Tema

Cables

Cables Metálicos

Son elementos flexibles de máquinas y aparatos de transporte para elevar carga.

Constituidos por alambres agrupados en cordones, que a su vez se enrollan sobre un alma formando un conjunto apto para resistir esfuerzos de tracción.

CablesGeneralidades

Inconvenientes

Ventajas

X Exigen poleas y tambores más grandes

Peso propio reducidoMayor velocidad de elevación.Seguridad (rotura progresiva)

Cables Metálicos

Componentes:

CablesGeneralidades

Alambres o hilos: elementos básicos, generalmente de acero trefilado de alta resistencia mecánica, cargas de rotura 1200-2000 MPaAlmas: Núcleos en torno a los cuales se enrollan los alambres y los cordones. Suelen ser metálicas o textiles (cáñamo, algodón).Cordones: estructuras más simples que se pueden constituir mediante le trenzado de varias capas de alambres. A su vez, los cordones son arrollados helicoidalmente alrededor del núcleo o alma central.Cabos: son agrupaciones de varios cordones en torno a un alma secundaria.

Cables Metálicos

CablesEstructura

Cordones de distinto diámetro

Seale: las dos últimas capas llevan igual número de hilos.Warrington: la capa exterior lleva alambres de dos diámetros distintos y en doble número que la inmediata anteriorFiller-Wire (relleno): con hilos más finos para llenar los huecos existentes entre las capas, tienen más sección metálica y mayor resistencia al aplastamiento.Warrington-Seale: propiedades combinadas. Las dos últimas capas tienen el mismo número de hilos(Seale). Los alambres de la capa exterior son todos del mismo diámetro, mientras que los de la inferior son, alternativamente, gruesos y finos (Warrington).

Cordones de igual diámetro

Alambres de forma circular.Cada capa posee +6 alambres que la capa precedente.

Cables Metálicos

CablesEstructura

Cordones de distinto diámetro

Triangular: Tienen gran resistencia al desgaste y gran sección metálica, se utilizan fundamentalmente en pozos de extracción. Son de superficie muy lisa.Elíptico.

Cordones de alambre de forma especialTienen gran resistencia al desgaste, son muy rígidos y de

poca reacción torsional. Se emplean en cables- carriles de teleféricos.

Semicerrados: alambres perfilados en forma de X.Cerrados: alambres perfilados en forma de Z.

Cables Metálicos

CablesEstructura

Cables de cordones (>1)

Son los más utilizados en la práctica. El número de cordones oscila de 4-8 siendo el más común 6, por dar lugar a un cable bastante redondo y con buena superficie de apoyo.

Bajo número de cordones: presenta aristas donde se concentra el desgaste.Alto número de cordones: buena flexibilidad, pero aparecen problemas de aplastamiento del alma.

Cables monocordones.

Cables de cabos.

Cables MetálicosSistema de trenzado.Tanto en unos como en otros el arrollamiento se puede

realizar a derechas o izquierdas

CablesEstructura

Tipos

Paso del cableado: el paso de las hélices formadas por los alambres al constituir el cordón.

Cableado cruzado o normal: Sentido de arrollamiento de los alambres contrario al del cordón.Cableado Lang o de sentido único: mismo sentido de arrollamiento.Alternado: Unos cordones con arrollamiento Lang y otros cruzados.

El cableado cruzado es el más utilizado: Menor tendencia a destorcerse y mayor resistencia a las deformaciones.El Cableado Lang posee mayor flexibilidad, mayor superficie de apoyo, superficie exterior más lisa y mejor llenado de la sección transversal. Sufren un menor desgaste al trabajar en poleas y tambores.

Cables MetálicosCables preformados.Se les proporciona la forma helicoidal que adquirirán más

tarde antes de cablearlos. Con esto evitamos tensiones internas, aumentando la vida del cable. Además, se evita que los alambres rotos salgan de la superficie del cable.

CablesEstructura

Inconvenientes: coste

Mayor resistencia a la fatiga por flexión.Mayor duración para un coeficiente de seguridad dado.Menos sensible a sacudidas y vibraciones.Menor tendencia a girar sobre si mismos.Los alambres exteriores no salen de la superficie al romper.No tienen tendencia a formar cocas.Tienen todas las ventajas del cable Lang.

Ventajas

Cables Metálicos

DIN 655.Compuestos por alambres del mismo diámetro. Los hilos tienen la misma

inclinación. De ello resulta,• Una distribución uniforme a la tracción.• Todos los hilos tienen la misma longitud, independientemente de la posición en el cable, variando el paso de una capa a otra. Resulta así que los hilos de la capa exterior cruzan a los de la interior.

Composición:

• A(6x19): 2 capas de 6 y 12 hilos.• B(6x37) y C(8x37)

DIN 656.Compuestos por alambres del diferente diámetro debido a que los hilos de paso

constante • Cordones Seal Levy A y B (6x19 y 8x19)• Cordones Warrington D yE

CablesNorma

Cables Metálicos

Tracción del cable.

La tracción máxima del cable S, se obtiene considerando:

• Qu – carga máxima nominal del aparato.• Qes – peso propio del aparejo o elemento de suspensión de la carga.• i – relación del aparejo.• η – rendimiento del aparejo.• Fa – fuerza de aceleración si fuese superior al 10% de la carga.• αm – inclinación del cable en fin de curso si es superior a 22,5º.

CablesDimensionado

i

FQQS aesu

En el caso particular de cucharas autoprensoras se consideran dos casos:1. Sistema de elevación que asegura el reparto de cargas:

a) cables de cierre, S= 66% del peso total de la cuchara dividido por el número de cables. b) Cables de retención, S= 66% del peso total de la cuchara dividido por el número de

cables.2. Sistema de elevación que asegura el reparto de cargas.

a) cables de cierre, S= 100% del peso total de la cuchara dividido por el número de cables. b) Cables de retención, S= 66% del peso total de la cuchara dividido por el número de

cables.

Clasificación del tipo de mecanismoCables

Grupo según estado de carga y a la vida en horas de funcionamiento.ISO4301 FEM: Mn / n =3-8 Federación Europea de ManutenciónDIN 15020: nm / n = 1-5. grupo 1m doble(1 Am y 1 Bm)

Cables

CablesDescripción tipo de cable más utilizado en función del mecanismo de elevación.

Tornos y cabestrantes

Grúas corrientes: giratorias y de cubierta

Puentes grúas, grúas pórtico y grúas consola

Grúas de gran elevación y altura: torre, portacontenedores y vehículos grua

Industria energética:Aplicación minería:

Se deben utilizar cables antigiratorios, sobre todo si la carga no va guiada o es soportada por un solo ramal. Se ha de evitar el giro.El diámetro mínimo del enrollamiento debe ser 40 veces el diámetro del cable, no pudiendo ser enrollados en varias capas. El ángulo de emboque no debe ser superior a 1º30´.Los cables deben estar siempre sometidos a tensión, por lo que puede ser necesario contrapesar el gancho.

Cables

CablesCoeficiente de seguridad

CablesPresión superficial

CablesMódulo de elasticidad

CablesCarga límite

Cables