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• Davi Puris

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TEMA Nº 7 – MAQUINAS PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA MANUALES Y ACCESORIOS.

PERFORADORAS ROTOPERCUTIVAS MANUALES Y ACCESORIOS.

PROPOSITO DE CLASE:  Analiza la aplicación en mina de los diferentes tipos de perforadoras rotopercutivas manuales y sus accesorios.  Seleccionar un tipo de perforadora manual de acuerdo a las características del método de trabajo ya sea en mina como en civil.

PERFORADORAS ROTOPERCUTIVA MANUALES Y ACCESORIOS.

INTRODUCCION Perforación manual: Equipos ligeros operados por perforistas. Utilizados en trabajos de pequeña envergadura donde principalmente por dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o no está justificado económicamente su empleo.

TIPOS DE MAQUINAS MANUALES

JACK - HAMER

JACK - LEG STOPER

PICK - HAMMER

PICK - HAMMER

Perforadora manual rompe pavimentos

JACK - HAMER

Perforan hacia abajo

JACK - HAMER • Utilizada para la perforación vertical o inclinada hacia abajo. • Avance mediante el peso propio de la perforadora.

» CONSUMO DE AIRE: 50 – 100 l/s » DIAMETRO PERFORACION: 22 – 45 mm » LONGITUDES: 400 – 640 mm

Características principales • Peso: 17kg a 23 kg • Frecuencia: 2040 a 2100 golpes por minuto • Rotación: 130 a 170 rpm VENTAJAS:

Para rocas duras no muy permeables

Desventajas

Alto nivel sonoro

Desvió de la perforación por la flexibilidad del varillaje

PARTES DE LA STOPER

USO DEL STOPPER Estas máquinas son empleadas para perforar chimeneas verticales ó con poca inclinación y tajeo en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba).

Características principales • Especificaciones Diámetro del cilindro 79.40 mm Carrera del pistón 73.25 mm Carrera útil del pistón 66.70 mm Frecuencia de impacto 2250.00 gol/min Longitud de la perforadora 1549.00 mm Peso incluyendo la pata de avance 40.80 kg Diámetro interior del cilindro avance 69.80 mm Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 4.90 m3

JACK - LEG

Perforan horizontal e inclinada hacia abajo ó arriba

USO DE LA JACK - LEG

Estas máquinas son empleadas para perforar galerías, sub-niveles y tajeos.

Características principales • Especificaciones Longitud de la perforadora 686.00 mm Peso de la perforadora 33.00 kg Carrera del pistón 73.25 mm Carrera útil del pistón 66.70 mm Frecuencia de impacto 2250.00 golpes/min Peso de la Pata 15.00 kg Carrera de la pata de avance 270.00 mm Ø interior del cilindro de avance 67.00 mm Consumo de aire (620 kPa/90 psi) 4.90 m3

Ventajas: • • • • • •

Fácil de usar Útil para perforación de tiros cortos Rápida mantención Bajo precio Adaptable a cualquier tipo de roca Se adopta a cualquier tipo de terreno

Desventajas: • Peligro al no controlar bien la válvula de circuito de aire • No recomendable para tiros largos • perforación ruidosa, contacto directo con el polvo y agua • Limitante con la altura de la sección

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA MAQUINA NEUMÁTICA MANUAL

CONSTRUCCION BASICA DE UNA PERFORADORA

FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.

Cuando se acciona la llave de mando de la perforadora hacia adelante, el aire comprimido penetra a la máquina por la culata, poniendo en movimiento al martillo hacia adelante y atrás y golpeando al barreno.

FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.

Asimismo, un mecanismo especial lo hace girar, de modo que cada golpe del martillo se produce en una posición distinta el barreno.

FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.

El agua penetra por la aguja en el hueco del barreno y va hasta el fondo del taladro donde forma un barro con el polvo extrayéndolo hacia afuera.

FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA. Para un mismo diámetro del barreno, cuanto mayor sea la fuerza del golpe del martillo, tanto mayor será la velocidad de penetración del barreno; asimismo, cuanto mayor sea el número de golpes por minuto, tanto mayor será el avance.

PARTES DE UNA MÁQUINA PERFORADORA. Toda máquina perforadora se divide en tres partes principales:

El frontal, El cilindro La cabeza

PARTES DE UNA MÁQUINA PERFORADORA.

EL FRONTAL Que consta de:

1) La bocina que tiene por objeto recibir la espiga del barreno y girar. 2) La grampa con sus resortes, que va al extremo del frontal y sujeta el barreno. 3) En la parte interior del frontal está el martillo que golpea el extremo ó culata del barreno. 4) Las dos orejas donde se ajustan las tuercas de los tirantes.

EL CILINDRO Es la parte más alargada de la máquina y en ella podemos ver:

1) Dos guías laterales donde asientan los tirantes. 2) Un Hueco por donde sale el aire después de

3)

haber echo mover el martillo. En algunos modelos, además, hay un tapón con rosca por donde se puede echar el aceite para la lubricación. En el interior del cilindro se encuentra los mecanismos que producen el golpe y rotación del barreno. Pistón, Chuck, Bushing, etc.

LA CABEZA Comprende las siguientes partes: 1. Los conductos de entrada del aire y agua con sus conexiones y cedazos. 2. La válvula de mando para soplar y poner en funcionamiento la perforadora. .

LA CABEZA Continuación

3. La aguja de agua se introduce en la máquina por el extremo libre de la cabeza y va asegurada por un tapón con rosca, el agua recorre la aguja a lo largo de la máquina y por el centro de esta hasta llegar a la espiga del barreno. 4. En la cabeza se hallan las cabezas de los tirantes, que en las Stoper aseguran la pata o empujador con la perforadora, haciendo una sola pieza; y en las Jack-leg aseguran la manilla o empuñadura.

PEFORADORA JACK LEG Y ACCESORIOS

Perforadora Jack Leg (Atlas Copco) 1.- Manguera de aire; 2.- Manguera de agua; 3.- Lubricador (chanchita); 4.- Empujador neumático

DIAGRAMA DE MAQUINA PERFORADORA

LOS EMPUJADORES O PATAS NEUMATICAS

EMPUJADORES

LOS EMPUJADORES TAMBIEN SON CONOCIDOS COMO: PATA NEUMATICA AVANCE NEUMATICO

LOS EMPUJADORES O PATAS NEUMATICAS Consiste en un cilindro o tubo con un pistón dentro, teniendo el extremo inferior del pie una uña y una punta al centro, con el objeto de que se asienten en el piso.

DIAGRAMA DE EMPUJADOR O AVANCE NEUMATICO

LOS EMPUJADORES O PATAS NEUMATICAS En la Stoper el mando se hace desde la misma perforadora, con la misma válvula de aire y también tiene un mango que sirve para sujetar la máquina durante la operación.

ESPECIFICACIONES TECNICAS STOPER

ESPECIFICACIONES

MÉTRICO

Diámetro del cilindro

79.4mm

Carrera del pistón

73.25mm

Carrera útil del pistón

66.7mm

Frecuencia de impacto

2250.0g/m

Longitud de la perforadora Peso de la perforadora incluyendo la pierna de avance

1549.0mm

Diámetro interior del cilindro avance

69.8mm

Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

40.8kg

4.9 m3

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JACK LEG V/S STOPER JACK LEG

STOPER

73.25mm

73.25mm

Frecuencia de impacto

2250.0g/m

2250.0g/m

Longitud de la perforadora Peso de la perforadora

686.0mm

1549.0mm

33.0kg

40.8kg

Peso de la pata de avance

15.0kg

-------------

Carrera de la pata de avance Diámetro interior del cilindro de avance Consumo de aire (620 kPa/90 psi)

1270.0mm

--------------

67.0mm

69.8mm

4.9 m3

4.9 m3

ESPECIFICACIONES Carrera del pistón

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LOS EMPUJADORES O PATAS NEUMATICAS En la Jack Leg, se maneja desde la misma perforadora porque va conectada directamente por la parte del cabezal en otras el pie de avance puede tener su propia válvula. El pie de avance tiene su agarradera que facilita su manejo y transporte.

LOS EMPUJADORES O PATAS NEUMATICAS El trabajo del empujador de avance es:

Ejercer permanentemente un empuje sobre el barreno, para mantener la broca en contacto con la roca y facilitar la penetración.

Soportar el peso de la máquina perforadora. Absorber una parte del retroceso.

ACCESORIOS DE LA PERFORADORA Son los siguientes:

Mangueras y conexiones. Lubricador Barrenos Brocas

MANGUERAS Y CONEXIONES Una manguera es compuesta básicamente por tres partes:

Tubo interno Carcaza Cubierta

TUBO INTERNO Tiene por finalidad conducir el material y resistir la acción del mismo.

CARCAZA Soporta la carga (presión de trabajo), la flexión y otros esfuerzos a los que es sometida: Está echa con espirales de alambre de acero cobreado.

CUBIERTA Su función es proteger la carcaza contra cualquier acción externa que pueda dañarla (abrasión, lluvia, sol calor, aceite, grasa, etc.)

MANGUERAS Y CONEXIONES

Para la perforación empleamos las mangueras de aire y agua de 1" Y 3/4" de diámetro respectivamente con sus respectivas conexiones.

INSTALACION CORRECTA DE MANGUERAS Recomendaciones:



Para la manguera de aire el diámetro mínimo debe ser de 1”



Para la manguera de agua el diámetro mínimo debe ser de 3/4”



La longitud máxima de mangueras debe ser de 20 metros



No se debe enrollada.

perforar

con

manguera

INSTALACION CORRECTA DE MANGUERAS Si se cumplen las recomendaciones anteriores se consigue las siguientes VENTAJAS:

 Menor perdida de presión por menor longitud de mangueras

 Mayor presión, mayor velocidad de perforación en menor tiempo

 Menor manipuleo de mangueras  Menor peso de mangueras para el transporte.

CONEXIONES

Abrazadera con tuercas y tornillos duplos

Conexión tipo Sierra

CONEXIONES

Enganche Rápido

Conexiones Spray

LUBRICADOR La lubricación de la perforadora se hace mediante unos dispositivos llamados lubricadores,(chanchitas), que son unos depósitos pequeños que se intercalan en la manguera de aire y que una vez llenos de aceite, aseguran una alimentación constante de aceite a la máquina.

LUBRICADOR Algunos de estos lubricadores son automáticos, o sea que cuando se termina su contenido de aceite, se corta el paso del aire.

ESQUEMA DE UN LUBRICADOR

BARRENOS • Es una varilla de acero, que tiene por objeto trasmitir el golpe de la máquina al terreno donde se realiza la perforación, debido a que en su extremo, está provisto de uno o más filos cortantes de mayor dureza que la roca.

CLASIFICACION GENERAL Barreno Integral Barra Cónica

Barra Roscada (Tunelera y Extensión) Barra Macho/Hembra (M/f) Barra-Tubo

PARTES DEL BARRENO INTEGRAL Superficie de Impacto

Sección de Barra

Broca

Culatín

Espiga- 108mm (4-1/4”)

Orificio de barrido

Collarín

Orificio de Barrido +/- 6,5mm (1/4”) Carburizado

Núcleo interior

Capa Exterior Carburizada Hexágono Recortado

Pastilla o Inserto

PARTES DEL BARRENO INTEGRAL

1.- ESPIGA, Es la parte del barreno que entra en la bocina, cuyo extremo denominado culatín recibe los golpes del martillo. La longitud de la espiga es de 4 ¼”. El Culatín es de forma circular plana y a escuadra con el eje del barreno, al centro del culatín se encuentra el hueco de entrada de la aguja de agua de la máquina.

PARTES DEL BARRENO INTEGRAL 2.- Collarín, Es la prominencia o anillo que sirve para mantener el barreno en una solo posición dentro de la bocina de la máquina, a fin de que el golpe a la carrera del martillo no varíe. Gracias a la grampa de la máquina, también permite sacar los barrenos de los taladros ya perforados.

PARTES DEL BARRENO INTEGRAL 3.- Agujero de soplado, es el agujero que permite el pase de agua ó aire hacia la broca. 4.- Sección de la barra ó vástago, es el cuerpo de barreno y de longitud variada. 5.- Broca, es el dispositivo de corte y tiene una pastilla en forma de cincel , cruz ó botones.

CÓMO TRABAJAN LOS BARRENOS El barreno es el accesorio de la máquina que realmente hace la perforación en la siguiente forma:

a.La espiga, dentro de la bocina de la máquina, recibe el golpe del martillo.

b.Transmite el golpe al terreno por intermedio de la pastilla o broca.

c.El filo de corte de la pastilla o de la broca, produce un corte en el fondo del taladro.

CÓMO TRABAJAN LOS BARRENOS

d. La bocina de la máquina hace girar al barreno a una nueva posición durante el retroceso del martillo.

e. Se produce un nuevo golpe y por consiguiente un nuevo corte; y, así, sucesivamente.

f. Los sucesivos cortes producen un material fino de deshecho de la roca.

g. El agua que circula continuamente desde la máquina a través del barreno llega al fondo del taladro realizando el barrido del deshecho.

JUEGO DE BARRENOS La perforación de un taladro de cierta longitud no se hace con un solo barreno, sino que es necesario usar varios barrenos, empezándose la perforación con el menos largo y de mayor diámetro de filo cortante, y siguiéndose después con los barrenos más largos y de menor diámetro cada vez.

JUEGO DE BARRENOS El objeto de este método es hacer frente a la reducción del diámetro, consecuencia del desgaste por el rozamiento, y conservar así la diferencia que debe haber siempre entre los barrenos de un juego. Un juego de barrenos integrales normalmente consta de las siguientes piezas: Nombre del barreno

longitud

Diámetros

Pies

Metros

Nuevo

Descarte

Patero Seguidor Pasador

3 pies (2’ 7”) 5 pies (5’ 2”) 8 pies (7’ 10”)

(o.80m) (1.60m) (2.40m)

40mm 39mm 38mm

32mm 31mm 30mm

BROCAS Es el dispositivo de corte y tiene una pastilla en forma de cincel o cruz. Esta es de una aleación de Tungsteno y Cobalto, duro y resistente al desgaste

TIPOS DE BROCAS DE BARRENOS INTEGRALES

Cincel

Cruz Botones

BROCA EN CINCEL

BROCA EN CRUZ

BROCA DE BOTONES

CALIBRACION DE BROCAS

CALIBRACION DE BROCAS Controle el ángulo del inserto de 110º con la plantilla.

El radio de curvatura se ajusta según las condiciones de perforación. El valor de 80 mm. De la plantilla es adecuado como valor mínimo.

Controle el diámetro de la broca y clasifíquela en la serie correspondiente al nuevo diámetro.

HERRAMIENTAS QUE DEBE LLEVAR EL PERFORISTA.

 Juego de barretillas para desatar, (5’ y 8’).  Llave Stillson de 14“.  Llave saca barrenos.  Pico y lampa.  Combo.  Cuchara de cobre de 6’.  Soplete con su válvula.

HERRAMIENTAS QUE DEBE LLEVAR EL PERFORISTA.

Atacador de madera.  Punzón de madera.  Cuchilla.  Fósforos.  Cordel o pita.  Cuñas de madera.  Etc