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8/12/2019 Cables de Acero Teoria 130801113520 Phpapp02

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Cables de Acero FIME-UANL

Seleccin de Transmisiones 1 de 9

Definicin de Cable de acero

Un cable de acero es un conjunto de alambres de acero, retorcidos helicoidalmente, que constituyenuna cuerda de metal apta para resistir esfuerzos de traccin con apropiadas cualidades de flexibilidad.

El cable de acero esta formado por tres componentes bsicos. Aunque pocos en nmero, estos varan

tanto en complejidad como en configuracin de modo de producir cables con propsitos ycaractersticas bien especficas.

Los tres componentes bsicos del diseo de un cable de acero normal son:- los alambres que forman el cordn.

- los cordones.

- el alma.

Los alambres son las unidades bsicas de la construccin del cable de acero. Los mismos se arrollan

alrededor de un centro en un modo especfico en una o ms capas, de manera de formar lo que sedenomina un cordn. Los cordones se arrollan alrededor de otro centro llamado alma y de estamanera se conforma el cable de acero. La forma ms simple de representar un cable de acero es por su

seccin transversal:

Tipos de cordones en los cables convencionales

Las caractersticas como la resistencia a la fatiga y la resistencia a la abrasin, estn directamente

afectadas por el diseo de los cordones. Como regla general, un cable que tiene cordones hechos conpoca cantidad de alambres grandes, va a ser ms resistente a la abrasin y menos resistente a la fatiga.

En cambio un cable del mismo dimetro pero construido con cordones con muchos alambres pequeos,va a ser menos resistente a la abrasin y ms resistente a la fatiga. Las construcciones bsicas de los

cordones se muestran a continuacin:


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Cordn comn de capa simple:

El ejemplo ms comn de construccin de capa simple es el cordn de siete alambres. Tiene unalambre central y seis alambres del mismo dimetro que lo rodean. La composicin ms comn es

1+6= 7.

Cordn Seale:

Es aquella construccin en la que la ltima capa tiene los alambres de gran dimetro y por lo tanto,posee una gran resistencia a la abrasin. La composicin ms comn es 1+9+9= 19.

Cordn Filler:

Se distingue por tener entre dos capas de alambres, otros hilos ms finos que rellenan los espacios

existentes entre las mismas. Este tipo de cordn se utiliza cuando se requieren cables de mayor seccinmetlica y con buena resistencia al aplastamiento. La composicin ms comn es: 1+6/6+12= 25.

Cordn Warrington:

Se caracteriza por tener una capa exterior formada por alambres de dos dimetros diferentes, alternando

su colocacin dentro de la corona. El tipo de cordn ms usado es: 1+6+6/6= 19.


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Cordn Warrington Seale:

Es una combinacin de las mencionadas anteriormente y conjuga las mejores caractersticas de ambas:

la conjuncin de alambres finos interiores aporta flexibilidad, mientras que la ltima capa de alambresrelativamente gruesos, aportan resistencia a la abrasin. La construccin ms usual es: 1+7+7/7+14 =

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Tipos de alma en los cables convencionales

La principal funcin del alma de los cables es proveer apoyo a los cordones. Gracias a ello el cable se

mantiene redondo y los cordones apropiadamente posicionados durante la operacin.

La eleccin del alma del cable tendr un efecto en la performance del cable de acero en operacin. Las

almas ms comunes son las llamadas almas textiles o de fibra.

Existen dos tipos de almas de fibra:

- alma de fibras sintticas (polipropileno).

- alma de fibras naturales (sisal).

Lubricada de modo conveniente durante el proceso de fabricacin, el alma de fibra aporta al cable lalubricacin adecuada contra el desgaste ocasionado por el frotamiento interno y proteccin contra el

ataque de agentes corrosivos.

Debido a las grandes presiones que los cordones ejercen sobre el alma, es necesario, en ciertos casos,

que la misma sea de tipo metlico en lugar de textil, evitndose as las deformaciones poraplastamiento.

Tambin se utiliza este tipo de alma en aquellos casos en que el cable deba trabajar en un ambientesometido a elevada temperatura, lo que podra ocasionar deterioros en almas textiles.

Existen dos tipos de almas de acero:

- alma de acero de un cordn.

- alma de acero de cable independiente.

El alma de cordn de acero es utilizada solamente en los cables de dimetro de hasta 6 mm y en los

cables antigiratorios. El alma de acero de cable independiente es, literalmente, un cable independienteque funciona como alma del cable principal. La mayora de los cables denominados con alma de

acero tienen un alma de cable independiente.

Nomenclatura bsica de los cables convencionales

Los cables de acero se identifican mediante la nomenclatura que hace referencia a:

- la cantidad de cordones.

- la cantidad (exacta o nominal) de alambres en cada cordn.

- una letra o palabra descriptiva indicando el tipo de construccin.

- una designacin de alma, cualitativa o cuantitativa.


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Ejemplo:

Esta nomenclatura simple es sumamente prctica y est internacionalmente normalizada de modo

bastante uniforme para los cables convencionales. Tambin es t il, y est consagrada por la costumbredel mercado, para otros tipos de cable.

Algunos ejemplos de nomenclatura:

Principales abreviaturas:

- S Seale- W Warrington

- F Filler- WS Warrington-Seale

- AT Alma textil- AA Alma de acero

Torsin

Hay dos aspectos relacionados con la torsin del cable. El primero de ellos se refiere especficamente alsentido de la torsin, es decir si se est hablando de una hlice de sentido derecho o una hlice de

sentido izquierdo.El segundo aspecto, es una distincin descriptiva de la posicin relativa de los alambres en el cordn y

de los cordones en el cable. En la torsin llamada regular, los alambres estn torcidos en sentidoopuesto al del cordn en el cable. En la torsin llamada lang, los alambres respecto a los cordones y

los cordones respecto al cable, tienen en mismo sentido de torsin.

Los cables de torsin lang resisten mejor la abrasin, pero tienen varias limitaciones de uso,principalmente una marcada tendencia a destorcerse, por lo cual deben trabajar siempre con cargas

guiadas (que no pueden girar). Las nuevas construcciones especiales de los cables hacen que este tipode torsin se utilice cada vez menos y vaya siendo dejada de lado.


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Excepto en ciertas instalaciones especficas, los cables de torsin regular derecha son el estndar

mundialmente aceptado.

Dimetro Nominal / Real

El dimetro nominal de un cable es aquel que se encuentra en las tablas, con la correspondientetolerancia.

El dimetro real, es el de la circunferencia que lo rodea. De esta forma, el cable debe ser medido

conforme al grfico:

Resistencia a la traccin

La palabra resistencia denota segn el caso, tres cosas diferentes:

- la resistencia especfica del acero con el cual el cable fue fabricado.

- la resistencia total, o carga de rotura del cable.

- la resistencia en trabajo, o carga segura de trabajo.

Resistencia especfica:

Debido a la materia prima utilizada (acero de alto carbono) y al proceso de fabricacin, los alambres delos cables de acero alcanzan altas resistencias especficas (tensiones de rotura).

Estos valores estn normalizados por distintos organismos normalizadores, o bien adoptados por el uso

y aplicacin. Los trminos ms usuales para referirse a la resistencia especfica son:

- resistencia nominal de los alambres a la traccin.

- grado (cuando tiene influencia de la lengua inglesa).


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Carga de Rotura:

La carga de rotura es la carga final efectiva a la cual un cable rompe durante un ensayo de traccin enel banco de prueba. En la prctica, para la eleccin de un cable se utilizan valores tabulados que indican

lo que se llama la Carga Mnima de Rotura, en cuyo clculo intervienen la resistencia especfica delmaterial, el tipo de alma, el tipo de construccin, la seccin, etc.

Todo cable en estado nuevo, colocado en el banco para un ensayo de traccin, romper a un valor

superior a la Carga Mnima de Rotura especificada en la tabla para dicho cable. La seleccin de uncable basa sus clculos en estos valores tabulados.

Aqu es importante tener en cuenta dos aspectos:

- las Cargas Mnimas de Rotura especificadas en tabla corresponden a valores de carga esttica y en

condiciones de traccin pura.

- la Carga Mnima de Rotura se aplica a un cable nuevo, sin uso.

Un cable nunca debera operar ni siquiera cerca de su resistencia nominal. Durante su vida til, un

cable va perdiendo resistencia gradualmente debido a causas naturales tales como el desgastesuperficial y la fatiga del metal.

Carga de Trabajo:

Es la carga o peso que se debe aplicar sobre el cable en condiciones de trabajo con seguridad. Se

abrevia C.T. (Carga de Trabajo).

La carga de rotura es siempre mayor que la carga de trabajo. La relacin entre CMR (Carga Mnima de

Rotura) y CT (Carga de Trabajo) se llama Factor de Seguridad (FS).

Por ejemplo: si el FS (Factor de Seguridad) es de 5 a 1, esto significa que la CMR (Carga mnima deRotura) es 5 veces mayor que la CT (Carga de Trabajo).

Factores de Seguridad:

El FS (Factor de Seguridad) lo adopta el usuario pero debe tener en cuenta las recomendaciones delfabricante y las Normas.

Valores ms usuales:

- cables estticos: 3 a 4.

- elevacin de cargas en general, gras, eslingas, etc: 5 a 6.

- casos con altas temperaturas u otras condiciones extremas: 8 a 12.

- elevacin de personas: 12 a 22.

Resistencia al aplastamiento

El aplastamiento es el efecto de la presin externa radial, la cual distorsiona la seccin transversal del

cable, de los cordones, del alma o de los tres a la vez.La resistencia al aplastamiento es la capacidad que tiene el cable para resistir a las fuerzas externas enel sentido radial. Cuando un cable est daado por aplastamiento, los alambres, los cordones y el alma

estn impedidos de movimiento y de ajustarse normalmente durante la operacin.

En general, los cables con alma de acero son ms resistentes al aplastamiento que aquellos con alma

textil. Los cables de torsin regular son ms resistentes al aplastamiento que los de torsin Lang. Losde seis cordones son ms resistentes al aplastamiento que los de ocho cordones o que los de diecinueve

cordones. Los de cordn compactado son ms resistentes que cualquiera de los anteriores.


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Cuidados con el cable

Transporte:

Muchas veces se considera al cable de acero, simplemente como una carga pesada, incmoda o

poco importante, que puede ser tratada con desaprensin y sin ningn cuidado.

Esto no es para nada as, pues la integridad de los alambres y su perfecta disposicin en la seccin del

cable, puede verse afectada por los golpes o movimiento durante el transporte.

Por lo tanto los cables y eslingas se deben acomodar y fijar al camin u otro transporte cuidando deevitar dichos riesgos.

Muy especialmente se debe tener cuidado al transportar bobinas de cable con autoelevadores.

a operacin debe realizarse de modo de evitar absolutamente el contacto de la ua del autoelevador conel cable de acero.

Almacenamiento:

Las bobinas pueden guardarse tanto en posicin vertical como horizontal. En este ltimo caso no debe

olvidarse colocar tacos para poder tomarlas por debajo con las uas del autoelevador.

Los rollos pueden colgarse de perchas o apoyarse en estantes. En todos los casos es altamenterecomendable el almacenamiento bajo techo. Si se prev que se va a guardar un cable sin servicio por

un tiempo prolongado, es conveniente hacerle una re-lubricacin.

Manipuleo del cable de acero:

El principal cuidado que se debe tener es el de no provocar torsiones en el cable al desenrollarlo.


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Instalacin:

Al pasar el cable de una bobina a la otra, o de una bobina al tambor de equipo debe cuidarse:

- mantener el sentido de la curvatura (si el cable sale por arriba, hacer que entre por arriba, y viceversa).- mantener el cable bajo tensin, frenando suavemente la bobina que entrega el cable al sistema.

Si el pasado por el sistema se hace tirando del cable nuevo con el viejo, la conexin entre ambos debetener la posibilidad de girar.

En tambores lisos, se debe cuidar muy especialmente el devanado de la primera camada. Para ayudar ajuntar las espiras se puede utilizar una maza de madera, o maza comn con una tabla de madera

intermedia.

Una vez completada la instalacin, es conveniente hacer algunos ciclos de asentamiento con baja carga.


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