Acertar con el diámetro de la broca de barrena es una de las decisiones más críticas que tomará al especificar un accesorio de barrena para minicargadora. El diámetro determina el tamaño del agujero, la demanda de par, la velocidad de perforación y si el agujero terminado cumple con el código para postes, zapatas o instalaciones de servicios públicos. Si elige un diámetro demasiado pequeño, el poste o la zapata no encajarán. Si elige uno demasiado grande, quemará par, reducirá la producción y ejercerá una tensión innecesaria sobre el accionamiento y la hidráulica del portador.
Diámetros comunes de brocas de barrena y sus usos
Las brocas de barrena para minicargadora vienen en una gama de diámetros, con el punto óptimo generalmente entre 150 mm y 460 mm (6 a 18 pulgadas). En el extremo más pequeño, las brocas de 150 mm a 230 mm manejan postes de cerca, postes de señalización y trabajos ligeros de servicios públicos. Las brocas de rango medio de 230 mm a 300 mm se encargan de postes de cubierta, soportes de pérgolas y zapatas de servicio mediano. En el extremo más grande, las brocas de 300 mm a 460 mm están diseñadas para pilares de cimentación, zapatas de cubierta pesadas y trabajos de servicios públicos de gran diámetro. La línea de barrenas para minicargadora de TGEC cubre toda la gama con configuraciones de vástago simple y doble.
Tenga en cuenta que el diámetro no es todo—el paso de la hélice, la configuración de los dientes y la longitud del vástago influyen en el rendimiento de perforación. Una hélice agresiva con dientes de carburo perforará mejor que una broca estándar del mismo diámetro en terreno duro. Aun así, para la mayoría de los contratistas, hacer coincidir el diámetro con la aplicación es la prioridad número uno.
Cómo calcular el diámetro correcto del agujero
El diámetro correcto del agujero se reduce a lo que se colocará en él. Para un poste asentado en concreto, generalmente se desea que el agujero sea aproximadamente 75 mm a 100 mm más ancho que el poste en cada lado—eso le da al concreto espacio para fluir alrededor del poste y formar una unión sólida. Así, un poste de madera de 100 mm necesita un agujero en el rango de 250 mm a 300 mm. Para postes de acero con alas más anchas, mida el punto más ancho y agregue los mismos 75 mm a 100 mm por lado.
Para pilares de cimentación y zapatas de cubierta, el diámetro del agujero generalmente lo especifica un ingeniero estructural o el código de construcción local, determinado por los requisitos de carga, la capacidad de soporte del suelo y la profundidad de congelación. Los diámetros comunes de zapatas van desde 200 mm para postes de cubierta simples hasta 460 mm o más para pilares estructurales en suelos más débiles. Siempre verifique el diámetro requerido contra las especificaciones del proyecto o su departamento de construcción local antes de comenzar a perforar.
Dimensionamiento de agujeros para postes de cerca
El trabajo de postes de cerca es el pan de cada día para la mayoría de los usuarios de barrenas para minicargadora, y el tamaño de la broca depende del material y diámetro del poste. Para postes de madera estándar de 100 mm a 150 mm, una broca de 200 mm a 250 mm es la elección habitual. Los postes T de acero o postes redondos más pequeños a menudo pueden arreglárselas con una broca de 150 mm. Los postes de madera más grandes de 150 mm a 200 mm o secciones de acero pesadas necesitan una broca de 250 mm a 300 mm para dejar espacio para el relleno de concreto. En cuanto a la profundidad, los agujeros deben extenderse por debajo de la línea de congelación—típicamente 900 mm a 1200 mm para la mayoría de las cercas residenciales en climas fríos.
Las cercas agrícolas—como espalderas de viñedos o protectores de árboles frutales—a menudo usan brocas de diámetro más pequeño en el rango de 150 mm a 200 mm, ya que los postes son más estrechos y están colocados más juntos. Las cercas para ganado con postes pesados de madera o acero requieren brocas de 250 mm a 300 mm. Si el trabajo de cercas es su actividad principal, una configuración de vástago doble con brocas de 150 mm y 230 mm cubre la mayor parte de los trabajos de cercas residenciales y comerciales ligeros. Consulte nuestra guía sobre cómo elegir una barrena para minicargadora para obtener más consejos específicos por aplicación.
Dimensionamiento de zapatas de cubierta y pilares de cimentación
Las zapatas de cubierta y los pilares de cimentación requieren agujeros más grandes que los postes de cerca, y el tamaño exacto está determinado por la carga estructural y las condiciones del suelo. Una zapata típica de poste de cubierta residencial tiene de 200 mm a 300 mm de diámetro. Los pilares estructurales para una casa o una estructura comercial pesada pueden necesitar de 300 mm a 460 mm o más. Los requisitos de profundidad se extienden por debajo de la línea de congelación y pueden alcanzar de 1,2 m a 1,8 m, a menudo requiriendo ejes de extensión dependiendo de la altura de elevación de su minicargadora.
La demanda de par aumenta significativamente con zapatas más grandes. Una broca de 460 mm en suelo compactado puede requerir de dos a tres veces el par de una broca de 230 mm, por lo que el accionamiento de la barrena debe dimensionarse en consecuencia. Si usa una broca grande con un accionamiento subdimensionado, obtendrá paradas, avance lento y desgaste acelerado. Si perfora regularmente zapatas de más de 300 mm, suba a un accionamiento de servicio pesado con mayor salida de par y un grosor de hélice de 8 mm para manejar la carga extra.
Tamaño de broca vs. potencia hidráulica y par
La relación entre el diámetro de la broca y el requisito de par es aproximadamente lineal—duplique el diámetro y aproximadamente duplicará el par necesario para girarla a través del mismo suelo. Eso significa que una broca de 300 mm requiere aproximadamente el doble de par que una de 150 mm, y una de 460 mm necesita aproximadamente tres veces el par. La salida de par del accionamiento proviene del desplazamiento del motor hidráulico, la relación de reducción de engranajes y la presión de operación, y debe coincidir con la broca más grande que planee usar.
El flujo hidráulico afecta la velocidad de rotación pero no aumenta directamente el par—el par es principalmente una función de la presión y la reducción de engranajes. Para una inmersión más profunda en cómo el flujo, la presión y la reducción de engranajes trabajan juntos para producir par, y cómo hacer coincidir un accionamiento con los requisitos hidráulicos de su portador, eche un vistazo a nuestra guía de flujo. Si cambia frecuentemente entre brocas pequeñas y grandes, un accionamiento de dos velocidades le permite usar el modo de alta velocidad para brocas pequeñas y el modo de alto par para diámetros más grandes.
Configuraciones de vástago doble para múltiples tamaños
Para contratistas que perforan regularmente diferentes tamaños de agujeros, una configuración de barrena de vástago doble le da dos diámetros de broca en un solo accionamiento—menos cambios, menos equipo que transportar. TGEC ofrece configuraciones de vástago doble con combinaciones de diámetros de 230/300 mm y 300/460 mm, disponibles con grosor de hélice de 4 mm u 8 mm. El diseño de eje de dos piezas le permite cambiar entre tamaños de broca cambiando el ensamblaje de broca inferior, típicamente con herramientas manuales básicas.
Las configuraciones de vástago doble agregan algo de peso en comparación con las unidades de vástago simple—el vástago doble de 230/300 mm pesa 201 kg con hélice de 4 mm frente a 153 kg para el vástago simple de 230 mm—pero la versatilidad a menudo lo compensa si está manejando una mezcla de trabajos de cercas, cubiertas y zapatas. Para agujeros más profundos, tanto las configuraciones de vástago simple como doble pueden aceptar ejes de extensión, aunque querrá considerar la rigidez del ensamblaje cuando la profundidad de perforación supere los 1,5 metros.
Recomendaciones finales
Comience determinando los diámetros de agujero que necesita con más frecuencia, luego elija un accionamiento de barrena y una configuración de broca que cubra esos tamaños con algo de margen de par de sobra. Para principalmente trabajo de postes de cerca, una configuración de vástago simple o doble de 150 mm a 230 mm debería hacer el trabajo. Si se dedica a zapatas de cubierta y pilares de cimentación, mire configuraciones de vástago doble de 230/300 mm o 300/460 mm con hélice de 8 mm y un accionamiento más pesado. Y siempre verifique que el flujo y la presión hidráulicos auxiliares de su minicargadora coincidan con la clasificación del accionamiento, y que el portador tenga la capacidad de elevación y el peso operativo para manejar la barrena de manera segura.
