Engenharia

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Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Campus Curitiba
Departamento Acadêmico de Construção Civil - DACOC



Apostila de Perfuratrizes

Apostila preparada pelos alunos do Curso de Engenharia de Produção Civil da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, como parte da aula prática da disciplina de Máquinas e Equipamentos, ministrada pelo Professor AdalbertoMatoski.

Curitiba
2009

SUMÁRIO

1. Introdução 3
2. Objetivos 3
3. Classificação 3
3.1 Perfuratrizes Percussivas 3
3.1.1 Sistema de percussão 4
3.1.2 Processo de rotação 6
3.1.3 Dinâmica do sistema de percussão 6
3.1.4 Componentes 7
Figura 8 – Componentes de uma perfuratriz percussiva 7
3.1.5 Sistema de limpeza 7
3.2 Perfuratrizes rotativas 8
3.3 Perfuratrizespercussivo-rotativas 8
3.4 Perfuratrizes furo-abaixo 9
3.4.1 Vantagens e Desvantagens das Perfuratrizes furo-abaixo 9
4. Avanços 10
4.1 Avanço pneumático 10
4.2 Avanço de corrente 11
4.3 Avanço de parafuso 12
5. Locomoção de perfuratrizes 13
Utilização de perfuratrizes manuais 13
6. Tipos de associações de avanço e locomoção 13
6.1 Bencher 13
6.2 Wagon-drill 14
6.3 Perfuratrizes sobre trator ou CrawlerDrill 15
6.3.1 Perfuratriz de furo-abaixo sobre trator 15
7. Lubrificação das perfuratrizes 16
7.1 Lubrificador de linha 16
7.2 Características do lubrificante 17
8. Manutenção de perfuratrizes 17
8.1 Verificação da bucha de rotação 17
8.2 Verificação do pistão 18
8.3 Verificação da Porca 19

Equipamentos de perfuração
1. Introdução

Um núcleo de rocha pode ser considerado como umaamostra obtida in situ por uma perfuratriz.

Figura 1 – Perfuratriz em ação
2. Objetivos
• Amostras geológicas
• Determinação das propriedades físicas
• Determinação das propriedades químicas
• Identificação mineralógica
• Escavação (explosivos)
3. Classificação
3.1 Perfuratrizes Percussivas
• São aquelas que reproduzem o trabalho manual de perfuração em rocha.
– Apesar da percussão,ela produz um giro da broca imediatamente após cada golpe.
– Seu acionamento é feito por ar comprimido. No entanto existem as acionadas a gasolina, diesel, etc.

Figura 2 – Exemplo de perfuratriz percurssiva
3.1.1 Sistema de percussão
As perfuratrizes percussivas transmitem à broca a percussão e, no intervalo entre 2 percussões sucessivas, há uma rotação de pequeno arco de círculo.Simultaneamente ocorre a introdução de ar ou água de limpeza.



Figura 3 – Partes de uma perfuratriz de percussão
• O sistema de percussão consta essencialmente de duas partes, ou seja, de um cilindro em cujo interior se desloca o pistão. Este é em geral formado por uma peça única, com dois diâmetros, sendo a parte de diâmetro maior o pistão propriamente dito e a de diâmetro menor o pescoço ou guia dopistão com a face de impacto.



Figura 4 – Sistema de Percussão

• A alternância dos movimentos é conseguida por meio de uma válvula que dirige o fluxo de ar ora para uma, ora para outra face do pistão. Esta válvula é movimentada pelo próprio ar comprimido.
• Antigamente usava-se a válvula de bola, mas a mesma mostrou-se ineficiente.


Figura 5 – Detalhe da Válvula OscilanteFigura 6 – Tipo de broca para percussão
3.1.2 Processo de rotação
• Sistema de rotação
– A cada golpe do pistão contra a broca, corresponde uma rotação de um pequeno arco de círculo de modo a proporcionar nova superfície de rocha para ser cortada pela extremidade inferior da broca.

Figura 7 – Sistema de Rotação
3.1.3 Dinâmica do sistema de percussão
• A velocidade de penetração da broca édiretamente proporcional à quantidade de rocha efetivamente demolida dentro do furo na unidade de tempo.
• A quantidade de rocha demolida é proporcional à energia de percussão transmitida à broca.

Velocidade de penetração

• B = k3 Pm Vi D2
Onde:
B = velocidade de penetração em cm/min;
k3 = constante;
Pm = pressão na cabeça do pistão em kg/cm² ;
Vi = velocidade de impacto do pistão em...
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