PERFORACIóN DE POZOS

El Programa de Desarrollo Participativo Integral Rural
(DEPARTIR) de la Universidad Nacional Agraria (UNA)
desea ofrecer propuestas concretas para apoyar el progreso
sostenible en áreas rurales, estableciendo una visión a largo
plazo de una interacción dinámica entre productores y
productoras, estudiantes y científicos, para el desarrollo
conjunto de procesos productivos económicamente viables,
ecológicamente sostenibles, socialmente aceptables y humanamente
deseados. El propósito de este programa es una estrategia universitaria para
construir un modelo interactivo que conjugue los mecanismos institucionales
y responda a los requerimientos urgentes y los retos enfrentados por familias
campesinas.
En este marco decidimos empezar a sistematizar algunos de los resultados
prácticos desarrollados por el equipo de investigadores con las familias
campesinas durante los últimos cuatro años, y publicarlos en forma de
manuales prácticos.
Desarrollo
Participativo Integral
Rural (DEPARTIR)
El equipo DEPARTIR
Otras publicaciones de la serie:
Manuales Técnicos
01 Fresa Orgánica en Nicaragua
02 Producción de Cucúrbitas
03 Análisis básico de propiedades químicas de Suelo
04 Calidad de Agua
05 Perforadora de Pozos
06 Sistema fotovoltaico aislado
Guías Técnicas
01 Integración de la UNA en el Desarrollo Rural de Nicaragua
02 Producción orgánica de fresa en Nicaragua
03 Manejo de Suelos Utilizando Indicadores de Calidad de Suelo
04 Introducción a la Estadística y SPSS
05 Análisis FODA
MANUAL TECNICO 05
Perforación de Pozos
Daniel Querol
Víctor Calderón
Félix Nieto
Serie de Manuales y Guías
técnicas
06 Guía de Tonkua
Edición auspiciada por APPEAR, en el marco del Proyecto
“Cambiando Mentes y Estructuras”
Facultad de Agronomía
Programa para el Desarrollo Participativo
Integral Rural (DEPARTIR)
Enviar comentarios y sugerencias a:
[email protected]
MT05DEP v1.5, 09/2012
28
Managua, Nicaragua
Mayo, 2012
1
7 Bibliografía
Bellido, Abel (2004),
Manual de perforación manual de pozos con bombas manuales.
OPS, Unidad de Apoyo Técnico en Saneamiento Básico Rural del
Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del
Ambiente. Lima.
http://www.itacanet.org/esp/agua/Seccion%203%20Bombeo/Manual
%20de%20perforaci%C3%B3n%20manual%20de%20pozos%20con
%20bombas%20manuales.pdf
Cloesen, Paul
Manual detallado de perforación manual usando método Bautista
 www.geocities.ws/paulcloesen/DocBautista/ManualPerfBauti
sta.doc
Página general de Paul Cloesen, donde describe tanto los sistemas
de perforación como las bombas EMAS.
 http://paulcloesen.50webs.com/DocBautista.htm
Videos describiendo técnicas de perforación Bautista
 http://www.youtube.com/watch?v=zzOvKaosijo&list=UUyd0sc
mwFccwuHahISidadw&index=20&feature=plcp
DEPARTIR (2010),
Brochure Motoperforadora. Universidad Nacional Agraria, Managua
 http://www.ideassonline.org/public/pdf/BrochureMotoperforad
oradepozos.pdf
Video en línea de la DEPARTIR II operando
 http://www.youtube.com/watch?v=tsz--ryiGRY
Lifewater Canada
Excelente introducción a todos los elementos vinculados a la
perforación y aprovechamiento de agua utilizando técnicas sencillas y
planteando una serie de elementos complementarios para mejorar la
calidad tanto del pozo como del agua producida.
 Lifewater Canada
(http://www.lifewater.ca/resources/drillingtutor.htm)
Manual para el uso de la máquina LS-100 desarrollada por el equipo
Lifewater Canada, incluyendo elementos introductorios de interés
sobre temas de perforación.
 http://www.lifewater.ca/download/Lifewater_Drill_Manual_Spa
nish_Version.pdf
2
27
Sobre el DEPARTIR
6 Elementos a tomar en cuenta durante
la perforación y equipamiento de
pozos.
La Universidad Nacional Agraria (UNA), con más de 150 profesores y
3000 estudiantes, reconoce la gravedad de sus limitaciones y ha
estado trabajando durante los últimos cuatro años en sistematizar 28
años de diversos esfuerzos de relaciones entre las comunidades y la
Universidad. El objetivo de la UNA es reestructurar su aproximación a
la realidad, para asegurar que esta aproximación participativa con la
población rural no solamente esté basada en los individuos
involucrados sino en la filosofía, misión y estructura institucional y
operacional de la Universidad misma.
El Programa de Desarrollo Participativo Integral Rural (DEPARTIR)
desea ofrecer propuestas concretas para apoyar el progreso
sostenible en áreas rurales, estableciendo una visión a largo plazo de
una interacción dinámica entre productores y productoras,
estudiantes y científicos, para el progreso conjunto de procesos
productivos económicamente viables, ecológicamente sostenibles,
socialmente aceptables y humanamente deseados. El propósito de
este programa es desarrollar una estrategia universitaria para
construir un modelo interactivo que conjugue los mecanismos
institucionales y responda a los requerimientos urgentes y los retos
enfrentados por familias campesinas.
En este marco se decidió empezar a sistematizar algunos de los
resultados prácticos desarrollados por el equipo de investigadores
con las familias campesinas durante los últimos cuatro años, y
publicarlos en forma de manuales prácticos.
Esperamos les sean de utilidad.
José Cisne Contreras, Coordinador DEPARTIR
Álvaro Benavides González, Miembro fundador DEPARTIR
Daniel Querol Lipcovich, Asesor
Tomado de : Lifewater Canada
(http://www.lifewater.ca/resources/drillingtutor.htm)
Excelente compendio (Lamentablemente en inglés) de los principales
problemas y soluciones durante la puesta en marcha de pozos. En la
versión digital de este manual, cada uno de los puntos dirige a un
artículo que analiza en detalle este tema.
26
3
Aquí es importante mencionar que una mala regulación del
cable que levanta la broca es el principal causante de este
problema, que es uno de los más serios y peligrosos.
Agradecimientos
Los autores expresan sus más sincero agradecimiento a las
siguientes personas y organizaciones por su apoyo al
desarrollo y puesta en marcha de las motoperforadoras :
Ing. Octavio Gatica, propietario del TALLER GATICA & Co.
Ltda., por su constante apoyo con ideas y trabajo
FAO, por el financiamiento inicial de la Motoperforadora, en el
marco del Proyecto: Rescate, conservación y manejo
sostenible del teocintle de Nicaragua (Zea nicaraguensis Iltis &
Benz) en la Reserva de Recursos Genéticos de Apacunca
(RRGA).
Al Programa de Pequeñas Donaciones del PNUD por apoyar
las mejoras a las máquinas y su puesta en operación en varias
comunidades.
El equipo DEPARTIR
4
25
Este problema también se puede deber a que los operarios a la hora
de la perforación estén girando la barra en sentido contrario a las
agujas del reloj, lo que provoca que esta se afloje y se zafe.
Flecha de la broca perdida
Esto sucede cuando la flecha tiene mucho filo y se llega a partes
rocosas donde esta se queda pegada en las piedras. Esto genera un
movimiento anormal en la barra, lo que provoca la ruptura de la
flecha con el pin de la broca.
Es importante revisar la soldadura de la flecha y el pin, ya que si se
ve débil es mejor no utilizar la broca para evitar la pérdida de la flecha
y de la perforación.
5.1.2
Contenido
1
Introducción……………………………………………...6
1.1
Objetivos del presente manual .......................... 6
2
Antecedentes……………………………………………8
2.1
Técnicas de perforación manual ........................ 8
2.1.1
Perforación por percusión ......................... 8
2.1.2
Perforación por rotación ............................ 9
2.2
Primeros pasos de la Universidad Nacional
Agraria: Perforación manual, la experiencia del
DEPARTIR ................................................................. 10
Problemas mecánicos
Apagado del motor
Es un problema que parece ser grave pero está ligado a problemas
fáciles de solucionar.
1. Suciedad en el tanque de combustible, lo que provoca la
obstrucción del pase del combustible en el carburador.
2. Otro motivo es que los empaques del carburador estén
dañados y este succionando mucho aire.
3. La vibración puede haber soltado algunos pernos.
Carburador bota gasolina.
Cuando nos encontramos con este problema podemos estar seguros
que la gasolina que estamos utilizando esta sucia lo que provoca que
la aguja de la boya se quede pegada y la taza del carburador se llene
y provoque la salida del combustible.
Zafado de bandas
Este problema está asociado a la inestabilidad que causa el golpe del
brazo cuando el cable levanta-broca está mal regulado. Este
problema también puede surgir cuándo la banda no se ha tensado lo
suficiente.
Mucha vibración en la maquina
Este es el problema más grave que se nos puede presentar, ya que si
no lo controlamos podemos terminar con la maquina destruida. Este
problema puede estar asociado a diversos factores.
1. Una mala nivelación de la maquina produce inestabilidad
2. Pernos mal socados
3. Golpe del brazo muy fuerte
24
3 Readaptación de tecnologías: Moto-perforadoras
desarrolladas en el DEPARTIR…………………………...11
3.1
Prototipo inicial: Moto-perforadora DEPARTIR 12
3.2
Moto-perforadora DEPARTIR II Gatica ............ 15
3.3
Las Brocas y la tubería de perforación ............ 17
4
Operación de las máquinas………………………….19
4.1
Seguridad ........................................................ 19
4.2
Mantenimiento preventivo ............................... 20
4.3
Operación cotidiana ........................................ 20
5 Problemas más comunes que se presentan durante
la perforación de un pozo con la motoperforadora y
algunas soluciones…………………………………………22
5.1.1
Problemas del conjunto de broca ............ 22
5.1.2
Problemas mecánicos ............................. 24
6 Elementos a tomar en cuenta durante la perforación y
equipamiento de pozos…………………………………….26
7
Bibliografía……………………………………………...27
5

1 Introducción
El acceso al agua potable es uno de los principales indicadores de
calidad de vida. Asegurar el acceso a agua limpia es un elemento
central para mejorar la salud y la calidad de vida. Durante las
actividades del Programa de desarrollo participativo integral rural
(DEPARTIR) en las comunidades, con frecuencia se planteaba como
uno de los problemas centrales la falta de acceso al agua de calidad,
ya sea por ausencia de pozos o de adecuados sistemas de bombeo y
distribución. El Equipo para la Implementación de Tecnologías
Amigables (EQUITECNA) del DEPARTIR decidió revisar las
tecnologías existentes para perforación y extracción de agua y
adaptarlas a la realidad de Nicaragua. En el proceso, desarrollamos
dos máquinas perforadoras sencillas a ser utilizada directamente por
la población rural con el apoyo técnico de la Universidad Nacional
Agraria.
1.1
Objetivos del presente manual
El presente manual tiene tres objetivos centrales:
 Describir los antecedentes y hacer las comparaciones de
diferentes técnicas de perforación manual y de tecnología sencilla.
 Describir los componentes y forma la operación de las dos
máquinas desarrolladas en el EQUITECNA
 Presentar algunos de los problemas que se presentan
generalmente durante el proceso de perforación y sus posibles
soluciones
Esperamos que este sea el primero de una serie de manuales
relacionados con los procesos de perforación, extracción, control de
calidad y aprovechamiento de agua que hemos analizado.
Otro de los factores que provocan este problema es la
perdida de nivel de la perforación. Una vez se haya perdido el
nivel de la perforación la barra subirá rozando contra las
paredes del hoyo perforado provocando que las uniones se
quiebren fácilmente.
Cable salva broca reventado
Esto sucede cuando una de las uniones se quiebra y no lo logramos
detectar a tiempo y se sigue golpeando con la barra lo que provoca
que la barra pique el cable salva broca hasta que lo corta. Una vez se
haya producido este problema las posibilidades de seguir con la
perforación son pocas ya que es muy difícil recuperar la tubería y las
brocas que quedan abajo.
Cable levanta barra reventado
Sucede cuando el cable está muy flojo y este tiende a salirse de la
polea lo que provoca este daño. También al estar flojo es muy posible
que este pegue en la balinera del brazo y también lo reviente.
Tubería no expulsa lodo
 Generalmente ocurre cuando interrumpimos la perforación
por un lapso de tiempo considerable. La tierra que se ha
desprendido por el impacto de la broca se sedimenta
nuevamente y esta se convierta en un lodo muy espeso,
obstruyendo o bloqueando la broca y la tubería.
 También podemos provocar este problema cuando no
estamos suministrando la cantidad suficiente de agua y
provoca que la viscosidad del lodo sea muy espesa, por lo
cual no puede ser expulsada.
 Es posible que el material que estemos perforando sea roca
o arena, la cual por su densidad no puede ser expulsada. Por
ello se recomienda tener arcilla para mezclarla con este tipo
de material y lograr la viscosidad deseada.
 Otra causa de este problema es si el ritmo del golpe es muy
lento. Lo recomendado es de 60 a 80 golpes por minuto.
Ruptura de las uniones fuera de la perforación
Esto puede suceder con mucha frecuencia cuando se ha perforado 5
metros o más, y por comodidad se decide sacar la tubería sin
desarmarla.
Perdida de brocas
Toda broca debe de estar bien enroscada antes de ser utilizada,
porque de no ser así terminaremos con la broca perdida.
6
23
5 Problemas más comunes que se
presentan durante la perforación de
un pozo con la motoperforadora y
algunas soluciones.
Esta parte del documento detalla algunos de los problemas que
podemos encontrar durante las perforaciones. También se mostrarán
algunas medidas preventivas para el funcionamiento correcto de la
maquina y soluciones a problemas comunes.
5.1.1
Problemas del conjunto de broca
Perdida del nivel perpendicular (a plomo) de la perforación
Esto normalmente ocurre durante la perforación de los primeros 3
metros y puede ser originado por 2 factores:
 No se aploma bien la barra antes de marcar el punto de
perforación: Muchas veces es difícil hacer coincidir el punto
donde se ha iniciado la perforación con la pata de chancho y
el punto que da el plomo de la barra. Es aquí donde hay que
tener mucho cuidado y mover la máquina, para evitar hacer
llegar la barra hasta el punto marcado por manipulación de
los operarios y no por la propia plomada de la barra.
 La manipulación de la barra por parte de los operarios
durante los primeros metros también desvía de la
perpendicular, ya que son ellos quien deciden si llevan un
buen nivel o no. Durante los primeros metros de perforación
es importante que los operarios sean guiados por otra
persona que es la que ve si la barra esta a plomo.
Rupturas de uniones
Este problema está asociado a la manipulación que el operario le dé
a la barra en diferentes momentos de la perforación
 El aplicarle mucha fuerza a la barra para tratar de avanzar
más es un error ya que provoca las rupturas de las uniones.
Esto sucede con mayor frecuencia cuando se está
perforando capas rocosas ya que el avance es lento.
 La otra posible causa de las rupturas de uniones se debe a
que el hoyo de la parte inicial de la perforación se haya
ensanchado demasiado, lo que causa la inestabilidad de la
barra al momento de impactar con el suelo
22
7
2 Antecedentes
Existen básicamente dos tipos de pozos: pozos abiertos o de brocal y
pozos entubados. Para hacer cada uno de estos pozos se han
desarrollado decenas de técnicas de perforación con miles de
variantes. Aquí trataremos sobre todo la técnica de perforación de
pozos entubados.
2.1
Técnicas de perforación manual
Los pozos se clasifican en cuatro tipos de acuerdo con el método
de construcción:
Pozo excavado Aquel que se construye por medio de picos, palas,
etc., o equipo para excavación como cucharones de arena. Son de
poca profundidad y se usan donde el nivel freático se encuentra
muy cercano a la superficie. Su principal ventaja es que pueden
construirse con herramientas manuales, además su gran diámetro
proporciona una considerable reserva de agua dentro del pozo
mismo.
Pozo a chorro Aquel en que la excavación se hace mediante un
chorro de agua a alta velocidad. El chorro afloja el material sobre el
cual actúa y lo hace rebalsar fuera del hueco.
Pozo clavado Aquel que se construye clavando una rejilla con
punta, llamada puntera. A medida que esta se calva en el terreno,
se agregan tubos o secciones de tubos enroscados. Son de
pequeño diámetro.
Pozo perforado: La excavación se hace mediante sistemas de
percusión o rotación. El material cortado se extrae del hueco con un
achicador, mediante presión hidráulica, o con alguna herramienta
hueca de perforar, etc. Cada tipo de pozo tiene sus ventajas
particulares, que pueden ser, la facilidad de construcción, tipo de
equipo requerido, capacidad de almacenamiento, facilidad de
penetración o facilidad de protección contra la contaminación.
Funcionamiento
Una vez que se han hecho todos los ajustes relativos a la perforación
en sí, en operación normal, la perforadora puede penetrar:
 3 m por hora en arcilla
 4 m por hora en arena
 30 cm por hora en talpetate.
En ciertas formaciones de talpetate duro, la velocidad se puede
reducir.
El motor consume medio litro de gasolina por hora.
La perforación se hace de manera continua para evitar que la broca
se pegue en el lodo de perforación y en cuanto se llega a la
profundidad deseada, debe instalarse inmediatamente el encamisado
y hacerse la limpieza inicial del pozo.
Ritmo de operación
El ritmo de percusión (golpeo) es un factor determinante para el
adecuado proceso de perforación. En general, el ritmo deberá ser de
60 a 80 golpes por minuto, lo cual estará determinado por un lado por
la velocidad del motor, las poleas y el reductor, y por otro por la
longitud de la caída de la broca, la dureza del material a perforar y la
densidad del lodo de perforación.
En la práctica, el ritmo de perforación de estar sincronizado entre la
velocidad del movimiento de tracción y caída, el ritmo de guía del
operador que está al pie de la broca y la coordinación con la persona
que regula la longitud del cable de perforación. Si la velocidad es
demasiado rápida, la broca no llega a golpear el fondo del pozo y
toda la energía del motor se desperdicia en frenar el golpe que no
llega a darse. Si la velocidad es demasiado lenta, la válvula inferior se
mantiene abierta y no hay elevación del lodo de perforación.
Bellido (2004)
2.1.1
Perforación por percusión
El sistema de perforación por percusión fue desarrollado en China
hace más de 1000 años para la extracción de sal. En este sistema la
broca es alternadamente bajada y levantada y al final de una cuerda
un pedazo de metal golpeaba el fondo de la perforación.
Posteriormente el material suelto o la sal eran extraídos después de
disolverlo en agua.
Con este sistema de percusión se perforó el primer pozo de petróleo
en los EEUU en 1859.
8
21
4.2
Mantenimiento preventivo




4.3
Enderezar y soldar cualquier pieza debilitada o dañada
Enderezar tubos golpeados
Verificar que las uniones de los tubos de perforación sean
rectas
Re-tarrajear tubos, al menos 3cm de rosca
Operación cotidiana
2.1.2
Ajustes previos al arranque
 Se nivela la base.
 Se clavan las cuatro estacas estabilizadoras de la torre
(DEPARTIR I)
 Se regulan los tensadores para poner la torre en posición
vertical (DEPARTIR I)
 Se instala el sombreador
 Se hace la revisión de arranque que incluye
 Ajustado de prisioneros y tuercas
 Revisión de nivel de aceite del motor
 Revisión de nivel de aceite del reductor
 Revisión y rellenado de combustible
 Engrasado de zona de tracción
 Regulación de las banda (no olvidar destensar las
bandas largas después del día de trabajo, ya que éstas
se estiran debido al calentamiento)
20
Perforación por rotación
Estos equipos se caracterizan porque trabajan girando o rotando la
broca perforadora.
El sentido de la rotación debe ser el mismo usado para la unión o
enrosque de las piezas que constituyen la sarta de perforación. Las
brocas son diseñadas para cortar, triturar o voltear las distintas
formaciones que pueden encontrarse a su paso. El trabajo de
perforación se realiza mediante la ayuda del lodo de perforación el
cual evita el calentamiento de las herramientas durante la operación,
transporta en suspensión el material resultante de la perforación
hacia la superficie del terreno y finalmente formar una película
protectora en las paredes del pozo para de esta manera impedir el
desmoronamiento o el derrumbe del pozo.
9
2.2
Primeros pasos de la Universidad Nacional Agraria:
Perforación manual, la experiencia del DEPARTIR
Se retomaron los conceptos y metodologías propuestas por
diferentes personas que tanto en Bolivia como en Nicaragua han
perforado pozos utilizando el sistema Bautista de flujo de lodo, para
perforación manual de pozos de hasta dos pulgadas de diámetro.
Este método de perforación se basa en la elevación de manera
rítmica, jalando una soga, de una broca, la cual al caer quiebra el
suelo. Las partículas se elevan en el lodo de perforación, para ser
expulsadas por la parte superior de la broca.
El objetivo inicial era establecer ocho pozos en la comunidad Los
Ángeles, Malacatoya, Granada, para abastecer pequeñas parcelas de
producción de hortalizas orgánicas. La principal limitante es la
necesidad de un equipo de al menos seis personas que perfore de
manera continua, ya que de lo contrario los pozos vuelven a aterrarse
y se necesita reiniciar, con la consecuente pérdida de tiempo, energía
y entusiasmo.
4 Operación de las máquinas
4.1
Seguridad
Las motoperforadoras son herramientas con piezas en
movimiento, que pueden causar graves daños a quienes las
utilicen inadecuadamente. Favor respetar las normas de
seguridad que se plantean a continuación para evitar
accidentes y asegurar una perforación sin problemas.
Normas mínimas de seguridad
 El equipo de perforación debe estar conformado por un
máximo de cinco personas.
 Todos los miembros del equipo deben saber cómo apagar
la máquina rápidamente
 El equipo debe acordar una señal visual para apagar la
máquina en caso de un problema.
 Los miembros del equipo debe llevar casco.
 Se debe conversar con los adultos de la comunidad para
asegurar que los niños mantengan una distancia de al
menos 20 m de la máquina perforadora durante su
operación.
10
19
En resumen, la perforación en Los Ángeles, para llegar a una
profundidad de 12 m, de los cuales cinco fueron de tierra y 7 de roca
sedimentaria (Cascajo, Talpetate), requirió de 24 horas de trabajo
efectivo con 6 personas.
3 Readaptación de tecnologías: Motoperforadoras desarrolladas en el
DEPARTIR
Broca para roca….
18
Debido a las dificultades asociadas con la técnica de perforación
manual antes descrita, decidimos encontrar una forma de perforar
pozos utilizando tracción motorizada.
En diciembre del 2009 se inició el diseño y la construcción de una
máquina moto perforadora, retomando la metodología Bautista, con el
objetivo de reemplazar el esfuerzo manual de tracción de la soga
para elevar la broca perforadora, por un impulso mecánico.
Se habían visto algunas propuestas alternativas en Internet, ninguna
de las cuales pareció convincente como una metodología de
mecanización que fuera adecuada para nuestras condiciones.
Se plantearon los siguientes parámetros
 La máquina debía ser sólida y con un potencial de uso de
mediano plazo
 Debía ser transportable en una camioneta de tina larga, por
lo cual su ancho máximo era de 1 m
 Debía ser segura, específicamente reducir el riesgo de
accidentes
 Debía ser económica, consumiendo el mínimo posible de
combustible
11

El costo de fabricación debería mantenerse lo más bajo
posible
Diseño básico:
La máquina es autocontenida, lo cual significa que está montada en
una estructura de tráiler con dos ruedas, que permite movilizarla.
Cuenta con cuatro patas retraídas, las que son sacadas y fijadas con
pasadores al momento de iniciar un proceso de perforación, dejando
las dos ruedas en el aire.
La máquina fue concebida en
cuatro sectores
1. Generación de fuerza
2. Transmisión de fuerza
y
reducción
de
velocidad
3. Sistema de tracción
4. Estructura y torre de
perforación
3.1
Prototipo inicial: Moto-perforadora DEPARTIR
Generación de fuerza
Se
consideró
adecuada una
fuerza de 3
caballos,
sin
embargo
debido a la
disponibilidad
de un motor
usado de 5
caballos,
se
optó por este.
Se analizó la
posibilidad de
utilizar
un
motor
diesel
pero el costo
del mismo es demasiado elevado
3.3
Las Brocas y la tubería de perforación
Un
elemento
determinante
para el
funcionamiento del proceso de perforación
es la escogencia de las brocas específicas
para el tipo de material a perforar, el
diámetro a ser perforado y el tipo de tubería
para las uniones superiores de la broca.
En el DEPARTIR, nuevamente retomando
los equipos recomendados por Paul
Cloesen, decidimos trabajar con brocas de 2
y 4 pulgadas, dependiendo de la dureza de
la roca.
Especificaciones
Motor de cinco HP, gasolina, 3600 rpm, Briggs and Stratton
12
17
Transmisión de fuerza y reducción de velocidad
Se analizaron las opciones de
reducción de velocidad a través de
poleas o por un reductor, y se optó por
la segunda opción dado que reducía
las posibilidades de accidente, aún a
sabiendas que normalmente el sinfin de
los reductores no está pensado para
trabajar por períodos largos, lo cual
podría en el futuro generar problemas.
Especificaciones
Reductor de 53 a 1
Moto-perforadora DEPARTIR II Gatica
Sistema de tracción
El ingeniero Gilberto Mendoza propuso una técnica tracción basada
en el principio de la bobina inferior de las máquinas de coser. Una
rueda con un gancho de agarre jala el mecate y luego se desborda de
la rueda.
La Motoperforadora prototipo DEPARTIR se construyó inicialmente
una rueda de 1 m de diámetro, con una estructura inadecuada
(llamada de caricatura por los torneros) y la cual tenía un ritmo
demasiado bajo entre el período de tracción y descanso.
Transmisión de fuerza y reducción de velocidad
Se mantuvo el mecanismo de reducción de velocidad con un sinfín
reductor, aunque la transmisión de fuerza del reductor al sistema de
tracción se hizo por medio de piñones dentados acerados y una
cadena, para evitar que la banda se resbalara.
Especificaciones
Reductor de 53 a 1
Sistema de tracción
El maestro Octavio Gatica modificó radicalmente la tracción, al
basarla en un sistema de golpes de bielas moviendo un brazo
pivotante que jala un cable a través de las poleas para levantar la
broca y dejarla caer.
Estructura y torre de perforación
Se construyó una torre plegable en dos segmentos, de 4 m de altura,
con un brazo de 80 cm hacia adelante para colgar la polea que
sostiene la broca.
16
La Motoperforadora DEPARTIR se construyo con una rueda de 50
cm de diámetro con gancho de tracción y sistema de desborde para
asegurar una tracción de 50 cm, a un ritmo de 80 golpes por minuto.
13
Se debieron probar varios sistemas de enganche, para evitar que la
soga quedara pagada, con el consecuente enredo de la misma.
Acabados y componentes adicionales de apoyo
 Apagador de emergencia eléctrico con botón rojo,
conectando un alambre a la bobina para cortar la electricidad
a los chisperos en caso de emergencia
 Sistema de fijación y regulación de mecate, retomando el
concepto de los amarradores de barco, dos pines de acero
en los cuales se engarza el mecate en forma de ocho
 Guía de enganche mecate, construida con base fija para
evitar el desborde del mecate
 Polea superior con rodamiento sellado para reducir ficción y
resistir los tirones.
 Tensores para la torre de cable de acero, con mecanismos
de tensado de perno largo.
 Techo de lona plastificada fijada sobre la torre y los
tensores, para proteger al equipo de perforación, de 9 m².
3.2
Moto-perforadora DEPARTIR II Gatica
La Motoperforadora DEPARTIR II Gatica se construyo con una cruz
de 50 cm de diámetro con 4 bielas y un sistema de palanca de
tracción de 80 cm, para trabajar a un ritmo de 80 a 120 golpes por
minuto.
Estructura y torre de
perforación
Se construyó una torre
desarmable
en
dos
segmentos, de 4 m de
altura, con un brazo de
80 cm hacia adelante
para colgar la polea que
sostiene la broca.
Generación de fuerza
Un motor de 3 caballos era suficiente en la máquina anterior pero,
dado que decidimos utilizar tubos de hierro galvanizado para
aumentar el peso de la broca, y pensando en la posibilidad de ampliar
el diámetro a cuatro pulgadas, se decidió utilizar un motor de 5
caballos.
Especificaciones
Motor de cinco HP, gasolina, 3600 rpm, Yamaha
14
15