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
CABLES, ESLINGASPOLEAS Y TAMBORES
CANALETAS TAMBORES Y POLEAS
CABLES, ESLINGASPOLEAS Y TAMBORES
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
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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
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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
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COCAS
MANEJO DE CABLES DE ACERO
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ALMACENAMIENTO
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AMBIENTEAMBIENTEHUMEDADGOLPES
LUBRICACIÓN
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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
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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
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FRECUENCIA
Intervalos regulares.Función del grado de utilizaciónFormación del personal encargado
INSPECCIONES
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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
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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
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CORROSIÓN
LubricaciónLubricaciónReducción sensible de la vida del cableGalvanización
INSPECCIONES
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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
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REEMPLAZO DE UN CABLE
EJEMPLOS DE DETERIOROS
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Salida del alma por tirones o golpes
Deformación por coca
Roturas en alma. Aplastamiento
Roturas alambre por fatiga
EJEMPLOS DE DETERIOROS
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“jaula de pájaros” defecto típico de anclajes
Corrosión
Abrasión
ESLINGAS
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TIRANTES
herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas.
BANDA
ESLINGAS
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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
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PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS
TIPODIÁMETRO DEL CABLETIPO CABLELONGITUDOJO
ESLINGAS
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ELEMENTOS DE UNIÓN: ESLINGA Y MEDIO DE ELEVACIÓN
ESLINGAS
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CAPACIDAD DE CARGA
TRABAJO NO VERTICAL
ESLINGAS
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UTILIZACIÓN
En la elevación de piezas de En la elevación de piezas de gran longitud es conveniente el empleo de pórticos
ESLINGAS
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UTILIZACIÓN
Los cables de las eslingas no Los cables de las eslingas no deberán trabajar formando ángulos agudos, debiéndose equipar con guardacabos adecuados
ESLINGAS
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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
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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
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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
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CLASIFICACIÓNPoleas de aceroPoleas plásticas
PARTES1 LLANTA2 RADIOS3 ALMA4 CUBO
POLEAS
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POLEAS DE ACERO
POLEAS
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ACOPLAMIENTO POLEA EJE
Se realiza mediante casquillos de bronce o mediante rodamientos, ya sean de bolas o
de rodillos
POLEAS
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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
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POLEAS DE PLÁSTICO
Menos rozamientoResistencia corrosión (marina)Más ligeras liberando carga en plumas y mástilesMás ligeras liberando carga en plumas y mástiles
POLEAS
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Si la longitud del tambor esmenor que 3 Diámetro solose calcula a compresiónse calcula a compresión
TAMBORES
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sh
S
⋅=σ
S tracción del cableh espesor del tambors paso del arrollamiento
TAMBORES
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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
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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.
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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.
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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.
CABLES, ESLINGASPOLEAS Y TAMBORES
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’