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CABLES, POLEAS, Y TAMBORES

EN GENERAL

Ingeniería del Transporte 1CT 5º II

Curso 2010-2011

Profesor: Francisco Javier Sandoval Macarro

Área de proyectos de Ingeniería

Relación:

CABLES, ESLINGASPOLEAS Y TAMBORES

Relación:RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA

AMBIENTE DE TRABAJOCONDICIONES DE TRABAJOUTILIZACIÓN

Relación:RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA


CANALETAS TAMBORES Y POLEAS


Contacto con cables en operaciónContacto con cables en operación

Canaleta estrechaPresión sobre el cableDañosImpedimento del movimiento

Canaleta anchaAusencia de apoyoAplastamiento

RELACIÓN DIÁMETRO POLEA DIÁMETRO CABLE


Esta curva permite calcular la relación entre vida útil relativa del cable para varios diámetros de polea. Por ejemplo: un cable que trabaje con una relación D/d = 26 tiene una vida útil relativa de 17. Si el mismo cable se instala en una polea mayor que produzca una relación D/d = 39, la vida útil relativa aumentará a 39.

RELACIÓN DIÁMETRO POLEA DIÁMETRO CABLE


Cuando un cable se dobla alrededor de una polea se produce una pérdida de resistencia del cable debido al efecto de la flexión. A menor relación D/d mayor es la pérdida de resistencia, o sea menor es la eficiencia del cable .

MANEJO DE CABLES DE ACERO


COCAS

MANEJO DE CABLES DE ACERO


ALMACENAMIENTO


AMBIENTEAMBIENTEHUMEDADGOLPES

LUBRICACIÓN


Lubricación fabricación+

Lubricación de servicio

Libre de ácidos y alcalinosViscosidad tal que permita penetraciónInsoluble en ambienteTensión superficial altaCompatible con lubricante original del cableLIMPIEZA ANTERIORBAÑO CONTINUO, GOTEO, ROCÍO

INSPECCIONES


Sistema de anclaje de cablesCanales, gargantas y superficies tamboresMovimiento de poleas, rodamientos

Ranura corrugadaDesgaste severo

Movimiento de poleas, rodamientosEnrollado del cable en tambor: uniforme

INSPECCIONES


FRECUENCIA

Intervalos regulares.Función del grado de utilizaciónFormación del personal encargado

INSPECCIONES


DIÁMETRO DEL CABLE

Un reducción en el diámetro es símbolo de cambioUn reducción en el diámetro es símbolo de cambioCausada por:Deterioro del almaDesgaste internoFalta de lubricación

INSPECCIONES


FALLAS

Esfuerzos de flexión excesivosEsfuerzos de flexión excesivosVibraciones

Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas debe usarse un cable más flexible

INSPECCIONES


CORROSIÓN

LubricaciónLubricaciónReducción sensible de la vida del cableGalvanización

INSPECCIONES


REEMPLAZO DE UN CABLE

paso de un cable es la distancia medida por el eje del cable en donde un torón hace vuelta completa un torón hace vuelta completa alrededor del alma.

INSPECCIONES


REEMPLAZO DE UN CABLE

EJEMPLOS DE DETERIOROS


Salida del alma por tirones o golpes

Deformación por coca

Roturas en alma. Aplastamiento

Roturas alambre por fatiga

EJEMPLOS DE DETERIOROS


“jaula de pájaros” defecto típico de anclajes

Corrosión

Abrasión

ESLINGAS


TIRANTES

herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas.

BANDA

ESLINGAS


UN SOLO BRAZO

herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas.

VARIOS BRAZOS

ESLINGAS


PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

TIPODIÁMETRO DEL CABLETIPO CABLELONGITUDOJO

ESLINGAS


ELEMENTOS DE UNIÓN: ESLINGA Y MEDIO DE ELEVACIÓN

ESLINGAS


CAPACIDAD DE CARGA

TRABAJO NO VERTICAL

ESLINGAS


UTILIZACIÓN

En la elevación de piezas de En la elevación de piezas de gran longitud es conveniente el empleo de pórticos

ESLINGAS


UTILIZACIÓN

Los cables de las eslingas no Los cables de las eslingas no deberán trabajar formando ángulos agudos, debiéndose equipar con guardacabos adecuados

ESLINGAS


UTILIZACIÓN

Las eslingas no se apoyarán Las eslingas no se apoyarán nunca sobre aristas vivas, para lo cual deberán intercalarse cantoneras o escuadras de protección

ESLINGAS


UTILIZACIÓN

Los ramales de dos eslingas Los ramales de dos eslingas distintas no deberán cruzarse, es decir, no montarán unos sobre otros, sobre el gancho de elevación, ya que uno de los cables estaría comprimido por el otro pudiendo, incluso, llegar a romperse

POLEAS


En la figura , observamos que el brazo de la potencia es el diámetro de una rueda, mientras que el brazo de la resistencia es el radio de la otra rueda. Si las poleas son iguales, entonces la carga levantada será doble de la fuerza ejercida para doble de la fuerza ejercida para levantarla.En la figura b se aplica dos veces el razonamiento anterior, con lo cual se obtiene que la carga levantada es cuatro veces mayor que la fuerza aplicada en levantarla. Por extensión, en el caso que presenta la figura c. se aplica tres veces el mismo razonamiento del primer caso, con lo cual levantaremos una carga ocho veces más grande que la carga aplicada en levantarla.

POLEAS


CLASIFICACIÓNPoleas de aceroPoleas plásticas

PARTES1 LLANTA2 RADIOS3 ALMA4 CUBO

POLEAS


POLEAS DE ACERO

POLEAS


ACOPLAMIENTO POLEA EJE

Se realiza mediante casquillos de bronce o mediante rodamientos, ya sean de bolas o

de rodillos

POLEAS


UNIÓN POLEA CABLEEl cable se apoya en la polea en la zona denominada garganta . El material de la garganta determina la vida media del cable . En las la vida media del cable . En las poleas de fundición , por ser éste un material más dúctil, el rozamiento en menor , que en las poleas de acero soldado o laminado. Es por esto que en las poleas de acero se suelen colocar materiales especiales en la garganta para mejorar el contacto garganta-cable y aumentar la vida media del mismo, como aluminio,plásticos.

POLEAS


POLEAS DE PLÁSTICO

Menos rozamientoResistencia corrosión (marina)Más ligeras liberando carga en plumas y mástilesMás ligeras liberando carga en plumas y mástiles

POLEAS


POLEAS DE PLÁSTICO

TERMOPLASTICO: soporta temperaturasCIERTO GRADO ELEASTICIDAD: No deformaciones permanentesdeformaciones permanentesDISULFURO DE MOLIBDENO: Partículas añadidas al nylon en el fundido mejoran la fricción

POLEAS


POLEAS DE PLÁSTICO

Garganta de la polea 5% más ancha que diámetro cableProfundidad de garganta 1.5 diámetro del cableGarganta de la polea 5% más ancha que diámetro cableProfundidad de garganta 1.5 diámetro del cableÁngulos próximos a 45º

POLEAS


SELECCIÓN POLEASRelación diámetro de la polea y del cableCoeficiente de seguridad F d

Presión en la garganta NO MAYOR 25 N/mm 2Presión en la garganta NO MAYOR 25 N/mm 2

tr

dg DD

F

U

P⋅

⋅=

2

U resistencia a rotura del cablePg presión en la garganta

POLEAS


Si hacemos P g 25 N/mm2, el diámetro de la polea ha de ser mayor de:

U⋅2mm

D

F

U

Dt

dpolea ⋅

⋅=

25

2

POLEAS


El diámetro del hueco interior también se determina para una presión inferior a 25 N/mm 2

F

U⋅2F

U⋅2

hb

dg WD

FP

⋅

⋅=

2

Wh es el espesor de la polea según figura:h

db W

FD

⋅=

25

TAMBORES


Los tambores son elementos que sirven para enrollar el cable que los distintos sistemas de transporte utilizan

El perfil de la gargantaLa longitud del tamborEl diámetro del tambor.El espesor del tamborMétodo de fijación del cable al tambor

TAMBORES


Si la longitud del tambor esmenor que 3 Diámetro solose calcula a compresiónse calcula a compresión

TAMBORES


sh

S

⋅=σ

S tracción del cableh espesor del tambors paso del arrollamiento

TAMBORES


sh

S

⋅⋅= 85.0σ rozamiento del cable sobre el tambor:

conforme vamos arrollando, disminuye la tracción sobre las primeras espiras rediciéndose la

S tracción del cableh espesor del tambors paso del arrollamiento

primeras espiras rediciéndose la tensión en un 15%

TAMBORES


462

16.9

hDSfa ⋅

⋅⋅=σ Tensión: flexión extremos del tambor

S⋅= 5.0σ La compresión disminuyesh

Sca ⋅

⋅= 5.0σ La compresión disminuye

FUNDICIÓN MPa25max=σ

ACERO MPa50max=σ

DiámetroEspesor

TAMBORES: Enrollamiento de cables.


ENROLLAMIENTO MANO DERECHA

El cable arolla en el tambor por encima de derecha a izquierda

El cable arolla en el tambor por debajo de izquierda a derecha

TAMBORES: Enrollamiento de cables.


ENROLLAMIENTO MANO IZQUIERDA

El cable arolla en el tambor por encima de izquierda a derecha

El cable arolla en el tambor por debajo de derecha a izquierda

TAMBORES: Ángulo de desvío.


El Angulo de Desvío se puede definir como el ángulo incluido dentro de dos líneas. Una línea dibujada desde el centro de la polea hasta el centro del tambor, perpendicular al eje del tambor y la segunda línea dibujada desde el costado del tambor hasta el fondo de la canaleta en la polea.

Tambores lisosAngulo de Desvío 1º30’MAYOR:Enrollamiento disparejo, rocesMENOR:Acumulaciones

Tambores acanaladosAngulo de DesvíoNo mayor de 2ºNo menor de 0º30’

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