Буровой инструмент: виды и конструктивные особенности долот

1 февраля 2020
Для проходки твердых пород при бурении скважин используются долота. В зависимости от конструкции, можно выделить три типа:

1. лопастные шнековые;
2. лопастные для бурения с промывкой/продувкой;
3. шарошечные.

Разная конструкция предполагает и разное назначение режущих элементов. В то же время, все типы буровых долот применяются для вращательного бурения; при необходимости ударного воздействия на породу стоит использовать другие разрушающие элементы.

Характеристики устройства

Долото – инструмент, который используют при выдалбливании пазов и гнезд в материалах разной плотности. Устройство помогает сделать нестандартные отверстия нужного диаметра и формы. Приспособление подходит для грубой работы с ударными действиями.

Внешний вид

Дизайн инструмента зависит от задач, которые будет выполнять. Несмотря на видимое отличие, у конструкций разного вида есть общие черты. Оборудование состоит из рабочей и дополнительной частей. Если первая деталь присутствует во всех моделях, то у второй существуют 2 разновидности. В ручном инструменте используют рукоять, в механизмах – хвостовик с установкой в патрон.

Рабочую часть долота изготавливают в виде пики, лопатки или чаши с острыми гранями. В буровых моделях с породой контактирует специальная головка сложной конструкции. Форма гладкой рукоятки должна комфортно сидеть в ладонях. Чтобы при ударе молотком или киянкой деталь не раскололась, сверху по периметру устанавливают сдерживающее кольцо.

Для автоматических инструментов используют хвостовики. Наконечник вставляют в патрон устройства, после чего приступают к работам. Строение и размер деталей зависит от аппарата, к которому подключают. Виды для легких перфораторов по параметрам близки к традиционному долоту. В тяжелых отбойных молотках и бурах применяют массивные элементы.

Материалы

Рабочие части инструмента делают из стали. Марка металлического сплава зависит от задач, которые будет выполнять устройство. Для промышленной эксплуатации (бурения) используют калиброванный и горячекатаный прокат. Крепкие детали получают из победитовых или никель-оловянистых вариантов.

Для ручных моделей уместны углеродные инструментальные виды. У стали высокая твердость, поэтому оборудование долго держит заточку. Рукоятку долота делают из крепких пород древесины, реже – из композитов. Кольцо (оголовок) на ручку часто изготавливают из бронзы.

Размер и вес

Характеристики зависит от вида устройства. Диаметр бурового оборудования варьируется от 75 до 650 мм, при этом вес достигает 700 кг. Длина рукояти у ручных конструкций – 12-14 см, рабочей части – 11-18 см. У плотничных моделей ширина лезвия – 6, толщина – 25 мм, у столярных – 4 и 8 мм.

Как отличить от стамески

Визуально оба инструмента очень похожи, но имеют разный принцип работы. Выдалбливание стамеской осуществляют нажимом рук, долото приводят в движение при помощи удара молотка (киянки). Первое устройство по размерам более изящное и тонкое, у второго есть толстое лезвие и обжимное (оголовок) кольцо на ручке.

Меры безопасности

При проведении столярных и плотницких работ методом выдалбливания необходимо обратить внимание на состояние используемого оборудования. Ведь чем лучше заточена рабочая поверхность, тем ровнее получится обрабатываемая поверхность. Чтобы избежать травм во время выдалбливания отверстий, обратите внимание на целостность рукоятки инструмента и ударной части киянки.

Там не должны присутствовать сколы и трещины. Обрабатываемая деталь должна быть надёжно закреплена. Направление работы должно производиться в сторону от себя.

Долото — это инструмент узкой направленности, поэтому крайне нежелательно использовать его не по назначению.

Распространенные виды

Выбирая долото, что это такое не все понимают. Даже осознавая, что это разные инструменты, которых объединяет процесс долбления, для правильного выбора нужно оценить ряд характеристик. Виды отличаются строением, назначением и особенностями эксплуатации.

Столярные

Модели используют для создания гнезд и пазов в поверхностях деревянных. Ширина рабочей части редко бывает больше 1,5 см. Столярное долото уместно при зачистке оконных рам или обработки мебельных деталей. При помощи узкого лезвия врезают замки в двери.

Модель легко узнать по строению рабочих элементов. Длинное, тонкое стальное полотно имеет заметный скос на кромке, поэтому у инструмента отличная заточка. Прямоугольная форма наконечника помогает проводить аккуратные действия, выбивая остатки древесины из пазов и отверстий. Разновидности с полукруглой насадкой применяют при штроблении канавок и очистки углов.

Плотничные

Визуально модель напоминает столярную конструкцию, но более габаритных размеров. Инструмент используют при обработке древесины срубов или полов. Плотная рабочая часть переходит в квадратное или прямоугольное лезвие. Широкая насадка обеспечивает надежный захват и безопасность для пользователя.

Конструкция шарошечных долот

Шарошечные долота могут иметь различное число шарошек, обычно до 6, причем каждая шарошка может быть одно-, двух- и трехконусной со смещением и без смещения оси вращения относительно долота.

Различают конструкции долот на секционные и корпусные. В том или ином виде они выполняются в зависимости от диаметра. Для большого диаметра бурения используются долота корпусные, цельнолитые, а для скважин небольшого диаметра используются секционные долота, которые сварены из двух или трех секций.

Кроме того, соединительная резьба у секционных долот наружная конусная (нипель), а у корпусных внутренняя конусная (муфта).

Конструкция корпусного долота

1 – литой корпус; 2 – муфтовая присоединительная резьба; 3 – сварной шов; 4 –вставные лапы; 5 – цапфа; 6, 7, 8 – подшипники; 9 – шарошка; 10 – центральное промывочное отверстие.

Как использовать

Для бытовых нужд и работы с древесиной пользователю достаточно традиционных плотничных или столярных видов. Для проделывания отверстий в бетоне, камне или кирпиче берут автоматическое оборудование (перфораторы, отбойные молотки). Существуют правила, облегчающие эксплуатацию инструментов.

Особенности работы

При использовании бытовых видов надо предварительно закрепить заготовку. На древесине наносят мелом (карандашом) схематическую разметку. Столярное долото подойдет для создания насечек по контуру. Материал по поперечным волокнам режут по линии. Потом при помощи плотничного инструмента снимают стружку, аккуратно скалывают щепки.

Широкое долото захватывает большой участок на древесине, что позволяет быстро обрабатывать поверхность. Удары молотка или киянки по ручке обеспечивают контроль силы и глубины движений. Избежать образования задиров и чрезмерного скалывания поможет хорошая заточка края лезвия.

При работе с долотом профессионалы не рекомендуют использовать материал с сучками. Линия углубления не должна проходить через бывшие ветки, иначе возникнет неконтролируемое снятие древесины. При долблении молотом легко получить нужную глубину отверстий или гнезд.

Строительное долото воспринимает сильные удары от перфоратора (отбойника) и через металл передает волны в участок контакта. Острый передний край рабочих деталей концентрирует много энергии в небольшой зоне, поэтому инструмент быстро разрывает полотно поверхности. Обрабатываемый бетон, камень или порода трескается, а насадка проникает во внутренние слои.

Правила использования

Перед началом работы долото затачивают. Делается это на наждачном круге. Угол заточки должен быть 20-25 градусов. Сама заточка должна быть максимально ровной, режущая кромка не должна иметь перекосов, даже небольшой перекос в 3-4 градуса будет сказываться на конечном результате и качестве обрабатываемой детали.

Работа долотом не представляет большого труда, достаточно небольшой тренировки, чтобы научиться правильно им пользоваться. Процесс осуществляется следующим образом:

• Заготовка размечается карандашом и надежно закрепляется;
• По отмеченной линии ставится лезвие так, чтобы стрежень имел вертикальное положение;
• Первый удар киянки по рукоятке должен быть легким – при помощи его делается небольшое углубление.
• Второй удар наносится сильнее – острие должно войти в заготовку на 4-5 мм.
• После этого оно извлекается из массива и устанавливается рядом. Наносится следующий удар. Процесс повторяется.
• После того как будет образован замкнутый контур, при помощи долото снимается верхний слой древесины 3-5 мм.
• Остальные слои извлекаются другим методом – здесь его ставят под углом 30-45 градусов к горизонтальной поверхности и снятие древесины идет вдоль волокон. Легкими ударами древесина выдалбливается из массива.

Меры безопасности

Первое правило безопасной работы требует, чтобы лезвие было хорошо заточено. Если использовать тупой инструмент возникает опасность травмировать себя, прилагая чрезмерные усилия в работе.

Второе правило требует при работе правильно зафиксировать саму заготовку. Жесткая фиксация обеспечит высокое качество работы и отсутствие травм.

Третье правило заключается в том, что сам стержень и рукоятка не должны иметь сколов, трещин и заусенцев. Рукоять должна иметь кольцо.

Зная об этих свойствах инструмента, в дальнейшем будет легко освоить приемы работы с ним, сделать правильный подбор долота по типу и размеру.

Преимущества роторной технологии

В чем же преимущества именно роторного бурения перед возможными альтернативами? Их несколько.

Во-первых, используя роторное долото, можно создавать скважины большого диаметра, которые в полном объеме смогут удовлетворить потребности в воде сразу нескольких домохозяйств.

Не секрет, что бурение – процесс недешевый: для него требуется специализированное оборудование, а контролировать и управлять процессом должны опытные бурильщики. В конце концов, деятельность, связанная с бурением скважин, является лицензируемой. Отсюда и его высокая цена.

Объединение сразу нескольких домохозяйств для финансирования одной общей скважины для смежных участков – экономически выгодное предприятие. Но для этого требуется наличие значительного дебета. В большинстве случаев водоносные горизонты четвертичных отложений (песков) не могут их обеспечить.

Естественно, для коллективной эксплуатации водозаборную выработку лучше поставить на известняк. Извлекаемые из него подземные воды характеризуются бóльшей водообильностью и чистотой. На дебит скважин на известняк не оказывает малейшего влияния объем выпавших осадков. Чего нельзя сказать о скважинах на песок.

Во-вторых, убеждают относительно небольшие энергетические затраты. Рабочим элементом при роторном бурении является долото. Но в отличии от шнекового и колонкового бурения, буровой инструмент не взаимодействует со стенками пробуренной скважины

То есть, напрямую с грунтом контактирует только долото, высота которого ничтожно мала по отношению к высоте всей буровой колонны. Как следствие, данный метод формирования скважин является самым быстрым – до 1000 погонных метров в месяц!

В-третьих, коллективных заказчиков привлекает глубина бурения. Только роторным способом можно пробурить скважину, заглубленную в коренные метаморфические и магматические породы, из трещин которых можно качать воду, состав которой более всего подходит для питьевых целей.

Чаще всего из водозаборных выработок глубиной менее 30 м добывают лишь техническую воду. На ее состав влияют расположенные рядом водоемы, захламленные мусором речки, атмосферные осадки, да и просто пролитые на землю технические жидкости. Шнек и колонковая труба поможет получить только такой водозабор.

К тому же, роторное бурение позволяет пройти выработку на полную глубину без перехода на другой способ бурения. При разработке скважины шнеком, к примеру, в случае необходимости пробурить валун переходят прибегают к ударно канатной методике.

Для этого из ствола извлекают шнековый снаряд и бросают долото на забой, пока не разобьют валун. Затем забой расчищают желонкой. Ею же пользуются, если нужно поднять на поверхность водонасыщенный песок, который в колонковой трубе банально не удерживается.

Практика показывает, что скважины, пробуренные роторным способом, имеют более длительный срок эксплуатации. Технологически это объясняется тем, что после установки обсадной колонны, формирующей стенки скважины, затрубное пространство дополнительно укрепляют.

Инструмент для ударно-канатного бурения

Ударно-канатное бурение используется для бурения скважин преимущественно при разведке слабых грунтов (рыхлых породах с большим содержанием гравийно-галечных отложений и валунов) а так же извлечения различных природных растворов. Глубина скважин в основном до 100 м, диаметры 150-850 мм. Для сбрасывания ударного снаряда используется буровые установки типа УРБ-12.ZBT, ПБУ-2, УГБ-001 оснащённые лебёдкой со свободным сбросом. Наш завод предлагает потребителям следующий инструмент:

• забивные стаканы с поршнем с клапаном и без;
• желонки с плоским клапаном;
• ударные патроны;
• зонды для вибробурения;
• желонки с плоским клапаном;
• штанги для вибробурения
• штанги ударные;
• керноотборники;
• грунтоносы
• башмаки стакана и башмаки желонки;
• вспомогательный инструмент.

Производимый на нашем заводе инструмент для бурения скважин ударно-канатным способом насчитывает несколько десятков наименований, каждый из которых производится исключительно из высококачественных материалов и с соблюдением всех стандартов качества и ГОСТ, поэтому в ходе бурения сможет выдержать фактически любые нагрузки.