5/22/2018 Cable de Acero

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Cable de acero

Bobina de cable de acero trenzado.

Un cable deaceroes un tipo decable mecnicoformado un conjunto dealambresdeaceroohilosdehierroque forman un cuerpo nico como elemento de trabajo. Estos

alambres pueden estar enrollados de formahelicoidalen una o ms capas, generalmente

alrededor de un alambre central, formando los cables espirales.

Estos cables, a su vez, pueden estar enrollados helicoidalmente alrededor de un ncleo o

alma, formando los cables de cordones mltiples. Estos cables se pueden considerar

como elementos y tambin se pueden enrollar helicoidalmente sobre un alma, formando

los cablesguardines,o bien acoplarse uno al lado del otro, para formar los cables

planos.

Caractersticas fundamentales[editar]

Dimetro[editar]

Se consideradimetrode un cable a lacircunferenciacircunscrita a laseccindelmismo, expresado en milmetros (mm).

Cuando un cable nuevo entra en servicio, los esfuerzos que soporta le producen una

disminucin del dimetro, acompaada de un aumento en su longitud, a causa del

asentamiento de los distintos elementos que forman el cable. Esta disminucin de

dimetro es mayor cuanto mayor es la proporcin de fibra textil que lo forma.

Composicin[editar]

Combinando la disposicin de los alambres y los cordones se obtienen cables de

composiciones muy diversas. Los fabricados con alambres gruesos resisten bien eldesgaste por rozamiento, pero tienen una granrigidezy son poco resistentes a laflexin.

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Los cables compuestos por un gran nmero de alambres finos son muy flexibles, pero

poco resistentes alrozamientoy a lacorrosin.

Almas o ncleos[editar]

El alma del cable es el soporte de tamao y consistencia aptos para ofrecer un apoyofirme a los cordones, de modo que, incluso a la mxima carga no lleguen a entallarse los

alambres de los cordones entre s.

Generalmente, el alma de los cables es de fibra textil,siempre y cuando no se trabajen en

ambientes con un elevado porcentaje de humedad y elevadas temperaturas, ya que estos

factores difieren con la resistencia del alma, hacindola dbil hasta punto tal que se

pueda cortar. Para ello, se utilizan almas metlicas, que no se ven afectadas con estos

ltimos factores.

Notacin[editar]

La composicin de un cable viene expresada por una notacin compuesta de tres cifras,

por ejemplo 6x19+1Seale.La primera indica el nmero de cordones del cable, la

segunda el nmero de alambres de cada cordn y la tercera el nmero de almas textiles.

La palabra Seale indica una disposicin especial de los cordones, que veremos en las

clases de arrollamientos.

Si el alma del cable es metlica formada por alambres, se sustituye la ltima cifra por

una notacin entre parntesis que indica la composicin de dicha alma. Por ejemplo,

6x19+(7x7+0). Cuando los cordones o ramales del cable sean otros cables, se sustituir

la segunda cifra por la notacin que seale su composicin, tambin entre parntesis.Por ejemplo, 6x(6x7+1)+1.

Arrollamiento[editar]

Los alambres de los cordones estn colocados en forma de hlice alrededor de un

alambre central, formando una o ms capas.

El paso del cordn es la longitud que abarca una vuelta completa del alambre alrededor

de su ncleo central. Esta distancia se mide paralelamente al eje del cordn. En los

cables corrientes, las distintas capas de alambres que forman los cordones tienen pasos

diferentes.

Los cordones, a su vez estn colocados en el cable en forma de hlice alrededor del

alma. El paso de hlice que describe un cordn es el paso del cable.

Clases de arrollamiento[editar]

Arrollamiento cruzado izquierda.

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Arrollamiento cruzado derecha.

Arrollamiento lang izquierda.

Arrollamiento lang derecha.

Arrollamiento alternado izquierda.

Arrollamiento alternado derecha.

Considerando los sentidos de arrollamiento de los alambres en el cordn, y de los

cordones en el cable, se pueden distinguir:

Arrollamiento cruzado o corriente es aqul en que los cordones estn arrollados ensentido contrario al de los alambres que los forman.

Arrollamiento Lang, los alambres en el cordn y los cordones en el cable estnarrolllados en el mismo sentido.

Arrollamiento alternado, con cordones que estn alternativamente arrollados en elmismo sentido que el cable y en sentido contrario.

Adems estos tres grupos pueden estar arrollados a derechas o a izquierdas.

Preformado[editar]

En el proceso de fabricacin de los cables corrientes, los alambres adoptan la forma de

hlice y ocupan sus posiciones respectivas gracias a unadeformacin elstica,que

origina unas tensiones internas en dichos alambres. Por causa de estas tensiones

internas, al suprimir las ligadas, o al romperse un alambre, los extremos tienden a

recuperar su forma recta primitiva.

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En los cables preformados, tanto los alambres como los cordones sufren durante el

proceso de fabricacin una deformacin permanente, adoptando la forma de hlice de

acuerdo ya con la posicin que habrn de ocupar en el cable.

Al suprimir la deformacin elstica se eliminan las tensiones internas existentes en los

alambres de los cables no preformados y que contribuyen a la rotura de dichos alambrespor fatiga.

Las principales ventajas de los cables preformados son:

Mayor flexibilidad, ya que al curvarse no se sumarn las tensiones internas defabricacin al esfuerzo de flexin debido al arrollamiento en poleas y tambores. Esto

equivale por tanto a una reduccin de los esfuerzos de flexin.

Evita efectos de cortadura, al no enredarse las puntas de alambre que se rompen porfatiga, no quedan stas aprisionadas entre el cable y las gargantas de las poleas,

evitndose as que corten otros alambres.

Mayor duracin, consecuencia de las dos ventajas anteriores. Fcil manejo. Al cortar un cable preformado los cordones y alambres permanecen en

su sitio al no tener tendencia a descablearse y desenrollarse formando cocas.

Facilita el uso del arrollamiento Lang, al reducir los inconvenientes ms propios dedicho arrollamiento, hace posible adaptarlo en mayor nmero de aplicaciones.

Material[editar]

El alambretrefiladoque se utiliza para la fabricacin de cables se obtiene partiendo de

fermachinede acero Martin Siemens o de acero al horno elctrico. su contenido en

carbono vara generalmente del 0,3% al 0,8% obtenindose dentro de esta gama los

aceros dulces, semiduros y duros.

El ndice de pureza puede variar segn las caractersticas requeridas; no obstante estos

tipos de acero no pueden contener ms de un 0,04% de fsforo y un 0,04% de azufre.

Tipos de cables[editar]

Los cables tambin se pueden clasificar segn su estructura y caractersticas ms

destacadas en los siguientes grupos

Cables espirales o cordones Cables normales Cables de igual paso Cables de cordones triangulares Cables antigiratorios Cables guardines Cables planos Cables semicerrados y cerrados

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Cables espirales o cordones[editar]

Se conocen tambin como cables de simple arrollamiento, en ellos los alambres estn

colocados en una o ms capas arrolladas en forma de hlice alrededor de un ncleo. El

ncleo generalmente lo forma un solo alambre.

Si esta construccin es ya un cable terminado, los alambres de las diferentes capas se

arrollan en sentido alternado a izquierda y derecha y entonces se llama cable espiral.

Cuando es un elemento de otro cable mayor, las distintas capas de alambres se arrollan

en el mismo sentido y entonces se le llama cordn.

En general los cables espirales resisten bien el desgaste por rozamiento al tener una

superficie aproximadamente cilndrica y muy lisa. En ellos se aprovecha bien la seccin

ya que en un dimetro relativamente pequeo se obtiene una capacidad de carga

considerable. Al estar arrollado de forma alterna resiste bien la torsin. Adems tienen

un elevado mdulo de elasticidad.

Al ser poco flexibles se usan fundamentalmente como cables estticos, en cables finos

se emplean para frenos y mandos de vehculos. Se usan tambin como cables carril de

telefricos, cables portadores de puentes colgantes, cables gua en extraccin minera,

contrapeso en ascensores y montacargas.

Cables normales[editar]

Se forman con cordones cilndricos arrollados helicoidalmente en torno a un ncleo o

alma que puede ser de fibra o metlica.

Los cordones de estos cables son de alambres del mismo dimetro y el nmero de

alambres en cada capa aumenta de 6 en 6, en progresin aritmtica. Al ser todos los

alambres del mismo dimetro son cables muy homogneos

Las torsiones de las distintas capas tienen todas el mismo sentido y estn arrolladas con

el mismo ngulo de cableado, de esta manera los pasos de las distintas capas son

diferentes y proporcionales a los dimetros medios de cada capa.

Al tener las capas de alambres diferentes pasos, cuando soportan una presin los

alambres se cruzan y entallan entre s, produciendo esfuerzos de flexin al doblar el

cable.

En estos cables el esfuerzo a la traccin se reparte de manera uniforme entre todos los

alambres al estar arrollados con el mismo ngulo de cableado.

Su campo de aplicacin es muy extenso, su limitacin en el uso viene dada por su poca

flexibilidad

Cables de igual paso[editar]

Las distintas capas de alambres que forman sus cordones estn cableadas bajo el mismo

paso, por ello los alambres de los cordones de las distintas capas no se cruzan entre s y

se apoyan a lo largo de toda su longitud en las ranuras que se forman entre cada dos

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alambres contiguos de la capa inferior. Su aspecto exterior es igual al de los cables

normales y es preciso observar su seccin para poderlos diferenciar.

Las composiciones ms frecuentes son:

Seale Warrington Relleno

En general los cables de igual paso gozan de mayor flexibilidad, gran resistencia a la

compresin lateral y una elevada carga de rotura.

Cables de cordones triangulares[editar]

Estos cables estn formados por seis cordones de forma aproximada a un tringulo

equiltero.

Cables antigiratorios[editar]

El cable de acero convencional bajo la accin de una carga gira sobre su propio eje. Este

fenmeno se debe al arrollamiento en hlice de los alambres y cordones, y al sentido de

giro, que es opuesto al sentido de arrollamiento del cable, de modo que el cable

convencional tiende siempre a desenrollarse mediante giro.

Cuando la altura del izaje es considerable (dependiendo del dimetro del cable y otros

factores), este problema comienza a adquirir importancia y en los sistemas de dos o ms

lneas, es muy probable que los cables se enrosquen entre s.

Esto genera una condicin altamente daina para el cable y peligrosa para la seguridad

de las personas. Hay instalaciones que resuelven este problema utilizando cables de

torsin derecha e izquierda, trabajando en pares, haciendo la salvedad de que en general

los cables de torsin izquierda se fabrican solamente sobre pedido.

En la mayora de los casos, en cambio, la solucin consiste en utilizar cables de acero

antigiratorios. En resumen estos cables se emplean para levantar cargas no guiadas (que

pueden rotar libremente), con alturas de izamientos considerables. El diseo y tipo

constructivo de estos cables se basa en componer elementos cuyos momentos torsores

se equilibren unos a otros, produciendo una resultante prcticamente nula.

Los diseos ms utilizados son los llamados multicordones, entre los cuales el ms

popular es el 18x7+ 1x7, usualmente llamado 19x7. En este diseo se componen dos

capas de 6 y 12 cordones respectivamente, sobre un alma de un cordn, siendo todos

estos cordones prcticamente iguales, de 7 alambres cada uno. El resultado es un cable

de propiedades altamente antigiratorias, con una excelente resistencia a la traccin, con

mediana flexibilidad y resistencia al aplastamiento. Existen otras posibles

construcciones, todas basadas en el mismo principio. La construccin 34x7 es ms

flexible y ms eficiente como antigiratoria, aunque tambin es algo menos estable.

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Seleccin de cables antigiratorios[editar]

No existen reglas precisas para determinar cuando utilizar un cable antigiratorio. En

primera instancia es conveniente considerar la experiencia obtenida con cables usados

anteriormente en la misma instalacin o equipo. Cuando no existe tal experiencia, o en

caso de dudas, existen algunos diagramas y frmulas aplicables, aunque sus resultadosson solamente de carcter orientativo. La variables que inciden en la determinacin son:

altura de izaje. dimetro del cable. dimetro de las poleas. nmero de lneas. disposicin de las poleas. torque especfico del cable.

Se recomienda no utilizar cables antigiratorios cuando la carga est guiada (impedida de

rotar) y adems conviene tener presentas algunas precauciones especficas adicionales.Por ejemplo, debido a su particular diseo, los cables antigiratorios presentan marcadas

diferencias en comparacin con los cables de 6 cordones. La forma en que se

comportan, se desgastan y se rompen, difiere respecto a las construcciones

convencionales. Esto trae aparejada la necesidad de utilizar criterios de manipulacin,

uso e inspeccin especficos.

Manipulacin de cables antigiratorios[editar]

Deben ser consideradas todas las recomendaciones mencionadas para la manipulacinde cualquier cable, con especial atencin, a que el cable antigiratorio debe mantenerse

siempre acondicionado en bobinas y no en rollos.

Cuando es inevitable hacer un rollo, el mismo debe ser debidamente zunchado o atado,

y al desenrollarlo se debe hacer rodar el rollo en forma vertical hasta que el cable est

completamente en lnea recta en el suelo. Se debe prestar especial atencin a no

introducirtorsinen el cable durante el manipuleo o la instalacin. Todos los extremos

deben llevar una, dos o tres slidas ataduras con alambre, segn el dimetro, excepto

que los mismos se encuentren soldados.

Instalacin de cable antigiratorio[editar]

Los cables de acero antigiratorios son propensos a anudarse, aplastarse y

desequilibrarse, en las caractersticas formas de colapso de alma y jaula de pjaro.

Se debe poner nfasis en evitar las prcticas operativas que posibiliten llegar a dichas

situaciones. Un aspecto fundamental es el mtodo de instalacin, pues muchos de los

problemas se manifiestan cuando el cable est recin instalado. En general valen las

mismas recomendaciones que se dan para la instalacin de cualquier otro cable, con el

agregado de las siguientes:

en todo momento mantener el cable bajo tensin, frenando suavemente la bobinaque entrega el cable al sistema.

si el pasado por el sistema se efecta tirando del cable nuevo con el viejo, la conexinentre ambos debe tener la posibilidad de girar.

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Condiciones de entorno de la instalacin y operacin:

Para la construccin 19x7, el dimetro mnimo de enrollamiento debera ser de 30 a 40

veces el dimetro del cable, aunque es un hecho que muchos equipos se fabrican con

relaciones menores.

En las instalaciones con dimetros menores es preferible adoptar un cable de

construccin 34x7 o verificar a fondo si se puede emplear un cable de construccin

convencional. Los cables antigiratorios deben permanecer siempre bajo tensin.

Las descargas, sobre todo si son bruscas, son perjudiciales para el cable. Si no se cuenta

con una pasteca suficientemente pesada, se recomienda usar contrapesos adicionales o

bolas de contrapeso, en los casos de una sola lnea.

No debe inducirse rotacin alguna sobre la carga. Dicha rotacin podra producir un

desbalanceo de los momentos torsores de los cordones de hlices contrapuestas,

provocando deformaciones en el cable.

Una prctica desacertada es colocar uniones giratorias o destorcedores en el anclaje del

extremo muerto. La libre rotacin del cable causar una reduccin de la resistencia,

desequilibrio de la carga y el posible desbalanceo del par del cable.

El ngulo de desvo entre las poleas y el tambor no debe exceder de 1,5. Es altamente

preferible utilizar tambores ranurados y con la menor cantidad de camadas de cable.

Los extremos del cable deben estar firmemente anclados con la seccin transversal

completa y slidamente retenida.

El mtodo ideal es con terminales de relleno. Si se usan terminales con cua, es

recomendable soldar las puntas del cable o adquirir el mismo con los extremos

ahusados. Las grampas prensacable si bien son muy utilizadas, no son el mejor mtodo

de fijacin.

Inspeccin de cable antigiratorio[editar]

Los criterios de inspeccin del cable de acero antigiratorio tambin difieren de losconvencionales. Cualquier pequea reduccin del dimetro debe ser atendida con sumo

cuidado.

El criterio de recuento de los alambres rotos tambin difiere y una vez alcanzado el

punto de retiro de servicio, los cables antigiratorios dejan menos tiempo disponible

hasta su rotura que los cables convencionales.

Cables guardines[editar]

Se podran denominar como cables de cables, ya que estn formados por varios cables,

llamados ramales, arrollados helicoidalmente alrededor de un alma central de fibra o

metlica.

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Cables planos[editar]

Los cables planos se denominan tambin trenzas de cable o cables de cinta, se

componen de varios cables o ramales de 4 cordones cada uno, dispuestos en paralelo

uno junto al otro y cosidos entre s mediante alambres de costura. Normalmente los

ramales se disponen en nmero par y se eligen de manera que sus arrollamientospresenten alternativamente torsin a la derecha y a la izquierda. Los cables planos

pueden estar cosidos con costuras simples o con dobles costuras.

Cables semicerrados y cerrados[editar]

Son cables de un solo cordn, formado generalmente por varias capas de alambres

redondos recubiertos por una o ms capas de alambre de forma. Cuando el perfil de los

alambres de la ltima capa tiene forma de X se colocan alternando con alambres

redondos y el cable se llama semicerrado. Cuando el perfil de los alambres tiene forma

de Z, son todos iguales y encajan unos con otros, llamndose entonces cable cerrado.

Igual que en los cables espirales, las capas de alambres de los cables cerrados se cablean

alternativamente a derecha y a izquierda con el fin de reducir su reaccin a la torsin.

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