PROCORSA
Promotora Comercial de las Artes Graficas
Esta empresa pertenece al Grupo Imperial del consorcio Fuentes con aproximadamente 20 años de servicio a la comunidad.
Actualmente la empresa cuenta con 65 empleados cubriendo los dos turnos entre el personal administrativo y el de producción.
Como su nombre lo dice esta empresa se dedica a las artes graficas, como algunos ejemplos de su producción están la impresión a color de folders, volantes, trípticos, periódicos, catálogos, folletos, tabloides, boletines, posters, etiquetas, calendarios, manuales, acabados especializados, barniz U.V. y revistas, todos ellos a gran escala.
Entre sus clientes potenciales esta el Grupo Smart, El Paso Times, la revista Net, la Diócesis de El Paso TX., entre mucho otros.
Su proceso de producción es el siguiente:
1. DEPTO. DE VENTAS. Este se encarga de convencer al cliente de la necesidad de proyectar su negocio o empresa de una forma visual y así darse a conocer a posibles clientes para beneficio propio. Este es el primer paso y el más importante. a) se recibe el pedido mediante el llenado de una forma. b) pasa al departamento de cotización. c) esta cotización se entrega al cliente para su aprobación. d) ya autorizado el pedido el cliente debe entregar el diseño y la información en un disco el cual va al departamento de revisión.
2. DEPTO. DE PRENSA. En este se revisan minuciosamente los diseños del pedido verificando que las dimensiones y colores sean los especificados por el cliente. Esta información una vez confirmada se pasa el siguiente departamento.
3. DEPTO. DE PLACAS. En este se grava el diseño en placas de aluminio las cuales son las más indicadas para tirajes de gran volumen.
4. TALLER DE MAQUINAS. Se cuenta con dos maquinas rotativas una con una capacidad de impresión a full color por ambos lados, con un tiraje de 15,000 tiros (pliegos) por hora. La otra es de mayor capacidad pues esta arroja hasta 30,000 tiros por hora. Estas funcionan a una velocidad media para no forzar las maquinas y prevenir errores en la impresión.
5. REVISION FINAL. En este paso se tiene que verificar que el producto final cumpla con la calidad ofrecida al cliente. Esta es minuciosa y muchas veces se tiene que revisar una por una a mano.
6. REPARTO. Es la entrega del pedido al cliente.
OBSERVACIONES
En el recorrido por el área de producción pude observar lo complejo de manejar una maquina rotativa de tirajes a gran escala, desde el colocar los rollos de papel que tienen un peso desde 500kg a 765kg por medio de un montacargas. De ahí se procede a colocar las placas de aluminio en los rodillos de cada uno de los cuatro módulos de color, los cuales son: negro, azul, magenta y amarillo, en este orden respectivamente. Al comenzar el tiraje se deben hacer los ajustes en los colores y doblado del papel, proceso que lleva aproximadamente dos horas y un 10% de desperdicio en papel y tinta del tiraje total hasta conseguir la calidad optima. De ahí pasa a una maquina para cortar el papel en las dimensiones requeridas. Ya de aquí pasa a otra maquina ya sea la de compaginar y grapado, enlomado (en este proceso se compagina a mano) y en casos mas simples como los folletos van a las dobladoras.
jueves, 21 de mayo de 2009
miércoles, 20 de mayo de 2009
PROYECTO
EL TEMA DESARROLLADO EN ESTE PROYECTO ES REFERENTE A LOS CABLES DE ACERO.
El conflicto en los cables de acero se produce, donde el desgaste es severo, lo que ocurre generalmente en zonas donde se tiene mayor concentración de alambres cortados, donde los esfuerzos son desiguales en los cordones, donde los esfuerzos locales debido a la flexión del cable sobre las poleas son excesivos, cuando el cable esta empotrado al equipo en el cual se usa o cuando el alambre se corroe.
Para evitar lo antes descrito, debe tomarse en consideración las posibles consecuencias resultantes de la falla del cable especialmente cuando esta en juego la vida de personas, como por ejemplo, ascensores. También cuando se transportan cucharas con metal fundido.
Con el fin de evitar estos accidentes, es que se le realizan a los cables de acero, diversos ensayos para conocer con exactitud sus características.
Los alambres están fabricados por aceros estructurales, los cuales tienen como característica su bajo contenido de carbono.
INTRODUCCIÓN
En nuestros tiempos cada segmento de nuestra moderna sociedad industrial depende de cables de alambre de acero, en alguna fase de su funcionamiento.
Hoy en día, el cable de acero es una necesidad, la cual ha sido desarrollada y elaborada con precisión
El uso del cable de acero es múltiple, ya que se puede encontrar trabajando como una piola de freno en diversos medios de transporte (bicicletas, automóviles, etc...), soportando el peso de personas en un ascensor o funicular, en des para pesca industrial y también se puede hallar trabajando en la maquinaria pesada de la minería, por lo que es importante saber que características debe cumplir el cable para cada trabajo al cual será sometido.
ELEMENTOS DEL CABLE DE ACERO
Alambre: Es el componente básico del cable de acero, el cual es fabricado en diversas calidades, según el uso al que se destine el cable final.
Torón: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un centro, en una o varias capas.
Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los torones. Esta alma puede ser de acero, fibras naturales o de polipropileno.
Cable: Es el producto final que está formado por varios torones, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un alma.
Cable de Acero
ALAMBRES PARA CABLES DE ACERO
Los alambres para la producción de cables de acero se clasifican en: Tipos, Clases y Grados.
· Tipos
Según su recubrimiento y terminación serán de tres tipos:
· Tipo NB: Negro brillante.
· Tipo GT: Trefilados después de zincados.
· Tipo G : Zincados después de trefilados.
· Clases
Según la cantidad de zinc por unidad de superficie serán de dos clases:
· Clase A: Zincado grueso, (pesado).
· Clase Z: Zincado liviano.
· Grados Según la calidad nominal del acero de sus alambres, definida por su resistencia nominal a la tracción, número de torsiones, doblados, adherencia del recubrimiento de zinc, uniformidad del recubrimiento de zinc y peso del recubrimiento de zinc se designaran por:
DESIGNACIÓN DE LOS ALAMBRES
Los alambres para cables de acero se designan por su diámetro nominal, grado del acero, luego entre paréntesis se anota el intervalo de resistencia a la tracción, el tipo y clase de terminación.
OBTENCIÓN DE MATERIALES
Los alambres para cables de acero se pueden obtener por el siguiente método:
·Por trefilado en frío de aceros laminados en caliente. El acero utilizado debe cumplir requisitos tales como:
·Obtenerse por cualquier proceso básico, excepto el de convertidor Bessemer Thomas (aire o mezcla aire oxigeno).
·Tener un contenido de azufre inferior o igual a 0.050% y de fósforo inferior a 0.050%. En el caso que se requiera un alambre zincado, este deberá aplicarse electroliticamente o por inmersión en caliente, el zinc deberá tener un una pureza igual o superior a 98.5%.
· Los alambres obtenidos mediante este método son almacenados en: rollos, bobinas o quesos.
Los alambres que no han sido galvanizados son bañados en aceite para evitar su oxidación ya que esta influye en la resistencia a la tracción sobre todo en los alambres de menor diámetro. El resto de los alambres son almacenados sin ninguna clase de recubrimiento que los proteja.
FORMAS, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS
Los alambres para cables de acero son de sección circular, con un diámetro que varia de 0.19 hasta 5 mm (la variación del diámetro depende del fabricante).
Se les realiza una comprobación de su diámetro con dos dimensiones, a 90º una de otra, en la misma sección del alambre, las cuales deben quedar dentro de las tolerancias dadas en grados.
SELECCIÓN
El alambre para cable de acero se selecciona según el tipo de cable que se quiera fabricar, es así como se utiliza un alambre galvanizado para cables que trabajaran en ambientes húmedos. Depende también de la flexibilidad que se le quiera dar al cable, así como de la cantidad de alambres que llevara y del trato al cual será sometido este.
ENSAYOS
Los alambres para cables de acero son sometidos a varios procesos de ensayo para comprobar su calidad, los ensayos a los que son sometidos son:
· Ensayo de tracción.
· Ensayo de torsión.
· Ensayo de doblado.
· Determinación de la adherencia del recubrimiento de zinc.
· Ensayo de uniformidad del recubrimiento de zinc.
· Determinación del peso del recubrimiento de zinc.
TORONES
Los Torones de un cable de acero, están formados por un determinado número de alambres enrollados helicoidalmente alrededor de un alambre central y dispuestos en una o más capas. A cada número y disposición de los alambres se les llama CONSTRUCCION y que son fabricados generalmente según el concepto moderno, en una sola operación con todos los alambres torcidos en el mismo sentido, conjuntamente en una forma paralela. En esta manera se evitan cruces y roces de los alambres en las capas interiores, que debilitan el cable y reducen su vida útil y puede fallar sin previo aviso.
El torón según el requerimiento del cable final, puede ser torcido a la derecha o a la izquierda.
ALMAS
El Alma es el eje central o núcleo de un cable, alrededor del cual van colocados los torones.
Su función es servir como base del cable, conservando su redondez, soportando la presión de los torones y manteniendo las distancias o espacios correctos entre ellos.
Hay dos tipos principales de Almas:
· Fibra (Naturales y Sintéticas)
· Acero (de Torón o lndependiente)
CABLES
Como se ha dicho, el cable es el producto final y se identifica por el número de torones y el número de 2 alambres de cada torón, su tipo de alma y si son negros o galvanizados.
· Grupos
Las principales grupos de cables son:
· Grupo 6x7 (con 3 a 14 alambres por torón)
· Grupo 6X19 (Con 15 a 26 Alambres por Torón)
· Grupo 6 x 37 (Con 27 a 49 Alambres por Torón)
· Grupo 8 x 19
TORCIDO DE LOS CABLES
Los cables generalmente se fabrican en torcido REGULAR y torcido LANG, en los cables con torcido REGULAR, los alambres del torón están torcidos en dirección opuesta a la dirección de los torones en el cable. Los alambres y los torones en un cable torcido LANG están torcidos en la misma dirección de los torones en el cable.
Los cables con torcido REGULAR son más fáciles de manejar, son menos susceptibles a la formación de "cocas" y son más resistentes al aplastamiento y destorsión. Presentan menos tendencia a destorcerse al aplicarles cargas aunque no tengan fijos ambos extremos.
Los cables con torcido LANG, son ligeramente más flexibles y muy resistentes a la abrasión y fatiga, pero tienen el inconveniente de tener tendencia a destorcerse por lo que únicamente deberán utilizarse en aquellas aplicaciones en que ambos extremos del cable estén fijos y no le permitan girar sobre sí mismos.
PREFORMADO
El concepto de Preformado significa que tanto los alambres individuales como los torones tienen la forma helicoidal exacta que llevarán en el cable terminado. Las principales ventajas del Preformado son:
·Mayor flexibilidad, facilidad de manejo, superior resistencia a las "cocas" y distribución uniforme de la carga entre todos los alambres y torones.
En los cables no Preformados, los torones son mantenidos en su sitio a la fuerza, por lo que están sujetos a grandes tensiones internas. En un cable Preformado los alambres y torones están en reposo, dado que su forma definitiva le fue aplicada durante el proceso de fabricación.
La eliminación de esfuerzos internos en el cable preformado garantiza una mayor vida útil. Por las razones mencionadas, se fabrican según las normas de los cables en estado preformado.
CABLES COMPACTADOS
Los cables de Acero con torones Compactados (Palex, Izaflex, Toroplex, Toropac, Barracuda, etc.), son un nuevo tipo de cable de acero para determinadas aplicaciones y de características diferentes a las tradicionales.
Los torones son compactados durante el proceso de torcido, obteniendo con ello una mayor área metálica y por lo tanto una mayor resistencia a la rotura, para un mismo diámetro nominal; una mayor superficie de contacto de los alambres exteriores con las poleas, tambores, etc. Dando una mayor resistencia a la abrasión, por lo tanto, menor desgaste de las poleas, tambores, etc.
También ofrece una mayor resistencia al aplastamiento y disminuyendo de vibraciones internas, su alma puede ser de acero, acero plastificada o fibra.
SELECCIÓN DEL CABLE APROPIADO
La clave del problema de la selección del cable más indicado para cada trabajo está en equilibrar correctamente los siguientes factores principales:
· Carga de rotura (Resistencia)
· Resistencia a las Flexiones y Vibraciones (FATIGA)
· Resistencia a la Abrasión
· Resistencia al Aplastamiento
· Resistencia de Reserva
· Exposición a la corrosión
Muy pocas veces es posible seleccionar un cable que cumpla al máximo con los requerimientos de resistencia a la Abrasión y Aplastamiento, y posea también la máxima resistencia a la Fatiga. En general, se debe privilegiar las características más sensibles a la operación que se deba realizar a cambio de una disminución relativa en aquellas características menos relevantes para el fin predeterminado.
RESISTENCIA
·CARGA DE ROTURA
El primer paso consiste en determinar la máxima carga que el cable deberá soportar, teniendo en cuenta no sólo la carga estática, sino también las cargas causadas por arranques y paradas repentinas, cargas de impacto, altas velocidades, fricción en poleas, etc. Por razones de seguridad se recomienda normalmente multiplicar, la carga de trabajo por un factor, indicado en la tabla de factor de seguridad.
FATIGA
·RESISTENCIA A LAS FLEXIONES Y VIBRACIONES
Si un trozo de alambre se dobla varias veces, eventualmente se romperá; esto es debido al fenómeno llamado
"Fatiga de Flexión". Este mismo fenómeno tiene lugar siempre que un cable de acero se dobla alrededor de poleas, tambores o rodillos. A menor radio de curvatura mayor es la acción de la fatiga. Los aumentos de la velocidad de operación y las flexiones en sentidos contrarios también aumentan este efecto. El mismo fenómeno es producido por vibraciones en cualquier parte del cable.
La fatiga se reduce si las poleas o tambores tienen al menos los diámetros mínimos aceptables para cada tipo
de cable.
ABRASION
La abrasión es quizás el enemigo más común y destructivo del cable de acero. Se produce siempre que el cable roza o es arrastrado contra cualquier material. Este roce debilita el cable al producir desgaste en los alambres exteriores.
Como en el caso de la fatiga, el mejor remedio para el desgaste excesivo es utilizar la construcción más apropiada. Como regla general, a menor número de alambres y mayor diámetro de ellos, mayor es la resistencia al desgaste abrasivo.
No siempre es necesario cambiar el tipo de cable utilizado pues muchos casos de desgaste anormal son producidos por defectos en el equipo. Por ejemplo, poleas mal alineadas o desgastadas, o enrollado incorrecto y otras condiciones irregulares.
APLASTAMIENTO
El cable puede ser Aplastado por fuerzas exteriores en algunas ocasiones, pero lo más común es el Aplastamiento debido a la operación con cargas excesivas y también al uso de tambores lisos o con ranuras que no den el apoyo suficiente al cable. También, el Aplastamiento es frecuente en los casos de enrollado en varias capas, en los puntos en que el cable se apoya sobre sí mismo.
Si la carga no puede ser disminuida o los tambores no pueden ser sustituidos por piezas más apropiadas para estas condiciones, debe recurrirse a cambiar el cable por uno de construcción más adecuada para resistir los efectos del aplastamiento.
Si se está usando un cable con alma de fibra debe ser sustituido por uno con alma de acero, ya que ésta da mayor soporte a los torones e impide su deformación. Los cables de torcido REGULAR, son también más resistentes al aplastamiento que los de torcido LANG.
RESISTENCIA DE RESERVA
La Resistencia de Reserva de un cable equivale a la resistencia combinada de todos sus alambres, excepto aquellos de las capas exteriores de los torones. A mayor número de alambres mayor es la Resistencia de Reserva, ya que al disminuir el diámetro de los alambres exteriores, mayor sección metálica estará concentrada en las capas internas del torón.
La Resistencia de Reserva tiene mayor importancia en los casos en que la rotura de un cable puede ocasionar accidentes de importancia. En estos casos es recomendable la inspección frecuente por técnicos competentes y una selección del cable que se base fundamentalmente en este factor.
EXPOSICION A LA CORROSION
Los cables generalmente están instalados al aire libre: por lo tanto, obra sobre la acción corrosiva de la atmósfera. Un engrasado periódico evita, en parte, la oxidación; pero hay casos en que la corrosión es muy activa, y entonces se debe recurrir, para proteger los cables, a recubrimientos protectores, constituidos generalmente de zinc.
La corrosión disminuye la sección metálica de los cables y al extenderse aquélla lesiona los alambres, con lo cual se reduce la resistencia, capacidad contra la abrasión, elasticidad y flexibilidad de los cables.
El galvanizado de los alambres proporciona a éstos una mayor resistencia a la corrosión, pero aminora las características mecánicas del material, haciéndole perder un 10% de su resistencia y un 15% de su flexibilidad. En instalaciones fijas o en servicios de funcionamiento poco frecuente los cables galvanizados resultan mejores que los cables sin galvanizar, pero si el trabajo del cable es continuo la acción abrasiva destruye la capa protectora de zinc y se pierde la ventaja de tal protección.
En general, la mejor solución del problema es proteger los cables mediante un engrasado cuidadoso, realizado periódicamente, porque recurrir a los aceros inoxidables o a los bronces son soluciones que no satisfacen: la primera por su costo y la segunda por la poca resistencia del material.
FACTOR DE SEGURIDAD
El factor de seguridad de un cable de acero es la relación entre la resistencia a la ruptura mínima garantizada del cable y la carga o fuerza de trabajo a la cual esta sujeta. No es posible detallar el factor de seguridad para todas las aplicaciones, porque también hay que considerar el ambiente y circunstancias en el área de trabajo, pero en la siguiente tabla se observa una guía general para la selección del correspondiente factor.
Hay que tomar en cuenta que es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay vidas en juego, donde hay un ambiente muy corrosivo o donde una inspección frecuente es difícil de llevar a cabo.
ALARGAMIENTO DE UN CABLE DE ACERO
El alargamiento de un cable de acero en uso podría ser producto de varios factores, algunos de los cuales producen elongaciones que son muy pequeñas y generalmente pueden ser ignoradas.
La lista siguiente cubre las causas principales de alargamiento de un cable. Las dos primeras son las más importantes y la tercera tiene una cierta influencia en determinadas circunstancias.
1.− Alargamiento debido al acomodamiento de los alambres en los torones y los torones en el cable cuando está puesto en servicio lo que usualmente se conoce como "Alargamiento Permanente por Construcción".
2.− Alargamiento Elástico debido a la aplicación de una carga axial. Esta se comporta según la "Ley de Hooke" dentro de ciertos límites.
3.− Expansión o Contracción Térmica debido a variaciones en la temperatura.
4.− Alargamiento causado por la rotación de un extremo libre del cable.
5.− Alargamiento debido al desgaste por fricción interna de los alambres en el cable, lo que reduce el área de la Sección de Acero originando un alargamiento permanente extra por construcción.
6.− El alargamiento permanente del cable cuando está sujeto a cargas axiales superiores al "Punto de Fluencia del Acero" (Límite elástico).
LUBRICACION
Durante su fabricación, a los cables negros se les aplica un tipo de lubricante cuya característica dependerá del diámetro, tipo y uso del cable. También a veces se aplican lubricantes a los cables galvanizados para ciertos trabajos específicos.
La aplicación de un lubricante provee una buena protección a la oxidación por un tiempo razonable, si está almacenado de una manera apropiada. Pero cuando el cable se pone en servicio, esta lubricación generalmente no va a ser suficiente para durar toda su vida útil. Debido a esto, será necesario hacer una lubricación de servicio periódicamente.
Las siguientes son las características de un buen lubricante para cables de acero:
1.− Libre de ácidos y alcalinos
2.− Debe tener suficiente tenacidad para adherirse al cable
3.− Debe tener una viscosidad que permita su penetración dentro de los torones y el cable
4.− Debe ser "insoluble" en el ambiente alrededor de su área de trabajo
5.− Debe tener una tensión superficial alta
6.− Debe resistir la oxidación
7.− Preferiblemente el lubricante aplicado debe ser compatible con el lubricante original del cable
Antes de la aplicación de lubricante hay que eliminar al máximo el polvo y material abrasivo sobre la superficie del cable. Se puede limpiar con un cepillo de alambres con solventes, aire comprimido o vapor a presión. Inmediatamente después de la limpieza hay que aplicar el lubricante.
INSPECCION DEL EQUIPO
Los factores principales que acortan la vida de los cables de acero son los defectos y fallas en el equipo en que se instalan. Las siguientes sugerencias son una guía para revisar las partes del equipo que causan la mayor parte de los problemas:
·Inspeccionar cuidadosamente el sistema de anclaje del cable tanto en los tambores como en la carga, asegurándose de que los terminales estén correctamente colocados. Presten especial atención a que los dispositivos de seguridad funcionan adecuadamente.
·Inspeccionar los canales, gargantas y superficies de todos los tambores, rodillos y poleas. Usar calibradores de poleas para comprobar los diámetros correctos. Ver que todas las superficies que hacen contacto con el cable sean lisas y estén libres de corrugaciones u otras condiciones de abrasión.
· Comprobar el libre movimiento de las poleas y la alineación correcta de sus ejes y rodamientos. Es indispensable que los rodamientos proporcionen el apoyo adecuado y que estén libres de bomboleo.
· Comprobar el enrollado del cable en el tambor, el cual debe ser uniforme. El enrollado irregular produce aplastamiento del cable.
· Revisar la ubicación de los rellenos iniciales y elevadores en el tambor, en caso de que sean usadas. Su ubicación incorrecta causa "cocas" y "cruces" entre las diversas capas de cables y acortan su vida útil.
· Si es posible, seguir el recorrido del cable, buscando los puntos del equipo que aparezcan gastados o cortados por el cable en su movimiento. La colocación de protectores o rodillos en esos puntos disminuirá el desgaste abrasivo.
FRECUENCIA DE INSPECCIÓN
Los cables de acero deben ser inspeccionados cuidadosamente a intervalos regulares; esta inspección debe ser más cuidadosa y frecuente cuando el cable ha prestado servicio mucho tiempo o en los casos de servicio pasado.
La inspección regular de los cables y del equipo en que se utilizan tiene un triple propósito:
· Revela el estado del cable e indica necesidad de cambiarlo
· Indica si se está utilizando o no el tipo de cable más apropiado para ese servicio.
·Esta inspección debe ser realizada por una persona que por medio de entrenamiento especial o por experiencia práctica, conozca los detalles a inspeccionar, y sea capaz de explicar y juzgar la importancia de los signos anormales que pudieran aparecer. La información obtenida por el inspector servirá como guía para estimar con mayor precisión el servicio que se debe esperar de un cable de acero.
Los puntos más importantes que deben ser tomados en cuenta para la inspección son éstos:
· Diámetro del cable
Una reducción evidente en el diámetro del cable, es un signo seguro de que se acerca el momento de cambiarlo. Esta reducción puede tener su origen en varias causas, cualquiera de las cuales hace necesario retirar el cable del servicio.
La reducción del diámetro del cable puede ser causada por deterioro del "alma", originada por carga excesiva o por carga de impacto repetidas; también por desgaste interno y fallas en los alambres por falta de lubricación o corrosión interna.
Como todo este daño es interno y no puede ser observado ni medido, lo recomendable es retirar el cable de inmediato.
· Paso del Cable
Un aumento apreciable en el "paso de cable" es frecuentemente el resultado de una falla del alma del cable, que estará acompañada de la reducción de diámetro ya descrita.
Si el paso aumenta sin reducción de diámetro, el cable está siendo restringido en su movimiento de rotación mientras opera, o la causa puede ser que un extremo no esté fijo sino rotando.
Cuando existe esta situación, el cable puede expulsar el alma o desbalancearse, permitiendo que toda la carga sea soportada por uno o dos torones.
Si el extremo libre está rotando, se debe utilizar un cable estabilizador (tag line), sobre la carga.
· Desgaste Externo
El desgaste abrasivo resulta del roce del cable contra algún objeto externo; siempre que sea posible, ese objeto debe ser eliminado de la trayectoria del cable, o ésta debe ser modificada.
El desgaste por impacto (Peening), se produce cuando el cable golpea regularmente contra objetos externos o contra sí mismo. En general es fácil colocar protectores entre el cable y un objeto externo, pero cuando el cable se golpea contra sí mismo es poco lo que puede hacerse, salvo seleccionar un cable más apropiado y asegurarse de que enrolle en forma correcta sobre el tambor.
El desgaste por frotamiento ocurre a causa del desplazamiento de los torones y alambres forzados por el roce contra un objeto externo o contra el mismo cable. El frotamiento contra objetos externos puede ser evitado, pero igual que en el caso anterior la única medida que se puede adoptar contra el frotamiento del cable contra sí mismo, es enrollarlo correctamente.
· Fallas por Fatiga
Las fallas del alambre, cuando se observan extremos planos y poco desgaste superficial, son llamadas "fallas por fatiga". Generalmente ocurren en la cresta de los torones o en los puntos de contacto de un torón y otro.
En la mayor parte de los casos estas fallas son ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos o por vibraciones.
Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas o tambores debe utilizarse un cable más flexible. Si se ha llegado ya al limite de la flexibilidad, la única medida que puede prolongar la vida del cable es desplazarlo a lo largo del sistema, de forma que la sección de cable sometida a los esfuerzos de flexión cambie de posición antes de que la pérdida de resistencia alcance un nivel crítico.
· Corrosión
La corrosión es casi siempre un signo de falta de lubricante. No solamente ataca a los alambres produciendo pérdida de la ductilidad, sino que impide el libre desplazamiento de las partes del cable durante el trabajo.
Todo esto genera fatiga prematura a los alambres y reduce notablemente la vida del cable. Un cable que muestre fallas por corrosión debe ser retirado inmediatamente, ya que no es posible medir con precisión la magnitud del daño. Para impedir que la corrosión destruya los cables, éstos deben ser lubricados cuidadosamente, y en casos de corrosión extrema, se debe recurrir a cables galvanizados.
EJEMPLOS TIPICOS DE DETERIORACION DE CABLES DE ACERO
A continuación se mencionan las razones más comunes de la deterioración del cable de acero:
· Daño mecánico debido al movimiento del cable con tensión sobre un canto vivo
·Desgaste localizado debido a abrasión con una estructura de soporte. Vibración de un cable entre el tambor y la polea principal de izaje
· Vía angosta de desgaste resultando en abrasión y fracturas por fatiga causada por un cable trabajando sobre una polea con canaleta sobre dimensionada o corriendo sobre poleas chicas de apoyo.
· Desgaste severo asociado con presión excesiva sobre una polea con aparición del alma de fibra
·Desgaste severo en un cable de torcido lang causado por abrasión en los puntos de cruce en un tambor con varias de cable
· Corrosión severa debido a inmersión del cable en agua tratada químicamente
·Corrosión interna aguda aunque la superficie externa no muestra evidencia de deterioro. La falta de espacio entre los torones indica descomposición del alma de fibra.
· Rotura del alambre como resultado de fatiga
· Roturas de alambre entre los torones con muestra de soporte insuficiente del alma
· Roturas en el alma de acero como resultado de tensión excesiva.
Deformación del interior de los cordones debido a un desequilibrio en el torque durante su uso (tirones o golpes)
· Desgaste localizado y deformación debido a una coca previa en el cable
· Salida el alma de acero debido a tirones o golpes
· Un desgaste severo exterior y corrosión interna severa. Tensión excesiva, abrasión y corrosión.
·Un cable anti − giratorio con jaula de pájaros debido a un desequilibrio en el torque. Esta acumulación se puede encontrar en las puntas de anclaja del cable
ANTECENDENTES NECESARIOS PARA SOLICITAR UN CABLE DE ACERO
Un cable de acero es como una máquina y por lo tanto al hacer un pedido deberán tomarse en cuenta las siguientes especificaciones:
· Largo requerido
· Diámetro (medido entre torones opuestos)
· Número de torones
· Número de alambres por torón
· Configuración de los alambres
· Tipo de centro o alma (fibra natural, sintético o acero)
· Calidad del acero de los alambres (Arado Mejorado, etc.)
· Preformado o Sin Preformar
· Recubrimiento de los alambres (Galvanizados o no)
· Tipo de torcido (REGULAR o LANG)
· Dirección del torcido a la Derecha o a la Izquierda
· Aplicación del cable y función
CONCLUSIONES
· La resistencia por unidad de área se ve más afectada en los alambres de mayor diámetro que en los de menor diámetro frente a la oxidación, debido a que los alambres de mayor diámetro presentan una mayor superficie de contacto con el medio.
· Se considera el cable con torcido regular como antigiratorio debido a su construcción ya que sus torones están torcidos en sentido contrario al torcido o cerrado del cable. En cambio, el cable con torcido Lang presenta un tendencia a destorcerse por su construcción en que sus torones están torcidos en el mismo sentido que el torcido del cable.
· La lubricación es una de las fases más importantes en la construcción de un cable ya que permite la disminución del rozamiento interno de los alambres y tornes, evita la corrosión del cable y conserva su alma de fibra. Los lubricantes empleados deben ser fluidos, con el fin que puedan penetrar en el interior del cable, adherentes para que no se escurran y exentos de sustancias ácidas para evitar la corrosión y tampoco ser marcadamente alcalinos.
· Si se requiere poca flexibilidad y una alta resistencia a la tracción se utilizan cables con alma de acero. Por el contrario si se necesita mayor flexibilidad e igualmente un alta resistencia a la tracción se utilizan cables de almas de fibra.
· Los alambres son sometidos a una serie de ensayos para verificar sus cualidades. En cambio, los cables son sometidos a ensayo a la rotura por tracción. El control de calidad de la materia prima y los cables ya terminados se realiza con el fin de verificar que una vez que estén en uso cumplan con las exigencias del servicio que presten.
El conflicto en los cables de acero se produce, donde el desgaste es severo, lo que ocurre generalmente en zonas donde se tiene mayor concentración de alambres cortados, donde los esfuerzos son desiguales en los cordones, donde los esfuerzos locales debido a la flexión del cable sobre las poleas son excesivos, cuando el cable esta empotrado al equipo en el cual se usa o cuando el alambre se corroe.
Para evitar lo antes descrito, debe tomarse en consideración las posibles consecuencias resultantes de la falla del cable especialmente cuando esta en juego la vida de personas, como por ejemplo, ascensores. También cuando se transportan cucharas con metal fundido.
Con el fin de evitar estos accidentes, es que se le realizan a los cables de acero, diversos ensayos para conocer con exactitud sus características.
Los alambres están fabricados por aceros estructurales, los cuales tienen como característica su bajo contenido de carbono.
INTRODUCCIÓN
En nuestros tiempos cada segmento de nuestra moderna sociedad industrial depende de cables de alambre de acero, en alguna fase de su funcionamiento.
Hoy en día, el cable de acero es una necesidad, la cual ha sido desarrollada y elaborada con precisión
El uso del cable de acero es múltiple, ya que se puede encontrar trabajando como una piola de freno en diversos medios de transporte (bicicletas, automóviles, etc...), soportando el peso de personas en un ascensor o funicular, en des para pesca industrial y también se puede hallar trabajando en la maquinaria pesada de la minería, por lo que es importante saber que características debe cumplir el cable para cada trabajo al cual será sometido.
ELEMENTOS DEL CABLE DE ACERO
Alambre: Es el componente básico del cable de acero, el cual es fabricado en diversas calidades, según el uso al que se destine el cable final.
Torón: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un centro, en una o varias capas.
Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los torones. Esta alma puede ser de acero, fibras naturales o de polipropileno.
Cable: Es el producto final que está formado por varios torones, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un alma.
Cable de Acero
ALAMBRES PARA CABLES DE ACERO
Los alambres para la producción de cables de acero se clasifican en: Tipos, Clases y Grados.
· Tipos
Según su recubrimiento y terminación serán de tres tipos:
· Tipo NB: Negro brillante.
· Tipo GT: Trefilados después de zincados.
· Tipo G : Zincados después de trefilados.
· Clases
Según la cantidad de zinc por unidad de superficie serán de dos clases:
· Clase A: Zincado grueso, (pesado).
· Clase Z: Zincado liviano.
· Grados Según la calidad nominal del acero de sus alambres, definida por su resistencia nominal a la tracción, número de torsiones, doblados, adherencia del recubrimiento de zinc, uniformidad del recubrimiento de zinc y peso del recubrimiento de zinc se designaran por:
DESIGNACIÓN DE LOS ALAMBRES
Los alambres para cables de acero se designan por su diámetro nominal, grado del acero, luego entre paréntesis se anota el intervalo de resistencia a la tracción, el tipo y clase de terminación.
OBTENCIÓN DE MATERIALES
Los alambres para cables de acero se pueden obtener por el siguiente método:
·Por trefilado en frío de aceros laminados en caliente. El acero utilizado debe cumplir requisitos tales como:
·Obtenerse por cualquier proceso básico, excepto el de convertidor Bessemer Thomas (aire o mezcla aire oxigeno).
·Tener un contenido de azufre inferior o igual a 0.050% y de fósforo inferior a 0.050%. En el caso que se requiera un alambre zincado, este deberá aplicarse electroliticamente o por inmersión en caliente, el zinc deberá tener un una pureza igual o superior a 98.5%.
· Los alambres obtenidos mediante este método son almacenados en: rollos, bobinas o quesos.
Los alambres que no han sido galvanizados son bañados en aceite para evitar su oxidación ya que esta influye en la resistencia a la tracción sobre todo en los alambres de menor diámetro. El resto de los alambres son almacenados sin ninguna clase de recubrimiento que los proteja.
FORMAS, DIMENSIONES Y TOLERANCIAS
Los alambres para cables de acero son de sección circular, con un diámetro que varia de 0.19 hasta 5 mm (la variación del diámetro depende del fabricante).
Se les realiza una comprobación de su diámetro con dos dimensiones, a 90º una de otra, en la misma sección del alambre, las cuales deben quedar dentro de las tolerancias dadas en grados.
SELECCIÓN
El alambre para cable de acero se selecciona según el tipo de cable que se quiera fabricar, es así como se utiliza un alambre galvanizado para cables que trabajaran en ambientes húmedos. Depende también de la flexibilidad que se le quiera dar al cable, así como de la cantidad de alambres que llevara y del trato al cual será sometido este.
ENSAYOS
Los alambres para cables de acero son sometidos a varios procesos de ensayo para comprobar su calidad, los ensayos a los que son sometidos son:
· Ensayo de tracción.
· Ensayo de torsión.
· Ensayo de doblado.
· Determinación de la adherencia del recubrimiento de zinc.
· Ensayo de uniformidad del recubrimiento de zinc.
· Determinación del peso del recubrimiento de zinc.
TORONES
Los Torones de un cable de acero, están formados por un determinado número de alambres enrollados helicoidalmente alrededor de un alambre central y dispuestos en una o más capas. A cada número y disposición de los alambres se les llama CONSTRUCCION y que son fabricados generalmente según el concepto moderno, en una sola operación con todos los alambres torcidos en el mismo sentido, conjuntamente en una forma paralela. En esta manera se evitan cruces y roces de los alambres en las capas interiores, que debilitan el cable y reducen su vida útil y puede fallar sin previo aviso.
El torón según el requerimiento del cable final, puede ser torcido a la derecha o a la izquierda.
ALMAS
El Alma es el eje central o núcleo de un cable, alrededor del cual van colocados los torones.
Su función es servir como base del cable, conservando su redondez, soportando la presión de los torones y manteniendo las distancias o espacios correctos entre ellos.
Hay dos tipos principales de Almas:
· Fibra (Naturales y Sintéticas)
· Acero (de Torón o lndependiente)
CABLES
Como se ha dicho, el cable es el producto final y se identifica por el número de torones y el número de 2 alambres de cada torón, su tipo de alma y si son negros o galvanizados.
· Grupos
Las principales grupos de cables son:
· Grupo 6x7 (con 3 a 14 alambres por torón)
· Grupo 6X19 (Con 15 a 26 Alambres por Torón)
· Grupo 6 x 37 (Con 27 a 49 Alambres por Torón)
· Grupo 8 x 19
TORCIDO DE LOS CABLES
Los cables generalmente se fabrican en torcido REGULAR y torcido LANG, en los cables con torcido REGULAR, los alambres del torón están torcidos en dirección opuesta a la dirección de los torones en el cable. Los alambres y los torones en un cable torcido LANG están torcidos en la misma dirección de los torones en el cable.
Los cables con torcido REGULAR son más fáciles de manejar, son menos susceptibles a la formación de "cocas" y son más resistentes al aplastamiento y destorsión. Presentan menos tendencia a destorcerse al aplicarles cargas aunque no tengan fijos ambos extremos.
Los cables con torcido LANG, son ligeramente más flexibles y muy resistentes a la abrasión y fatiga, pero tienen el inconveniente de tener tendencia a destorcerse por lo que únicamente deberán utilizarse en aquellas aplicaciones en que ambos extremos del cable estén fijos y no le permitan girar sobre sí mismos.
PREFORMADO
El concepto de Preformado significa que tanto los alambres individuales como los torones tienen la forma helicoidal exacta que llevarán en el cable terminado. Las principales ventajas del Preformado son:
·Mayor flexibilidad, facilidad de manejo, superior resistencia a las "cocas" y distribución uniforme de la carga entre todos los alambres y torones.
En los cables no Preformados, los torones son mantenidos en su sitio a la fuerza, por lo que están sujetos a grandes tensiones internas. En un cable Preformado los alambres y torones están en reposo, dado que su forma definitiva le fue aplicada durante el proceso de fabricación.
La eliminación de esfuerzos internos en el cable preformado garantiza una mayor vida útil. Por las razones mencionadas, se fabrican según las normas de los cables en estado preformado.
CABLES COMPACTADOS
Los cables de Acero con torones Compactados (Palex, Izaflex, Toroplex, Toropac, Barracuda, etc.), son un nuevo tipo de cable de acero para determinadas aplicaciones y de características diferentes a las tradicionales.
Los torones son compactados durante el proceso de torcido, obteniendo con ello una mayor área metálica y por lo tanto una mayor resistencia a la rotura, para un mismo diámetro nominal; una mayor superficie de contacto de los alambres exteriores con las poleas, tambores, etc. Dando una mayor resistencia a la abrasión, por lo tanto, menor desgaste de las poleas, tambores, etc.
También ofrece una mayor resistencia al aplastamiento y disminuyendo de vibraciones internas, su alma puede ser de acero, acero plastificada o fibra.
SELECCIÓN DEL CABLE APROPIADO
La clave del problema de la selección del cable más indicado para cada trabajo está en equilibrar correctamente los siguientes factores principales:
· Carga de rotura (Resistencia)
· Resistencia a las Flexiones y Vibraciones (FATIGA)
· Resistencia a la Abrasión
· Resistencia al Aplastamiento
· Resistencia de Reserva
· Exposición a la corrosión
Muy pocas veces es posible seleccionar un cable que cumpla al máximo con los requerimientos de resistencia a la Abrasión y Aplastamiento, y posea también la máxima resistencia a la Fatiga. En general, se debe privilegiar las características más sensibles a la operación que se deba realizar a cambio de una disminución relativa en aquellas características menos relevantes para el fin predeterminado.
RESISTENCIA
·CARGA DE ROTURA
El primer paso consiste en determinar la máxima carga que el cable deberá soportar, teniendo en cuenta no sólo la carga estática, sino también las cargas causadas por arranques y paradas repentinas, cargas de impacto, altas velocidades, fricción en poleas, etc. Por razones de seguridad se recomienda normalmente multiplicar, la carga de trabajo por un factor, indicado en la tabla de factor de seguridad.
FATIGA
·RESISTENCIA A LAS FLEXIONES Y VIBRACIONES
Si un trozo de alambre se dobla varias veces, eventualmente se romperá; esto es debido al fenómeno llamado
"Fatiga de Flexión". Este mismo fenómeno tiene lugar siempre que un cable de acero se dobla alrededor de poleas, tambores o rodillos. A menor radio de curvatura mayor es la acción de la fatiga. Los aumentos de la velocidad de operación y las flexiones en sentidos contrarios también aumentan este efecto. El mismo fenómeno es producido por vibraciones en cualquier parte del cable.
La fatiga se reduce si las poleas o tambores tienen al menos los diámetros mínimos aceptables para cada tipo
de cable.
ABRASION
La abrasión es quizás el enemigo más común y destructivo del cable de acero. Se produce siempre que el cable roza o es arrastrado contra cualquier material. Este roce debilita el cable al producir desgaste en los alambres exteriores.
Como en el caso de la fatiga, el mejor remedio para el desgaste excesivo es utilizar la construcción más apropiada. Como regla general, a menor número de alambres y mayor diámetro de ellos, mayor es la resistencia al desgaste abrasivo.
No siempre es necesario cambiar el tipo de cable utilizado pues muchos casos de desgaste anormal son producidos por defectos en el equipo. Por ejemplo, poleas mal alineadas o desgastadas, o enrollado incorrecto y otras condiciones irregulares.
APLASTAMIENTO
El cable puede ser Aplastado por fuerzas exteriores en algunas ocasiones, pero lo más común es el Aplastamiento debido a la operación con cargas excesivas y también al uso de tambores lisos o con ranuras que no den el apoyo suficiente al cable. También, el Aplastamiento es frecuente en los casos de enrollado en varias capas, en los puntos en que el cable se apoya sobre sí mismo.
Si la carga no puede ser disminuida o los tambores no pueden ser sustituidos por piezas más apropiadas para estas condiciones, debe recurrirse a cambiar el cable por uno de construcción más adecuada para resistir los efectos del aplastamiento.
Si se está usando un cable con alma de fibra debe ser sustituido por uno con alma de acero, ya que ésta da mayor soporte a los torones e impide su deformación. Los cables de torcido REGULAR, son también más resistentes al aplastamiento que los de torcido LANG.
RESISTENCIA DE RESERVA
La Resistencia de Reserva de un cable equivale a la resistencia combinada de todos sus alambres, excepto aquellos de las capas exteriores de los torones. A mayor número de alambres mayor es la Resistencia de Reserva, ya que al disminuir el diámetro de los alambres exteriores, mayor sección metálica estará concentrada en las capas internas del torón.
La Resistencia de Reserva tiene mayor importancia en los casos en que la rotura de un cable puede ocasionar accidentes de importancia. En estos casos es recomendable la inspección frecuente por técnicos competentes y una selección del cable que se base fundamentalmente en este factor.
EXPOSICION A LA CORROSION
Los cables generalmente están instalados al aire libre: por lo tanto, obra sobre la acción corrosiva de la atmósfera. Un engrasado periódico evita, en parte, la oxidación; pero hay casos en que la corrosión es muy activa, y entonces se debe recurrir, para proteger los cables, a recubrimientos protectores, constituidos generalmente de zinc.
La corrosión disminuye la sección metálica de los cables y al extenderse aquélla lesiona los alambres, con lo cual se reduce la resistencia, capacidad contra la abrasión, elasticidad y flexibilidad de los cables.
El galvanizado de los alambres proporciona a éstos una mayor resistencia a la corrosión, pero aminora las características mecánicas del material, haciéndole perder un 10% de su resistencia y un 15% de su flexibilidad. En instalaciones fijas o en servicios de funcionamiento poco frecuente los cables galvanizados resultan mejores que los cables sin galvanizar, pero si el trabajo del cable es continuo la acción abrasiva destruye la capa protectora de zinc y se pierde la ventaja de tal protección.
En general, la mejor solución del problema es proteger los cables mediante un engrasado cuidadoso, realizado periódicamente, porque recurrir a los aceros inoxidables o a los bronces son soluciones que no satisfacen: la primera por su costo y la segunda por la poca resistencia del material.
FACTOR DE SEGURIDAD
El factor de seguridad de un cable de acero es la relación entre la resistencia a la ruptura mínima garantizada del cable y la carga o fuerza de trabajo a la cual esta sujeta. No es posible detallar el factor de seguridad para todas las aplicaciones, porque también hay que considerar el ambiente y circunstancias en el área de trabajo, pero en la siguiente tabla se observa una guía general para la selección del correspondiente factor.
Hay que tomar en cuenta que es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay vidas en juego, donde hay un ambiente muy corrosivo o donde una inspección frecuente es difícil de llevar a cabo.
ALARGAMIENTO DE UN CABLE DE ACERO
El alargamiento de un cable de acero en uso podría ser producto de varios factores, algunos de los cuales producen elongaciones que son muy pequeñas y generalmente pueden ser ignoradas.
La lista siguiente cubre las causas principales de alargamiento de un cable. Las dos primeras son las más importantes y la tercera tiene una cierta influencia en determinadas circunstancias.
1.− Alargamiento debido al acomodamiento de los alambres en los torones y los torones en el cable cuando está puesto en servicio lo que usualmente se conoce como "Alargamiento Permanente por Construcción".
2.− Alargamiento Elástico debido a la aplicación de una carga axial. Esta se comporta según la "Ley de Hooke" dentro de ciertos límites.
3.− Expansión o Contracción Térmica debido a variaciones en la temperatura.
4.− Alargamiento causado por la rotación de un extremo libre del cable.
5.− Alargamiento debido al desgaste por fricción interna de los alambres en el cable, lo que reduce el área de la Sección de Acero originando un alargamiento permanente extra por construcción.
6.− El alargamiento permanente del cable cuando está sujeto a cargas axiales superiores al "Punto de Fluencia del Acero" (Límite elástico).
LUBRICACION
Durante su fabricación, a los cables negros se les aplica un tipo de lubricante cuya característica dependerá del diámetro, tipo y uso del cable. También a veces se aplican lubricantes a los cables galvanizados para ciertos trabajos específicos.
La aplicación de un lubricante provee una buena protección a la oxidación por un tiempo razonable, si está almacenado de una manera apropiada. Pero cuando el cable se pone en servicio, esta lubricación generalmente no va a ser suficiente para durar toda su vida útil. Debido a esto, será necesario hacer una lubricación de servicio periódicamente.
Las siguientes son las características de un buen lubricante para cables de acero:
1.− Libre de ácidos y alcalinos
2.− Debe tener suficiente tenacidad para adherirse al cable
3.− Debe tener una viscosidad que permita su penetración dentro de los torones y el cable
4.− Debe ser "insoluble" en el ambiente alrededor de su área de trabajo
5.− Debe tener una tensión superficial alta
6.− Debe resistir la oxidación
7.− Preferiblemente el lubricante aplicado debe ser compatible con el lubricante original del cable
Antes de la aplicación de lubricante hay que eliminar al máximo el polvo y material abrasivo sobre la superficie del cable. Se puede limpiar con un cepillo de alambres con solventes, aire comprimido o vapor a presión. Inmediatamente después de la limpieza hay que aplicar el lubricante.
INSPECCION DEL EQUIPO
Los factores principales que acortan la vida de los cables de acero son los defectos y fallas en el equipo en que se instalan. Las siguientes sugerencias son una guía para revisar las partes del equipo que causan la mayor parte de los problemas:
·Inspeccionar cuidadosamente el sistema de anclaje del cable tanto en los tambores como en la carga, asegurándose de que los terminales estén correctamente colocados. Presten especial atención a que los dispositivos de seguridad funcionan adecuadamente.
·Inspeccionar los canales, gargantas y superficies de todos los tambores, rodillos y poleas. Usar calibradores de poleas para comprobar los diámetros correctos. Ver que todas las superficies que hacen contacto con el cable sean lisas y estén libres de corrugaciones u otras condiciones de abrasión.
· Comprobar el libre movimiento de las poleas y la alineación correcta de sus ejes y rodamientos. Es indispensable que los rodamientos proporcionen el apoyo adecuado y que estén libres de bomboleo.
· Comprobar el enrollado del cable en el tambor, el cual debe ser uniforme. El enrollado irregular produce aplastamiento del cable.
· Revisar la ubicación de los rellenos iniciales y elevadores en el tambor, en caso de que sean usadas. Su ubicación incorrecta causa "cocas" y "cruces" entre las diversas capas de cables y acortan su vida útil.
· Si es posible, seguir el recorrido del cable, buscando los puntos del equipo que aparezcan gastados o cortados por el cable en su movimiento. La colocación de protectores o rodillos en esos puntos disminuirá el desgaste abrasivo.
FRECUENCIA DE INSPECCIÓN
Los cables de acero deben ser inspeccionados cuidadosamente a intervalos regulares; esta inspección debe ser más cuidadosa y frecuente cuando el cable ha prestado servicio mucho tiempo o en los casos de servicio pasado.
La inspección regular de los cables y del equipo en que se utilizan tiene un triple propósito:
· Revela el estado del cable e indica necesidad de cambiarlo
· Indica si se está utilizando o no el tipo de cable más apropiado para ese servicio.
·Esta inspección debe ser realizada por una persona que por medio de entrenamiento especial o por experiencia práctica, conozca los detalles a inspeccionar, y sea capaz de explicar y juzgar la importancia de los signos anormales que pudieran aparecer. La información obtenida por el inspector servirá como guía para estimar con mayor precisión el servicio que se debe esperar de un cable de acero.
Los puntos más importantes que deben ser tomados en cuenta para la inspección son éstos:
· Diámetro del cable
Una reducción evidente en el diámetro del cable, es un signo seguro de que se acerca el momento de cambiarlo. Esta reducción puede tener su origen en varias causas, cualquiera de las cuales hace necesario retirar el cable del servicio.
La reducción del diámetro del cable puede ser causada por deterioro del "alma", originada por carga excesiva o por carga de impacto repetidas; también por desgaste interno y fallas en los alambres por falta de lubricación o corrosión interna.
Como todo este daño es interno y no puede ser observado ni medido, lo recomendable es retirar el cable de inmediato.
· Paso del Cable
Un aumento apreciable en el "paso de cable" es frecuentemente el resultado de una falla del alma del cable, que estará acompañada de la reducción de diámetro ya descrita.
Si el paso aumenta sin reducción de diámetro, el cable está siendo restringido en su movimiento de rotación mientras opera, o la causa puede ser que un extremo no esté fijo sino rotando.
Cuando existe esta situación, el cable puede expulsar el alma o desbalancearse, permitiendo que toda la carga sea soportada por uno o dos torones.
Si el extremo libre está rotando, se debe utilizar un cable estabilizador (tag line), sobre la carga.
· Desgaste Externo
El desgaste abrasivo resulta del roce del cable contra algún objeto externo; siempre que sea posible, ese objeto debe ser eliminado de la trayectoria del cable, o ésta debe ser modificada.
El desgaste por impacto (Peening), se produce cuando el cable golpea regularmente contra objetos externos o contra sí mismo. En general es fácil colocar protectores entre el cable y un objeto externo, pero cuando el cable se golpea contra sí mismo es poco lo que puede hacerse, salvo seleccionar un cable más apropiado y asegurarse de que enrolle en forma correcta sobre el tambor.
El desgaste por frotamiento ocurre a causa del desplazamiento de los torones y alambres forzados por el roce contra un objeto externo o contra el mismo cable. El frotamiento contra objetos externos puede ser evitado, pero igual que en el caso anterior la única medida que se puede adoptar contra el frotamiento del cable contra sí mismo, es enrollarlo correctamente.
· Fallas por Fatiga
Las fallas del alambre, cuando se observan extremos planos y poco desgaste superficial, son llamadas "fallas por fatiga". Generalmente ocurren en la cresta de los torones o en los puntos de contacto de un torón y otro.
En la mayor parte de los casos estas fallas son ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos o por vibraciones.
Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas o tambores debe utilizarse un cable más flexible. Si se ha llegado ya al limite de la flexibilidad, la única medida que puede prolongar la vida del cable es desplazarlo a lo largo del sistema, de forma que la sección de cable sometida a los esfuerzos de flexión cambie de posición antes de que la pérdida de resistencia alcance un nivel crítico.
· Corrosión
La corrosión es casi siempre un signo de falta de lubricante. No solamente ataca a los alambres produciendo pérdida de la ductilidad, sino que impide el libre desplazamiento de las partes del cable durante el trabajo.
Todo esto genera fatiga prematura a los alambres y reduce notablemente la vida del cable. Un cable que muestre fallas por corrosión debe ser retirado inmediatamente, ya que no es posible medir con precisión la magnitud del daño. Para impedir que la corrosión destruya los cables, éstos deben ser lubricados cuidadosamente, y en casos de corrosión extrema, se debe recurrir a cables galvanizados.
EJEMPLOS TIPICOS DE DETERIORACION DE CABLES DE ACERO
A continuación se mencionan las razones más comunes de la deterioración del cable de acero:
· Daño mecánico debido al movimiento del cable con tensión sobre un canto vivo
·Desgaste localizado debido a abrasión con una estructura de soporte. Vibración de un cable entre el tambor y la polea principal de izaje
· Vía angosta de desgaste resultando en abrasión y fracturas por fatiga causada por un cable trabajando sobre una polea con canaleta sobre dimensionada o corriendo sobre poleas chicas de apoyo.
· Desgaste severo asociado con presión excesiva sobre una polea con aparición del alma de fibra
·Desgaste severo en un cable de torcido lang causado por abrasión en los puntos de cruce en un tambor con varias de cable
· Corrosión severa debido a inmersión del cable en agua tratada químicamente
·Corrosión interna aguda aunque la superficie externa no muestra evidencia de deterioro. La falta de espacio entre los torones indica descomposición del alma de fibra.
· Rotura del alambre como resultado de fatiga
· Roturas de alambre entre los torones con muestra de soporte insuficiente del alma
· Roturas en el alma de acero como resultado de tensión excesiva.
Deformación del interior de los cordones debido a un desequilibrio en el torque durante su uso (tirones o golpes)
· Desgaste localizado y deformación debido a una coca previa en el cable
· Salida el alma de acero debido a tirones o golpes
· Un desgaste severo exterior y corrosión interna severa. Tensión excesiva, abrasión y corrosión.
·Un cable anti − giratorio con jaula de pájaros debido a un desequilibrio en el torque. Esta acumulación se puede encontrar en las puntas de anclaja del cable
ANTECENDENTES NECESARIOS PARA SOLICITAR UN CABLE DE ACERO
Un cable de acero es como una máquina y por lo tanto al hacer un pedido deberán tomarse en cuenta las siguientes especificaciones:
· Largo requerido
· Diámetro (medido entre torones opuestos)
· Número de torones
· Número de alambres por torón
· Configuración de los alambres
· Tipo de centro o alma (fibra natural, sintético o acero)
· Calidad del acero de los alambres (Arado Mejorado, etc.)
· Preformado o Sin Preformar
· Recubrimiento de los alambres (Galvanizados o no)
· Tipo de torcido (REGULAR o LANG)
· Dirección del torcido a la Derecha o a la Izquierda
· Aplicación del cable y función
CONCLUSIONES
· La resistencia por unidad de área se ve más afectada en los alambres de mayor diámetro que en los de menor diámetro frente a la oxidación, debido a que los alambres de mayor diámetro presentan una mayor superficie de contacto con el medio.
· Se considera el cable con torcido regular como antigiratorio debido a su construcción ya que sus torones están torcidos en sentido contrario al torcido o cerrado del cable. En cambio, el cable con torcido Lang presenta un tendencia a destorcerse por su construcción en que sus torones están torcidos en el mismo sentido que el torcido del cable.
· La lubricación es una de las fases más importantes en la construcción de un cable ya que permite la disminución del rozamiento interno de los alambres y tornes, evita la corrosión del cable y conserva su alma de fibra. Los lubricantes empleados deben ser fluidos, con el fin que puedan penetrar en el interior del cable, adherentes para que no se escurran y exentos de sustancias ácidas para evitar la corrosión y tampoco ser marcadamente alcalinos.
· Si se requiere poca flexibilidad y una alta resistencia a la tracción se utilizan cables con alma de acero. Por el contrario si se necesita mayor flexibilidad e igualmente un alta resistencia a la tracción se utilizan cables de almas de fibra.
· Los alambres son sometidos a una serie de ensayos para verificar sus cualidades. En cambio, los cables son sometidos a ensayo a la rotura por tracción. El control de calidad de la materia prima y los cables ya terminados se realiza con el fin de verificar que una vez que estén en uso cumplan con las exigencias del servicio que presten.
lunes, 27 de abril de 2009
TERMOPLASTICOS
Los polímeros termoplásticos se vuelven suaves y deformables cuando se calientan. Esta es una característica de las moléculas polimeras lineares. La plasticidad a alta temperatura se debe a la capacidad de las moléculas para deslizarse con respecto a la otra, lo que los hacen similares a los metales en que ganan ductilidad a altas temperaturas (es decir, deformación por cedencia).
La ductilidad de los polímeros termoplásticos se reduce con el enfriamiento. La distinción mas importante entre termoplásticos y metales es respecto a lo que significa altas temperaturas. El enlace secundario, que debe superarse para deformar los termoplásticos, puede permitir la deformación substancial al rededor de 100°C para los termoplásticos comunes. Sin embargo, los enlaces metálicos por lo regular restringen la deformación por cedencia a temperaturas cercanas a 1000°C en las aleaciones típicas. Aunque en general no puede esperarse de los polímeros duplicar totalmente el comportamiento mecánico de las aleaciones de metal tradicionales, en las recientes décadas se a realizado un gran esfuerzo por producir algunos polímeros con suficiente resistencia y rigidez como para ser candidatos formales para las aplicaciones estructurales dominadas en otro tiempo por los metales. El material pionero en esta categoría fue el nylon y continua siendo el mas importante. Los otros miembros de la familia de polímeros de ingeniería son parte de una lista que se extiende constantemente. La importancia de estos materiales, para los ingenieros de diseño, va mas allá de su porcentaje relativamente pequeño del mercado total de polímeros. No obstante el volumen de este mercado esta dedicado a los materiales que se conocen como “polímeros de uso general”. Estos incluyen diversas películas, telas y materiales de empaque ampliamente utilizados en la vida diaria.
DEFORMACION POR CEDENCIA
La prueba de tención no expresa la historia completa de las aleaciones sometidas a cargas cíclicas. De manera análoga, la prueba de tención sola no puede predecir el comportamiento de un material estructural que se utiliza a temperaturas elevadas. La deformación inducida a una barra de metal típico cargada por debajo d su resistencia a la cedencia a temperatura ambiente puede calcularse a partir de la ley de Hooke. Esta deformación por lo general no cambiara con el tiempo bajo una carga fija. Repitiendo este experimento a altas temperaturas produce resultados dramáticamente diferentes.
Después de la deformación elástica inicial se muestran tres etapas de deformación por cedencia:
La etapa primaria se caracteriza por una velocidad de deformación decreciente, esta deformación surge a partir de la movilidad de átomos activada térmicamente, produciendo planos de deslizamiento de dislocaciones adicionales en los cuales se mueve.
La etapa secundaria se caracteriza por datos en línea recta a una velocidad de esfuerzo constante. En esta región la gran facilidad de deslizamiento, debido a la movilidad a alta temperatura, se balancea al incrementar la resistencia para deslizamiento debido a la formación de dislocaciones y otras barreras micro estructurales.
La etapa terciaria la velocidad de deformación se incrementa debido a un aumento en el esfuerzo real como resultado de la reducción del área de la sección transversal originado por el adelgazamiento o agrietamiento interno.
En algunos casos la fractura se presenta en la etapa secundaria eliminando la etapa final.
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