Criada uma nova forma de quebrar pedras - com menos energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/08/2019

Mecanismo de percussão proposto para as perfuratrizes: (1) gerador de impulsos de potência hidráulica sem martelo; (2) acionador; (3) êmbolo; (4) cilindro hidráulico; (5) elemento elástico; (6) fole; (7) invólucro; (8) mola; (9) massa inercial; (10) cilindro de potência hidráulica; (11) êmbolo de mola; (12) eixo da broca; (13) coroa de perfuração.
[Imagem: Lev A. Saruev et al. - 10.18799/24131830/2019/4/232]

Perfuração de rochas com eficiência

Talvez não seja necessário fazer tanta força para quebrar pedras.

Lev Saruev e seus colegas da Universidade Politécnica de Tomsk, na Rússia, desenvolveram uma tecnologia de pulso hidráulico livre de impacto que promete métodos de perfuração mais baratos, mais duráveis e muito mais eficientes em termos energéticos.

Operações de perfuração e corte de rochas são necessárias em vários setores, incluindo mineração, instalações subterrâneas, construção civil etc. Durante a perfuração, um dos maiores desafios é superar inclusões, porções das rochas que apresentam dureza mais alta do que o restante do material.

O professor Saruev explica que os mecanismos de choque usados pelas modernas plataformas de perfuração geram pulsos de energia muito longe da otimização, que não levam em conta a resistência da rocha à destruição. Por isso, as formas dos pulsos de potência e a curta duração de seu impacto na rocha reduzem a profundidade de penetração da broca na rocha e formam uma onda de tração que destrói a ferramenta de perfuração.

Para lidar com essas deficiências, Saruev e seus colegas desenvolveram um formato de pulso de energia fundamentalmente novo, um formato que muda de acordo com a resistência da rocha.

"A nova plataforma de perfuração é baseada na modelagem e transmissão de pulsos de potência, baseados na teoria de impacto de onda, e juntas especiais com rosca nos tubos de perfuração que proporcionam uma transmissão eficaz da potência de choque para a zona de destruição de rochas," detalhou Evgeniy Pashkov, membro da equipe.

A tecnologia permitirá reduzir o custo das operações de perfuração e aumentar o tempo entre as inspeções na coroa de brocas devido à ausência de peças em colisão no mecanismo de acionamento. Como a ferramenta dispensará um compressor ou estação de óleo, isso permitirá a criação de equipamentos mais fáceis de transportar.

Com o projeto todo pronto, a equipe está começando agora uma série de experimentos práticos para criar um protótipo industrial. Segundo eles, será uma classe fundamentalmente nova de máquinas de destruição de rochas.

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