шнековый бытовой бур конструкции землякова н.в.
Классы МПК: | E21B17/22 штанги или трубы винтовой конструкции E21B10/44 долота со спиральной несущей частью, например спиральные буры; шнеки с направляющей частью или со съемными частями |
Автор(ы): | Земляков Н.В. (RU) |
Патентообладатель(и): | Орловский государственный технический университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-04-29 публикация патента:
20.09.2004 |
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 от 90 до 140°. Высота бортика составляет от 5 до 50% от величины шага Н винтовой лопасти. Предпочтительно угол выполнен равным 95°, а высота бортика составляет 10% от шага Н винтовой лопасти. Повышается производительность бурения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Формула изобретения
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 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 выполнен равным 95°.
3. Бур по п. 1, отличающийся тем, что высота бортика составляет 10% от шага Н винтовой лопасти.
Описание изобретения к патенту
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 от 90 до 140, при этом высота бортика составляет от 5 до 50% от величины шага Н винтовой лопасти. Предпочтительно угол 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 .
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 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 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 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 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.
Класс E21B17/22 штанги или трубы винтовой конструкции
бурильная труба (варианты) - патент 2457314 (27.07.2012) | |
замковое соединение шнеков - патент 2347886 (27.02.2009) | |
способ изготовления непрерывной насосной штанги - патент 2321483 (10.04.2008) | |
шнековая буровая штанга - патент 2320846 (27.03.2008) | |
буровой шнек - патент 2258793 (20.08.2005) | |
колонна труб для бурения или эксплуатации горизонтальных и наклонно-направленных скважин - патент 2227199 (20.04.2004) | |
снаряд для вращательного бурения шпуров - патент 2055145 (27.02.1996) |
Класс E21B10/44 долота со спиральной несущей частью, например спиральные буры; шнеки с направляющей частью или со съемными частями