ШНЕКОВЫЙ БЫТОВОЙ БУР КОНСТРУКЦИИ ЗЕМЛЯКОВА Н.В. Российский патент 2004 года по МПК E21B17/22 E21B10/44 

Изобретение относится к технике строительного и садово-огородного инвентаря и может быть использовано для строительных работ, при бурении почвы под несущие столбы конструкций или заборов, для бурения почвы под строительство колодцев, для бурения почвы при создании посадочных ям под цветочные и кустарниковые растения, для бурения льда с образованием рыболовных лунок и для других аналогичных работ.

Для выполнения таких работ традиционно применяется обычная лопата, которую вжимают ногой в почву и вырывают определенный размерами лопаты объем почвы, углубляясь и создавая необходимой глубины яму [1].

Такое известное устройство [1] не обеспечивает желаемой производительности труда и делает его утомительным, а форма ямы не может получиться идеально симметричной при придании ей цилиндрической формы, что необходимо, например, при строительстве колодца, с последующим заглублением в него металлической или керамической обсадной трубы малого диаметра.

Известны и другие устройства, например [2], для формирования симметричных, цилиндрических ям в почве, выполненное в виде бура с подвижной цилиндрической насадкой, применение которой позволяет облегчить прохождение обычных грунтов, при поднятой насадке почти весь крутящий момент приложен к лопастям бура, а также “Почвенный бур” [3], с ручным приводом.

Эти известные устройства имеют достаточно сложную, дорогую и металлоемкую конструкцию, которые предназначены преимущественно для бурения глубоких цилиндрических ям под обсадные трубы колодцев.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является “Шнековый бур” [4], который выполнен из металлического трубчатого облегченного вала, в нижней части которого приварена однозаходная винтовая лопасть шнека, а в верхней части к валу приварена поперечная перекладина (рукоятка). Такой бур менее металлоемок, более дешевый и более удобен для бурения ям под столбы, под посадочные ямы, а также для бурения колодцев, при замене его рукоятки на специальную муфту для наращивания труб. Таким буром можно бурить и лед для образования рыболовных лунок.

Недостатком такого бура является то, что при работе им на песчанистых почвах, особенно в засушливую погоду, при вынимании бура из выбуренного отверстия почти вся песчанистая почва снова осыпается в яму, вычищать которую приходится либо вручную, либо специальным совком. Кроме того, в процессе бурения большая часть песчаного грунта, прижимаясь к периферии винтовой лопасти, ссыпается с края лопасти в кольцевом зазоре между почвой на нижележащую лопасть. Аналогично ведет себя и речной лед при его бурении аналогичным шнековым буром, при вынимании которого из толщи льда почти вся ледовая крошка снова ссыпается в недобуренную до воды лунку.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в ускоренном удалении сыпучих песчанистых и сухих почв или льда из лунки при одновременном повышении производительности бурения.

Это достигается тем, что в шнековом бытовом буре, содержащем шнековый вал, на одном из двух торцов которого установлена планка с двумя врезными ножами, к одному из которых и к валу приварена винтовая лопасть, а ко второму торцу вала прикреплена рукоятка для вращения вала вручную, со стороны рабочей поверхности винтовая лопасть по периметру наружного диаметра снабжена жестко закрепленным бортиком, установленным по отношению к плоскости рабочей поверхности винтовой лопасти под углом α от 90 до 140°, при этом высота бортика составляет от 5 до 50% от величины шага Н винтовой лопасти. Предпочтительно угол α выполнен равным 95°, а в высота бортика составляет 10% от шага Н винтовой лопасти.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид шнекового бытового бура.

В статическом состоянии шнековый бытовой бур состоит из облегченного вала 1, к одному из торцов которого прикреплена планка 2, на которой закреплены врезные ножи 3 и 4. К валу 1 жестко прикреплена однозаходная винтовая лопасть 5. Второй торец 6 вала 1 снабжен жестко прикрепленной рукояткой 7. Винтовая лопасть 5 имеет рабочую поверхность 8, к которой жестко прикреплен бортик 9, размещенный по отношению к поверхности 8 под углом α.

Устройство работает следующим образом.

Шнековый бытовой бур берется руками человека за рукоятку 7 и устанавливается над точкой бурения и, далее вращая рукоятку 7 против часовой стрелки, бур начинает врезаться ножами 3 и 4 в почву или лед, высверливая цилиндрическое отверстие. При этом легко сыпучая почва, например песчаная, или сухой лед под действием наклонной рабочей поверхности 8 смещается по ней вверх в сторону рукоятки 8. Наличие бортика 9 не позволяет сыпучему грунту или льду вновь ссыпаться в образованное цилиндрическое отверстие. После наполнения лопасти 8, ограниченной бортиком 9, почвой или льдом, бур вынимают из лунки и выгружают эту сыпучую массу.

При минимальном угле α из указанного интервала, равном 90°, диаметр лунки будет равен диаметру лопасти 5 шнека и вся сыпучая масса, ограниченная бортиком 9, вынимается из лунки, исключая повторное бурение 4 и тем самым ускоряя сам процесс бурения. При максимальном угле α из указанного интервала, равном 140°, диаметр лунки будет немного больше диаметра лопасти 5, но также за счет бортика 9 позволяет загрузить шнек большим количеством сыпучего грунта, снизить его просыпание, а в некоторых случаях позволяет удалять грунт из лунки за один прием, что повышает как производительность процесса бурения, так и его качество. При этом минимальное и максимальное значения угла α позволяют положительно решать поставленную задачу.

Высота бортика 9 уже в 5% от шага шнека Н позволяет обеспечить видимый эффект нескатывания с рабочей поверхности лопасти 8 взрыхленной сухой черноземной почвы или песчанистой почвы и за счет этого свойства снижается количество заглублений бура в лунку для достижения требуемой ее глубины. А при максимальной высоте бортика 9 из указанного интервала, т.е. 50% от шага шнека, появляется возможность бурить неглубокие лунки за один прием и даже в слегка влажном песке и вынимать его из лунки, что обеспечивает решение поставленной задачи. При высоте бортика 9, равной 10%, бур является универсальным, эффективным и неутяжеленным. Угол α выполнен равным 95°, как наиболее технологичный в изготовлении. Высота бортика, равная 10% от шага Н винтовой лопасти, позволяет использовать такой бур как универсальный для бурения в сухой черноземной почве, в песчанистой почве и для бурения льда в крепкий мороз.

Такой шнековый бур может найти широкий спрос у владельцев частного жилья в сельской и городской местности, у дачников, у рыбаков. На рынке такой бур может реализовываться как товар народного потребления.

Источники информации

1. Азбука садовода (справочная книга). Издание третье, переработанное и дополненное. Составитель В.И.Сергеев. - М.: Агропромиздат, 1986. - 381 с., стр.284, рис.112.

2. Моделист-конструктор, 1988 г., № 7 статья “Бурим... колодец”, с.35.

3. Авторское свидетельство СССР №874905, 1981 г.

4. Н.Булик. На смену лопате. - Моделист-конструктор, 2001 г., № 5, с.10-11.

Изобретение относится к технике строительного и садово-огородного инвентаря и может быть использовано для строительных работ, при бурении почвы под несущие столбы конструкций или заборов, для бурения почвы под строительство колодцев, для бурения почвы при создании посадочных ям под цветочные и кустарниковые растения, для бурения льда с образованием рыболовных лунок и для других аналогичных работ. Шнековый бытовой бур содержит шнековый вал, на одном из двух торцов которого установлена планка с двумя врезными ножами, к одному из которых и к валу приварена винтовая лопасть, а ко второму торцу вала прикреплена рукоятка для вращения вала вручную, со стороны рабочей поверхности винтовая лопасть по периметру наружного диаметра снабжена жестко закрепленным бортиком, установленным по отношению к плоскости рабочей поверхности винтовой лопасти под углом α от 90 до 140°. Высота бортика составляет от 5 до 50% от величины шага Н винтовой лопасти. Предпочтительно угол α выполнен равным 95°, а высота бортика составляет 10% от шага Н винтовой лопасти. Повышается производительность бурения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Шнековый бытовой бур, содержащий шнековый вал, на одном из двух торцов которого установлена планка с двумя врезными ножами, к одному из которых и к валу приварена винтовая лопасть, а ко второму торцу вала прикреплена рукоятка для вращения вала вручную, отличающийся тем, что со стороны рабочей поверхности винтовая лопасть по периметру наружного диаметра снабжена жестко закрепленным бортиком, установленным по отношению к плоскости рабочей поверхности винтовой лопасти под углом α от 90° до 140°, при этом высота бортика составляет 5 - 50% от величины шага Н винтовой лопасти.2. Бур по п. 1, отличающийся тем, что предпочтительно угол α выполнен равным 95°.3. Бур по п. 1, отличающийся тем, что высота бортика составляет 10% от шага Н винтовой лопасти.