En la tabla de especificaciones del DTH30C, el par máximo de rotación figura como 3500 N·m. La misma tabla indica una profundidad máxima de perforación de 30 m, diámetros de barreno de 76–280 mm y una dureza de roca aplicable de aproximadamente f = 8–24. Estos cuatro valores no son independientes: el diámetro del barreno y la dureza de la roca determinan cuánto par de rotación se necesita en el fondo del barreno, la profundidad de 30 m limita la longitud y el peso de la sarta de perforación, y los 3500 N·m son el límite superior de carga de rotación que el equipo puede proporcionar de forma continua en ese tramo.
Qué tramo controla el par de rotación en la perforación con martillo en fondo
La perforación con martillo en fondo es distinta de la perforación rotativa: la fragmentación de la roca depende principalmente de la energía de impacto del martillo en fondo, y el mecanismo de rotación se encarga de girar el trépano un ángulo entre impactos para que los botones esféricos actúen de manera uniforme sobre el fondo del barreno, venciendo además la resistencia por fricción entre la sarta y la pared del barreno. Por tanto, el par de rotación no equivale directamente a la capacidad de perforación; es más bien una restricción mínima: si el par es insuficiente, el trépano no gira o reduce su velocidad, la energía de impacto no se distribuye uniformemente en el fondo y el avance se estanca.
La documentación del sitio describe los 3500 N·m como capaces de «satisfacer la mayoría de las necesidades de perforación con martillo en fondo en barrenos de ingeniería de 76–280 mm». Ese «mayoría» corresponde a la combinación de barrenos de profundidad media y rocas de dureza media-alta, no a una conclusión general para todos los diámetros en todas las formaciones.
Qué consume el par cuando aumenta el diámetro del barreno
El efecto del diámetro del barreno sobre el par de rotación proviene de dos factores: la superficie de contacto en el fondo aumenta con el diámetro, por lo que se necesita más par para hacer girar el trépano; además, cuanto mayor es el diámetro, mayor es el volumen de detritos por unidad de longitud, y si la evacuación no es oportuna, la retrituración en el fondo incrementa aún más la resistencia a la rotación.
El rango de diámetros indicado es de 76–280 mm, con una diferencia entre límites de aproximadamente 3,7 veces. Cuando un mismo equipo trabaja en ese intervalo, el extremo en el que cae el diámetro cambia directamente el orden de magnitud de la carga de rotación. La tabla de especificaciones no ofrece márgenes de par por segmentos de diámetro, por lo que preguntas como «cuánto margen queda de los 3500 N·m con un diámetro de 280 mm» deben confirmarse con las especificaciones concretas del martillo en fondo, la forma del trépano y la roca en obra.
La dureza de la roca cambia la forma de fluctuación de la carga
La dureza de roca aplicable indicada es de aproximadamente f = 8–24, cubriendo rocas de dureza media-alta como caliza, granito, arenisca y basalto. El efecto de la dureza sobre el par de rotación no es una amplificación puramente lineal; lo más notable es que intensifica las fluctuaciones de la carga: en roca dura masiva los botones del trépano penetran con dificultad y la resistencia a la rotación presenta saltos periódicos; al encontrar fisuras o alternancias de dureza, la resistencia cae bruscamente.
En las notas de parámetros, la documentación menciona que si la resistencia a la rotación aumenta de forma sostenida, disminuye el retorno de detritos o el trépano salta de forma evidente, deben ajustarse los parámetros y limpiarse el barreno. Estas tres señales indican que los 3500 N·m describen el límite de capacidad del equipo, no un punto de trabajo que pueda mantenerse siempre a plena carga.
Exigencias adicionales al par por una profundidad de 30 m
Una profundidad de 30 m implica que la longitud y el peso de la sarta de perforación están dentro de ese orden. Cuanto más larga es la sarta, mayores son la fricción con la pared del barreno y la resistencia a la rotación por el peso de la sarta, y el mecanismo de rotación debe transmitir el par restante al fondo después de vencer esa resistencia adicional. El posicionamiento del DTH30C en el rango de 30 m y su carrocería compacta (dimensiones aproximadas de 3200 × 1200 × 1850 mm y peso total de unos 2500 kg) indican que está orientado a barrenos cortos y de profundidad media, no a escenarios de gestión de sartas en barrenos profundos.
La documentación también indica una velocidad de avance de 53 m/min y aclara que este valor se refiere al retorno del cabezal motriz, la manipulación de barras y movimientos no de perforación, por lo que no debe interpretarse directamente como velocidad de penetración en roca. Tampoco se ofrece una relación de conversión entre el par de rotación y el avance.
Otros parámetros que actúan en el mismo tramo que el par
| Parámetro | Valor en la documentación | Función en el tramo de rotación |
|---|---|---|
| Par máximo de rotación | 3500 N·m | Límite de par que hace girar el trépano entre impactos |
| Diámetro de perforación | 76–280 mm | A mayor diámetro, mayor resistencia a la rotación en el fondo |
| Dureza de roca aplicable | Aprox. f = 8–24 | Determina el nivel y la fluctuación de la carga |
| Consumo de aire de referencia | Aprox. 8 m³/min | Acciona el martillo en fondo y evacúa detritos; influye en la retrituración en el fondo |
| Ángulo de oscilación | 18–180° | En barrenos inclinados o laterales cambia la actitud de la sarta y, con ella, la dirección de la carga de rotación |
Estos parámetros actúan simultáneamente en una misma perforación. Un suministro insuficiente de aire del compresor provoca una evacuación deficiente, la acumulación de detritos en el fondo aumenta la resistencia a la rotación; cuando se usa el ángulo de oscilación para barrenos inclinados, cambia la componente del peso de la sarta en dirección a la pared del barreno y también las condiciones de fricción. La documentación no ofrece relaciones cuantitativas entre estos factores y el par de rotación.
Lo que la documentación no responde
- No se indica el margen real de par de rotación de 3500 N·m para diámetros superiores a 270 mm en rocas con f = 20 o más.
- No se incluye una tabla de correspondencia entre las especificaciones del martillo en fondo y el par de rotación.
- Sobre la relación entre el ángulo de barrenos inclinados y la demanda de par de rotación, la documentación solo indica un rango de oscilación de 18–180° y soporte de ajuste de inclinación, sin un rango numérico concreto de inclinación.
En la documentación original, el campo «consumo de aire» está anotado como 8 m²/min; según la unidad habitual de caudal de aire comprimido, se entiende como aproximadamente 8 m³/min, y debe confirmarse en la documentación técnica oficial. Los 3500 N·m corresponden al par máximo de rotación del modelo DTH30C y no pueden extrapolarse a otros modelos de perforadora de este sitio.