Perforación rotopercutiva.pdf - Secretaria de Estado Minería

acaba de abrir la lumbrera trasera de alimentación de
aire comprimido.
6 6
Figura 2.12. El pistón finaliza la carrera de retroceso.
7. La carrera de retroceso finaliza cuando la lumbrera
trasera de suministro de aire se abre completamente,
permitiendo la entrada del aire comprimido tras el pistón.
Esto produce un efecto de amortiguación que produce
la parada suave del pistón, y al mismo tiempo se
prepara para una nueva carrera de trabajo.
Algunas características típicas de estos equipos se indican
en la Tabla 2.3.
TABLA 2.3. CARACTERISTICAS MEDIAS DE
MARTILLOS NEUMATICOS
Relación diám. pistón/diám. barreno
Carrera del pistón (mm)
Frecuencia del golpeo (golpes/min)
Velocidad de rotación (r/min)
Consumo relativo de aire
(m3/min. cm. diámetro)
15-1,7
35 - 95
1500 - 3400
40 - 400
2,1 - 2,8
Las longitudes de perforación alcanzadas con este
sistema no suelen superar los 30 m, .debido a las importantes
pérdidas de energía en la transmisión de la
onda de choque y a las desviaciones de los barrenos.
Como se ha indicado, la rotación del varillaje puede
conseguirse por dos procedimientos diferentes:
a) Con barra estriada o rueda de trinquetes, y
b) Con motor independiente.
El primer grupo está muy generalizado en las perforadoras
ligeras, mientras que el segundo se aplica a
barrenos de gran diámetro donde es necesario un par
mayor.
En la rotación por barra estriada el pistón tiene forma
tubular y rodea a ésta por medio de la tuerca de rotación.
La barra va conectada a los componentes estáticos
del martillo por medio de trinquetes Fig. 2.13. El
extremo frontal del pistón tiene unas estrías planas que
engranan con las del buje de rotación. Esto hace que
durante la carrera de retroceso el pistón gire arrastrando
en el mismo sentido al varillaje. Las barras estriadas
pueden elegirse con diferentes pasos, de tal
manera que cada 30, 40 ó 50 emboladas se consiga una
vuelta completa.
En la rotación por rueda de trinquetes, el extremo
frontal del pistón tiene estrías rectas y helicoidales. Las
30
estrías rectas engranan con las de la tuerca del buje de
rotación, la cual va unida interiormente a la rueda de
trinquetes. También en este caso las varillas sólo giran
durante la carrera de retroceso del pistón.
TRINQUETES
BARRA ESTRIADA
VARILLA DE PERFORAC'ON
Figura 2.13. Perforadora con rotación por mecanismo de barra
estriada.
El segundo procedimiento, que es el más extendido,
utiliza un motor exterior al martillo neumático o hidráulico.
Las ventajas que presenta son:
- Con un pistón del mismo tamaño se posee más
energía en el martillo, ya que al eliminar la barra
estriada alJmenta la superficie útil del pistón sobre
la que actúa el aire a presión.
- Se dispone de mayor par, por lo que se puede
trabajar con diámetros y longitudes mayores.
- Permite adecuar la percusión y la rotación a las
características de la roca a penetrar.
- Aumenta el rendimiento de la perforación.
Este tipo de perforadoras disponen de unos engrañajes
cilíndricos para transmitir el movimiento de rotación
a las varillas. Fig. 2.14.
El campo de aplicación de las perforadoras neumáticas
de martillo en cabeza, se ha ido estrechando cada
vez más hacia los barrenos cortos con longitudes
entre 3 y 15 m, de diámetro pequeño de 50 mm a 100
mm, en rocas duras y terrenos de difícil acceso. Esto se
ha debido fundamentalmente al alto consumo de aire
comprimido, unos 2,4 m 3/min por cada centímetro de
diámetro y a los fuertes desgastes que se producen en
todos los accesorios, varillas, manguitos, bocas, etc.,
por la frecuencia de impactos y forma de la onda de
choque transmitida con pistones de gran diámetro.
No obstante, las perforadoras neumáticas presentan
aún numerosas ventajas:
- Gran simplicidad
- Fiabilidad y bajo mantenimiento