EJEMPLO CABLE METALICO I

Título:	CABLES DE ACERO
Subtítulo	EJEMPLO DE APLICACION 1
Fecha de realización:	26/08/2023
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	ELEMENTOS DE MAQUINAS
Código:	DIS-ELE-CAA-02-01

INDICE

1 EJEMPLO 1
2 EJEMPLO 2
3 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	26/08/2023	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

CABLES DE ACERO

1 EJEMPLO 1

Se desea construir una eslinga con una longitud entre extremos de 2 metros para uso en labores de izaje y debe soportar una carga de 2 ton. Para la elaboración de los ojales de la eslinga se utilizara sujeta cables tipo U y guarda cabos. Determine el diámetro del cable y tipo de cable más apropiado para la construcción de la eslinga.

Resolución:

Para la construcción de eslingas con cables de acero, generalmente la industria utiliza dos tipos de construcciones 6 x 19-FC y 6 x 36WS-FC, aunque también se puede utilizar ambas construcciones con alma de acero, pero para nuestros fines y de modo que sea más fácil su construcción, utilizaremos 6 x 19-FC. El trenzado será cruzado derecho, de uso general.

El factor de seguridad será de 5:1 (Este factor es que generalmente manifiestan los diferentes productores de eslingas en sus catálogos.)

Para la resistencia del cable, utilizaremos uno de tipo EIP (Grado 1960), el cual de similar manera, es de amplio uso en la industria de elaboración de eslingas.

Debido a que el ojal será realizado mediante sujeta cables, el rendimiento de este tipo de conexión, de acuerdo a la tabla 22 – TERMINALES I, es del 80%.

La tensión estática total (T), estará dada por la ecuación 5, con la salvedad de que como el cable no pasa por ningún sistema de poleas, (fs1, fs2, fs3 = 0). Además, se desconoce qué tipos de accesorios se utilizaran con el manejo de la eslinga, para fines prácticos se tomará un 2% de la carga muerta. Para la carga dinámica, se considerara el caso más desfavorable, con una velocidad de carga mayor a los 1.6 m/s con lo cual fs4 = 1.15 (Tabla 14 - SELECCION CABLE DE ACERO I)

Entonces:

Tomando en cuenta que el rendimiento del ojal por medio de sujeta cables es del 80%, la ecuación anterior será convertirá en:

Para una primera aproximación, asumiremos que el peso del cable es cero, por lo cual para Tw = 2 ton, obtendremos:

Utilizando la fórmula 3, con un factor de seguridad n = 5:

Tomando como referencia el Catalogo de la empresa IPH, para AFS (Alma de Fibra Sintética)

REF.: Cables de Acero para Uso General - IPH

Tomamos el valor más cercano mayor, que en nuestro caso sería el diámetro de 16 mm para un Fmin = 16.9 ton.

Revisamos considerando ahora el peso propio del cable, para lo cual necesitamos la longitud del mismo. Para el diámetro de 16 mm que es equivalente a 5/8” y utilizando la tabla 23 – TERMINALES II, obtenemos que la cantidad mínima de sujeta cables es 3 y la longitud a doblar es 12” = 304 mm

La longitud del cable será:

El peso para un cable de 14 mm es de 0.70 Kg/m, entonces:

Recalculando la Tensión Estática Total:

Claramente se puede apreciar que el peso del cable con respecto a la carga muerta es despreciable y lo mismo sucede con los guardacabos. Por lo cual en futuros cálculos se puede obviar estos términos salvo que la longitud del cable sea muy alta.

En resumen se tendrá:

• Cable cruzado derecho Grado 1960 (EIP)
• Diámetro 16 mm
• Construcción 6 x 19 FC
• Longitud 2.61 m @ 2.7 m
• N° de sujeta cables – Mínimo 3 por lado – Tamaño 16 mm
• Marca IPH

2 EJEMPLO 2

Se desea construir una eslinga con una longitud entre extremos de 1.5 metros para uso en labores de izaje. Para la construcción de dicha eslinga se usara un cable existente cuyas características son las siguientes:

• Construcción 6 x 8 FC
• Diámetro 11/16” = 17 mm
• Lang Derecha
• Resistencia 1570 N/mm2

Para la elaboración de los ojales de la eslinga se utilizara terminales prensadas y guarda cabos. Determine la carga máxima que puede soportar la eslinga construida.

Resolución:

El factor de seguridad será de 5:1 (Este factor es que generalmente manifiestan los diferentes productores de eslingas en sus catálogos.)

Debido a que el ojal será realizado mediante conectores prensados, el rendimiento de este tipo de conexión, de acuerdo a la tabla 22 – TERMINALES I, es del 95%.

La tensión estática total (T), estará dada por la ecuación 5, con la salvedad de que como el cable no pasa por ningún sistema de poleas, (fs1, fs2, fs3 = 0). Además, se desconoce qué tipos de accesorios se utilizaran con el manejo de la eslinga, para fines prácticos se tomará un 2% de la carga muerta. Para la carga dinámica, se considerara el caso más desfavorable, con una velocidad de carga mayor a los 1.6 m/s con lo cual fs4 = 1.15 (Tabla 14 - SELECCION CABLE DE ACERO I)

Entonces:

Tomando en cuenta que el rendimiento del ojal por medio de sujeta cables es del 95% y despreciando el peso del cable, la ecuación anterior será convertirá en:

Para cables entre 2 a 60 mm de diámetro, la resistencia a la rotura está definida por la ecuación 1:

El factor K obtenemos de la tabla 11 – SELECCIÓN CABLE DE ACERO I, considerando la construcción 6 x 7 y alma de fibra, con lo cual:

Reemplazando valores obtenemos:

Utilizando la fórmula 3, con un factor de seguridad n = 5:

Anteriormente determinamos que T es igual a:

Resolviendo para Tw:

Para fines prácticos, se recomendara que la eslinga a construir tenga una capacidad de 2 Ton. Esta reducción absolverá cualquier mal manejo o cuidado del elementos y posibles deterioros a futuro. No hay que olvidar que por condiciones del problema se trata de un cable antiguo.

3 BIBLIOGRAFIA

• Cables de acero para uso general - IPH

HACIENDO CLICK EN LA SIGUIENTE FIGURA, PODRÁS DESCARGAR EL PRESENTE DOCUMENTO EN FORMATO PDF, MEDIANTE LA PLATAFORMA DROPBOX.