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PERFURATRIZ Thiago de Meira Rezende A mão do homem foi gradativamente substituída pela máquina e, consequentemente, introduziram-se as perfuratrizes e aperfeiçoaram-se as brocas, adaptando-as de acordo com o tipo de trabalho específico na área da mineração. Abertura de um túnel em rocha, em 1850. PERFURATRIZ As rochas duras necessitam de explosivos para serem desmontadas e, consequentemente, exploradas. Para inserir o explosivo na rocha, é necessário existir furos adequados. Sendo que tais furos são concretizados com equipamentos denominados perfuratrizes. CLASSIFICAÇÃO DAS PERFURATRIZES As perfuratrizes usadas na escavação de rocha são classificadas em: Percussivas, Rotativas, Percussivo- rotativas e Furo- abaixo. PERFURATRIZ PERCUSSIVA É aquela que reproduz o trabalho manual de perfuração em rocha caracterizada por dois movimentos distintos e independentes: golpeamento da broca, seguido de uma pequena rotação da mesma. Produzindo um giro da broca imediatamente a cada golpe. Sendo que o giro é constituído de um pequeno arco de círculo considerado descontínuo. O acionamento das perfuratrizes percussivas é realizado através de ar comprimido. Entretanto para a realização de pequenos trabalhos, existem as perfuratrizes leves, acionadas por motor a gasolina e, consequentemente, constituindo-se de um conjunto único e portátil. Os compressores de ar destinados a fornecer o ar comprimido podem ser estacionários ou portáteis. São estacionários quando montados sobre bases rígidas e de difícil deslocamento e, na maioria dos casos, movidos por motor elétrico. São portáteis quando montados sobre rodas de pneus e utilizam normalmente motor diesel e são rebocáveis. Funcionamento Reproduzem o trabalho manual. Impacto + pequena rotação. Acionamento Ar comprimido. Motores elétricos ( trabalhos leves ). Tipos: Manuais ou Marteletes MODELO SISTEMAS DE FUNCIONAMENTO Percussão Produzidas por um pistão, acionado por ar comprimido. Velocidade do pistão é diretamente proporcional à penetração da broca. Rotação Objetiva propiciar uma superfície “nova” para o corte. Acionado quando ocorre o movimento de retorno do pistão. A cada golpe do pescoço do pistão contra o punho da broca corresponde a uma rotação de um pequeno arco de círculo. Ocorre quando o fluxo de ar comprimido entra na câmara inferior e impulsiona a cabeça do pistão para cima, que por sua vez movimenta um sistema de catraca causando o giro da broca. É importante ressaltar que uma rotação completa corresponde a 11 percussões do pistão contra o punho de broca. Limpeza Remoção de resíduos oriundos do avanço da broca ( redução da eficiência ou travamento da broca ). Ar ( céus aberto ) ou água ( túneis ) introduzido pela perfuratriz e percorre a haste da broca. PERFURATRIZ PERCUSSIVO- ROTATIVA Esta perfuratriz apresenta rotação contínua, além de percussões sobre a broca. Diferem das perfuratrizes percussivas porque as mesmas, além do porte menor, têm rotação da broca descontínua. O sistema independente de rotação pode girar as hastes em qualquer sentido, permitindo conectá-las ou desconectá-las. Apresentam rotação contínua e um sistema independente de percussão sobre a broca. Os acionamentos da rotação e da percussão ficam fora do furo. PERFURATRIZ ROTATIVA Transmite à broca somente movimento de rotação contínuo. Não ocorre, portanto, percussões. A demolição da rocha no furo é realizada por rotação da broca que trabalha sob a ação de uma pressão constante. O equipamento é montado sobre uma plataforma ou carreta para permitir facilidade de locomoção. As rochas são demolidas mediante corte, abrasão ou esmagamento. Sendo que as perfuratrizes rotativas, na maioria dos casos, destinam-se a furos de grandes profundidades ou diâmetros como as atividades para prospecção geológicas, poços artesianos e exploração de poços petrolíferos. PERFURATRIZ FURO- ABAIXO Possuem o acionamento do movimento de rotação fora do furo e o de percussão dentro do furo. As perfuratrizes de furo- abaixo foram desenvolvidas para evitar a dissipação de energia provocada pelos outros tipos de perfuratrizes. A perfuratriz furo- abaixo opera como rotação contínua provida de um motor independente, geralmente hidráulico, situado na superfície. O fluxo de ar comprimido desce pelo interior das hastes até atingir a perfuratriz. Seu funcionamento apresenta muita semelhança com a perfuratriz percussiva. Vantagens: Não ocorre dissipação de energia. Rendimento é maior para a mesma quantidade de ar comprimido. Desvantagens: A velocidade é menor. A ruptura ou travamento do colar pode significar perda total da perfuratriz. A vida útil das pastilhas é menor. Não trabalha bem em rocha muito fraturada ou na presença de água. AVANÇOS Para que ocorra um trabalho efetivo de demolição da rocha e conseqüente desenvolvimento da perfuração é necessário que seja exercido um esforço sobre a perfuratriz. É esse detalhe, aliado à percussão e rotação que faz progredir o furo. Nas perfuratrizes percussivas que são leves, o esforço pode ser executado fisicamente pelo operador da perfuratriz, sendo transmitido à broca e à sua extremidade onde está a pastilha. Nos serviços de escavação a céu aberto, os sistemas de avanços desenvolvidos foram: Avanço Pneumático Ação por ar comprimido. Economiza-se mão de obra e brocas. Possui uma ótima produtividade da perfuratriz. É empregado na escavação de túneis e a céu aberto chama-se “bencher”. Para que ocorra um trabalho efetivo de demolição da rocha e, consequentemente, desenvolvimento da perfuração é necessário que seja exercido um esforço sobre a perfuratriz. É esse esforço, aliado à percussão e rotação, que faz progredir o furo. O esforço é exercido fisicamente pelo operador da perfuratriz. Sem a aplicação desse esforço, ou quando insuficiente, a perfuratriz fica saltitando na perfuração, improdutivamente. Avanço de Corrente Neste sistema, o esforço sobre a perfuratriz é exercido mecanicamente por uma corrente ligada a ela, tracionada no sentido de provocar pressão da perfuratriz contra a broca e desta contra a rocha. Principais componentes: estrutura de suporte, placa deslizante, motor, corrente e roda dentada. A estrutura de suporte é constituída por dois perfis justapostos. Na extremidade superior do suporte fica a roda dentada por onde passa a corrente. O motor acionado por ar comprimido é solidário à estrutura que possui uma roda dentada que faz a corrente caminhar. Avanço de Parafuso Neste tipo de avanço o esforço sobre a perfuratriz é exercido mecanicamente por um longo parafuso que substitui a corrente do avanço de corrente. A perfuratriz é presa por meio de parafusos numa placa deslizante que pode se deslocar ao longo da estrutura de suporte. A placa deslizante possui na base uma rosca, penetrada pelo parafuso do avanço que gira por ação de um motor a ar comprimido, situado na extremidade superior da estrutura de suporte. As partes principais do avanço de parafuso são: estrutura de suporte, parafuso, placa deslizante com rosca e motor de rotação. Vantagens: Velocidade da perfuração constante e alta. Posição do motor na extremidade superior torna-o menos vulnerável a choques. Grande vida útil do parafuso. Desvantagens: Quebras na estrutura de suporte. Parafuso danificado tem de ser trocado por um novo. LOCOMOÇÃO A sequência das perfurações exige o deslocamento das máquinas após a conclusão de um furo. No processo subseqüente, o furo é carregado com explosivos e detonados. Enquanto a perfuratriz deverá estar em um local abrigado, onde não seja atingida pelos efeitos da detonação. O deslocamentodas perfuratrizes manuais é feito, no caso de pequenos percursos, manualmente ou sobre um caminhão, em longas distâncias. Existem três tipos de deslocamento entre furos, abrigo durante explosões e mudança de frente de trabalho. São eles: LOCOMOÇÃO MANUAL As perfuratrizes manuais são operadas e deslocadas manualmente na sequência de furos, assim como para abrigar a máquina durante a detonação do explosivo. O deslocamento para novas frentes de escavação, quando distantes, é realizado através de veículo. Quando as frentes são próximas, poderá ser efetuado manualmente e cada trabalhador carrega nos ombros a perfuratriz que opera. LOCOMOÇÃO TRACIONADA As perfuratrizes que não são movimentadas manualmente utiliza uma estrutura de suporte denominada chassi, sobre a qual é montada a perfuratriz com um sistema de avanço. Composto de rodas de borracha maciça ou pneumáticos e uma barra de tração e, consequentemente, o equipamento pode ser deslocado com facilidade, tracionando-o com veículo ou trator, no caso de trajetos longos e manualmente a curta distância. A locomoção tracionada permitiu o desenvolvimento de perfuratrizes maiores e de maior produção. LOCOMOÇÃO PRÓPRIA A perfuratriz é montada sobre uma unidade tratora especialmente projetada e construída para maior eficiência do trabalho. A unidade tratora é quase sempre de esteiras, o que assegura a possibilidade de caminhar em terrenos difíceis. Pode ser acionada por ar comprimido ou sistemas hidráulicos. Pode-se empregar compressor de ar portátil, mas neste caso o mesmo é engatado à traseira da máquina para o deslocamento. ASSOCIAÇÃO DE PERFURATRIZ, AVANÇO E LOCOMOÇÃO Esta associação pode ser vista na perfuratriz manual ou nos conjuntos de perfuração que recebem os nomes de bencher, wagon-drill ou perfuratriz sobre trator. Perfuratrizes MANUAIS são usadas em: pequenas pedreiras, pequenos cortes rodoviários, serviços que exijam pequena produção mensal, aprofundamento de escavação para fundações, perfurações esporádicas em jazidas para pavimentação e acabamento de cortes e valas de drenagem. Transportadas manualmente em pequenas distancias e em caminhões. BENCHER O bencher (perfuratriz percussiva + avanço pneumático), associando uma carreta sobre dois pneus de borracha maciça forma um conjunto também chamado bencher, de fácil deslocamento tracionado e que precisa ser bem ancorado para o trabalho. Furos de mais de 3 m. WANGON- DRILL Associação da perfuratriz de um avanço de corrente e de uma estrutura de suporte dotada de duas ou quatro rodas com pneus e uma barra de tração. Motor de rotação. Permite perfurações inclinadas até 40º com a vertical. PERFURATRIZ SOBRE TRATOR OU AUTOMOTIVA A perfuratriz sobre trator apresenta tração própria. O tipo de maior aceitação para os trabalhos gerais de escavação de rocha a céu aberto tem a unidade tratora especialmente construída para receber o avanço e a perfuratriz. É um trator de esteiras, acionado por motor a ar comprimido. LUBRIFICADOR DE LINHA É um dispositivo que adiciona óleo ao ar comprimido. Trata-se de um pequeno reservatório de óleo, atravessado pelo ar comprimido, permitindo atomização do óleo e sua incorporação ao ar. OPERAÇÃO DE PERFURATRIZ MANUAL Iniciar o furo com o ar aberto pela metade; Embocar o furo na perpendicular ao plano da rocha; Apontar na direção desejada e abrir o ar totalmente; Manter o furo alinhado; Usar mais de um jogo de brocas para que com o uso alternado as mesmas resfriem. COMPRESSORES DE AR O ar comprimido é usado em quase todos os tipos de equipamentos de perfuração, proporcionando todos os trabalhos necessários. Os compressores de ar são máquinas que aspiram o ar da atmosfera, comprimindo-o, reduzindo, portanto, o seu volume e aumentando a pressão. Dependendo do tipo de serviço usam-se compressores portáteis ou estacionários. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://pt.scribd.com/doc/63990184/Apostila-Perfuratriz http://www.ufsm.br/engcivil/Material_Didatico/TRP100 2_Mat_para_infraentrutura_de_transp/notas_de_aula/Per furatrizes.pdf http://pt.scribd.com/doc/51559268/APOSTILA-DE- PERFURACAO-DE-ROCHAS http://pt.scribd.com/cleberf_1/d/33917616-Maquinas- perfuratrizes http://www.ebah.com.br/content/ABAAABVvAAL/perf uracao-nocoes-basicas Perfuratriz Número do slide 2 Perfuratriz Classificação das Perfuratrizes Perfuratriz Percussiva Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Modelo Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Sistemas de funcionamento� Número do slide 14 Número do slide 15 Perfuratriz Percussivo- rotativa Número do slide 17 Perfuratriz Rotativa Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Perfuratriz Furo- abaixo Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Avanços Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Locomoção Locomoção Manual Locomoção Tracionada Locomoção Própria Associação de Perfuratriz, Avanço e Locomoção� Número do slide 43 Bencher Wangon- drill Perfuratriz sobre trator ou automotiva� Lubrificador de linha OPERAÇÃO DE PERFURATRIZ MANUAL Compressores de ar Referências Bibliográficas Fim!
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