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Cable / cables metálicos / transmisión.

Los cables metálicos se fabrican en dos tipos. El de torcido normal o estándar, y el llamado "Lang".

 

1.- CABLES NORMALES O ESTANDAR.
En estos, los alambres están torcidos en un sentido para formar cordones o torones, estos a su vez se tuercen en sentido contrario para formar el cable, en el cable terminado los alambres quedan visiblemente paralelos al eje geométrico del cable, los cables de torcido normal no forman dobleces ni se destuercen, y son fáciles de manejar por lo cual son los más usados.

Los cables estándar se hacen con alma de cáñamo, que soporta y sirve para lubricar los torones. Cuando los cables están sometidos a calor, deben utilizarse los de centro de acero o de centro de torón de alambre.

 

2.- CABLES LANG.
En éstos, los alambres de cada torón y los torones están torcidos en el mismo sentido por lo que los alambres se ven como diagonales en el cable. Este tipo de cables es más resistente al desgaste por abrasión y a la fatiga que los de torcido normal, pero tienen más tendencia a formar cocas y destorcerse.

Un cable puede fallar si la carga estática excede la resistencia última del cable. En cambio una falla de fatiga se manifiesta primero como unos cuentos cables rotos de la parte exterior del cable.

 

DESIGNACIÓN.
Ejemplo, cable de arrastre de 1 1/8 pulg. 6x7. El primer número es el diámetro del cable (en este caso, uno un octavo de pulgada). El segundo y el tercero son el número de torones y el número de alambres en cada torón respectivamente.

 

3.- CÁLCULO POR RESISTENCIA ESTÁTICA
La tabla "A" es una guía para seleccionar un cable de acuerdo a la tensión que debe soportar. El diámetro mínimo del cable se calcula con la formula:

 

                            d = 1.13 * (n*Tmx / R) 1/2

 

donde: d = diámetro del cable (mm)
             Tmx = tensión máxima que soporta (Kgf)
             R = resistencia del cable dada por la tabla"A" (Kgf/mm2)
             n = factor de seguridad (tabla "B")

 

Ejemplo: seleccionar un cable de arrastre capaz de soportar una tensión estática de 1000 Kgf , el factor de seguridad es de 6.

Solución: de la tabla "A", seleccionamos un cable para arrastre, de "acero para arado" que tienen una resistencia de 62 kgf/mm2 (88 Kip/pulg2) el diámetro será:

 

                 d = 1.13 * (6 * 1000 / 62) 1/2 = 11.12 mm

 

Seleccionamos el diámetro más próximo de cable disponible esto es uno de 7/16 pulg 6x7 con un diámetro mínimo de polea igual de acuerdo con la misma tabla a:

 

                  42*d = 42x11.11 mm = 466 mm

 


 

4.- CÁLCULO POR RESISTENCIA A LA FATIGA


Este cálculo es más complicado a manera de guía diremos que el diámetro de un cable para vida infinita es:

 

                  d= 5.77 ( Tmx / Sut)1/2

 

Este diámetro es válido siempre que:

 

                      D/d = 60

 

Donde: Tmx= fuerza máxima que puede resistir el cable (Kgf)
              D = diámetro de la polea (mm)
             d = diámetro del cable (mm)
            Sut = Resistencia ultima a la tracción del alambre del cable

                    = 140 Kgf/mm2 para acero de arado mejorado y
                   = 175 Kgf/mm2 para acero de arado simple.

Nota que en el cálculo por resistencia a la fatiga NO se incluye ningún factor de seguridad.

 

Para valores de "D/d = 30", la vida del cable se acorta hasta EN UN 80%, y para D/d=50 hasta EN UN 40%. Esto significa que un cable con D/d =50 durara tres veces más que un cable con D/d=30.

 

5.- Es de suma importancia que los procedimientos de inspección y lubricación del cable se lleven a cabo regularmente durante todo el tiempo de servicio del cable.

 


                             TABLA "A"
APLICA PARA EL CALCULO POR RESISTENCIA ESTÁTICA

DATOS DE CABLE METÁLICO DE DIÁMETRO (1/4 - 1 1/2")


                         diam min                                                                 R resistencia
cable               polea                    material                 dw            (Kgf/mm2)


6x7                    42 d                acero monitor                       d/9                 70
(arrastre)                                 acero de arado                     d/9                 62
                                                  acero dulce de arado          d/9                 54

6x19 de         26d-34d           acero monitor                  d/13-d/16           75
izaje                                         acero de arado                d/13-d/16           65
estándar                                 acero dulce                       d/13-d/16          56

6x37 flexi-         18d               acero monitor                       d/22                62
ble especial                          acero de arado                    d/22                 65

 

Notas:
a) d = diámetro del cable, dw = diámetro del alambre del cable
b) La resistencia está basada en el área transversal nominal del cable (basada en "d")
c) Los diámetros mínimos de polea de la tabla se basan en una relación diámetro de la polea/diámetro del alambre (D/dw= 400).
d)Tratándose de elevadores y montacargas o malacates de minas, D/dw se toma generalmente de 800 a 1000. Si la relación fuese menor que 200, las cargas pesadas pueden deformar permanente el cable.

 

                       

                          TABLA "B"


FACTORES MÍNIMOS DE SEGURIDAD (n)
cables de vía                                             3.2
retenidas o vientos                                  3.5
para tiros de mina hasta 500 pies       8
para izaje o elevación                             5
para arrastre o tracción                         6
para grúas y cabrias                             6
para montacargas                                7
silos de granos                                    7.5

*para condiciones de carga ANORMALES deben aumentarse estos valores, puesto que se han establecido para las condiciones de carga, de ambiente y de lubricación mas favorables.
 

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