jueves, 20 de julio de 2023

CABLES DE ACERO IX

Título:

CABLES DE ACERO

Subtítulo

MANEJO Y ALMACENAJE

Fecha de realización:

22/04/2023

Grupo:

DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS

Tema:

ELEMENTOS DE MAQUINAS

Código:

DIS-ELE-CAA-01-09






INDICE

1 MANEJO DEL CABLE DE ACERO
1.1 TRANSPORTE
1.2 ALMACENAMIENTO
1.3 EMBALAJE
1.4 MANIPULEO
1.5 INSTALACIÓN O MONTAJE
1.5.1 INSTALACIÓN O MONTAJE DEL CABLE NUEVO CON AYUDA DEL VIEJO O DE UNO MÁS FINO
1.5.2 INSTALACIÓN O MONTAJE CON CARGA
1.6 LAS PRIMERAS OPERACIONES
1.7 CORTE DE CABLES DE ACERO
2 BIBLIOGRAFIA


 

Fecha

Autor

Observaciones

 

22/04/2023

Ing. Juan Carlos Miranda Rios

Documento Base

Rev.01

 

 

 

Rev.02

 

 

 

 

 

 

 


CABLES DE ACERO

1 MANEJO DEL CABLE DE ACERFO

Muchas veces se considera al cable de acero, simplemente como una carga pesada, incomoda o poco importante que puede ser tratada con desaprensión y sin ningún cuidado. Esto no es para nada así, pues la integridad de los alambres y su perfecta disposición en la sección del cable, pueden verse afectada por los golpes o movimientos durante el transporte y uso.

1.1 TRANSPORTE

Cuando se manipula un cable de acero, el primer problema que suele surgir es justamente al recibirlo. Ya sea por descuido o falta de tiempo, la horquilla de un montacargas se coloca bien por debajo del carrete o bien por dentro de la bobina. En ambos casos, esta acción puede dañar la superficie del cable.

Siendo que el daño no se descubra hasta mucho más tarde y se haga responsable de este daño al fabricante. Lo que se recomienda es cuando se reciba el cable en carretes o bobinas, deberá evitarse que éste entre en contacto con ganchos metálicos o con las uñas del montacargas o equipo pesado que se esté usado al efecto. También se puede emplear otros medios, como ser la utilización de eslingas textiles o el uso de una barra de apoyo situada en el eje del tambor.


1.2 ALMACENAMIENTO

Las bobinas pueden guardarse tanto en posición vertical como horizontal. En este último caso no debe olvidarse colocar tacos para poder tomarlas por debajo con las uñas de un montacargas. Los rollos pueden colgarse de perchas o apoyarse en estantes. Evite en lo posible el contacto del cable con el suelo, para ello haga uso de los pellets de manera, los cuales protegerán al cable contra posibles derrames o filtración de agua dentro de las instalaciones. En todos los casos es altamente recomendable el almacenamiento bajo techo. Si se prevé que se va a guardar un cable sin servicio por un tiempo prolongado, es conveniente hacerle una re-lubricación.


Si es inevitable su almacenamiento en el exterior, los cables deberán estar cubiertos de tal manera que no pueda penetrar la humedad que originaría problemas de corrosión. Aunque el plástico protege a los cables contra la lluvia, puede formarse una condensación en el interior que los dañaría de forma permanente. Para evitar esto último, se recomienda el uso de telas impermeables transpirables.

Otro aspecto fundamental en el almacenamiento es el cuidado de la identificación, no solamente de las características del cable, sino también del número de bobina a efectos de trazabilidad del producto

1.3 EMBALAJE

En la medida de lo posible, se recomienda mantener los embaces originales.


1.4 MANIPULEO

Cuando se instalen cables de acero deberá tenerse mucho cuidado de que éstos se vayan desenrollando sin daño de la bobina o carrete y de que no se hayan producido torsiones o daños exteriores.

Desenrollado del cable de acero del carrete

Si el cable se ha suministrado en rollo, deberá ser desenrollado con ayuda de un argadillo (plataforma giratoria) o haciéndolo rodar sobre el suelo como un aro. En este último caso, asegúrese de que el suelo esté limpio, ya que la arena o piedrecillas se pegarían a la grasa del cable y podrían dañar a los alambres cuando el cable pase por las poleas.

Desenrollado del cable de acero de una bobina

Debería utilizarse una plataforma giratoria (argadillo) para desenrollar un cable de su bobina o carrete. Otro método aceptable para desenrollarlo sería el montar la bobina sobre un eje provisto con dos soportes.

Suele recomendarse rodar la bobina sobre el suelo, pero en la práctica, esto no funciona demasiado bien, ya que se desenrolla menos cable de la bobina que el recorrido de la misma, por lo que será necesario que el operario arrastre el cable a la vez que rueda la bobina.


Bajo ninguna circunstancia se deberá estirar el cable del rollo mientras éste yace inmóvil en el suelo, ni sacar espiras sobre la cabeza de la bobina, porque este procedimiento introduce inevitablemente una torsión en el cable por cada espira desenrollada.


Cada torsión cambiará la longitud del paso de cableado y cordoneado; al mismo tiempo son también alteradas las proporciones longitudinales de los elementos constitutivos del cable y finalmente, la distribución de los esfuerzos dentro del cable. Un cable que haya sido desenrollado por los costados del rollo o de la bobina se resistirá a la introducción de estas torsiones adicionales y formará lazos. Cuando se tense el cable, estos lazos se convertirán en irreparables cocas. Los cables de acero con estas cocas no ofrecerán seguridad en el trabajo y deberán ser desechados.


Pasando cable de una bobina a otra

Al pasar el cable de una bobina a otra, o de una bobina al tambor de una máquina, 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 tensión, 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 conexión entre ambos debe tener la posibilidad de girar.

En tambores lisos, se debe cuidar muy especialmente el devanado de la primera capa. Para ayudar a juntar las espiras se puede utilizar una maza de madera, o maza común con una tabla de madera intermedia. Una vez completada la instalación, es conveniente hacer algunos ciclos de asentamiento con baja carga.


Si no se sigue estrictamente este procedimiento, el cable tenderá a torcerse entre la bobina y el tambor o bien más adelante, durante su servicio, intentará recuperar su situación inicial. En ambos casos, pueden ocurrir cambios de estructura de los cables.


1.5 INSTALACION O MONTAJE

La manera más ventajosa de instalar un cable varía de un sistema a otro. En cualquier caso, deberá elegirse un método (teniendo en cuenta los costos) que garantice el mínimo riesgo de introducción de torsiones y que evite daños al cable por contacto con elementos de la instalación.

En algunas máquinas puede ser recomendable desmontar primeramente el cable viejo y luego introducir el nuevo. En otros casos, especialmente en máquinas de mayor tamaño, se recomienda montar arrastrando el cable nuevo con el viejo.

Otra posibilidad, especialmente en el primer montaje de un cable, es la utilización de uno de menor diámetro, con cuya ayuda, se montará el cable correspondiente. Este método es recomendable en las instalaciones de maquinaria nueva.

En cada caso particular es necesario estudiar cuidadosamente si el cable debe pasarse a través de todos los elementos de la instalación o, por el contrario, debe enrollarse primero desde el rollo o la bobina al tambor y pasarlo después a lo largo de la instalación.

Si un extremo del cable va provisto de un accesorio, no existe otra posibilidad que tirar del extremo suelto del cable a través de todo el sistema de poleas.

1.5.1 INSTALACION O MONTAJE DE UN CABLE NUEVO CON AYUDA DEL VIEJO ODE UNO MAS FINO

Si se introduce el nuevo cable en la instalación con ayuda del cable viejo o con uno de menor diámetro, deberá asegurarse de que la conexión de estos cables sea totalmente segura. Además, habrá que asegurarse de que el cable más fino no pueda girar. Para este fin se recomienda el empleo de cables antigiratorios de acero o sogas de fibra de tres cordones. Cuando se emplean cables convencionales, habrá que asegurarse de que éstos tengan la misma dirección de torsión o cableado que la del nuevo a instalar.

Si se instala el nuevo cable con ayuda del anteriormente utilizado, suelen soldarse los dos extremos de los cables. Una conexión de este tipo puede transmitir las torsiones del cable viejo que se encuentra en la instalación al cable nuevo. Con este método de montaje puede resultar seriamente dañado el cable nuevo. Hay muchas más razones por las que este procedimiento resulta altamente problemático.

Aunque es cierto que la unión por soldadura con electrodos especiales ofrece resultados aceptables en las pruebas de tracción simple, sin embargo, a causa de la excesiva longitud de la zona rígida de empalme, podría romperse la propia unión por la enorme fuerza de curvatura que se produce cuando rueda por las poleas.

Si se hace esta conexión, debería incrementarse la seguridad mediante la utilización de un “dedo chino”. Resulta menos problemático conectar los cables por soldadura a anillas o eslabones de cadena, las cuales pueden ser conectadas mediante cordones o cables muy finos.


Esta conexión proporciona una capacidad de carga satisfactoria, resulta muy flexible y evita la transmisión de la torsión del cable viejo al nuevo. Cuando se utilizan dos cordones para colocar el cable en su sitio, éstos indicarán la intensidad de giro o torsión en el cable viejo en base al número de vueltas que se hayan producido en dichos cordones durante el proceso de instalación.

Otra posibilidad es conectar los extremos del cable con “dedos chinos”. Estos son fundas tubulares elaboradas a base de cordones trenzados que se colocan sobre los extremos de los cables y después se sujetan en sus extremos con cinta. Bajo carga, los “dedos chinos” se contraerán y mantendrán unidos a los extremos de los cables por fricción.


Cuando se instale un cable de torsión Lang hay que tener cuidado de que los “dedos chinos” pueden desenrollarse del cable como una tuerca lo hace de un tornillo. Es muy útil enrollar una cinta a lo largo de toda la longitud del cable a cubrir con el “dedo chino” con el fin de aumentar la fricción.

1.5.2 INSTALACION O MONTAJE CON CARGA

Para obtener un perfecto rebobinado con capas múltiples de cable sobre el tambor, es muy importante -particularmente con el llamado rebobinado “Lebus” - aplicar un contrapeso al cable durante la instalación o montaje.

Si no se aplica un contrapeso, es decir, si las primeras capas no están bajo tensión, éstas podrían quedar demasiado flojas de manera que las capas superiores pudieran encajarse en las capas inferiores cuando trabajen con carga. Esto podría dañar seriamente el cable. El cable no enrollado hasta podría quedar atenazado de tal forma que pudiera invertirse súbitamente la dirección de bobinado durante el proceso de desenrollado. El resultado sería la brusca elevación de la carga que en ese momento estaba trabajando.

Se recomienda una tensión de montaje entre 1% y 2% de la carga mínima de ruptura de los cables. En muchos casos es suficiente con enrollar el cable normalmente para después desenrollarlo y volverlo a enrollar con ayuda de una carga exterior. En otros casos sin embargo, cuando por ejemplo se levanta o monta una grúa torre que aún no ha alcanzado su máxima altura, el procedimiento mencionado arriba no es válido. En estos casos la tensión deberá ser ya aplicada cuando se monte o instale el cable. Se podrá obtener una tensión suficiente del cable colocando una simple plancha contra los laterales de la bobina o carrete o mediante un disco de freno sujeto a la bobina.


Los cordones de frenado (de cáñamo con alma metálica) serán suministrados por el fabricante del cable. Bajo ninguna circunstancia se tratará de conseguir la tensión bloqueando el cable, por ejemplo, entre dos planchas. Cambios de estructura deformarían el cable sin posibilidad de reparación.


1.6 LAS PRIMERAS OPERACIONES

Después de que el cable haya sido instalado y antes de someterlo a su carga de trabajo, se recomienda llevar a cabo varias maniobras de ciclo normal operacional bajo cargas ligeras. El cable nuevo quedará asentado, es decir, que los elementos que lo componen podrán situarse y ajustarse por sí mismos a las condiciones reales de trabajo.

Es lamentable que en la práctica, muy a menudo, se hace justamente lo contrario a esta recomendación: con bastante frecuencia se llevan a cabo pruebas de sobrecarga del cable con cargas por encima de la carga de seguridad de la instalación.

1.7 CORTE DE CABLES DE ACERO

Existen varios métodos para cortar un cable de acero, en cada caso, ciertas precauciones deben ser tomadas en cuenta. Por un lado, un adecuado amarre debe ser realizado en ambos lados del lugar donde vaya a realizarse el corte. Si el amarre es inadecuado o deficiente, los puntos de amarre terminas distorsionados o sueltos, y los torones pueden soltarse. Consecuentemente, cuando el cable entre en servicio, existirá un inadecuada distribución de carga en los torones, lo cual puede conducir a una reducción en la vida útil del cable.

Existen dos métodos ampliamente utilizados para amarran el extremo de un cable. El diámetro del alambre de amarre y la longitud de amarre dependen del diámetro del cable, pero la longitud del amarre nunca debe ser menor que el diámetro nominal del cable.

Para cables preformados, un amarre a cada lado del corte es normalmente suficiente; pero para aquellos cables que no son preformados, es necesario al menos dos grupos de amarre. Estos amarres deben estar separados un distancia equivalente a 6 veces el diámetro del cable.


La tabla siguiente indica la longitud de amarre y el diámetro del alambre de amarre sugerido para el uso en la mayoría de las aplicaciones comunes:


Las cortadoras manuales son suficientes para cables de hasta 8 mm de diámetro. Para medidas mayores, son necesarias cortadoras mecánicas o hidráulicas. El mejor método consiste en utilizar una cortadora de disco de alta velocidad (amoladora).

A no ser que el cable sea de desecho, no se recomienda la utilización del soplete. Un descuido en el corte podría perjudicar al equilibrio de tensiones del cable, destruyéndolo. Esto es especialmente importante cuando se cortan cables antigiratorios donde sus cordones pueden estar deliberadamente no preformados a causa de las especificaciones de fabricación.


2 BIBLIOGRAFIA
  • Wire Rope Technology Aachen – Manipulación, Montaje y Mantenimiento de los Cables de Acero - Ing. Dipl. Roland Verreet.
  • Wire Rope User Manual – American Iron and Steel Institute
  • Catalogo Cables de Acero 2017 – Cables y Eslingas
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