APUNTES DE INGENIERIA MECANICA: CABLES DE ACERO VI

Título:	CABLES DE ACERO
Subtítulo	TERMINALES I
Fecha de realización:	16/06/2023
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	ELEMENTOS DE MAQUINAS
Código:	DIS-ELE-CAA-01-06

INDICE

1 TERMINALES
1.1 TERMINAL CON AMARRE MANUAL
1.2 TERMINAL CON CASQUILLO
1.3 TERMINAL PRENSADO
2 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	16/06/2023	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

CABLES DE ACERO

1 TERMINALES

Las terminales se han convertido en un accesorio de gran importancia puesto que permiten transferir la carga desde y hacia el cable mediante ellos, además de que facilitan el manejo y manipulación del cable. Cada tipo de terminal tiene sus propias características y cada una se adapta mejor a un tipo de instalación que la otra.

Pero, es necesario mencionar que estas terminales no permiten transferir el 100% de la eficiencia de resistencia del cable, debido principalmente a la forma en que se unió el cable con la terminal. Para reducir la posibilidad de error, los fabricantes de cables de acero han determinado la eficiencia de estos, las cuales se indican en la siguiente tabla que permite calcular la carga que puede soportar el conjunto (cable más terminales) según las características del cable.

1.1 TERMINAL CON AMARRE MANUAL

El amarre manual es la conexión final más antigua utilizada para cables de acero, pero paulatinamente ha sido reemplazando con otros tipos de terminales, aunque este tipo de empalme sigue siendo de gran importancia en grúas de molinos de acero y otras aplicaciones donde trabajan a altas temperaturas.

Las temperaturas de trabajo de terminales manuales en cables de acero con núcleo de fibra están entre -60°C y +100°C. Mientras que cables con núcleo de acero se puede utilizar a temperaturas entre -60°C y +400°C. A temperaturas de entre +250°C y +400°C, la capacidad de elevación de los cables puede reducirse hasta un 75%.

El agarre en este tipo de terminal es causado únicamente por la por fricción entre sí de los alambres del cable y los amarres en los extremos. Hay que destacar que la gran ventaja de esta terminal reside que al incrementar la carga sobre el cable, se incrementa la presión de apoyo entre los alambres y por ende también la fuerza de rozamiento, incrementando la fuerza de amarre de la terminal.

Sin embargo, si el cable de acero es sometido a elevadas cargas de trabajo (más de 15% de la resistencia mínima a la rotura) y luego liberarlo completamente de la carga, existe el peligro de que el empalme se afloje y los alambres se liberen de sus ataduras.

La construcción de una terminal manual se describe con gran detalle en la norma DIN 3089 Parte 1. Cabe señalar que un cable de ocho torones se empalma ligeramente diferente de un de 6 y los cables con núcleo de acero se empalman de manera diferente con uno de alma de fibra. Un empalme se puede ejecutar tanto en la dirección de la construcción, así como en contra de ella.

La operación del amarre requiere una gran destreza puesto que una vez doblado el cable deben deshacerse los torones del ramal corto, para intercalarlos, trenzándolos hábilmente, entre los torones del otro ramal. El trenzado tiene que ser muy regular y apretado, a fin de que, al someter el conjunto de carga, todos los torones trabajen equilibrados.

Es muy importante dar la longitud y el número de pasadas apropiadas al trenzado, si se quiere obtener un terminal de absoluta garantía. Como norma general puede fijarse la longitud del trenzado en 30 veces el diámetro del cable en el que se practica.

1.2 TERMINAL CON CASQUILLO

Consiste esencialmente en un manguito de una aleación especial anticorrosiva de elevadas características de conformación en frío. Este manguito se aplica a presión mediante una maquina empalmadora sobre los ramales de cable que se desea unir y elimina los inconvenientes de las uniones trenzadas a mano y de las efectuadas mediante abrazadera. Las ventajas de la unión con casquillo prensado son:

Gran resistencia. El proceso exclusivo de prensado consigue empalmes que poseen la resistencia completa del cable.
Impermeable y anticorrosivo. El ajuste perfecto alrededor del cable hace imposible la penetración de la humedad y del agua, dificultando la corrosión interna. Además, la aleación del casquillo es inoxidable.
Seguridad. La superficie pulida del casquillo excluye la posibilidad de lesiones, tan frecuentes en las uniones trenzadas, por causa de las puntas salientes.
Los alambres no pueden deshilacharse ni deshilacharse mientras se fabrican los ojales.
El apego es muy fuerte, cuando se hace apropiadamente, incluso más fuerte que el cable de acero.

Para cables de acero especiales, como cables con una capa intermedia de plástico o para aquellos con un alto contenido de fibra en sus torones, diferentes tamaños de terminal podrían requerirse en función de sus factores de llenado, en estos casos es necesario apoyarse en las instrucciones del fabricante.

Al cortar los cables de acero a la medida, se debe asegurar que las secciones de cable que más tarde se encuentran dentro de la abrazadera no se encuentren dañadas y que la longitud de paso no cambie en esa sección. . Un lazo que tiene de tamaño un ancho igual a la mitad de su largo, (Fig. 32) debe tener la longitud de tres diámetros de pasador de fijación o en cualquier caso, no menos de quince diámetros del cable.

Antes de ser transportados a la prensa, los cables de acero a menudo se preparan en un banco de trabajo para evitar que el casquillo se deslice durante el transporte. Para ello, se puede fijar temporalmente los cables ya sea por medio de un martillo, un tornillo de banco o algún dispositivo hidráulico. Se debe tener mucho cuidado para asegurarse de que los lados del casquillo no estén abollados porque si así fueran, podrían colapsar durante el procedimiento de prensado.

Antes de pasar al prensado, se deben limpiar las zonas de contacto y las superficies interiores del troquel. Además, las superficies interiores también deben estar engrasadas para que el material de la terminal pueda fluir sin obstáculos durante el prensado. A continuación, la terminal preparada y sin presionar se coloca en la matriz, se alinea exactamente en la dirección del prensado y finalmente se presiona de una sola vez hasta que las zonas de contacto de las mitades del troquel se encuentren. Después de presionar, cualquier irregularidad que queda en el casquillo debe limarse para evitar lesiones posteriores.

1.3 TERMINAL PRENSADO

Las características son similares a las terminales con casquillo, solamente que a diferencia del casquillo, el prensado se lo realiza sobre un solo cable. Las terminales están construidas de acero al carbono forjado de calidad especial, apropiado para prensado en frío. En promedio la terminal posee una eficiencia de alrededor del 90% el cual varía en función al diámetro del cable y el tipo de núcleo.

Hay muchos diseños de terminales prensadas y varían en función a los requerimientos y necesidades de los clientes. Antes de prensar o armar la terminal, es importante asegurarse de que el orificio del manguito esté libre de virutas. Si queda algo en el orificio, es posible que el cable de acero no se introduzca lo suficiente en el orificio y el manguito podría estar presionado en la posición incorrecta. Como regla general, el cable de acero debe empujarse el orificio en una cantidad igual a entre cuatro y seis veces el diámetro de cable.

Después del prensado es recomendable someter el elemento a una prueba con carga a fin de evitar problemas y riesgo a futuro. Asimismo, también se debe realizar las siguientes inspecciones previas a su uso:

Se debe revisar el manguito del cable, tornillos, pasadores, para detectar grietas, pérdida de amarre y cualquier otro daño.
Se debe examinar cuidadosamente el cable, para detectar signos de corrosión en la base de la terminal. Si el cable está corroído, está propenso a la fatiga, por lo que debe ser reemplazado.
En cualquier cable donde haya uno o más alambres cortados o desgastados cerca o en la base de la terminal, es motivo suficiente para que el cable sea retirado del servicio y reemplazado, y/o reacondicionado, cortándose la sección dañada del cable e instalándose una nueva terminal para eliminar el área fatigada.
Las roturas de alambres que se producen en la base de la terminal, es el resultado de esfuerzos de fatiga concentrados en esa sección localizada.

2 BIBLIOGRAFIA