Из чего состоит дрель: Устройство и принцип работы электрической дрели

Содержание

Устройство и принцип работы электрической дрели

Специалисты по обслуживанию электрического оборудования заявляют, что электродрель является самым популярным инструментом. Сегодня практически невозможно найти человека, который бы никогда не слышал о ней. Многие домашние умельцы используют дрель не только для сверления отверстий, но и в качестве миксера для перемешивания краски или раствора во время ремонта. Но мы расскажем об устройстве самой обыкновенной электрической дрели и назначении ее основных составляющих.

Конструкция дрели

Основные узлы и детали

В принципе, все дрели имеют одинаковую конструкцию — все узлы и детали показаны на фотографии. Ударные модели имеют добавочные неподвижные храповики, которые, взаимодействуя друг с другом, заставляют сверло совершать поступательно-ударные движения для сверления особо прочных стен из железобетона.

Принцип работы довольно несложен: нажав кнопку пуска, пользователь открывает току доступ к щеткам электродвигателя, которые раскручивают ротор двигателя до необходимых для работы оборотов. Вращательный момент через шпиндель передается на редуктор — он обеспечивает вращение патрона с зажатым в специальном устройстве сверлом. В результате такого взаимодействия осуществляется сверление различных материалов.

Принцип работы любых моделей современных дрелей идентичен, за исключением специфических нюансов ударных вариантов.

Сердце инструмента

Коллекторный двигатель состоит из трех основных деталей: статора, ротора и графитовых щеток.

Статор

Как правило, его делают из специальных сортов электротехнической стали, обладающих весьма высокой степенью магнитной проницательности. Конструктивно он имеет вид цилиндра с пазами, куда укладывается обмотка из медной проволоки — их две и они располагаются напротив друг друга. Статор жестко закреплен в корпусе дрели.

Якорь

Второе его название — ротор, потому что он находится в постоянном вращении при работе инструмента. Якорь представляет собой вал с запрессованным на нем сердечником из аналогичной статору стали. По всей длине ротора на одинаковом расстоянии проточены специальные углубления, в которые закладывается его обмотка. Их наматывают из цельной проволоки из меди, а отводы крепятся к коллекторным пластинам. Якорь весь разделен на сегменты, его коллектор жестко установлен на хвостовике вала, вся эта конструкция во время работы вращается на подшипниках, установленных с обеих сторон вала.

Якорь

Конструкция ротора и статора отлично показана на фото: большое ребристое колесо, расположенное на валу впереди якоря — это вентилятор для охлаждения внутренних деталей электродвигателя.

Щетки

По специальным направляющим в корпусе статора во время работы двигателя перемещаются щетки со встроенными пружинами — они передают напряжение на ротор, поэтому между ними и корпусом якоря постоянно происходит искрение, показывающее, что все нормально. В процессе эксплуатации корпус щеток, изготовленный из прессованного графита, изнашивается из-за постоянного трения, поэтому периодически их осматривают и меняют.

Щетки

Симисторный регулятор

В обычной конструкции дрели эта деталь

находится в кнопке старта. Визуально она похожа на курок и действует аналогично: при нажатии происходит запуск дрели и процесс сверления. При сильном нажатии, до упора, увеличиваются обороты двигателя и скорость вращения сверла.

Схема регулировки простая: собран регулятор из небольшого числа деталей по микропленочной технологии, расположен внутри кнопки пуска на специальной подложке из текстолита. В дебри технологических нюансов мы не будем окунаться, т. к. этот вопрос может заинтересовать специалистов, а не простого пользователя.

Симисторный регулятор

Редуктор

Этот узел обыкновенной односкоростной дрели предназначается для увеличения или уменьшения оборотов сверла за счет повышения или снижения крутящего момента. Он шестеренчатого типа с одной передачей.

У некоторых моделей есть две скорости — там редуктор имеет две передачи и чем-то похож на коробку переключения скоростей в автомобилях.

Типы патрона

На практике можно встретить только два основных вида этого простейшего механизма для фиксации режущего инструмента.

  1. Фиксация сверл осуществляется вручную — есть одномуфтовые патроны, где зажатие сверла производится одной рукой, а есть и двухмуфтовые, где уже задействованы обе руки.
  2. Патрон затягивается при помощи специального ключа сложной конструкции. Это считается самым распространенным типом патрона — применяется на всех моделях современных дрелей, особенно на мощных вариантах.

Патрон

Функциональные нюансы

Производители инструментов для сверления всегда стараются оснастить свои изделия эксклюзивными опциями, поэтому пользователи сегодня имеют возможность приобрести отличный и весьма качественной сборки аппарат. Вот небольшой список основных новшеств от разработчиков современных электродрелей.

  1. Электронные регуляторы скорости. Самые последние модели электрического инструмента оснащаются умными регуляторами, они весьма удобны — двигатель автоматически отключается в экстренных случаях, например, когда сверло застревает внутри отверстия. Потом включаем реверс и вытаскиваем сверло — таким образом электроника предотвращает перегрев двигателя.
  2. Реверс — с его помощью дрель способна не только закручивать крепеж, но и быстро откручивать его при демонтаже. Регулятор располагается рядом с кнопкой пуска.
  3. Ударный механизм. Он устанавливается на особых моделях, за счет его применения можно сверлить отверстия в особо твердом материале. Ударные дрели могут обеспечивать бурение бетона и натурального или искусственного камня.
  4. Фиксация кнопки старта. Эта функция значительно облегчает процесс сверления — палец работающего не устает. Фиксатор расположен рядом с кнопкой, им очень легко пользоваться: одно нажатие, и дрель работает в постоянном режиме, повторное нажатие разблокирует курок, и он отключает подачу напряжения.
  5. Ограничитель глубины сверления — металлический стержень, который упирается в деталь или стену и останавливает заглубление сверла на нужном уровне.
  6. В последнее время появилась и такая уникальная функция, как дополнительная подсветка места работы, что бывает весьма кстати в местах с плохим освещением.

Каждая дрель среднего размера и мощности укомплектована дополнительной рукоятью

, которая устанавливается сразу за патроном и помогает процессу: можно удерживать инструмент двумя руками и оказывать на него постоянное давление всем телом.

Аккумуляторная модель

Беспроводные дрели очень популярны у домашних мастеров, потому что работа не ограничивается длиной провода, что позволяет их применение в любых условиях. Они также относятся к электрическому инструменту. Есть варианты, когда зарядное устройство располагается в кейсе для хранения инструмента, и после работы он хранится и одновременно заряжается. В основном дрели на аккумуляторах имеют два запасных блока, которых достаточно для проведения работ.

Заряжается такой сменный аккумулятор не более часа, поэтому вы не будете делать больших перерывов, когда запланировали большой объем работ на день. Как правило, блок для зарядки рассчитан на несколько тысяч раз, но конкретно надо узнавать этот показатель при покупке, есть сменные батареи подороже, которые заряжаются за 15 минут.

Стоимость аккумуляторных дрелей немного выше обыкновенных моделей.

Аккумуляторная дрель

Максимум эффективности

В инструкции по эксплуатации каждый производитель указывает интервал скоростей вращения, при которых дрель будет максимально использовать заложенные в ней возможности. Например, при работе с древесиной используется самая высокая скорость, а для бетона и камня выбирается режим медленнее. Чтобы использовать дрель в качестве шуруповерта, выбирают самые малые обороты.

С каждой деталью устройства можно провести некоторые небольшие манипуляции, которые существенно повысят эффективность использования дрели.

  1. Патрон. Когда сверло зажимается в патроне при помощи ключа, то надо вручную свести губки до упора, а затем, передвигаясь по кругу, зажать их окончательно ключом. В моделях без ключа, которые встретить все труднее весь процесс делается руками.
  2. Сверло. Этот режущий инструмент должен всегда быть хорошо наточен, износ, различные повреждения значительно снижают его производительность. Использование некачественных сверл может привести к тому, что двигатель и редуктор будут испытывать перегрузки, влияющие на их срок службы.
  3. Надежное удерживание
    . Этот инструмент относится к весьма опасным изделиям, поэтому во время работы необходимо его хорошо фиксировать в руках. Во время сверления на корпус передается вибрация, поэтому производители добавляют вторую рукоятку для удобного удерживания дрели, это значительно помогает контролировать весь процесс.

Специальные вентиляционные отверстия должны быть постоянно открыты во время работы, чтобы происходила нормальная вентиляция внутренних деталей.

Типы сверл

Сегодня промышленность выпускает универсальные сверла, которые можно использовать для сверления дерева, металла и твердого пластика. Но иногда надо иметь специальные сверла для дрели, чтобы быстро просверлить отверстия в бетоне, керамической плитке, металле, делать большие отверстия в древесине, например, сделать аккуратную врезку нового замка в дверь.

Сверла плоские

Для этого есть спиральные и плоские сверла. Хорошо показали себя ударного типа сверла для кирпича и бетона, алмазные — для сверления по керамике и большого диаметра круговое сверло для проделывания отверстий в кафельной плитке, чтобы провести трубы для воды.

Круглое сверло

Дополнительные приспособления

С помощью специальных устройств различного назначения для дрели можно расширить функциональные возможности этого универсального инструмента. Приобретать их надо отдельно, но вы никогда не пожалеете о потраченных средствах, потому что специальные насадки превращают обыкновенную дрель в шлифовальную машинку или мини-точило для домашних нужд. При помощи угловых насадок можно работать инструментом в труднодоступном месте или превратить его в резак по металлу, установив насадку с оригинальным названием сверчок.

Угловая насадка на дрели

Специальные направляющие делают возможным работу строго под прямым углом, для вертикального сверления используются специальные кондукторы или заводского изготовления стойки, превращающие дрель в сверлильный станок.

Дрель с кондуктором

Независимо от того, какую модель использует пользователь, она требует постоянного ухода: после проведения любых, даже самых кратковременных работ, необходимо протереть корпус изделия от попавшей пыли, обращая особое внимание на вентиляционные отверстия — чтобы пыль и мелкие отходы от сверления не попадали вовнутрь изделия.

Если вы долгое время не собираетесь использовать дрель, то все металлические части надо смазать тонким слоем технического масла — это защитит их от воздействия вездесущей коррозии. Проводите периодические осмотры внутренних деталей, особенно это касается щеток электродвигателя — не допускайте их предельного износа. Если вы будете выполнять эти рекомендации, то ремонт вашему инструменту в ближайшем будущем не понадобится.

Предназначение характеристики дрели, устройство и правила работы.

 Домашнему мастеру или профессиональному строителю необходимо иметь ручную и электрическую дрели. При выборе ручной дрели обратите внимание на ее конструкцию. Желательно, чтобы она была оснащена редуктором с металлическими, а не пластмассовыми шестернями.

 Профессиональный электроинструмент и ручные дрели, сверла:

 Электрическую дрель лучше покупать вместе со станиной. Тогда ваше рабочее место будет оснащено еще и портативным сверлильным станком. В продаже бывают станины для электродрелей, выполненные из стали или легкого алюминиевого сплава. Станина из стали предпочтительнее. Если вы приобрели электродрель, оснащенную регулятором скорости вращения (реостатом), то с ее помощью вы сможете выполнять даже некоторые фрезерные работы.

Описание электрической дрели.

 Обычно ручные и электрические дрели снабжены патронами, в которых можно зажимать сверла диаметром до 10 мм. Но можно использовать сверла большего диаметра, проточив на токарном станке их хвостовики. При работе такими сверлами необходимо уменьшить реостатом частоту вращения дрели. Сверла в патроны дрели  следует зажимать только специальными ключами, которые продаются в комплекте с патронами.

Работа с электрическими дрелями требует соблюдения правил безопасности. Работать с ними нужно в резиновых перчатках. Если при работе наблюдается искрение графитовых щеток, необходимо притереть их, а также зачистить и продорожить коллектор электродвигателя. Чаще всего в электродрелях выходят из строя кнопки выключателей. Кнопку в домашних условиях починить невозможно. Ее нужно аккуратно выпаять и заменить новой.

 Сверление отверстий — один из важных этапов работы с древесиной, бетоном, гипсокартоном и другими стройматериалами. Оно осуществляется спиральными сверлами, если, например, надо сделать отверстия для шурупов или деревянных пробок. С помощью отверстий можно выпиливать декоративные внутренние вырезы. Такие сверла бывают различного диаметра — от 3 до 20 мм (с шагом размера в 1 мм). Различные сверла для расточки имеют квадратный хвостовик, который зажимается — в дрели или коловороте. Диаметр сверла от 6 мм и более.

Существует множество переносных электрических инструментов для работы по строительству. Они просты в обращении, удобны в работе и приемлемы по цене. Переносные электрические инструменты экономят время и позволяют справиться с задачами, которые невозможно решить с помощью обычных ручных инструментов. Переносные электрические инструментов легки, компактны, и пользоваться ими намного проще, чем станками.

Устройство электрической дрели.

Переносная электрическая  дрель предназначена для выполнения тех же операций, что и ручная дрель. Но при этом сверло вращается с помощью электромотора, что позволяет просверливать отверстия намного легче и быстрее, чем вручную. Поскольку такая дрель без труда переносится с места на место, с помощью можно просверливать отверстия в таких местах, которые недоступны при работе на сверлильном станке.

 Органы управления дрелью расположены на ее рукоятке. Здесь имеется кнопка, включающая и выключающая дрель. На некоторых типах дрелей здесь же установлен переключатель скоростей. Такой переключатель очень полезен, когда дрель используется для установки шурупов.

 На рукоятке большинства дрелей имеются также кнопка замыкателя и переключатель направления вращения. Замыкатель позволяет оставить дрель включенной даже при отпущенной кнопке выключателя. Для этого достаточно просто нажать кнопку замыкателя. При повторном нажатии на кнопку замыкатель отключается. Никогда не пользуйтесь замыкателем, пока не научитесь легко и уверенно обращаться с дрелью. На некоторых дрелях имеется также переключатель направления вращения. Его можно переключать только тогда, когда патрон дрели не вращается. Переключатель позволяет сменить направление, в котором вращается патрон. Этот переключатель бывает очень полезен в тех случаях, когда нужно освободить застрявшее в древесине сверло.

 В патрон дрели вставляется хвостовик сверла. Размер дрели определяется наибольшим диаметром сверла, которое может принять в себя ее патрон. Как правило, размер дрели равняется 6, 10 и 13 мм. Это означает, что  в патрон 10 мм дрели можно вставить любое сверло, диаметр которого не превышает 10 мм.

Техника безопасности при работе электрической дрелью:

— Вынимайте вилку силового шнура из электрической розетки перед тем, как сменить сверло.
— Никогда не оставляйте ключ в патроне.
— Всегда фиксируйте заготовку в тисках.
— Следите за тем, чтобы силовой шнур не попал под вращающееся сверло.
— Держите дрель за рукоятку и кожух мотора. Не перекрывайте при этом вентиляционные отверстия.
— Держите руки и одежду дальше от сверла.

Установка сверла. Убедитесь в том, что дрель отключена от сети. Выберите сверло в соответствии с размером дрели. Вставьте хвостовик сверла в патрон на глубину не менее 25 мм. Затяните вручную внешний рукав на патроне. Закрепите сверло, поочередно вставив специальный ключ в каждое из трех отверстий в рукаве патрона. Если не сделать этого, сверло будет шататься в патроне. Не забудьте после этого вынуть  ключ.

Описание ручная дрель механическая.

 У ручной дрели имеется рукоятка, за которую дрель удерживают в вертикальном положении. Сверло крепится в патроне с тремя губками. Привод поворачивается рычагом, который вращают по часовой стрелке. Привод, в свою очередь, с помощь зубчатки вращает стержень с прикрепленным к нему патроном.

 Устанавливая сверло, придерживайте привод, чтобы он не вращался. Раскройте губки патрона, повернув его для этого против часовой стрелки. Вставьте сверло и затяните патрон, повернув его по часовой стрелке. Сверлите,  выполняя следующие указания.
1. Вставьте спиральное сверло в патрон.
2. Приложите кончик сверла к сделанной шилом отметке.
3. Поворачивайте рычаг привода по часовой стрелке, слегка нажимая при этом на рукоятку.
4. Просверлите отверстие, уходящее в кусок не нужно древесины. Это не позволит расщепиться задней стороне заготовки. Следите за тем, чтобы не просверлить, сквозь кусок ненужного  дерева свой верстак.

 Ручные дрели различают по виду и размерам. Они маркируются по наибольшему диаметру отверстия, которое можно просверлить с их помощью.

 Пружинными дрелями просверливают отверстия от 1,5 до 17 мм. У сверла пружинной дрели имеются две прямые бороздки и две режущие кромки на конце. Сменные наконечники хранятся в рукоятке дрели и сверлят такой дрелью следующим образом.
1. Вставьте сверло в патрон пружинной дрели. Патрон снабжен пружиной, поэтому вы при установке сверла должны оттянуть его вверх.
2. Приложите кончик сверла к сделанной шилом отметке и нажмите на рукоятку дрели. Патрон при этом будет поворачиваться. Слегка отпустите рукоятку дрели, и пружина вновь поднимет ее вверх. Вновь нажмите на рукоятку, чтобы еще раз повернуть патрон. Работайте плавными движениями, постепенно погружая сверло в древесину.

 Коловорот имеет патрон, в котором крепится сверло. Сверло приставляют к доске, а затем начинают вращать рукоятку коловорота.

Техника безопасности при работе с коловоротом.

— Надевайте защитные очки.
— Крепко зажимайте заготовку в тисках.
— Держите руки на рукоятках инструмента, это убережет ваши пальцы от режущих кромок.
— Не прикасайтесь к сверлу, едва закончив просверливать. Отмерьте центр отверстия с обоих краев заготовки отверстие. Сверло сильно нагревается во время работы.
— Не работайте в тесноте, чтобы не нанести травму стоящим рядом людям.
— При переноске дрели вынимайте из нее сверло. Острое сверло легко может поранить кого-нибудь из окружающих.
— Следите за тем, чтобы не задеть во время работы сверлом себя или кого-нибудь из окружающих.

 Патрон имеет губки, зажимающие квадратный хвостовик сверла. Размер коловорота определяется диаметром круга, который описывает его рукоятка во время работы. Чем больше коловорот, тем он мощнее. Большие отверстия легче растачивать большим коловоротом. Обычный размах коловорота составляет 20, 25, 30 и 35 см.

 Коловороты снабжены храповиком, расположенным между патроном и дугой коловорота. Храповик позволяет растачивать отверстия даже там, где из-за недостатка пространства невозможно совершить полный оборот рукоятки коловорота. Рукоятка поворачивается по часовой стрелке, заставляя сверло вращаться. Когда она ударяется обо что-нибудь, ее отводят назад, против часовой стрелки. При этом храповик удерживает сверло в прежнем положении. Теперь рукоятку можно вновь повернуть по часовой стрелке.

 Дрели используют для сверления отверстий в древесине. У дрели имеется гладкий круглый стержень, соединенный с патроном. Дрели могут быть ручные и электрические. Сверлить древесину можно и на сверлильных станках.

 Храните сверла так, чтобы их режущие кромки оставались защищенными. Спиральные сверла принято хранить на полке или в пластиковом футляре. Винтовые сверла хранят на деревянной полке каждое по отдельности. Наконечники сверл должны быть закрыты защитными колпачками.

 Во время работы кладите сверла так, чтобы они не повредили другие инструменты и не скатились на пол. Закончив работу, выньте сверло из патрона и верните его на место. Сверла хранят в сухом месте. Ржавым сверлом очень трудно работать. Покрывайте сверла слоем смазки, чтобы не допустить ржавчины.

 Всегда очищайте сверло от стружки, которая может засорить винт, бороздку или желобок. Возьмите старую малярную кисть и очистите сверло от стружки. Если к сверлу прилипла смола, снимите ее растворителем для краски. Сверла всегда должны быть острыми.

Как работает дрель (электродрель) — принцип работы, ударной, безударной

На чтение 3 мин. Просмотров 447 Опубликовано

Электродрель имеет самый высокий спрос среди всех инструментов. Но мало кто знает подробно, как работает дрель. Многие люди используют ее не только для проделывания отверстий в стенах, но и для перемешивания цемента или краски. В этом случае она служит в роли миксера.

Устройство дрели

В составляющие электродрели входит несколько основных элементов: электродвигатель, регулятор оборотов, редуктор:

  1. Электродвигатель. Состоит из трех основных частей: угольные щетки, статор, якорь. Угольные щетки — обладают формой параллелепипеда, с поставленными в них гибкими электронными. Прессуются из графика. Статор — цилиндрическая форма с базами для укладки статорных обмоток. Статорных обмоток всего две, и находятся они друг напротив друга. Сделаны из стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Статор прикрепляется крепко к самому корпусу электродрели, что обеспечивает надежную защиту статор.
  2. Редуктор. Принцип работы заключается в понижении оборотов сверла и повышении крутящего момента. Самый часто встречаемый редуктор с одной передачей, но встречаются и с двумя.
  3. Регулятор оборотов. Служит для регулирования оборотов электродрели. Устройство очень простое. Меняются обороты одним нажатием на кнопку, специально сделанную для этого. Весь процесс переключения оборотов происходит в доли секунды, что обеспечивает быстрое переключение без вреда для розетки. Сама плата обладает маленькими оборотами, что позволяет поместить ее под кнопку. У некоторых моделей есть две скорости — там редуктор имеет две передачи и чем-то похож на коробку переключения скоростей в автомобилях.
  4. Ударное действие дрели. Им оснащены не все виды дрелей. Причина в этом проста. Механизм, который выполняет ударное действие, быстро изнашивается. Не для всех видов работ может пригодиться ударная сила. Чаще всего для долбления цементных стен.

Как работают разные виды электродрели

Существует несколько видов электродрели: безударная дрель (обычная), миксерная дрель, ударная дрель, шуруповертный тип дрели. Все они пользуются популярностью в своей категории. Большинство из них пользуются спросом в ремонте квартир или домов.

Важно! Принцип работы всех моделей современных дрелей похож, за исключением специфических нюансов ударных электродрелей.

  • Безударная дрель. Используется для сверления в не особо прочных материалах: фанера, пластик, древесина.
  • Миксерная дрель. Обладает более мощным крутящий моментом, что может использоваться не только для сверления отверстий, но и для размешивания цемента или краски. Оснащена более мощным редуктором. Из-за этого инструмент заметно тяжелее безударной дрели.
  • Ударная дрель. С завода задумывалась для изготовления отверстий в плотных породах древесины и металла. Она может заменить перфоратор.
  • Дрель-шуруповерт. Имеет регулировку силы закручивания, благодаря чему обладает возможность скручивания винтов и шурупов. Высокую популярность обрела среди сборщиков мебели. В обычной повседневной жизни может заменить шуруповерт.

Прежде чем покупать себе новую электродрель, стоит обратить внимание на то, какие виды и типы дрелей имеются на рынке. Необходимо конкретно определиться, для какой цели необходимо покупать дрель, так как цены на разные виды могут сильно варьироваться.

Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен

Подписаться

Функциональные возможности и устройство дрели

Дрель является наиболее часто используемым инструментом при выполнении ремонтно-строительных работ. Устройство дрели отличается от механизма перфоратора. Она незаменима в быту и имеет много разнообразных функций.

Дрель в работе

Дрель используется в строительно-отделочных работах для сверления отверстий.

Без электродрели не обходится ни одно строительство. Дрелью сверлят отверстия необходимого диаметра в стенах из металла, дерева или бетона. Производители различных моделей инструмента стараются усовершенствовать их, наделяя его все большим числом функций. Данный вид оборудования становится удобнее в процессе применения.

Назначение электродрелей позволяет разделить их по различным характеристикам. Например, по скорости вращения, мощности, числу режимов работы. Собираясь работать с электродрелью, необходимо знать, как она устроена и какие функции ей присущи. От характеристик зависит длительность работы с инструментом. Под рукой должны быть и расходные материалы, являющиеся частью оборудования в процессе работы с ним. Комплектующими могут быть буры и сверла.

Из каких деталей состоит электродрель?

Различные модели дрелей практически имеют одни и те же виды деталей, входящие в схему данного оборудования:

Схема устройства дрели

Схема устройства дрели.

  1. Быстрозажимной клапан.
  2. Переключатель ударного устройства.
  3. Пылевентиляционная решетка.
  4. Фиксация для шнура питания.
  5. Охлаждающая крыльчатка вентилятора.
  6. Регулятор.
  7. Курок.
  8. Электромотор.
  9. Рычаг реверса.
  10. Регулятор мощности при закручивании шурупов либо винтов.
  11. Крепление патронов.
  12. Регулятор скорости, выступающий как ограничитель крутящего момента.
  13. Клемма шнура питания.
  14. Крючки самоцентрирующиеся.

Каждый из перечисленных элементов имеет собственное назначение и функции, которые он выполняет в механизме дрели. Некоторые модели оснащены элементами, позволяющими осуществить регулировку подъема крутящего момента. При этом необходимость в тугом затягивании элементов крепежа отпадает.

Вернуться к оглавлению

Описание системы регулирования работы инструмента

Схема устройства редуктора дрели

Схема устройства редуктора дрели.

Инструмент оснащен выходным валом редуктора, соединенным с патроном, куда вставляют сверла и буры, а также другие комплектующие и насадки. Патрон обеспечен тремя саморегулирующимися кулачками – зажимами. Можно запирать и отпирать патрон некоторых моделей ключом с шестеренкой.

Если модуль дрели имеет быстрозажимной патрон, то им управляют за счет поворота цилиндрического кольца вокруг устройства. Деталь, которая носит название курок, представляет собой выключатель, подающий электрическое питание на электродвигатель. Для простейших моделей характерно наличие обычного выключателя.

Электродрель имеет выключатель-регулятор, который позволяет производить изменение скорости вращения сверла, зависящей от усилий, прилагаемых при нажатии на устройство курка.

Определенные модели имеют регулятор, ограничивающий ход курка, что позволяет осуществить выбор скорости, которая является оптимальной. Для этого используется круглый поворотный регулятор. Данная функция дрели является удобной, так как позволяет вворачивать шуруп. С этой целью регулятором следует установить медленную скорость вращения.

Для современных моделей характерно наличие регулировки скорости вращения сверла, которая является электронной. Срок службы такой дрели будет более долгим, поскольку ее обороты регулируются системным регулятором, расположенным на кнопке включения. Устройство оснащено простой схемой регулировки с малым числом деталей.

Кнопка включения дрели

На корпусе кнопки дрели имеется подложка, изготовленная из текстолита.

Корпус кнопки включения имеет подложку, изготовленную из текстолита, созданную на основе микропленочной технологии. Регулятор собран на корпусе, так как плата, имеющая малые размеры, позволяет размещать его на корпусе курка.

Главным моментом является процесс разрыва и замыкания в цепи, происходящий в тиристоре в течение миллисекунд. Изменений напряжения, проходящего через сеть электропитания, не происходит, поскольку регулятор не выполняет таких функций. Вместе с тем измерительный прибор вольтметр, подключенный к цепи, покажет изменения переменного напряжения, то есть его среднеквадратичного значения.

Управление устройством является импортно-фазовым. При легком нажатии кнопки во время замыкания цепи переменное напряжение самое низкое. Если цепь является замкнутой, то напряжение возрастает по мере нажатия кнопки. При нажатии кнопки до предела при замкнутой цепи, ее размыкание уже не происходит.

Электронное управление скоростью вращения представляет собой схему, которая способна обеспечить определенную скорость с учетом нагрузки на бур или сверло.

Для безопасного использования дрели система электронной регулировки имеет компенсаторы вращающего момента, позволяющие избегать сгорания двигателя. Они необходимы, если сверло будет зажатым в материале.

Вернуться к оглавлению

Краткое описание функциональных возможностей электродрели

Выполнять большое число операций дрелью можно за счет наличия режима работы, который является реверсивным. Он позволяет выворачивать шурупы. Имеется и ударная функция, которая обеспечивает возможность сверления особо твердых материалов. Наличие фиксатора курка позволяет продолжительно и беспрерывно работать с устройством.

Поскольку реверсивный режим связан с наличием переключателя, который расположен возле курка, то дрелью можно выворачивать крепеж, изменив направление вращения сверла с основного на обратное.

Воздействие на сверло производится за счет переключателя ударного механизма.

Схема ударного механизма

Схема ударного механизма.

Это способствует разрушению кирпича и бетона. Ударное сверление осуществляется с использованием специальных сверл. Важно, чтобы они были надежно закреплены в патроне дрели. Если нажать на кнопку небольших размеров на ручке электродрели, то можно зафиксировать курок, чтобы инструмент работал в режиме длительного сверления. Нажим на курок позволяет опустить фиксатор.

Коллекторный механизм электродвигателя предусматривает включение следующих трех элементов: якоря, статора и угольных щеток. Для изготовления статора используется электротехническая сталь, для которой характерна высокая магнитная проницаемость. Форма статора является цилиндрической, а в пазы уложена статорная обмотка в количестве двух, расположенных одна против другой. Статор должен быть жестко укреплен в корпусе инструмента.

Ротор – это вал, имеющий сердечник. Для его изготовления применяется сталь электротехнического типа. Деталь проточена канавками, располагаемыми через одинаковые расстояния, куда производится укладка якорных обмоток. Для их создания необходимо наличие цельных проводов, позволяющих укрепить ротор к пластинам, по которым происходит продвижение подпружиненных щеток. Это позволяет создать якорь, который делится на сегменты.

На устройстве хвостовика вала жестко закреплен коллектор. Вращение ротора происходит внутри статора в ходе работы инструмента. Для этого предусмотрены подшипники, они располагаются в начале ротора и в его конце.

Современной электрической дрели свойственна хорошая эргономика. Она дает возможность использовать инструмент продолжительное время. Быстрозажимной патрон позволяет фиксировать сверло за несколько секунд без применения инструментов. Во время ремонта изделия особое внимание уделяют именно коллекторным пластинам. Для прессовки щеток в форме параллелепипеда используется графит. В них вмонтированы гибкие электроды.

механизм работы, разновидности, как выбрать лучшую

Современные потомки древнего коловорота прошли длительную эволюцию и превратились в надежный, многофункциональный электрический инструмент. Помимо сверления отверстий в различных материалах, ударная дрель способна выполнять работу миксера, устанавливая самые малые обороты, можно превратить ее в шуруповерт, а при особой надобности инструмент быстро становится шлифовальной машинкой.

Характеристика ударной дрелиХарактеристика ударной дрели

Особенности конструкции

Принцип работы изделия — два расположенных напротив друг друга храповика отталкиваются во время вращения шпинделя двигателя и придают вращающемуся сверлу еще и поступательное движение. Конструкция редуктора электрической ударной дрели состоит из большой шестерни и двух волнистых шайб (храповиков). Когда инструмент включается, то вращение ротора двигателя передается на шпиндель, затем на большую шестеренку, к которой жестко крепится первый храповик. Его волнистая поверхность скользит по аналогичной поверхности второго храповика, закрепленного на корпусе редуктора. В результате их столкновений происходят ударные воздействия на сверло. Ниже приведена схема устройства ударной дрели, где:

  • шестерня редуктора;
  • два храповика;
  • шпиндель;
  • подшипник.

Конструкция дрелиКонструкция дрели

Для качественной работы и значительного увеличения срока службы волнистые поверхности смазываются специальной смазкой, типа литол.

Ударный механизм дрелиУдарный механизм дрелиМеханизм дрелиМеханизм дрели

На фотографиях отлично видно, из каких элементов состоит ударный механизм дрели. Левое фото: 1 — храповик, 2 — корпус редуктора, 3 — шпиндель; на правом: 1 — второй храповик; 2 — большая шестеренка редуктора.

Многие пользователи приобретают такой инструмент для домашнего применения. Используя победитовые сверла и включая ударный механизм, можно делать отверстия в бетоне или кирпичной кладке, а при ремонте использовать дрель вместо мощного миксера для размешивания обойного клея и смесей для укладки плитки. Особым спросом пользуется аккумуляторная ударная дрель, потому что она работает без проводного соединения, ее лучше использовать как шуруповерт. Даже в отключенном состоянии она готова к работе, если ее аккумулятор заряжен.

Разновидности инструмента

Электрические дрели считаются самым востребованным инструментом, потому что их можно применять для различных целей. Специалисты делят их на две основные группы:

  • для использования в быту.
  • профессионального назначения.

Первый вариант используется кратковременно во время ремонта или одноразовых работ по обустройству интерьера: закрепления полок и багетов или оборудования кухни навесными шкафчиками. Второй — для ежедневной длительной эксплуатации на строительных участках.

Работа дрелью на стройкеРабота дрелью на стройке

Максимальная мощность профессионального инструмента  — 1550 Вт, для бытового использования популярность имеют дрели с мощностью до 600 Вт. Дрели мощностью до 300 Вт относятся к легкому инструменту и не имеют добавочной второй рукоятки, этим они отличаются от двухскоростной бытовой ударной дрели. Их применяют в труднодоступных местах, куда более мощному инструменту не добраться из-за своих габаритов.

Аккумуляторная ударная дрель имеет небольшой вес, максимальный крутящий момент для мягких металлов до 24 Н.м, для твердых — до 55 Н.м,  может сверлить отверстия с диаметром до 13 мм. Такой автономный инструмент относится к классу двухскоростных ударных дрелей.

Все модели современных ударных дрелей имеют регулировку оборотов, поэтому они унифицированы: могут сверлить отверстия на высоких оборотах или закручивать винты и шурупы при самом малом вращении шпинделя. Многие оснащены реверсом для удобного удаления сверла из отверстия после окончания сверления, выкручивания шурупов и винтов в режиме шуруповерта.

Многие задаются вопросом: для чего нужна длинная металлическая деталь, торчащая из специального держателя на съемной добавочной рукояти? Это регулятор глубины сверления. С его помощью можно точно вымерить размер будущего углубления сверла, она играет роль импровизированного ограничителя во время процесса сверления.

Съемная добавочная рукоятьСъемная добавочная рукоять

Дрель со съемной добавочной рукояткой

Преимущества использования

Работа любой ударной дрели отличается определенными достоинствами от простых аналогов электрического инструмента.

  1. Сверление отверстий в особо прочных материалах. Например, для этого используются сверла по бетону, оборудованные специальными победитовыми насадками — такой режущий инструмент применяется для ударной дрели, когда используется вращательные и поступательные движения.
  2. Если дрель имеет реверс и регулятор оборотов, то ее используют при отворачивании шурупов, саморезов и винтов при демонтаже различного оборудования.
  3. Специальные насадки превращают дрель в шлифовальную машину, а при небольшой доработке и в мини-болгарку.

Технические нюансы выбора

При выборе ударной дрели надо точно знать, для каких конкретно целей вы ее приобретаете. Аккумуляторная ударная дрель считается незаменимым помощником для работы в загородном коттедже: ей не нужно подключение, можно использовать ее в хозяйственных постройках, где нет электрической сети или на приусадебном участке. Когда покупаете изделие со шнуром, то оптимальная длина его должна быть не менее 5 метров — это позволит работать без опасения, что инструмент отключится от сети из-за предельной натяжки шнура.

Реверсивная дрель очень удобна при использовании ее вместо шуруповерта, да и при сверлении бетона, кирпича реверс помогает удалять сверло из отверстия во время перерыва в работе, чтобы остыл режущий инструмент. Стоит обратить внимание на величину крутящего момента: чем он выше, тем легче работать электродвигателю, соответственно, сверление будет быстрым и качественным.

Многие модели имеют в наличии дополнительные функции:

  • регулирование оборотов производится нажатием на пусковую кнопку — чем оно сильнее, тем быстрее вращение;
  • процессор, который позволяет выбирать оптимальный вариант скорости вращения;
  • кнопка фиксируется в определенном положении, чтобы не уставали руки.

Все нюансы надо узнавать при покупке, а не тогда, когда началась активная эксплуатация — это позволит пользователю выбрать именно тот инструмент, который ему так необходим, не переплачивая при этом за излишнюю мощность.

Каждый пользователь должен знать, что для домашнего использования необходимо покупать ударную дрель с металлическим корпусом: такой вариант будет работать значительно дольше, по сравнению с аналогичным инструментом, одетым в пластик.

Чем выше мощность, тем быстрее и проще просверлить отверстие с идеальными кромками в материале любой твердости, но при этом увеличивается масса инструмента и его габариты. Ударная дрель мощностью до 400 Вт имеет массу 1,4 кг, а при мощности в 1000 Вт ее вес увеличивается почти вдвое — такое увеличение массы происходит из-за увеличения габаритов основного редуктора. Некоторые производители оставляют компактность инструмента за счет установки новых мощных электродвигателей, небольших по габаритам, но с высоким крутящим моментом редуктора — при таком раскладе довольно сильно возрастает цена.

Ударная дрель МетабоУдарная дрель Метабо

В чем отличие бытового и профессионального инструмента

Иногда сделать правильный выбор довольно сложно: на прилавках присутствуют разные модели для дома и профессиональной деятельности.        Ударные дрели для бытового применения имеют более красивый дизайн и различные усовершенствования, которые защищают эргономику инструмента.

Работать с таким инструментом легко и приятно, но многих домашних мастеров в первую очередь интересуют технические характеристики, а не внешний вид.

Главное отличие дрели для дома в том, что она работает от случая к случаю, а не в постоянном режиме. Модели для технического применения отличаются большей мощностью и габаритами, т. к. они рассчитаны на огромные и ежедневные нагрузки. Поэтому они отличаются измененной конструкцией: редуктор заключен в стальной корпус из закаленной стали, применяется более качественное охлаждение внутренних деталей.

Профессиональная дрельПрофессиональная дрель

Электрический двигатель имеет защиту от пыли, ведь профессиональный инструмент используется в любой обстановке: продуваемые сквозняками внутренние помещения строящихся зданий или пыльные подвалы, где необходимо сделать электрическую проводку и прочие доработки.

Профессиональная ударная дрель — это очень мощный, качественный инструмент с повышенной надежностью всех деталей, она предназначена для долгой эксплуатации в любых, самых неблагоприятных условиях.

Для того чтобы выбрать отличный и надежный инструмент для дома или профессиональной деятельности, надо придерживаться принципа — лучшая ударная дрель имеет самые высокие технические показатели в своем классе. Главное — не забывайте о тщательной проверки ударной дрели перед оплатой, не стоит экономить на качестве, ведь вы приобретете инструмент для длительного использования.

Дрель - это... Что такое Дрель?

Современная электродрель.

Дрель — ручной, пневматический или электрический инструмент, предназначенный для сверления отверстий при проведении строительных, отделочных, столярных, слесарных и других работ.

История

Старый сверлильный станок (дрель) с трансмиссией.

В 1895 г. Вильгельм Файн изобрёл электродрель (в тот момент это был первый электроинструмент) .

В 1955 г. фирма «Метабо» выпустила первую серийную дрель ударного действия.

Ручная дрель — инструмент ручного сверления, при использовании силы человека. Применяется для сверления отверстий в различных материалах.

Электрическая дрель

Современная электродрель с возможностью сверления с ударом

Дрель представляет собой инструмент, чаще всего, в форме пистолета, внутри которого расположены тяговый преобразователь, пусковой выключатель, реверс, реостат или тиристорный регулятор мощности, электродвигатель (УКД) и (в большинстве случаев) механизм для сверления с ударом. На валу (шпинделе) дрели расположен патрон, предназначенный для установки различных слесарных и строительных насадок. У мощных дрелей в шпинделе имеется посадка «конус Морзе» для непосредственной фиксации в ней сверла.

Компоновка

Небольшие дрели, применяемые для сверления мелких отверстий, часто выполняются в форме цилиндра, удерживаемого в руке как авторучка. Также в форме цилиндра выполняются угловые дрели, предназначенные для сверления в труднодоступных местах. Последние оснащаются специальной зубчатой передачей для поворота оси вращения на 90 градусов (как у УШМ). Такое исполнение позволяет сверлить отверстия, например, в боковых поверхностях узких ниш

Патрон

Большинство дрелей оснащены кулачковым патроном. Такой патрон представляет собой полый цилиндр (корпус патрона), по поверхности которого движется регулировочное кольцо или регулировочная гильза. Одним из оснований цилиндр крепится на вал дрели, в другое основание закрепляются насадки. При вращении регулировочного кольца внутри цилиндра движутся по специальным направляющим металлические кулачки, которые сближаются или удаляются друг от друга в зависимости от направления вращения кольца.

Для крепления на вал дрели в корпусе патрона имеется отверстие с резьбой или с конусной поверхностью. Есть патроны, специально предназначенные для перфораторов с функцией смены патрона.

Кулачковый патрон дрели позволяет закреплять насадки с хвостовиком цилиндрической формы и любого диаметра из некоторого диапазона. Наиболее типичны диапазоны 0,8—10 мм и 1,5—13 мм.

Для надёжной фиксации насадки требуется затягивание патрона со значительным усилием. Существует два различных варианта кулачковых патронов — «обычные» («ключевые» или «зубчато-венцовые») и «быстрозажимные». Регулировочное кольцо «обычного» патрона затягивается или ослабляется при помощи специального ключа.

У быстрозажимного патрона (БЗП) для затяжки и ослабления используется металлическая гильза с накаткой (рифлением) или оребрённая пластмассовая гильза. Гильзу БЗП вращают рукой без применения инструмента, при этом необходимо удерживать от вращения корпус патрона. Для фиксации рукой корпуса БЗП на нём со стороны вала (шпинделя) дрели выполняется накатка или неподвижно закрепляется оребрённая гильза (такой БЗП называют двухгильзовым). Есть модели дрелей, у которых блокируется шпиндель (с помощью кнопки на корпусе или с помощью специального механизма, который автоматически блокирует шпиндель при остановке двигателя). На дрели с блокировкой шпинделя устанавливают БЗП, которые имеют одну широкую гильзу. Одногильзовые БЗП более удобны, их можно затягивать и ослаблять, не снимая защитных рукавиц (перчаток). В случае, если блокировка осуществляется кнопкой на корпусе, такая кнопка обычно возвращается в отжатое положение возвратной пружиной; при работе в условиях сильной запылённости кнопку может заклинивать.

Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки. «Обычный» патрон затягивается ключом, который обеспечивает большее усилие затяжки, в результате патрон реже ослабляется сам, особенно при сверлении с ударом. БЗП избавляет от риска потерять ключ и не имеет зубцов, которые могут травмировать в случае соскальзывания руки. Модели БЗП, обеспечивающие большее усилие затяжки, существенно дороже «обычного» патрона.

Советская электродрель: 220 В, 420 Вт, 940 об/мин, «обычный» кулачковый патрон

Реверс и регулировка угловой скорости

Изменение направления вращения обычно достигается изменением включения электродвигателя. Для этого на корпусе дрели предусматривают переключатель. Часто он располагается вблизи рукоятки, что позволяет переключать его, не отвлекаясь от работы. Поскольку переключение при работающем двигателе может сильно перегружать последний, переключатель обычно связан с пусковым выключателем так, чтобы переключение было невозможно при включенном двигателе. Иногда переключение направления вращения производится путем поворота щеточного блока относительно коллектора на 90°.

Реверс используется для выворачивания винтов и шурупов и для извлечения заклиненных насадок.

Регулировка угловой скорости может быть реализована электронным или механическим способами (оба способа могут быть использованы одновременно):

  • механическое изменение скорости осуществляется изменением передаточного числа редуктора. Обычно используется редуктор с двумя передаточными числами (2-скоростной), реже с бо́льшим. При понижении скорости возрастает крутящий момент, выходная мощность почти не изменяется.
  • электронная регулировка скорости осуществляется с помощью реостата, который управляется изменением нажатия на кнопку выключателя — чем глубже вдавлена кнопка, тем выше скорость. Часто на кнопке располагается колёсико, которым выставляется ограничение максимальной скорости. При понижении скорости электронным способом выходная мощность снижается. В настоящее время от реостатного управления с большим выделением тепла на реостате перешли к тиристорному управлению мощностью с меньшим выделением тепла.

Для поддержания крутящего момента иногда используют электронные схемы, которые существенно удорожают изделие, поэтому применяются редко.

Регулировка угловой скорости используется для понижения скорости при заворачивании/отворачивании шурупов, при начале сверления (засверливании), при сверлении легкоплавких материалов, при сверлении отверстий большого диаметра.

Применение

Drill scheme.svg

При приведении дрели в рабочее состояние патрон вращается, приводя тем самым насадку в механическое движение. Скорость вращения (число оборотов в единицу времени) можно регулировать при помощи реостата, направление вращения — при помощи реверса.

Чаще всего дрель имеет два режима работы: обычный и с ударом.

Обычный режим предназначен для проведения столярных и слесарных работ.

Режим сверления с ударом предназначен для сверления отверстий в камне, кирпичной кладке или бетоне. В режиме с ударом сверло совершает не только вращательное, но и возвратно-поступательное движение, что позволяет сверлить твёрдые стены за короткий промежуток времени. Продольные движения сверла обеспечиваются ударным механизмом дрели. Для сверления камня (кирпича, бетона) необходима насадка или сверло со специальным наконечником повышенной твердости. Ударная дрель по своей эффективности значительно отличается от перфоратора и её не следует рассматривать как полноценную замену последнему. Сверление с ударом недопустимо в случаях, когда есть риск растрескивания материала — например, при сверлении керамической плитки и черепицы или в непосредственной близости от краёв стен.

Помимо сверления дрель может быть использована для заворачивания/отворачивания винтов и шурупов. Кроме того, распространены насадки для шлифования и отрезания, предназначенные для закрепления в патрон дрели.

Работать с инструментом следует осторожно. При проведении любых работ дрелью необходимо носить защитные очки во избежание попадания мелких частиц обрабатываемого материала в глаза.

Пневматическая дрель

Правила техники безопасности

При подготовке к работе следует:

  • убедиться в отсутствии посторонних включений в заготовке или скрытой проводки и арматуры в стене, потолке;
  • надёжно закрепить заготовку и ни в коем случае не держать её в руках в ходе работы;
  • удостовериться, что оснастка дрели надёжно закреплена в патроне;
  • не забыть снять с патрона ключ зажима сверла.

Во время использования необходимо:

  • при работе с твёрдыми поверхностями и вязкими материалами держать дрель двумя руками, особенно при работе с мощными моделями;
  • не перегружать дрель сильным нажимом, дабы не допустить заклинивания;
  • быть особенно осторожным при использовании дополнительных насадок;
  • запрещается пользоваться переключателем реверса при работающем двигателе;
  • при сверлении потолка в обязательном порядке использовать защитные очки;
  • запрещается специально выпускать дрель из рук при работающем двигателе и нажатой кнопке фиксатора выключателя.

После завершения работы рекомендуется:

  • не выпускать дрель из рук до полной остановки двигателя;
  • некоторое время не прикасаться к оснастке даже после полной остановки шпинделя — возможны ожоги.

См. также

Примечания

Слесарные инструменты

 

Измерительные приборы

 

Сельскохозяйственный (садовый) инструмент

 

Метеорологические приборы и инструменты

 

устройство и причины неисправностей, схема подключения электроинструмента

Ремонт - редукторная дрель   Любой электроинструмент, состоящий из электромеханических узлов, как бы бережно к нему ни относились, со временем приходит в негодность. В большей мере это связано с механическими узлами, нуждающимися в периодической смазке.

Провести профилактику или выполнить ремонт дрели самостоятельно не так уж сложно, если знакомо устройство инструмента и понятен принцип его работы.

Принцип работы и основные узлы

Своим появлением дрель обязана востребованностью при подземном бурении для замены ручного труда на автоматизированный. В 1870 году американским изобретателем Саймоном Инджерсоллом была представлена прародительница ударной дрели. В своей работе инструмент использовал паровой привод и бур. Появление электродвигателей в конце XIX столетия позволило усовершенствовать инструмент. Так, в 1889 году инженер Артур Джеймс Арнот предложил использовать электродвигатель совместно со сверлом, и уже в 1895 году появился инструмент, свободно удерживающийся при работе в руках.

Подключение кнопки дрели с регулятором оборотов  В начале 1917 года Артур Арнот, работающий на компанию BLACK&DECKER, подключив к дрели кнопку и добавив пистолетную рукоятку, сделал устройство одним из самых популярных электроинструментов в мире. С тех пор конструкция электродрели не претерпевала кардинальных изменений.

Классическая дрель работает только в режиме сверления, но с развитием технологии изготовления современные устройства стали комплектоваться режимом удара. При подключении к сети 220 вольт редукторная дрель, преобразовывая электрическую энергию в механическую, заставляет патрон, присоединённый к механизму устройства, совершать вращательное движение. Число оборотов патрона управляется с помощью реостата, вмонтированного в кнопку включения, а направление вращения устанавливается реверсом. Сверло, зажимаемое в патрон, из-за своей формы и под действием большой скорости оборотов легко выполняет отверстие в твёрдом или мягком материале.

Для осуществления удара в приспособлении используются возвратно-поступательные движения, возникающие из-за работы мотора. На оси расположения патрона устанавливается храповик, представляющий зубчатое кольцо, а на корпусе выполняются зубцы, создающие упор. Когда ударная дрель переключается в режим «сверление с ударом», храповик зацепляется за упор, а затем с него соскальзывает. Вал совершает удары в вертикальном направлении.

Перед началом проведения ремонта дрели своими руками необходимо определить, какая её часть нуждается в восстановлении.

Основными частями сверлильного инструмента являются:

  • конденсатор;
  • Кнопка для дрели с регулятором оборотовкнопка запуска и остановки двигателя;
  • устройство контроля оборотов;
  • реверсный переключатель;
  • подшипники;
  • электродвигатель;
  • устройство охлаждения двигателя;
  • редуктор;
  • возвратная пружина;
  • зажимной патрон;
  • корпусные элементы.

Таким образом, узлы электродрели разделяются на электрические и механические модули. При этом следует учитывать, что ударный узел обладает невысокой производительностью и при частом использовании такого режима в работе быстро изнашивается.

Износ ударного узла не только негативно сказывается на работе по долблению, но и увеличивает нагрузку на электродвигатель, заставляя его перегреваться.

Электродвигатель устройства

Двигатель является основным элементом устройства, приводящим в действие редуктор инструмента. Состоит он из статора и ротора, при этом ротор является подвижной частью, а статор, соответственно, нет. В конструкцию ротора входит якорь с коллектором. Якорь — это элемент двигателя, собранный из стальных пластин. На них наматываются обмотки из проводящего электрический ток материала — меди. Коллектор представляет собой цилиндр. Изготавливается он из диэлектрика и проводящих ток пластин, к этим пластинам и подключаются обмотки якоря.

Схема подключения кнопки дрелиЗа счёт магнитного потока, создаваемого вокруг якоря обмотками статора, происходит его вращение, что приводит к возникновению момента кручения. Магнитный поток, возникающий под действием постоянного тока, направлен всегда только в одну сторону.

одача питания на обмотки происходит посредством щёток, изготовленных из графита. Щётки располагаются таким образом, что обеспечивают постоянный электрический контакт с якорем.

Износ щёток не должен превышать 70−80 процентов, если это значение выше, то контакт ухудшается, в результате чего в этом месте возникает искрение. Перед заменой щёток следует обратить внимание на щёткодержатель и при необходимости его очистить. Таким образом, основными частями электродвигателя являются:

  • статор;
  • якорь;
  • щётки.

Ремонт электроинструмента своими руками

Проверка обмоток проще всего осуществляется мультиметром. Для этого одним контактным проводом измерительного прибора касаются щёткодержателя, а вторым дотрагиваются до контактов вилки включения в 220 вольт. Если тестер показывает бесконечное сопротивление, то это означает перегорание обмотки. Рабочее сопротивление обмотки статора находится в диапазоне 30−60 Ом. Например, у популярной электродрели Интерскол ДУ-13/580 ЭР сопротивление составляет 40 Ом. При замене статора придётся разобрать двигатель. Для этого выкручиваются четыре винта и корпус разбирается на две половинки. В результате освобождается доступ к остальным частям двигателя.

Якорь соединяется с редуктором. Часто, визуально осмотрев его, можно сделать вывод о его целостности. На якоре не должны присутствовать царапины и почернения. При замене якоря важно правильно установить подшипник с резиновой прокладкой. Простым тестером возможно измерить якорь только на предмет обрыва обмотки, а вот для проверки на межвитковое замыкание понадобится специализированный прибор. Измерение производится в режиме проверки сопротивления между обмотками якоря на ламелях. Величина сопротивления между всеми ламелями должна быть одинакова.

Регулятор оборотов

Обороты электроинструмента управляются симисторным регулятором, располагающимся в кнопке включения устройства на специальной прокладке, изготавливаемой из текстолита. При нажатии кнопки на управляющий вывод симистора подаётся переменное напряжение. Симистор открывается и ток поступает в нагрузку. При изменении полярности на входе полупроводниковый прибор закрывается. Затем всё повторяется по циклу.

 схема электродрели с реверсом и регулятором оборотовВ результате сигнал на выходе симистора будет иметь форму импульсов. Чем больше уровень сигнала подаётся на полупроводник, тем большее время он открыт, а значит, и длина импульса на его выходе больше. Степень открывания симистора регулируется переменным сопротивлением, ограничивающим величину сигнала, подающегося на полупроводник.

Кроме этого, скорость вращения патрона в электродрели зависит от силы нажатия кнопки запуска. Реализуется это подключением кнопки с регулятором оборотов. Дрели в зависимости от своего вида могут иметь разную схему подсоединения выключателя, но его устройство одинаково. В корпусе кнопки размещаются контактная группа и подпружиненные пластины (резисторы). Эти пластины выполнены в виде скользящих контактов.

При нажатии кнопки они приводятся в движение и возвращаются в исходное состояние под действием пружины. Ограничение нажатия осуществляется с помощью регулировочного винта с маховиком. Определяя длину скольжения контактных пластин по резисторам, он тем самым устанавливает наибольшие обороты устройства. Если маховик убрать из конструкции, выкрутить его, то при нажатии на кнопку произойдёт просто замыкание контактов и электродвигатель начнёт работать на максимальных оборотах.

 кнопка для дрелиПодключение схемы электродрели с реверсом и регулятором оборотов различны, так как это независимые друг от друга узлы. Электросхема подключения, например, используемая в электродрелях Интерскол, выглядит следующим образом: шнур питания, состоящий из двух проводов, одним проводом подключается к регулятору оборотов. Контактный провод, выходящий из него, соединяется с началом первой обмотки статора. В случае отсутствия реверса конец первой обмотки подсоединяется к щётке якоря, при этом вторая щётка якоря замыкается на начало второй обмотки статора. Второй провод шнура подводится напрямую к обмотке статора.

Работа реверса обеспечивается изменением подключения обмоток статора. В результате изменяется направление магнитного поля и, соответственно, вращение двигателя. Для этого первая щётка соединяется с началом второй обмотки статора, а вторая — с концом первой. Довольно часто на блоке реверса изображается схема подключения обмоток.

Для избегания возникновения искрения при переключении и фильтрации от помех используется конденсатор, включающийся параллельно проводам шнура питания.

Разборка электродрели

Для того чтобы найти неисправность и отремонтировать устройство, часто приходится разбирать инструмент. Так как все устройства внешне похожи, то их разборку можно представить в следующем виде:

  1. Ремонт электродрелиПо периметру устройства выкручиваются винты, для этого понадобится воспользоваться крестовой отвёрткой.
  2. Выкрутив шурупы, половинки корпуса разъединяют.
  3. Из пазов аккуратно извлекаются кнопка включения и реверс.
  4. С одной половины извлекается редуктор. Для того чтобы его вынуть, понадобится провернуть его в посадочном месте.
  5. Сборка происходит в обратном порядке. При ней необходимо следить, чтобы все снятые элементы и провода располагались в специально выполненных для них углублениях.

Чтобы провести смазку механических частей, потребуется разобрать редуктор. Для этого снимается защитный кожух, после чего выкручиваются шурупы и удаляется верхняя крышка. В качестве смазки используют вязкие материалы, такие как Агринол. Следует отметить, что ремонт электроинструмента своими руками при повреждении редуктора практически невозможен, так как отдельно замену изношенным шестерёнкам трудно приобрести.

При ремонте часто приходится сталкиваться с необходимостью разбора патрона. Он представляет собой быстрозажимную конструкцию. Закрепляется c помощью резьбового соединения или конусом Морзе. При первом способе понадобится с помощью шестигранного ключа открутить крепление, а затем, установив ключ в патрон, плотно его зажать. Сам патрон откручивается вращением ключа. Извлечение крепления с применением конуса Морзе происходит аккуратными ударами в торец патрона.

Типовые поломки инструмента

Ремонт дрели своими рукамиЗная устройство электродрели, несложно определить причину того, почему не работает та или иная его функция. Следует отметить, что избежать поломок электроинструмента можно, если периодически проводить профилактические работы, связанные с заменой смазки механических частей.

После окончания работ по сверлению необходимо убирать пыль с инструмента, особенно с его вентиляционных отверстий. Характер неисправностей разделяют на электрическую или механическую природу возникновения.

Электрические повреждения

Такого вида поломки происходят из-за превышения допустимой нагрузки на аппарат и нарушений в его эксплуатации. Проявляются они в отказе инструмента включаться, в неисправности реверса или регуляторе оборотов. Чаще всего для восстановления работоспособности понадобится разобрать кнопку запуска и прочистить все места, связанные с электрическим контактом.

Появление запаха гари свидетельствует о возникновении перегрузки в работе электродвигателя. В таком случае вначале проверяется состояние щёток и обмоток, изучаются места подключения провода питания на отсутствие подгорания. Подгорание связано с попаданием пыли, в результате чего увеличивается переходное сопротивление, что ведёт к нагреву. Электрического рода неисправности легко вычисляются с помощью мультиметра и визуального осмотра.

Механические поломки

Механические неисправности выявляются сложнее. Такого рода поломки обычно сопровождаются возникновением посторонних звуков, и устранить их без разборки инструмента не получится. В случае плохого фиксирования сверла в патроне понадобится его заменить, так как износ зубчатого соединения самостоятельно восстановить невозможно.

Возникновение клина при работе связывается с повреждением редуктора или подшипника. Если разобрать устройство, то повреждённый узел будет виден сразу. Износ шестерёнок или шлицов будет говорить о необходимости их замены. Подшипники проверяются путём покачивания их на валу. Если движение не плавное или слышны посторонние звуки, то подшипник заменяется. После того как получится найти неисправный узел и починить его, перед тем, как собрать устройство обратно, необходимо провести очистку редуктора от старой смазки и нанести новую. Тогда устройство сможет прослужить ещё не один год.

Ручная дрель | HowStuffWorks

Ручные дрели

являются полезными инструментами для деревообрабатывающих и тех, кто предпочитает не использовать электроинструменты.

Что такое ручная дрель?

Ручная дрель - это ручной инструмент, который преобразует и усиливает круговое движение кривошипа в круговое движение патрона сверла. Хотя в большинстве случаев его заменили на дрели, ручная дрель используется многими деревообрабатывающими станками.

Ручная дрель состоит из рукоятки, которая вращает шестерни на главном валу.Патрон на конце вала удерживает сверло. Противоположный конец вала имеет вторую рукоятку, которая удерживается неподвижно, пока патрон поворачивается. Сверло выбрано для вырезания отверстия определенной ширины, например 3/8 дюйма; размер обычно вписан в шахту долота.

Как безопасно использовать ручную дрель

Чтобы безопасно использовать ручную дрель, ослабьте патрон и вставьте соответствующее сверло, затем затяните патрон. Большинство ручных сверл требуют специального инструмента, чтобы надежно затянуть патрон.Поместите наконечник долота туда, где вы хотите вырезать отверстие, убедившись, что сверло находится под тем же углом, что и желаемое отверстие. Поверните рукоятку, чтобы вращать долото, и просверлите отверстие. С меньшими сверлами будьте осторожны, чтобы не прикладывать избыточное давление к рукоятке, иначе сверло может погнуться или сломаться

Как поддерживать ручную дрель

Ручные дрели требуют минимального обслуживания, но могут быть повреждены при неправильном использовании, например, при использовании неправильного сверла или при чрезмерном давлении на инструмент.Для достижения оптимальной эффективности периодически наносите каплю легкого масла на шестерни коленчатого вала и зубчатый венец патрона.

Инструменты, относящиеся к ручной дрели

Другие полезные инструменты для проделывания отверстий включают дрель и различные маленькие пилы.

Не то, что вы ищете? Попробуйте это:

  • Инструменты для ремонта дома: Если вы предпочитаете использовать Желтые страницы для всего, что нужно починить по дому, или считаете себя постоянным профессионалом, есть несколько инструментов, которые каждый должен иметь в своем ящике для инструментов.Узнайте все о них в этой статье.
  • Ручные инструменты. В этой полезной статье вы узнаете о некоторых наиболее распространенных инструментах, которые вам понадобятся в доме, большинство из которых используются вручную.
  • Электрическая дрель: Электрическая дрель может работать как двойная отвертка, просто заменяя насадку. Проверьте эту статью для советов по использованию электрической дрели.
,

Нефть 101 - Основы бурения

Oil 101 Certificate


Основы бурения на нефть и газ

Основы бурения Урок состоит из следующих тем

  • Цели обучения
  • Темы урока
  • Бурение: где, что и как
  • Геология
  • Скалы
  • Тектонические плиты
  • Резервуары
  • Образований
  • Напряжения
  • Враждебная среда
  • Общая вертикальная глубина (TVD)
  • Горизонтальные скважины
  • Отклоненные скважины
  • Направленное бурение
  • Многосторонние скважины
  • Важность нефтесервисных услуг
  • Бурение по контракту
  • подрядчики по наземному бурению
  • Подводные буровые подрядчики

Зарегистрируйтесь сейчас для полного доступа к этому содержимому Oil 101.


Основы бурения на нефть и газ

Основы бурения Урок состоит из следующих тем

  • Цели обучения
  • Темы урока
  • Бурение: где, что и как
  • Геология
  • Скалы
  • Тектонические плиты
  • Резервуары
  • Образований
  • Напряжения
  • Враждебная среда
  • Общая вертикальная глубина (TVD)
  • Горизонтальные скважины
  • Отклоненные скважины
  • Направленное бурение
  • Многосторонние скважины
  • Важность нефтесервисных услуг
  • Бурение по контракту
  • подрядчики по наземному бурению
  • Подводные буровые подрядчики

Полезно разделить темы бурения и добычи на четыре основные темы, касающиеся ключевых факторов, определяющих сложность операций, в том числе:

  • Тип углеводородов, будь то нефть или газ,
  • Тип резервуара, обычный или нетрадиционный,
  • Расположение, будь то на суше или на море, в отдаленных или суровых климатических условиях, и
  • Наконец-то оборудование.Для бурения это включает тип буровой установки и подземное оборудование.

Бурение - где, что и как

Фактический процесс бурения скважины во многом аналогичен использованию дрели для выполнения задачи в мастерской.

  • Перед бурением проводятся измерения, чтобы показать, где бурить.
  • Материал, размер отверстия и глубина сверления определят подходящий тип сверла
  • Он также определяет, насколько большим должен быть электродвигатель сверла, чтобы приводить долото во вращательное движение.

Концепция всего процесса бурения относительно проста. Существует потенциальный резервуар, расположенный глубоко под земной поверхностью. Чтобы получить доступ и добыть нефть или газ, необходимо пробурить отверстие в различных камнях, материалах и слоях, чтобы добраться до него.

В нефтегазовом бурении, «как» бурить скважину, является предметом этого модуля и, часто, последним элементом, который необходимо рассмотреть. Сначала команда должна определить:

  • Где бурить - на основе геологоразведочных и оценочных работ, геологии и потенциальной подземной структуры
  • Что - определяется пластом и пластами , которые задают профиль скважины, как глубину, так и размер скважины

Определив вышесказанное, инженер по бурению может разработать «как», в том числе:

  • Оптимальная буровая установка
  • Детальное проектирование и строительство скважины
  • Необходимая безопасность и планирование на случай непредвиденных обстоятельств
  • Важные точки принятия решений «нет» и «нет» в операции

Геология

Геология - это изучение твердого вещества, составляющего Землю.Это влечет за собой все подземные формирования:

  • почва и камни
  • различных слоев земной коры
  • ядро ​​

Геологи играют большую роль в буровых работах. Их исследования по разведке определяют, где можно найти нефть и газ и какой тип скважины лучше всего использовать для его добычи.

В первые дни бурения пробивание отверстий в земле с надеждой на большой удар было в основном ударом и промахом.

Сегодня технология прошла долгий путь в определении того, где бурить, насколько глубоко бурить, и какое оборудование понадобится для добычи нефти и газа, что привело к глобальным успехам в разведочных скважинах в диапазоне 60-70%.

Скалы

Процесс бурения скважины должен проходить через различные породы в земле. Скалы состоят из минерального или органического вещества, и они лежат в подземных слоях или слоях по всему миру.

Скалы могут содержать один минерал, такой как каменная соль и некоторые известняки, или много минералов, таких как гранит (кварц, полевой шпат, слюда и другие минералы).

При бурении встречаются три основных типа горных пород, каждый из которых имеет различные характеристики, для которых требуется наиболее эффективное и безопасное бурение, отличающееся разным сверлом, скоростью сверления и давлением долота.Они:

  • Магматическая порода - Этот тип породы очень твердый (например, гранит) и когда-то был расплавленной породой, которая охлаждалась и затвердевала.
  • Осадочная порода - Камень этого типа встречается в более мелких фрагментах и ​​переносится ветром или водой, пока не осядет. Этот тип камня несколько легче сверлить. Примерами являются песчаник и известняк.
  • Метаморфическая порода - это результат того, что существующая порода подвергается воздействию экстремальных давлений и температур, превращая ее в метаморфическую породу.Примерами этого типа камня являются сланец и мрамор.

Наиболее распространенные породы (осадочные) сначала оседают в горизонтальных слоях, называемых слоями . Они часто затем деформируются движениями земной коры.

тектонических плит

Наибольшие движения, затрагивающие пласты горных пород, связаны с континентальным дрейфом, называемым тектоникой плит.

Внешний слой земной коры состоит из семи тектонических плит , которые плавают на поверхности расплавленного ядра Земли.Эти пластины постоянно меняют положение, известное как Continental Drift.

Движущиеся тектонические плиты имеют три типа границ: сходящиеся или сталкивающиеся границы, расходящиеся или расширяющиеся границы и трансформирующие границы. Землетрясения, вулканическая активность, горообразование и формирование океанического желоба происходят вдоль границ плит.

Тектонические плиты и их движение могут сильно повлиять на процесс бурения, если скважина находится вблизи границ столкновения плиты, например, тысячи скважин в Калифорнии, многие из которых находятся вблизи разлома Сан-Андреас.

Смещающие пластины могут быстро изменять состав подповерхностных слоев, вызывая повреждение бурового оборудования и неправильные показания пласта.

Резервуары

Резервуары бывают разных форм и размеров. Наиболее распространенными обычными резервуарами в первые дни промышленности были песчаники.

Сегодня карбонатных коллекторов содержат более 60% оставшейся в мире нефти. Карбонатные образования сложны, неоднородны, имеют нерегулярные пути потока и циркуляционные ловушки.

Большинство нефтесервисных компаний сосредоточены на разработке передовых технологий для эффективной эксплуатации сложных пластовых сред.

Образований

« пласты » - это обобщенный термин для породы, окружающей резервуар, который необходимо пробурить, чтобы достичь конечной зоны выплаты.

Оценка пласта относится к объему породы, проанализированному с помощью измерений, выполненных в скважине, обычно каротаж скважины или испытания скважины.Оценка пласта помогает оценить производственный потенциал скважины и выбрать метод заканчивания скважины.

Оценка пласта выполняется геологом. Путем сбора данных о давлении и проб флюидов из пласта геологи и инженеры-химики могут также определить наилучшую химическую формулу для буровых растворов, необходимую для контроля давления в скважине и выведения шлама на поверхность.

Стрессы

Скалы, закопанные глубоко в земле, не являются статичными, но подвержены постоянно меняющимся условиям.Слои породы оказывают огромное вертикальное давление на ствол скважины и долото. Скалы в сторону оказывают горизонтальные силы на скважину.

Окончательный подповерхностный колпачок часто более компактен и значительно труднее пробурить. Важно понимать эти стрессы, пытаясь определить лучший способ бурения в платной зоне.

Враждебное окружение

скважин сегодня превышают 6000 м (20 000 футов) в глубину. На этих глубинах скважины температура на буровом долоте может превышать 450 градусов по Фаренгейту, а давление может превышать 15 000 фунтов на квадратный дюйм.Наличие кислых газов (h3S, CO2) и хлоридов делает бурение сложной технической задачей.

Важно знать, существуют ли неблагоприятные условия скважины во время бурения, чтобы можно было выбрать надлежащие скважинные компоненты.

Необходимо также принять меры безопасности для защиты персонала буровой установки.

Глубина двух вертикал (TVD)

В конструкции скважины важны два ключевых аспекта:

  • Запланированный конец скважины, измеренный по длине бурильной трубы, необходимой для достижения зоны добычи, называется измеренной глубиной (MD).
  • Общая вертикальная глубина (TVD) не зависит от отклонений и траектории, используемой для попадания в зону выплаты.

Все системы и оборудование буровой установки должны быть спроектированы и настроены с учетом измеренной глубины (MD). Прежде всего, должна быть выбрана правильная установка. Ключевым фактором при выборе буровой установки является ее способность поворачивать бурильную колонну на - измеряемая в лошадиных силах.

TVD важен, потому что он дает инженеру по бурению представление о давлениях и температурах, которые будут влиять на бурильную колонну и буровое долото.

Горизонтальные скважины

Несмотря на то, что большинство месторождений нефти и газа шире, чем они толстые, в течение более столетия вертикальное бурение оставалось предпочтительным методом. Горизонтальная скважина является более дорогостоящей, но она способна достичь подземных целей, которые не могут быть легко достигнуты с помощью вертикальной скважины.

Поскольку горизонтальные скважины могут осушать большую площадь, требуется меньше, что означает меньшую поверхностную инфраструктуру. Этот уменьшенный след делает горизонтальное бурение идеальным для резервуаров, которые являются мелкими, разбросанными, трещиноватыми или в чувствительных средах.

Эти факторы и технологические достижения, которые сделали горизонтальные скважины коммерчески жизнеспособными, привели к 20-кратному увеличению числа горизонтальных скважин в США за последние два десятилетия.

В случае вертикальной скважины роль геолога заключается прежде всего в оценке «того, что было пробурено». С горизонтальными скважинами геологи теперь становятся частью операции бурения, активно участвуя в управлении скважиной вдоль желаемого профиля и реагируя на данные обратной связи по мере бурения.

Отклоненные скважины

Отклонение - это угол, под которым ствол скважины отклоняется от вертикального положения 90 °.

Большинство отклонений происходят естественным образом из-за гибкости бурильной колонны и реакции на скважинные конструкции, такие как провалы в просверленных пластах горных пород.

Можно намеренно отклонить ствол скважины, чтобы пропустить опасные препятствия или достичь дополнительных резервуаров. Скважины также отклонены, чтобы избежать подповерхностных областей, которые могут содержать высокие концентрации токсичного газа.

Сегодня скважины обычно поворачиваются в горизонтальном направлении к:

  • увеличить воздействие на продуктивные зоны
  • пересекают большее количество переломов
  • следовать сложной структуре

Скважины часто отклоняются с помощью рулевого механизма, прикрепленного к бурильной колонне.

Направленное бурение

Направленное бурение - преднамеренное отклонение ствола скважины от траектории, по которой оно, естественно, пойдет.

Это достигается за счет использования специализированного бурового оборудования, такого как отклонители, грязевые двигатели и конфигурации забойных скважин (КНБК).

Скважинные приборы

непрерывно измеряют траекторию ствола скважины в трех измерениях. Каналы передачи данных на поверхность передают эти измерения, чтобы обеспечить постоянную регулировку грязевых двигателей и компонентов КНБК.

Направленный бурильщик также может изменять другие параметры бурения, такие как вес на буровом долоте и скорость вращения поворотного стола, чтобы направить буровое долото на желаемую траекторию.

Многосторонние скважины

Уменьшение площади также связано с бурением нескольких горизонтальных скважин с одной и той же площадки. Наиболее распространенный метод - это когда бурильщик перемещает буровую установку на несколько ярдов и запускает другой вертикальный вал.

Также можно пробурить несколько скважин из одной вертикальной скважины. В этом методе, называемом многосторонним бурением, две или три горизонтальные скважины, каждая длиной от нескольких сотен до нескольких тысяч футов, могут быть пробурены из одного и того же основного ствола, как ветви дерева или канделябры.Этот метод особенно распространен на море или в экологически чувствительных береговых районах.

Многостороннее бурение создает высокопроизводительную дренажную сеть в резервуарах с множеством изолированных карманов нефти или газа.

Достижения в области многосторонней технологии бурения и заканчивания скважин обещают снижение затрат на скважину, большую гибкость и повышенный потенциал прибыли для оператора.

Совместный отраслевой проект TAML (Техническое продвижение мультилатералов) был создан в 1997 году для просвещения отрасли о преимуществах многосторонних скважин.

Multilaterals зарекомендовали себя в различных сферах бурения, но члены TAML считают, что отрасль по-прежнему не осознает весь потенциал этой технологии.

По некоторым оценкам, 10% из 60 000–70 000 нефтяных и газовых скважин, ежегодно пробуренных по всему миру, являются многосторонними кандидатами, в то время как в TAML этот показатель достигает 75%.

Нефтепромысловые Услуги

Как видно из диаграммы Независимой нефтяной ассоциации Америки (IPAA), для типичной американской скважины, пробуренной в 2003-2004 гг .:

  • Буровые установки составляют около 30% от стоимости скважины
  • Высококачественная сталь OCTG (трубчатые изделия для нефтедобычи страны) - еще один фактор высокой стоимости, составляющий около 14% от стоимости скважины.Они предоставляются мировыми производителями стали.
  • Как группа, технические услуги, включая цементирование, буровой раствор, обработку пласта и испытания скважин, составляют еще 19% стоимости скважины.
  • Самая большая оставшаяся категория прочих товаров (при 20% стоимости скважины) включает трассы, оборудование, осмотр труб, материалы и материалы для буровой установки, обсадные колонны и т. Д.

Обратите внимание, что эти проценты являются только направленными. Стоимость скважины, особенно цена за фут, зависит от площади, структуры коллектора и т. Д.Направленное бурение и множественные обработки ГРП увеличивают стоимость во многих местах. Считается фиксированной стоимостью, стоимость буровой установки выше в мелкой скважине.

В последнее время затраты на все товары и услуги растут из-за ограниченных поставок.

Контрактное бурение

Сегодня большая часть мирового парка буровых установок принадлежит подрядным буровым компаниям.

Как правило, срочный контракт заключается между оператором E & P и подрядчиком-бурильщиком.Услуги буровой установки, предоставляемые операторам разведки и добычи, включают опытный персонал и специализированное оборудование.

Контракты на бурение могут быть разными, в зависимости от:

  • бизнес-цикл общих E & P расходов
  • тип рынка для буровой установки, т. Е. США в сравнении с зарубежным местоположением и, например, оншор против оффшора
  • Наличие буровой установки
  • из-за нового строительства и тех, которые в настоящее время заключены по контракту

Земля подрядчиков по бурению

Буровая установка, предоставляемая подрядчиком, является самой крупной стоимостью бурения скважины.По выручке подрядчики буровой установки являются крупнейшим сегментом нефтесервисной индустрии.

Все наземные скважины пробурены с поверхности с помощью наземной вышки. Наземными буровыми установками могут быть также складные ножи и вертолётные установки, которые можно разбить на достаточно мелкие куски, чтобы транспортировать в удаленное наземное место на грузовике или вертолете. Промышленность береговых буровых установок, как правило, является локализованной отраслью, поскольку стоимость перемещения буровых установок на региональном или международном уровне может быть высокой.

Высокие цены на нефть делают выгодным разведку и реконструкцию старых месторождений, стимулируя работу легких установок для ремонта скважин и систем бурения гибких труб (CTD).

В США новый рывок к бурению глубоких пластов сланцевого газа потребует более мощных буровых установок (1500 л.с. и выше). Эти скважины являются одним из самых дорогих вариантов в плане оператора E & P. Если цены на природный газ упадут, бурение этих скважин может быть свернуто.

Морские буровые подрядчики

Морские буровые установки - это массивные, самоходные, полупогружные буровые установки и буровые суда, рассчитанные на работу в тысячах футов воды.

Рынок оффшорных услуг по бурению на нефть и газ продолжает расширяться, и новые объекты наполняют флот.

По состоянию на середину 2008 года, по данным Oil & Gas Journal, более 90% мобильных морских буровых установок в мире работали по контракту.

В дополнение к разведочным скважинам операторы вложили большие средства в бурение и разработку крупных проектов по всему миру. Некоторые аналитики говорят, что эти новые проекты будут развиваться с ценами на сырую нефть в диапазоне 50-60 долларов.

Контракты на морские буровые установки теперь удлиняются почти до 2 лет, в ответ на:

  • растущий спрос
  • снижение доступности буровой установки
  • долгий срок для нового строительства из-за узких мест производства и оборудования

,

Нефть 101 - Основы бурения

Oil 101 Certificate


Основы бурения на нефть и газ

Основы бурения Урок состоит из следующих тем

  • Цели обучения
  • Темы урока
  • Бурение: где, что и как
  • Геология
  • Скалы
  • Тектонические плиты
  • Резервуары
  • Образований
  • Напряжения
  • Враждебная среда
  • Общая вертикальная глубина (TVD)
  • Горизонтальные скважины
  • Отклоненные скважины
  • Направленное бурение
  • Многосторонние скважины
  • Важность нефтесервисных услуг
  • Бурение по контракту
  • подрядчики по наземному бурению
  • Подводные буровые подрядчики

Зарегистрируйтесь сейчас для полного доступа к этому содержимому Oil 101.


Основы бурения на нефть и газ

Основы бурения Урок состоит из следующих тем

  • Цели обучения
  • Темы урока
  • Бурение: где, что и как
  • Геология
  • Скалы
  • Тектонические плиты
  • Резервуары
  • Образований
  • Напряжения
  • Враждебная среда
  • Общая вертикальная глубина (TVD)
  • Горизонтальные скважины
  • Отклоненные скважины
  • Направленное бурение
  • Многосторонние скважины
  • Важность нефтесервисных услуг
  • Бурение по контракту
  • подрядчики по наземному бурению
  • Подводные буровые подрядчики

Полезно разделить темы бурения и добычи на четыре основные темы, касающиеся ключевых факторов, определяющих сложность операций, в том числе:

  • Тип углеводородов, будь то нефть или газ,
  • Тип резервуара, обычный или нетрадиционный,
  • Расположение, будь то на суше или на море, в отдаленных или суровых климатических условиях, и
  • Наконец-то оборудование.Для бурения это включает тип буровой установки и подземное оборудование.

Бурение - где, что и как

Фактический процесс бурения скважины во многом аналогичен использованию дрели для выполнения задачи в мастерской.

  • Перед бурением проводятся измерения, чтобы показать, где бурить.
  • Материал, размер отверстия и глубина сверления определят подходящий тип сверла
  • Он также определяет, насколько большим должен быть электродвигатель сверла, чтобы приводить долото во вращательное движение.

Концепция всего процесса бурения относительно проста. Существует потенциальный резервуар, расположенный глубоко под земной поверхностью. Чтобы получить доступ и добыть нефть или газ, необходимо пробурить отверстие в различных камнях, материалах и слоях, чтобы добраться до него.

В нефтегазовом бурении, «как» бурить скважину, является предметом этого модуля и, часто, последним элементом, который необходимо рассмотреть. Сначала команда должна определить:

  • Где бурить - на основе геологоразведочных и оценочных работ, геологии и потенциальной подземной структуры
  • Что - определяется пластом и пластами , которые задают профиль скважины, как глубину, так и размер скважины

Определив вышесказанное, инженер по бурению может разработать «как», в том числе:

  • Оптимальная буровая установка
  • Детальное проектирование и строительство скважины
  • Необходимая безопасность и планирование на случай непредвиденных обстоятельств
  • Важные точки принятия решений «нет» и «нет» в операции

Геология

Геология - это изучение твердого вещества, составляющего Землю.Это влечет за собой все подземные формирования:

  • почва и камни
  • различных слоев земной коры
  • ядро ​​

Геологи играют большую роль в буровых работах. Их исследования по разведке определяют, где можно найти нефть и газ и какой тип скважины лучше всего использовать для его добычи.

В первые дни бурения пробивание отверстий в земле с надеждой на большой удар было в основном ударом и промахом.

Сегодня технология прошла долгий путь в определении того, где бурить, насколько глубоко бурить, и какое оборудование понадобится для добычи нефти и газа, что привело к глобальным успехам в разведочных скважинах в диапазоне 60-70%.

Скалы

Процесс бурения скважины должен проходить через различные породы в земле. Скалы состоят из минерального или органического вещества, и они лежат в подземных слоях или слоях по всему миру.

Скалы могут содержать один минерал, такой как каменная соль и некоторые известняки, или много минералов, таких как гранит (кварц, полевой шпат, слюда и другие минералы).

При бурении встречаются три основных типа горных пород, каждый из которых имеет различные характеристики, для которых требуется наиболее эффективное и безопасное бурение, отличающееся разным сверлом, скоростью сверления и давлением долота.Они:

  • Магматическая порода - Этот тип породы очень твердый (например, гранит) и когда-то был расплавленной породой, которая охлаждалась и затвердевала.
  • Осадочная порода - Камень этого типа встречается в более мелких фрагментах и ​​переносится ветром или водой, пока не осядет. Этот тип камня несколько легче сверлить. Примерами являются песчаник и известняк.
  • Метаморфическая порода - это результат того, что существующая порода подвергается воздействию экстремальных давлений и температур, превращая ее в метаморфическую породу.Примерами этого типа камня являются сланец и мрамор.

Наиболее распространенные породы (осадочные) сначала оседают в горизонтальных слоях, называемых слоями . Они часто затем деформируются движениями земной коры.

тектонических плит

Наибольшие движения, затрагивающие пласты горных пород, связаны с континентальным дрейфом, называемым тектоникой плит.

Внешний слой земной коры состоит из семи тектонических плит , которые плавают на поверхности расплавленного ядра Земли.Эти пластины постоянно меняют положение, известное как Continental Drift.

Движущиеся тектонические плиты имеют три типа границ: сходящиеся или сталкивающиеся границы, расходящиеся или расширяющиеся границы и трансформирующие границы. Землетрясения, вулканическая активность, горообразование и формирование океанического желоба происходят вдоль границ плит.

Тектонические плиты и их движение могут сильно повлиять на процесс бурения, если скважина находится вблизи границ столкновения плиты, например, тысячи скважин в Калифорнии, многие из которых находятся вблизи разлома Сан-Андреас.

Смещающие пластины могут быстро изменять состав подповерхностных слоев, вызывая повреждение бурового оборудования и неправильные показания пласта.

Резервуары

Резервуары бывают разных форм и размеров. Наиболее распространенными обычными резервуарами в первые дни промышленности были песчаники.

Сегодня карбонатных коллекторов содержат более 60% оставшейся в мире нефти. Карбонатные образования сложны, неоднородны, имеют нерегулярные пути потока и циркуляционные ловушки.

Большинство нефтесервисных компаний сосредоточены на разработке передовых технологий для эффективной эксплуатации сложных пластовых сред.

Образований

« пласты » - это обобщенный термин для породы, окружающей резервуар, который необходимо пробурить, чтобы достичь конечной зоны выплаты.

Оценка пласта относится к объему породы, проанализированному с помощью измерений, выполненных в скважине, обычно каротаж скважины или испытания скважины.Оценка пласта помогает оценить производственный потенциал скважины и выбрать метод заканчивания скважины.

Оценка пласта выполняется геологом. Путем сбора данных о давлении и проб флюидов из пласта геологи и инженеры-химики могут также определить наилучшую химическую формулу для буровых растворов, необходимую для контроля давления в скважине и выведения шлама на поверхность.

Стрессы

Скалы, закопанные глубоко в земле, не являются статичными, но подвержены постоянно меняющимся условиям.Слои породы оказывают огромное вертикальное давление на ствол скважины и долото. Скалы в сторону оказывают горизонтальные силы на скважину.

Окончательный подповерхностный колпачок часто более компактен и значительно труднее пробурить. Важно понимать эти стрессы, пытаясь определить лучший способ бурения в платной зоне.

Враждебное окружение

скважин сегодня превышают 6000 м (20 000 футов) в глубину. На этих глубинах скважины температура на буровом долоте может превышать 450 градусов по Фаренгейту, а давление может превышать 15 000 фунтов на квадратный дюйм.Наличие кислых газов (h3S, CO2) и хлоридов делает бурение сложной технической задачей.

Важно знать, существуют ли неблагоприятные условия скважины во время бурения, чтобы можно было выбрать надлежащие скважинные компоненты.

Необходимо также принять меры безопасности для защиты персонала буровой установки.

Глубина двух вертикал (TVD)

В конструкции скважины важны два ключевых аспекта:

  • Запланированный конец скважины, измеренный по длине бурильной трубы, необходимой для достижения зоны добычи, называется измеренной глубиной (MD).
  • Общая вертикальная глубина (TVD) не зависит от отклонений и траектории, используемой для попадания в зону выплаты.

Все системы и оборудование буровой установки должны быть спроектированы и настроены с учетом измеренной глубины (MD). Прежде всего, должна быть выбрана правильная установка. Ключевым фактором при выборе буровой установки является ее способность поворачивать бурильную колонну на - измеряемая в лошадиных силах.

TVD важен, потому что он дает инженеру по бурению представление о давлениях и температурах, которые будут влиять на бурильную колонну и буровое долото.

Горизонтальные скважины

Несмотря на то, что большинство месторождений нефти и газа шире, чем они толстые, в течение более столетия вертикальное бурение оставалось предпочтительным методом. Горизонтальная скважина является более дорогостоящей, но она способна достичь подземных целей, которые не могут быть легко достигнуты с помощью вертикальной скважины.

Поскольку горизонтальные скважины могут осушать большую площадь, требуется меньше, что означает меньшую поверхностную инфраструктуру. Этот уменьшенный след делает горизонтальное бурение идеальным для резервуаров, которые являются мелкими, разбросанными, трещиноватыми или в чувствительных средах.

Эти факторы и технологические достижения, которые сделали горизонтальные скважины коммерчески жизнеспособными, привели к 20-кратному увеличению числа горизонтальных скважин в США за последние два десятилетия.

В случае вертикальной скважины роль геолога заключается прежде всего в оценке «того, что было пробурено». С горизонтальными скважинами геологи теперь становятся частью операции бурения, активно участвуя в управлении скважиной вдоль желаемого профиля и реагируя на данные обратной связи по мере бурения.

Отклоненные скважины

Отклонение - это угол, под которым ствол скважины отклоняется от вертикального положения 90 °.

Большинство отклонений происходят естественным образом из-за гибкости бурильной колонны и реакции на скважинные конструкции, такие как провалы в просверленных пластах горных пород.

Можно намеренно отклонить ствол скважины, чтобы пропустить опасные препятствия или достичь дополнительных резервуаров. Скважины также отклонены, чтобы избежать подповерхностных областей, которые могут содержать высокие концентрации токсичного газа.

Сегодня скважины обычно поворачиваются в горизонтальном направлении к:

  • увеличить воздействие на продуктивные зоны
  • пересекают большее количество переломов
  • следовать сложной структуре

Скважины часто отклоняются с помощью рулевого механизма, прикрепленного к бурильной колонне.

Направленное бурение

Направленное бурение - преднамеренное отклонение ствола скважины от траектории, по которой оно, естественно, пойдет.

Это достигается за счет использования специализированного бурового оборудования, такого как отклонители, грязевые двигатели и конфигурации забойных скважин (КНБК).

Скважинные приборы

непрерывно измеряют траекторию ствола скважины в трех измерениях. Каналы передачи данных на поверхность передают эти измерения, чтобы обеспечить постоянную регулировку грязевых двигателей и компонентов КНБК.

Направленный бурильщик также может изменять другие параметры бурения, такие как вес на буровом долоте и скорость вращения поворотного стола, чтобы направить буровое долото на желаемую траекторию.

Многосторонние скважины

Уменьшение площади также связано с бурением нескольких горизонтальных скважин с одной и той же площадки. Наиболее распространенный метод - это когда бурильщик перемещает буровую установку на несколько ярдов и запускает другой вертикальный вал.

Также можно пробурить несколько скважин из одной вертикальной скважины. В этом методе, называемом многосторонним бурением, две или три горизонтальные скважины, каждая длиной от нескольких сотен до нескольких тысяч футов, могут быть пробурены из одного и того же основного ствола, как ветви дерева или канделябры.Этот метод особенно распространен на море или в экологически чувствительных береговых районах.

Многостороннее бурение создает высокопроизводительную дренажную сеть в резервуарах с множеством изолированных карманов нефти или газа.

Достижения в области многосторонней технологии бурения и заканчивания скважин обещают снижение затрат на скважину, большую гибкость и повышенный потенциал прибыли для оператора.

Совместный отраслевой проект TAML (Техническое продвижение мультилатералов) был создан в 1997 году для просвещения отрасли о преимуществах многосторонних скважин.

Multilaterals зарекомендовали себя в различных сферах бурения, но члены TAML считают, что отрасль по-прежнему не осознает весь потенциал этой технологии.

По некоторым оценкам, 10% из 60 000–70 000 нефтяных и газовых скважин, ежегодно пробуренных по всему миру, являются многосторонними кандидатами, в то время как в TAML этот показатель достигает 75%.

Нефтепромысловые Услуги

Как видно из диаграммы Независимой нефтяной ассоциации Америки (IPAA), для типичной американской скважины, пробуренной в 2003-2004 гг .:

  • Буровые установки составляют около 30% от стоимости скважины
  • Высококачественная сталь OCTG (трубчатые изделия для нефтедобычи страны) - еще один фактор высокой стоимости, составляющий около 14% от стоимости скважины.Они предоставляются мировыми производителями стали.
  • Как группа, технические услуги, включая цементирование, буровой раствор, обработку пласта и испытания скважин, составляют еще 19% стоимости скважины.
  • Самая большая оставшаяся категория прочих товаров (при 20% стоимости скважины) включает трассы, оборудование, осмотр труб, материалы и материалы для буровой установки, обсадные колонны и т. Д.

Обратите внимание, что эти проценты являются только направленными. Стоимость скважины, особенно цена за фут, зависит от площади, структуры коллектора и т. Д.Направленное бурение и множественные обработки ГРП увеличивают стоимость во многих местах. Считается фиксированной стоимостью, стоимость буровой установки выше в мелкой скважине.

В последнее время затраты на все товары и услуги растут из-за ограниченных поставок.

Контрактное бурение

Сегодня большая часть мирового парка буровых установок принадлежит подрядным буровым компаниям.

Как правило, срочный контракт заключается между оператором E & P и подрядчиком-бурильщиком.Услуги буровой установки, предоставляемые операторам разведки и добычи, включают опытный персонал и специализированное оборудование.

Контракты на бурение могут быть разными, в зависимости от:

  • бизнес-цикл общих E & P расходов
  • тип рынка для буровой установки, т. Е. США в сравнении с зарубежным местоположением и, например, оншор против оффшора
  • Наличие буровой установки
  • из-за нового строительства и тех, которые в настоящее время заключены по контракту

Земля подрядчиков по бурению

Буровая установка, предоставляемая подрядчиком, является самой крупной стоимостью бурения скважины.По выручке подрядчики буровой установки являются крупнейшим сегментом нефтесервисной индустрии.

Все наземные скважины пробурены с поверхности с помощью наземной вышки. Наземными буровыми установками могут быть также складные ножи и вертолётные установки, которые можно разбить на достаточно мелкие куски, чтобы транспортировать в удаленное наземное место на грузовике или вертолете. Промышленность береговых буровых установок, как правило, является локализованной отраслью, поскольку стоимость перемещения буровых установок на региональном или международном уровне может быть высокой.

Высокие цены на нефть делают выгодным разведку и реконструкцию старых месторождений, стимулируя работу легких установок для ремонта скважин и систем бурения гибких труб (CTD).

В США новый рывок к бурению глубоких пластов сланцевого газа потребует более мощных буровых установок (1500 л.с. и выше). Эти скважины являются одним из самых дорогих вариантов в плане оператора E & P. Если цены на природный газ упадут, бурение этих скважин может быть свернуто.

Морские буровые подрядчики

Морские буровые установки - это массивные, самоходные, полупогружные буровые установки и буровые суда, рассчитанные на работу в тысячах футов воды.

Рынок оффшорных услуг по бурению на нефть и газ продолжает расширяться, и новые объекты наполняют флот.

По состоянию на середину 2008 года, по данным Oil & Gas Journal, более 90% мобильных морских буровых установок в мире работали по контракту.

В дополнение к разведочным скважинам операторы вложили большие средства в бурение и разработку крупных проектов по всему миру. Некоторые аналитики говорят, что эти новые проекты будут развиваться с ценами на сырую нефть в диапазоне 50-60 долларов.

Контракты на морские буровые установки теперь удлиняются почти до 2 лет, в ответ на:

  • растущий спрос
  • снижение доступности буровой установки
  • долгий срок для нового строительства из-за узких мест производства и оборудования

,
40 миллионов россиян проводят учения для возможного ядерного удара

3 октября 2016 года на сайтах паникеров и заговоров были опубликованы материалы, в которых утверждалось, что 40 миллионов граждан России приняли участие в необходимых учениях по чрезвычайным ситуациям. Сайты связывали учения с тем, что они называли неизбежной угрозой ядерного нападения на Соединенные Штаты:

Учитывая ужасное состояние отношений между Россией и Западом, когда США заплатили, чтобы спровоцировать свержение избранного президента Украины, и наши постоянные усилия по насильственному свержению президента (российского союзника) Сирии, когда НАТО окружила Россия (после того, как в 90-е годы она пообещала не делать этого) и теперь активировавшая в Польше и Румынии системы «противоракетной обороны», способные сбивать российские ракеты, неужели русские наконец-то нас обидели? Собираются ли они положить этому конец, используя ТОЛЬКО язык, понятный правительству США и марионеткам НАТО? (Единственный язык, который понимают федералы, это Сила)

Россия действительно проводит крупномасштабную трехдневную учения с участием 40 миллионов человек, начиная с 4 октября 2016 года, но в официальных заявлениях о учениях (по крайней мере, на английском языке) ничего не говорится об опасениях ядерного удара.Согласно бюллетеню, размещенному на англоязычном веб-сайте, принадлежащем МЧС России или МЧС:

Всероссийская учения по гражданской обороне началась сегодня в России. Первый этап учений - отработка организации мероприятий по гражданской обороне, ликвидации последствий стихийных бедствий и пожаров, уведомление и сбор высокопоставленных должностных лиц федеральных и региональных органов исполнительной власти, органов местного самоуправления и сил гражданской обороны, развертывание системы управления гражданской обороной на всех уровнях, подготовка система связи и оповещения гражданской обороны.

По данным МЧС, тема учения - «Организация гражданской обороны во время крупных природных и техногенных катастроф в Российской Федерации». Четырехдневная тренировка состоит из трех этапов: Этап 1 посвящен «организации действий гражданской обороны». Этап 2 - «Планирование и организация действий гражданской обороны. Развертывание группы сил и средств гражданской обороны, предназначенных для реагирования на крупные бедствия и пожары ». Этап 3 включает «Организацию действий органов и сил управления гражданской обороной для реагирования на крупные бедствия и пожары.”

Понятие широко распространенных учений, как и ожидалось, вызвало тревогу у некоторых американских публикаций, учитывая, что они начались в тот же день, когда Владимир Путин вышел из исторического соглашения о ядерной безопасности, которое было заключено как часть рамок окончания холодной войны в 2000 году:

Времена изменились, написал Путин в указе, подписанном в понедельник. «Угроза стратегической стабильности, создаваемая враждебными действиями США против России, и неспособность США.выполнить обязательство по утилизации избыточного оружейного плутония в соответствии с международными договорами », - написал он.

В то время как идея о том, что миллионы российских граждан и персонал аварийно-спасательных служб ведут бурные работы для потенциально масштабной катастрофы, может быть тревожна для некоторых, мы не нашли никаких признаков того, что учения связаны с чем-то более конкретным, чем страна, готовящаяся к естественному или искусственному катастрофа неизвестного происхождения.

Однако государственное телевидение подало смешанные сигналы о тренировке.RT, которая ведет англоязычное вещание, предназначенное для западных зрителей, но финансируемое российским правительством, утверждает, что учения являются обычными и проводятся ежегодно с 2012 года, и что 4 октября является Днем гражданской обороны страны. RT утверждает, что в 2013 году аналогичное упражнение было еще больше по масштабу:

В этом году мероприятие не является исключительным с точки зрения масштаба. Например, в учениях 2013 года приняли участие более 60 миллионов человек.

Но гражданам России, как сообщается, сообщили в телеканале "Звезда", управляемом министерством обороны, что "шизофреники из Америки закачивают ядерное оружие для Москвы.Кроме того, российское издание «Правда» сообщило, что МЧС предпринимает проект по строительству укрытий, способных защитить всех 12 миллионов жителей Москвы в случае ядерного удара.

,

Автор: admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о