5/28/2018 Apostila Perfuratriz-2

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UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

PRMinistrio da Educa!oUni"#rsidad# T#cno$%&ica F#d#ra$ do Paran'Ca()us Curiti*aD#)arta(#nto Acad+(ico d# Constru!o Ci"i$ , DACOC

A)osti$a d# P#r-uratri.#s

Apostila preparada pelos alunosdo Curso de Engenharia deProduo Civil da UniversidadeTecnolgica Federal do Paran,como parte da aula prtica dadisciplina de Muinas eEuipamentos, ministrada peloPro!essor Adal"erto Matos#i$

Curiti"a%&&'

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SUMRIO

1. Introduo......................................................................................................................32. Objetivos........................................................................................................................33. Classificao..................................................................................................................3

3.1 Perfuratrizes Percussivas.........................................................................................33.1.1 Sistema de percusso............................................................................................

3.1.2 Processo de rotao .........................................................................................!3.1.3 "in#mica do sistema de percusso...................................................................$3.1. Componentes ...................................................................................................$

%i&ura ' ( Componentes de uma perfuratriz percussiva...............................................)3.1.! Sistema de limpeza...........................................................................................)

3.2 Perfuratrizes rotativas..............................................................................................)3.3 Perfuratrizes percussivo*rotativas............................................................................)

3. Perfuratrizes furo*abai+o.........................................................................................'3..1 ,anta&ens e "esvanta&ens das Perfuratrizes furo*abai+o................................'. -vanos.........................................................................................................................

.1 -vano pneum/tico..................................................................................................2 -vano de corrente................................................................................................10.3 -vano de parafuso...............................................................................................11

!. ocomoo de perfuratrizes........................................................................................11tilizao de perfuratrizes manuais............................................................................11

$. ipos de associa4es de avano e locomoo.............................................................12$.1 5enc6er..................................................................................................................12$.2 7a&on*drill............................................................................................................12

$.3 Perfuratrizes sobre trator ou Cra8ler "rill............................................................13$.3.1 Perfuratriz de furo*abai+o sobre trator...........................................................13

). ubrificao das perfuratrizes.....................................................................................1).1 ubrificador de lin6a.............................................................................................1).2 Caracter9sticas do lubrificante...............................................................................1!

'. :anuteno de perfuratrizes.......................................................................................1!'.1 ,erificao da buc6a de rotao............................................................................1!'.2 ,erificao do pisto.............................................................................................1!'.3 ,erificao da Porca..............................................................................................1$

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Equipamentos de perfurao

1. Introduo

m n;cleo de roc6a pode ser considerado como uma amostra obtida in situpor uma

perfuratriz.

%i&ura 1 ( Perfuratriz em ao

2. Objetivos

< -mostras &eol=&icas< "eterminao das propriedades f9sicas

< "eterminao das propriedades >u9micas< Identificao mineral=&ica< ?scavao @e+plosivosA

3. Classificao

3.1 Perfuratrizes Percussivas

< So a>uelas >ue reproduzem o trabal6o manual de perfurao em roc6a.( -pesar da percussoB ela produz um &iro da broca imediatamente ap=s

cada &olpe.( Seu acionamento feito por ar comprimido. Do entanto e+istem as

acionadas a &asolinaB dieselB etc.

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%i&ura 2 ( ?+emplo de perfuratriz percurssiva

3.1.1 Sistema de percusso

-s perfuratrizes percussivas transmitem E broca a percusso eB no intervalo entre2 percuss4es sucessivasB 6/ uma rotao de pe>ueno arco de c9rculo. Simultaneamenteocorre a introduo de ar ou /&ua de limpeza.

%i&ura 3 ( Partes de uma perfuratriz de percusso< O sistema de percusso consta essencialmente de duas partesB ou sejaB de um

cilindro em cujo interior se desloca o pisto. ?ste em &eral formado por umapea ;nicaB com dois di#metrosB sendo a parte de di#metro maior o pistopropriamente dito e a de di#metro menor o pescoo ou &uia do pisto com a facede impacto.

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%i&ura ( Sistema de Percusso

< - altern#ncia dos movimentos conse&uida por meio de uma v/lvula >ue diri&eo flu+o de ar ora para umaB ora para outra face do pisto. ?sta v/lvula

movimentada pelo pr=prio ar comprimido.< -nti&amente usava*se a v/lvula de bolaB mas a mesma mostrou*se ineficiente.

%i&ura ! ( "etal6e da ,/lvula Oscilante

%i&ura $ ( ipo de broca para percusso

3.1.2 Processo de rotao

< Sistema de rotao

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( - cada &olpe do pisto contra a brocaB corresponde uma rotao de umpe>ueno arco de c9rculo de modo a proporcionar nova superf9cie deroc6a para ser cortada pela e+tremidade inferior da broca.

%i&ura ) ( Sistema de Fotao

3.1.3 Dinmica do sistema de percusso< - velocidade de penetrao da broca diretamente proporcional E >uantidade de

roc6a efetivamente demolida dentro do furo na unidade de tempo.< - >uantidade de roc6a demolida proporcional E ener&ia de percusso

transmitida E broca.

,elocidade de penetrao

< 5 G H 3Pm,i"2

Onde5 G velocidade de penetrao em cmJminKH3G constanteKPmG presso na cabea do pisto em H&JcmL K,iG velocidade de impacto do pisto em mJs K"L G di#metro da cabea do pisto em cm .

< Pela e>uao identifica*se os principais fatores >ue influenciam na velocidade depenetrao

( - presso do ar comprimidoB se aumentadaB eleva a velocidade. :as oimpacto do pisto tambm cresce.

( ma velocidade muito elevada pode danificar o e>uipamento.

< - velocidade de impacto tambm influi. Do entanto deve*se verificar se o aosuporta as tens4es.< O di#metro da cabea do pisto influi ou seja perfuratrizes mais r/pidas tem

dimens4es @taman6o e peso maioresA.< Obs ?m &eral nM de percuss4es est/ entre 2000 a 3000 por minuto.

3.1.4 Componentes

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%i&ura ' ( Componentes de uma perfuratriz percussiva

3.1.5 Sistema de limpeza

< Os residuos de roc6a devem ser removidos do furoK< O sistema adotado na maioria consiste na introduoB no furoB de um fluido @>ue

pode ser o pr=prio ar comprimido ou /&uaA na e+tremidade da broca.

< O fluido injetado atravs de um orif9cio centralK< Os res9duos so removidos pelo espao e+istente entre a superf9cie e+terna da6aste da broca e a superf9cie do furo.

3.2 Perfuratrizes rotativas

< ransmitem E broca somente o movimento de rotaoK< - demolio feita por rotao >ue trabal6a a presso constanteK< "estinam*se a furos de &randes profundidades como por e+emplo

( Prospec4esK poos artesianosK poos petrol9feros.

%i&ura ( Partes de uma perfuratriz rotativa

3.3 Perfuratrizes percussivo-rotativas

< -presentam rotao cont9nua alm das percuss4es sobre a broca.< tilizadas para di#metros maiores >ue a percussiva @3' a 12! mmAK

)

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< - rotao da perfuratriz revers9vel.

%i&ura 10 ( Partes de uma perfuratriz percussivo*rotativa

3.4 Perfuratrizes furo-abaixo

< O esforo de percusso para a e+tremidade da broca feito atravs de se&mentosde ao unidosK Isso leva a uma perda de ener&iaK

< Soluo perfuratrizes de furo abai+o onde o mecanismo de percusso fica nae+tremidade da brocaB junto E coroa. Con6ecido no 5rasil como sistema "N.

3.4.1 Vantagens e Desantagens das Per!uratrizes !uro"a#ai$o

< ,anta&ens( Do ocorre dissipao de ener&iaK( Fendimento maior para a mesma >uantidade de ar comprimidoK

< "esvanta&ens( - velocidade menorK( - ruptura ou travamento do colar pode si&nificar perda total da

perfuratrizK

( - vida util das pastil6as menorK( Do trabal6a bem em roc6a muito fraturada ou na presena de /&uaK

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%i&ura 11 ( %uncionamento de uma perfuratriz furo*abai+o

4. vanos

< O esforo sobre a perfuratriz aliado E percusso e rotao >ue faz pro&redir ofuroK

< Pode ser aplicado fisicamenteB pelo operadorK< Pode utilizar sistemas de pressoK< ipos de avano

( Pneum/tico( Corrente( Parafuso

4.1 Avano pneumtico

< -cionado por ar comprimidoK< em como vanta&ens

( ?conomia de mo de obraK( Presso mais uniforme economizando brocasK

( :aior produtividade

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%i&ura 12 ( Componentes do processo de avano pneum/tico

4.2 Avano de corrente

< O esforo e+ercico por uma corrente li&ado E perfuratriz.< Componentes

( ?strutura de suporte( Placa deslizante( :otor( Corrente( Foda dentada

%i&ura 13 ( Componentes do processo de avano de corrente

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< ar&amente utilizado nos trabal6os de escavao a cu aberto.< -vano robusto e facilmente repar/velK< Presso constante de modo >ue >uanto mais branda a roc6a maior a velocidade

de perfuraoK

4.3 Avano de parafuso

< ?sforo e+ercido mecanicamente por um lon&o parafuso >ue substitui a correnteK< ,anta&ens

( :aior rapidez na perfuraoK( Perfuratriz menos vulner/vel aos c6o>uesK

"esvanta&ens?strutura de suporte fr/&ilKParafuso danificado re>uer substituio

!. "ocomoo de perfuratri#es

< ocomoo manual( Perfuratrizes manuais

< ocomoo tracionada( tiliza*se estrutura de suporte @c6assisAK

< ocomoo pr=pria( :onta&em da perfuratriz sobre unidade tratoraK

%i&ura 1 * Perfuratriz avano e locomoo

Utilizao de perfuratrizes manuais

( ?+plorao de pedreiras de pe>ueno porteK( Cortes rodovi/rios de pe>ueno porteK( %unda4es com pe>uena produoK( "esmonte de matac4esK( Perfura4esK

( -cabamentos de cortes para drena&emK( Perfura4es espor/dicas.

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$. %ipos de associa&es de avano e locomoo

!.1 "enc#er

( a associao e uma perfuratriz percussiva e um avano pneum/tico.-dicionou*se um c6assis e duas rodas para deslocar*se facilmente.

( -presenta a vanta&em de reduzir a mo e obra uma vez >ue um operadorpode trabal6ar com dois e>uipamentos.

( "eve*se ancorar o e>uipamento antes de sua utilizao.

%i&ura 1! ( ?+emplo de uma perfuratriz do tipo 5enc6er

!.2 $a%on-drill

( -ssociao de uma perfuratriz com avano de corrente e >uatro rodas.( :el6ora a velocidadeK permite o empre&o de perfuratrizes pesadas @! a

1)0 H&AK( "otada de freios e estabilizadores para &arantir sua imobilidade durante a

operaoK( rabal6a com brocas de e+tenso permitindo atin&ir maiores

profundidades.

%i&ura 1$ ( ?+emplo de uma perfuratriz do tipo 7a&on*drill

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!.3 Perfuratrizes sobre trator ou &ra'ler (rill

( -presenta trao pr=priaK( Possibilita perfura4es em diversos #n&ulosK( Fapidez no deslocamente e preparo para novos furosK( rabal6a com perfuratrizes cujo peso varia entre 1)0 e 2)0 H&.

( Pode trabal6ar com perfuratrizes de furo abai+o.

%i&ura 1) ( ?+emplo de uma perfuratriz sobre trator

%.3.1 Per!uratriz de !uro"a#ai$o so#re trator

< :antm o avano da perfurao uniformeK< Do consome ar comprimido em e+cessoK< -s 6astes tem vida ;til lon&a por >ue transmitem apenas o movimento de

rotao E perfuratrizK< mais silenciosaK< Permite perfura4es profundas< Decessita de presso G 10B! H&JcmL

< em limitao no uso de di#metros muito diferentesK< Custos menores.

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%i&ura 1' ( ?+emplo de uma perfuratriz do tipo furo*abai+o sobre trator

'. "ubrificao das perfuratri#es

< O ar comprimido ao percorrer as partes m=veis da perfuratriz utilizado paradefinir o sistema de lubrificao.

< -dicionando*se =leo ao ar comprimidoB nos pontos de reduo de velocidade o=leo adere Es paredes efetivando*se a lubrificao.

).1 *ubrificador de lin#a

< "ispositivo no >ual o =leo adicionado ao ar comprimido. um pe>uenoreservat=rio atravessado pelo ar comprimidoK

%i&ura 1 ( "ispositivo de lubrificao internamente

%i&ura 20 ( %oto de um dispositivo de lubrificao

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).2 &aracter+sticas do lubrificante

< FesistQncia E /&uaK< ,iscosidade corretaK< niformidadeK

< Ponto de ful&or elevadoK< Do*t=+icoK

(. )anuteno de perfuratri#es

,.1 erificao da buc#a de rotao

%i&ura 21 ( 5uc6a &asta ou buc6a nova

,.2 erificao do pisto

%i&ura 22 * Pisto com des&aste e+cessivo

%i&ura 23 * Pisto >uebrado

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,.3 erificao da Porca

%i&ura 2 * Porca do mandril

- fi&ura 2 acima mostra a porca do mandril nova e mostra o des&aste ap=s usointenso.

FeferQncias biblio&r/ficas

-RRORB -I ( "rillin& :udd o&&in& * ?conomical Studies ?n&ineer (

Sonatrac6 ( S- 200'.

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