Было время когда я решил, что сидеть за компьютером все время как-то нехорошо и надо что то руками сделать. Это было давно и в итоге я спроектировал, и построил установку горизонтально-направленного бурения. С тех пор прошло много лет и я решил отдать все материалы по этой установке в общественное пользование. Эта статья доказывает, что и руками я могу делать вещи странные и непонятные :)


Прошло много лет с тех пор как этот проект был мной сделан, так что я решил опубликовать материалы с ним связанные может кому пригодятся. Тут находятся материалы, которые были использованы для конструирования установки горизонтально-направленного бурения (ГНБ или HDD) на основе проколов грунта. Там же учебники, модели и прочие материалы, которые так или иначе мне пригодились при этом. Мой старый друг говорил, что надо все это запатентовать, но не думаю, что это того стоит. Когда-то давно я спроектировал и собрал на заводе, и в гараже, эту установку. На данный момент это для меня давно пройденный этап, но было любопытно. В то время аналоги, которые были по всем параметрам хуже, стоили больше миллиона рублей. Так выглядело железо с проекта в работе :)

ГНБ установка
ГНБ установка

Часть чертежей и моделей в самом начале я делал в Компас 3D, но оказалось удобнее делать все в Solid Works, он умел делать прочностные расчеты. Помимо всех чертежей первой версии установки тут есть еще и модель-заготовка второй версии все сделано в Solid Works, вторая версия учитывала накопленный опыт и была на мой взгляд перспективной.

Вторая была легче и более гибко настраивалась, но до испытаний так и не дошло я передумал продолжать развивать этот проект так как в России строительство это опасное занятие по многим причинам в том числе потому, что нет планов коммуникаций и всегда есть риск повредить что-то, что просто никому не известно под землей. В целом проект был просто передышкой и личным экспериментом, который затянулся на два года и был успешен. Первая версия до сих пор наверное где-то работает, мы ее продали и я потом год просто жил у моря, осваивал получше программирование под Android :) Работал с ней я конечно не один. Кстати, в планах была и третья версия. Дело в том, что производить железо в РФ совершенно не выгодно по многим причинам. Первая была просто мощнее и надежнее чем у всех, что давало нам большое преимущество, но третья должна была просто быть вне конкуренции, да, мечты, мечты :)

Самой установки мало и была некоторая оснастка, которая была сделана помимо этого. В частности нужна гидравлическая маслостанция. В итоге было придумано использовать двигатели от обычных "Москвичей" и подобных машин со свалки, включая коробку передач. Это позволило сделать маслостанцию с контролем нагрузки буквально за 15тыс рублей. Когда двигатель выходил из строя, такое было пару раз, мы просто увозили его обратно на свалку и сдавали на металл, покупая там же очередной старый с разбора, вообще не ремонтируя их.

Может кому пригодится метод, так как это мало того, что экономит несколько сотен тысяч рублей от покупки дизельной маслостанции, так еще и экономит массу денег на ремонте. В разделе с чертежами можно найти чертеж проставки для маслостанции это просто адаптер, позволяющий подключить гидронасос к коробке передач "Москвича". Сборку маслостанции мне помог осуществить один очень хороший и умный механик.

Смешно было когда я посчитал необходимый крутящий момент и вроде бы двигатель подходил, но не подумал, что это крутящий момент не на старте его работы, так что пришлось вернуть в конструкцию коробку передач, что потом оказалось очень верным решением по многим причинам. Денег на изменения конструкции уже не было :)

Для маслостанции я сначала собрал "круизконтроль" на ардуино, что бы при повышении нагрузки он автоматически давил на газ, но оказалось, что удобнее просто переключать скорости на каробке передач когда надо и крузиконтроль был отключен. Но было любопытно собрать плату, написать к ней софт и прочее. Я чуть было не начал изобретать и локатор к этому всему, это спец-штука для определения положения буровой головы под землей, но одумался так как это долго, хоть я и придумал кажется решение лучше современных аналогов. Правда это без реализации мои фантазии конечно.

Помимо этого в папке PаthControl можно найти исходники приложения для телефона, если я то скопировал, давно было. Это приложение позволяет просчитывать траекторию прокола так что бы оборудование не сломать. Приложение простое, поначалу я сконструировал свой сплайн в Wolfram с особыми свойствами, но потом оказалось, что для практики достаточно обычных кривых Безье и соблюдения условий на кривизну траектории прокола в ключевых точках, собственно в приложении так и сделано.

Некоторое время приложение было опубликовано в Google Play но со временем устарело и было снято с публикации, так что кому интересно сами соберете, оно наколеночное и писалось мной очень и очень давно, уже десять лет тому назад наверное. Суть приложения в том что бы задать таблицу из точек в метрах (если я верно помню) где прокол должен изгибаться и после этого посмотреть параметры получившейся кривой, не выходят ли они за допустимые для штанг нормы. Нормы брались из спецификаций штанг, которые продавались в то время. Но штанги из приведенных в архиве чертежей выдерживают в несколько раз большие нагрузки, так что никогда не ломались.

P.S. Все материалы за моим авторством я опубликовал без каких бы то ни было гарантий и ответственности, как есть, вы можете делать с ними что угодно :)

P.P.S. В России не живу уже довольно много лет и этот проект просто повод для баек сегодня, вспоминаю с теплотой.

Комментарии (11)


  1. safari2012
    21.04.2024 18:10
    +2

    Не хватает подробностей о назначении и принципов работы установки.

    То ли ввод в дом воды/канализации, по фотке не понять. Или вообще, это для прокладки кабелей, т.н. "прокол".

    А еще горизонтальные скважины применяются в добыче нефти, но вряд ли это тот случай.


    1. alysnix
      21.04.2024 18:10
      +2

      вскрывать подземные хранилища банков небось.


      1. 3draven Автор
        21.04.2024 18:10
        +1

        Как раз этот момент заснят :)


    1. Radisto
      21.04.2024 18:10
      +2

      Если добывать нефть из нефтепроводов, то это как раз тот случай))) в местах природного залегания нефтепроводов (а ещё лучше продуктопроводов) подобная добыча практикуется, но карается поавоохранительными органами


    1. 3draven Автор
      21.04.2024 18:10
      +1

      Этими штуками протягивают любые коммуникации. Конкретно этой установкой тащилось все вплоть до 30см диаметром, ей мощи хватает. Да, это "прокол".


      1. 3draven Автор
        21.04.2024 18:10

        Или до 18см. Не помню уже :)


  1. Chatter_A
    21.04.2024 18:10
    +3

    Нормы брались из спецификаций

    я, видимо, ничего не понимаю в инженерии, но спецификации должны производиться по нормам, а не наоборот.


    1. 3draven Автор
      21.04.2024 18:10

      Терминологические споры считаю бессмысленными. Материалы не нужны, ну пройди мимо, соверши усилие :)


  1. Sdolgov
    21.04.2024 18:10

    Хотелось бы больше про саму работу установки. Вот мне всегда было интересно - можно ли как-то направление бура менять и каким образом. На вид это просто большая дрель :) А маслостанция зачем - там привод бура гидравлический или это подача чего-то в скважину чтобы крутилось лучше?


    1. 3draven Автор
      21.04.2024 18:10

      Маслостанция для работы гидравлики. Эта штука протыкает грунт как шило, просто давлением. Повернуть же можно, там наконечник скошенный и он постепенно поворачивает, надо это самое шило крутить периодически что бы прямо шло без поворотов.


  1. Psychosynthesis
    21.04.2024 18:10

    Было б интересно видеть в подобной публикации хотя бы скрин общего вида устройство, или фотку "до момента погружения в грунт".