Из-за отсутствия центрального водоснабжения жители загородных домов вынуждены бурить скважины на своих земельных участках. Согласитесь, без воды комфортное проживание становится совершенно невозможным. Однако услуги по бурению скважины стоят недешево. К счастью, существуют инструменты, которые позволяют сделать это собственными силами.
Одним из таких инструментов является желонка. Это довольно эффективное и не слишком сложное устройство, предназначенное для очистки частных водоемов от донных отложений. С помощью желонки можно даже самостоятельно пробурить скважину, которая будет пригодна для использования. Такие гидротехнические сооружения требуют минимальных финансовых затрат. А если вы выполните работу самостоятельно, то это совсем не повлияет на семейный бюджет.
В данной статье мы подробно расскажем о конструкции и принципе работы желонки. Осветим, какие инструменты и материалы понадобятся для ее создания. Вы найдете пошаговую инструкцию по изготовлению желонки, а также видеоматериалы, которые наглядно продемонстрируют устройство и функциональность желонки.
Желонка состоит из нескольких ключевых компонентов: цилиндрического корпуса, захватного механизма и ручки для манипуляций. Корпус обычно изготавливают из прочной стали или оцинкованного металла, чтобы обеспечить долговечность устройства. Захватной механизм может быть реализован в виде раструба или клапана, который открывается при подъеме желонки и закрывается при опускании, что предотвращает утечку грунта и обеспечивает его фиксацию. Для ручки подойдут различные материалы, но рекомендуется использовать деревянные или пластиковые, чтобы обеспечить комфортный хват.
При выборе материалов учитывайте, что желонка будет подвергаться воздействию влаги и других агрессивных факторов, поэтому антикоррозийное покрытие является приоритетом. Для выполнения работ потребуется не только сама желонка, но и дополнительные инструменты, такие как лопата для предварительных земляных работ и лебедка или трос для облегчения подъема устройства на поверхность.
Пошаговая инструкция по изготовлению желонки включает в себя этапы: проектирование, нарезка и подготовка деталей, сборка, а также тестирование устройства в действии. Важно уделить внимание каждой стадии, чтобы в будущем избежать поломок и обеспечить оптимальную работу устройства.
Краткое содержание статьи
Устройство и принцип работы желонки
Желонка представляет собой достаточно тяжелую трубу длиной около 1-2 метров. На ее дне установлен клапан, а иногда добавлены специальные заостренные элементы, напоминающие зубья.
Заостренные края в процессе бурения помогают разрыхлить грунт, ил, песок и другие осадки в зависимости от специфики работ. В верхней части трубы приварены проушины, в которые продевается металлический трос.
Для защиты верхнего среза трубы используется сетка из прочной проволоки, которая предотвратит вылет гравия, щебня и частей клапана желонки при их отсоединении.
Желонки обычно применяются для очистки скважин от серьезных загрязнений. Когда насос не использовался достаточно долго, например, в зимний период, ил или песок могут значительно накопиться в скважине, в зависимости от типа грунта.
Желонка – это просто стальной отрезок трубы с петлёй и клапаном на одном конце, а на другом – режущий элемент. Петля позволяет закрепить желонку и опустить её в скважину до самого дна.
Из-за накопления ила или песка значительно снижается дебит скважины. В редких случаях насос может засосать в себя слой ила, и без повреждений освободить скважину бывает трудно.
После вытаскивания насоса очистку можно осуществить с помощью желонки.
Принцип работы она основан на действии силы тяжести. Тяжелую желонку резко бросают в скважину с высоты. Заостренные края разрыхляют загрязнения, которые скапливаются на дне. При этом клапан открывается, и ил с песком заполняет внутреннюю часть желонки. Затем клапан закрывается, и желонка поднимается на поверхность.
Для повышения эффективности работы желонку несколько раз опускают и поднимают. Благодаря клапану, захваченное содержимое остается внутри.
После этого желонку вытаскивают из скважины и очищают от загрязнений. Этот процесс повторяется многократно, пока скважина не будет полностью очищена.
Кроме того, желонка может использоваться не только для очистки скважины, но и для подготовки обсадной трубы перед установкой фильтров или насосов.
Желонки также успешно применяются для бурения скважин в рыхлом грунте.
В результате работы с желонкой скважина получается достаточно качественной для эффективного использования. Однако стоит отметить, что процесс требует значительных физических усилий.
Тем не менее, можно немного уменьшить затраты сил, используя блок или электрическую лебедку для подъема заполненной желонки на поверхность.
Важно также провести завершающую очистку скважины после использования желонки, чтобы удалить оставшиеся частицы и предотвратить их повторное накопление. В некоторых случаях рекомендуется использовать промывку скважины специальными растворами для дополнительной очистки и дезинфекции.
Несмотря на то, что желонка эффективна при очистке, следует учитывать её ограничения. Для скважин с очень плотными или каменистыми слоями может потребоваться применение других методов, таких как механическое бурение или использование специализированного оборудования.
Кроме того, если в скважине продолжает происходить накопление ила, имеет смысл рассмотреть возможность установки фильтров или дренажных систем, которые помогут предотвратить повторные загрязнения и улучшить качество воды.
Труба для изготовления корпуса
Для того чтобы изготовить желонку, необходимо будет:
- Труба соответствующего диаметра.
- Клапан.
- Сварочный аппарат.
- Металлический трос.
- Толстая проволока.
- Металлические куски и прочее.
Для самостоятельного изготовления желонки сначала следует подобрать трубу необходимого диаметра. При этом важно учитывать внутренние размеры обсадной трубы.
Расстояние между стенками желонки и стенами скважины должно составлять около двух сантиметров. Это означает, что от внутреннего диаметра обсадной трубы нужно отнять 40 мм — это будет наружный диаметр создаваемой желонки.
Труба должна быть достаточно длинной и иметь прочные стенки, чтобы эффективно разрыхлять и удалять загрязнения и грунт, но в тоже время оставаться легкой для быстрого извлечения.
Допустимые размеры зазора между желонкой и скважиной могут варьироваться, но на определенные пределы.
Слишком широкий зазор снизит эффективность работы, а слишком узкий может повредить стенки скважины.
Если диаметр трубы будет слишком большим, желонка может заклинить в скважине, особенно если обсадная труба имеет небольшие перекосы. В этом случае извлечь ее будет крайне сложно, что может привести к полной утрате скважины.
Также длина трубы не должна быть слишком короткой или длинной. Которая короткая может часто задевать стенки во время движения, а слишком длинная окажется тяжёлой и неудобной в использовании, особенно когда желонка полна отложений.
Оптимальная длина трубы для желонки составляет около 80 см, но может колебаться в пределах от 60 до 150 см. Для бурения подходят более длинные и тяжелые модели.
Толщина стенки трубы также имеет значение, так как это в значительной мере влияет на общий вес конструкции. Чем толще стена, тем тяжелее труба, и тем эффективнее будет желонка.
Однако, если конструкция выйдет слишком тяжелой, работа с ней станет затруднительной по уже перечисленным причинам. Оптимальная толщина трубы составляет 2-4 мм, но может достигать и 10 мм.
Таким образом, выбирая трубу для желонки, нужно учитывать некоторые важные моменты. Вес устройства и его размеры должны соответствовать двум условиям.
Во-первых, желонка должна обладать достаточной инерцией для быстрого и качественного удаления загрязнений из скважины. Во-вторых, ее вес с нагрузкой должен быть таким, чтобы желонку можно было поднять вручную или с использованием лебедки.
Клапанные системы для желонки
Самым сложным элементом желонки является клапан. Существуют два основных типа: лепестковый и шаровой. Основная задача этого элемента — обеспечить попадание грязи или грунта внутрь трубы и не дать ему вылиться обратно.
При плотном прилегании клапан позволяет желонке эффективно захватывать не только крупные загрязнения, но и воду, что повышает общую производительность очистки. В некоторых случаях бурение можно выполнять и без клапана на легких грунтах.
Вариант №1 — лепестковый клапан
Лепестковый клапан легко изготовить, но его долговечность оставляет желать лучшего. Он выполняется в виде овальной (эллипсной) пластины из эластичного материала: металла или полимера.
Клапан фиксируется в центре трубы. Под воздействием потока воды края эллипса раскрываются, позволяя грунту или илу попасть внутрь желонки. Для более надежного прилегания используется уплотнитель из резины или кожи.
Принцип работы такого клапана напоминает работу дверцы. При ударе желонки о грунт клапан открывается. Когда желонка поднимается для следующего удара, клапан снова закрывается под весом грунта.
При подъеме желонки с лепестковым клапаном его «лепестки» закрываются. Однако частые движения быстро изнашивают клапан, приводя к его поломке.
Другой вариант лепесткового клапана — это задвижка на пружине, которая открывается и закрывается с помощью мощной пружины.
Эта конструкция достаточно проста и может быть использована как при очистке, так и при бурении с помощью желонки. Мастера-умельцы нередко предлагают свои эффективные варианты клапанов для желонок.
Вариант №2 — шаровой клапан
Шаровой клапан представляет собой воронку, плотно закрытую специальным шариком нужного размера.
Наиболее трудная задача при его изготовлении — найти подходящий шарик. Он должен надежно закрывать отверстие, через которое будет проходить загрязненная вода, и быть достаточно тяжелым для уверенного закрытия клапана.
Существует три способа получения такого шарика:
- найти его среди старых металлических изделий, например, снять с большого подшипника;
- заказать изготовление нужной детали у токаря, который сделает шарик на своем станке;
- самостоятельно изготовить шарик, используя подручные средства.
Для самостоятельного изготовления шарика подойдут полые пластиковые или резиновые мячи, доступные в магазинах игрушек. Также в магазине для охотников стоит приобрести необходимое количество свинцовой дроби. Кроме того, нужен эпоксидный или другой водостойкий клей.
Игрушечный мяч разрезают пополам. Каждую половинку заполняют дробью и клеем. После высыхания половинки склеиваются и отшлифовываются, готовый шарик можно использовать.
Кроме свинцовой дроби, можно использовать и другие тяжелые металлические шарики, например, вытасканные из старых подшипников. Возможен вариант и с отливкой шарика из расплавленного свинца, но это более сложный процесс.
Эта схема наглядно иллюстрирует процесс изготовления желонки с шариковым клапаном. Шарик помещается на специальную шайбу на дне, сверху устанавливается защитная сетка.
Диаметр шарика должен составлять примерно 60-75% от диаметра обсадной трубы скважины. Вторая часть шарового клапана — металлическая шайба с вырезом, соответствующим форме шарика. Обычно сначала изготавливают шарик, а затем подбирают шайбу нужной конфигурации.
Для изготовления шарика требуется создать особое «седло» с отверстием, которое будет его заполнять. Клапанное отверстие должно иметь достаточные размеры, чтобы через него свободно проникало множество песчинок.
Если это не достигается, необходимо расширить отверстие в пределах допустимого диаметра шарика. Если решено поручить изготовление шарика токарю, разумно сразу же заказать и седло, то есть весь клапанный механизм.
Если нет сварочного аппарата
Чтобы получить качественную и прочную желонку, несколько металлических составляющих нужно соединить методом сварки. Однако, если такая возможность отсутствует, можно создать простую, но эффективную желонку без сварочного аппарата.
Для этого подойдёт обычная труба длиной приблизительно 0,6 м и диаметром около 70 мм, при этом она должна иметь достаточно большой вес. Сверху необходимо прикрепить ручку из прочной проволоки.
При изготовлении желонки с лепестковым клапаном из доступных материалов, для подвешивания устройства, делается ручка из толстой проволоки, которая проходит через отверстия в верхней части трубы.
Для этого в трубе сверлят два отверстия, в которые продевается проволока и фиксируется. В нижней части устанавливают лепестковый клапан, который можно вырезать из обычной пластиковой бутылки, например, двухлитровой.
Клапан нужного формата в виде эллипса вырезается из стенки бутылки.
На данной схеме наглядно показан процесс изготовления лепесткового клапана для трубы с внутренним диаметром 70 мм.
Меньший диаметр клапана должен совпадать с внутренним диаметром желонки, в то время как больший диаметр эллипса следует рассчитать, прибавив к диаметру трубы 20 мм.
Клапан фиксируется при помощи болта диаметром 6-8 мм. Теперь длина болта должна быть больше наружного диаметра трубы таким образом, чтобы его можно было вставить поперек и зафиксировать.
Лепестковый клапан устанавливается на уровне примерно 10 см от нижней грани желонки. Для этого в стенках трубы сверлят два отверстия и вставляют крепежные элементы.
Итак, длина болта составит сумму наружного диаметра желонки и толщины гайки, однако болт не должен быть чрезмерно длинным, чтобы не мешать стенкам обсадной трубы.
В стенках желонки сверлят два отверстия примерно в 10 мм от нижнего края. Для соединения клапана с болтом используют проволоку толщиной 2-4 мм.
Из неё изготавливаются два кольца, которые помещаются по центру клапана. Болт должен свободно проходить через эти кольца.
Для сборки такой самодельной желонки нужно согнуть и вставить внутрь клапан. Затем болт продевают через отверстие в стенке трубы, через проволочные кольца клапана и ещё раз через стенку трубы, после чего фиксируется гайкой.
Болт должен легко входить в кольца клапана и извлекаться из них, что облегчит процесс очистки желонки в ходе работы.
Окончательная сборка желонки
Когда труба выбрана, а клапан готов и установлен, необходимо выполнить несколько дополнительных действий, чтобы завершить создание желонки. Нижний край трубы следует заточить, чтобы он эффективно очищал загрязнения со стенок шахты при движении.
Наилучшим вариантом будет односторонняя заточка с внутренней стороны.
Заточенный край следует подвергать термозакаливанию, чтобы он дольше сохранял свою остроту при взаимодействии с твердыми частицами.
Иногда на конец желонки привариваются острые прутья или металлические пластины для рыхления грязи или грунта. На верхний край трубы приваривают петлю для крепления металлического троса.
На нижнюю часть желонки можно также приварить острые куски металла или проволоки, это повысит эффективность устройства при очистке или бурении.
Петлю можно сделать из кусочков толстой проволоки. Она должна быть приварена так, чтобы подвешенная желонка сохраняла вертикальное положение.
Это критически важно, потому что перекосы при работе устройства внутри трубы недопустимы, это может привести к заеданию желонки или повреждению стенок обсадной трубы.
Сверху также устанавливается прочная металлическая сетка, которая предотвратит случайный выброс шарика из желонки при погружении. А грубые материалы лучше оставлять в корпусе устройства. Вместо металлической сетки можно использовать проволочную решетку. Затем необходимо соединить желонку с металлическим тросом.
