Tricono de Perforación

 

1.- Defnición Aunque la aparición de los triconos como herramienta de perforación se remonta al año 1910, puede decirse que hasta el desarrollo de los equipos rotativos en la década de los 60 no se logró un perfecciona miento en el diseño y fabricación de este tipo de bocas que hiciera su utiliación masiva en miner!a" #n un principio, sólo eran aplicables en formaciones rocosas blandas o de poca resistencia, pero, en la actualidad, estos $tiles han permitido a la perforación rotativa competir con otros métodos empleados en rocas duras"

Indentación: %os dientes o insertos del tricono penetran en la roca debido al empu&e sobre la boca" #ste mecanismo equivale a la trituración de la roca" Corte: %os fragmentos de roca se forman debido al movimiento lateral de desgarre de los conos al girar sobre el fondo del barreno" %a acción de corte sólo se produce, como tal, en rocas blandas, ya que en realidad es una comple&a combinación de trituración y cialladura debido al movimiento del tricono"

 

2.- Elementos constitutivos #n general las partes que lo constituyen son' • • •

(onos )odamientos (uerpo del tricono

3.- Criterios de diseño 3.1. Conos Los parámetros de diseño de los conos son los que se exponen a continuación.

3.1.1. Angula del eje del cono Uno de los aspectos más importantes que se tiene en cuenta en el diseño de un tricono, es el ángulo que forman los ejes de los conos con la horizontal. Este ángulo determina el diámetro del cono dentado de acuerdo con el diámetro del barreno. i aumenta el ángulo el diámetro del cono debe disminuir ! rec"procamente.

#n la *igura se observan los par+metros geométricos que caracterian la disposición de los conos dentados para dos tipos de roca diferentes"

 

2.1.2. Descentramiento tro factor a tener en cuenta en el diseño es el descentramiento

#n el caso de rocas du ras, r as, este descentramiento es pr+cticamente nulo, con lo que el arranque de la roca se efect$a por trituración al sufrir los conos un movimiento de rodadura perfecta" #n rocas blandas se tiende a que el descentramiento sea mayor, obteniéndose as! la rotura de la roca por desgarre o ripado, ya que los conos e-perimentan un movimiento de desliamiento &unto con el de rotación" #n rocas de tipo medio se combinan por igual ambos efectos de rotación y esliamiento, obteniendo el arranque de la roca por trituración y desgarre"

2.1.3. Angula del cono #l angula del cono es inversamente proporcional proporcional al angula del e&e del cono, de forma que cuando éste aumenta el angula del cono debe disminuir para evitar las interferencias entre los conos"

2.1.. !ongitud de los dientes #n un tricono de dientes la longitudde éstos est+ de.nida por la profundidad de la fresa en el cono" /i el tricono es de insertos, la longitud vendr+ dada por la parte visible de los botones de metal duro"

 

2.1.". Es#esor del cono /e debe disponer de un espesor m!nimo para asegurar la resistencia estructural del cono" #l espesor est+ determinado por el tamaño de los co&inetes, por la profundidad de la fresa en los triconos de dientes y por la profundidad de encastramiento en los de botones"

2.2. $odamientos %os tipos de rodamientos empleados en los triconos son los siguientes' • •

olas y rodillos" )odamientos )oda mientos planos con lubricación"

%a pista de rodillos aguanta la mayor parte de la carga radial en el cono, mientras que los co&inetes lo hacen en una pequeña parte" %a super.cie de empu&e perpendicular al pasador gu!a y al botón de empu&e est+ diseñada para soportar cargas hacia el e-terior" e-terior" %a pista de bolas mantiene el cono en funcionamiento y soporta el empu&e hacia el interior interior"" (uando otras partes del co&inete est+n desgastadas, la pista de bolas también soportar+ algunas cargas radiales y e-céntricas" #n los triconos de perforación de barrenos un porcenta&e elevado de aire se desv!a a través de los co&inetes con ob&eto de refrigerar y limpiar los elementos del mismo" %a adición de aceite a la tuber!a de aire comprimido contribuye a me&orar la vida de los co&inetes y, por tanto, disminuye el coste de perforación"

2.3. Cuer#o del tricono #l cuerpo del tricono se compone de tres t res partes idénticas que se denominan global mente cabea" (ada cabea contiene un co&inete integral sobre el que se inserta el cono y también los conductos a través de los cuales circula el uido de barrido para limpiar los detritus de perforación del fondo de los barrenos" 2na de las tareas del cuerpo del tricono es la de dirigir el uido de barrido hacia donde la limpiea sea m+s efectiva" %os triconos actuales son de chorro 3&et4 que impulsan el aire entre los conos directamente al fondo del barreno, debiendo suministrar los compresores el su.ciente caudal y presión para limpiar tanto el fondo del barreno como los conos" 5ediante soldadura controlada por ordenador ordenador se unen las tres cabeas en una unidad y después se mecania la rosca donde se inserta la tuber!a" %a rosca

 

transmite al tricono los esfueros de torsión y los a-iales producidos por la perforadora a través de las tuber!as"

3. DE !)*en %A&E$IA!E* DE!triconos &$IC)+) 2no%E&A!'$(IA de los é-itos conseguidos la fabricación delos ha sido el empleo de aleaciones especiales diferentes para cada uno de los elementos que lo constituyen"

. &I,)* DE &$IC)+)* #-isten dos tipos de triconos' • •

e dientes" e insertos"

%os triconos de dientes tienen la venta&a de su ba&o coste, pues valen la quinta parte que uno de insertos" /in embargo, las venta&as de los de insertos son'

 

• • •

5antienen la velocidad de penetración durante la vida del tricono" )equieren )equier en menos empu&e para conseguir una velocidad de penetración" 7recisan menos par, y as! disminuyen las tensiones sobre los motores de rotación"