Cable de acero

Bobina de cable de acero trenzado.

Un cable de acero es un tipo de cable mecnico formado un conjunto de alambres de acero o hilos de hierro que forman un cuerpo nico como elemento de trabajo. Estos alambres pueden estar enrollados de forma helicoidal en 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 cables guardines, o bien acoplarse uno al lado del otro, para formar los cables planos.
ndice
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1 Caractersticas fundamentales

o o

1.1 Dimetro 1.2 Composicin

1.2.1 Almas o ncleos 1.2.2 Notacin

1.3 Arrollamiento

1.3.1 Clases de arrollamiento

1.4 Preformado

1.5 Material

2 Tipos de cables

o o o o o

2.1 Cables espirales o cordones 2.2 Cables normales 2.3 Cables de igual paso 2.4 Cables de cordones triangulares 2.5 Cables antigiratorios

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2.5.1 Seleccin de cables antigiratorios 2.5.2 Manipulacin de cables antigiratorios 2.5.3 Instalacin de cable antigiratorio 2.5.4 Inspeccin de cable antigiratorio

2.6 Cables guardines 2.7 Cables planos 2.8 Cables semicerrados y cerrados

Caractersticas fundamentales[editar editar cdigo]

Dimetro[editar editar cdigo]
Se considera dimetro de un cable a la circunferencia circunscrita a la seccin del mismo, 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 editar cdigo]

Combinando la disposicin de los alambres y los cordones se obtienen cables de composiciones muy diversas. Los fabricados con alambres gruesos resisten bien el desgaste por rozamiento, pero tienen una gran rigidez y son poco resistentes a la flexin. Los cables compuestos por un gran nmero de alambres finos son muy flexibles, pero poco resistentes al rozamiento y a lacorrosin.

Almas o ncleos[editar editar cdigo]

El alma del cable es el soporte de tamao y consistencia aptos para ofrecer un apoyo firme 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 editar cdigo]

La composicin de un cable viene expresada por una notacin compuesta de tres cifras, por ejemplo 6x19+1 Seale. 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 editar cdigo]

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 editar cdigo]

Arrollamiento cruzado izquierda.

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 en sentido contrario al de los alambres que los forman. Arrollamiento Lang, los alambres en el cordn y los cordones en el cable estn arrolllados en el mismo sentido. Arrollamiento alternado, con cordones que estn alternativamente arrollados en el mismo sentido que el cable y en sentido contrario.

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

Preformado[editar editar cdigo]

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. 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 alambres por fatiga. Las principales ventajas de los cables preformados son: Mayor flexibilidad, ya que al curvarse no se sumarn las tensiones internas de fabricacin 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 por fatiga, 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 de dicho arrollamiento, hace posible adaptarlo en mayor nmero de aplicaciones.

Material[editar editar cdigo]

El alambre trefilado que se utiliza para la fabricacin de cables se obtiene partiendo de fermachine de 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 editar cdigo]

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

Cables espirales o cordones[editar editar cdigo]

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 editar cdigo]

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 editar cdigo]

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 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 editar cdigo]

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

Cables antigiratorios[editar editar cdigo]

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.

Seleccin de cables antigiratorios[editar editar cdigo]

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 resultados son 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 editar cdigo]

Deben ser consideradas todas las recomendaciones mencionadas para la manipulacin de 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 introducir torsin en 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 editar cdigo]

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 bobina que entrega el cable al sistema. si el pasado por el sistema se efecta tirando del cable nuevo con el viejo, la conexin entre ambos debe tener la posibilidad de girar.

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 editar cdigo]

Los criterios de inspeccin del cable de acero antigiratorio tambin difieren de los convencionales. 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 editar cdigo]

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.

Cables planos[editar editar cdigo]

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 arrollamientos presenten 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 editar cdigo]

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.