy typu OMNIGENA Multi WQ 1500F. Przepływ płuczki musi być na odpowiednim poziomie co by dobrze wynosiła urobek na powierzchnię, zalecane jest właśnie ok 200l/min ale wiem że mniej też daje radę.
W pewnym filmie na YT (jak znajdę to wstawię) był wzór i mi wychodziło że przy średnicy otworu 160mm potrzeba 800l/min, ale to był film o wierceniu przemysłowym w poszukiwaniu ropy.
3 i 4 to jak wyżej.
5. Jakiej średnicy gryzer uciągnie ci ten klucz? Nie mam pojęcia, ale wiem że silnik 2,2kW z reduktorem na 30obr/min jest wstanie pracować z gryzerem 160. A to jest tylko albo i aż ok 700Nm. Otwór przed osadzeniem rury musi być naturalnie większy żeby rura weszła bez oporów i żeby było gdzie i którędy wsypać żwir.
Ja mam przygotowane dwa gryzery, 160 i 220 dla rur 125 i 160 ewentualnie dla sond pompy ciepła.

Co do moich żerdzi, od tego zacząłem budowę wiertnicy, kupiłem żerdzie od przewiertów kierowanych, wszystko jest gotowe, gwint, podcięcia pod klucz (którego nie będę używał), wysoka wytrzymałość i niska cena, ale okupione jest to dwoma wadami, każda waży 33kg i ma 3mb, oraz w miejscu gwintu przelot płuczki jest zredukowany do 16mm, próbowałem przewiercić na 22 ale zamiast żerdzi go wiertło mi się sypało.
Pompa ma duży wydatek i duże ciśnienie to da sobie radę.

Edit:
Tak wygląda mój smok, wewnątrz jest klapowy zawór zwrotny, na gwint przyjdzie 3" złącze storz i będzie jak ta lala, minimalna głębokość wody potrzebna do normalnej pracy to ok 70mm.

Piszę nowy post bo edytowanie chyba nie daje informacji do obserwujących.
Chcę się pochwalić, a może pożalić, ogólnie poinformować zainteresowanych.
Dwa silniki BMR200 nie są w stanie ruszyć mojej konstrukcji z miejsca, mimo że mają ok 400Nm każdy w pozycji zablokowanej to daje ledwie 250kg siły pchającej/ciągnącej.
Dlatego zastosowałem skrzynie biegów z Subaru Forestera, na pierwszym biegu i załączonym reduktorem łączne przełożenie jest na poziomie 20,5:1 co z 400Nm zrobi mi 8200Nm czyli ponad 2,5t siły, mam nadzieję że konstrukcja skrzyni biegów wytrzyma. Oczywiście musiałem zablokować centralny dyferencjał różnicowy bo wykorzystuje wyjście na tylko jedną oś.

gratulacje za rozwiązanie ja ciągle walczę