¿Qué es la cuerda de acero? ¡Comprensión de las propiedades y la estructura de la cuerda de acero!
El cable metálico es un dispositivo mecánico complejo con muchas partes móviles que trabajan juntas para ayudar a sostener y mover un objeto o carga. En las industrias de elevación y aparejo, el cable metálico se sujeta a un cabrestante o polipasto y se equipa con pivotes, grilletes o ganchos para sujetar una carga y moverla de manera controlada. También se puede utilizar para subir y bajar ascensores o como dispositivo de soporte para puentes colgantes o torres.
El cable metálico es una herramienta de elevación preferida por muchas razones. Su diseño único consta de múltiples alambres de acero que forman alambres individuales dispuestos en forma helicoidal alrededor de un núcleo. Esta estructura proporciona resistencia, flexibilidad y la capacidad de soportar tensiones de flexión. Diferentes configuraciones de material, alambre y estructura de alambre proporcionarán diferentes beneficios para la aplicación de elevación específica, que incluyen:
- Fortaleza
- Flexibilidad
- Resistencia al desgaste
- resistencia a la fatiga
- resistencia al aplastamiento
- resistencia a la corrosión
- resistencia a la rodadura
Sin embargo, elegir el cable metálico adecuado para su aplicación de elevación requiere una consideración cuidadosa. Nuestro objetivo es ayudarlo a comprender los componentes de un cable de acero, la estructura del cable de acero y los diferentes tipos de cables de acero y para qué se pueden utilizar. Esto le permitirá elegir el cable metálico de mayor rendimiento y mayor duración para el trabajo en cuestión.
El cable metálico es una máquina con muchas piezas móviles
Desde la infancia, la mayoría de nosotros hemos sido condicionados a pensar en una máquina como un dispositivo con engranajes, ejes, correas, levas y varias piezas que zumban. Sin embargo, según las leyes de la física, una palanca común y corriente es una máquina simple, aunque sólo tenga una pieza.
Un cable metálico es en realidad una máquina muy compleja. Una cuerda típica de 6 x 25 tiene 150 hilos en sus hilos exteriores, todos los cuales se mueven de forma independiente y juntos en un patrón muy complejo alrededor del núcleo a medida que se tuerce la cuerda. Al diseñar una cuerda, los torones y los espacios entre los torones se equilibran de modo que cuando la cuerda tenga que doblarse habrá holguras de apoyo apropiadas para permitir el movimiento interno y el ajuste de los torones y los torones. Estas holguras cambiarán a medida que se produzca la flexión, pero están en el mismo rango que las holguras que se encuentran en los soportes de motor de los automóviles.
Comprender y aceptar la "idea de la máquina" permite al usuario de la cuerda tener más respeto por la cuerda y le permite lograr un mejor rendimiento y una vida útil más larga en sus aplicaciones de cuerda. Cualquiera que utilice cuerda podrá utilizarla de forma más eficiente y eficaz cuando comprenda plenamente el concepto de la máquina.
Hay cuatro componentes básicos que conforman el diseño de un cable de acero acabado:
- Alambres hechos de metal formando un solo hilo.
- Damas de múltiples hebras dispuestas en forma de espiral alrededor de un núcleo
- Extracto de acero o cáñamo
- Lubricación
Teléfono
Los alambres son el componente más pequeño del cable de acero y forman los núcleos individuales del cable. Los alambres se pueden fabricar con una variedad de materiales metálicos, incluidos acero, hierro, acero inoxidable, monel y bronce. Los alambres se pueden producir en varios grados relacionados con la resistencia, la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga, la resistencia a la corrosión y la curvatura del cable de acero.
Los propios cables pueden estar recubiertos, pero lo más habitual es que estén disponibles con un acabado "brillante" o sin recubrimiento.
Vena
Los núcleos de los cables metálicos constan de dos o más hilos dispuestos y retorcidos en un patrón específico. A continuación, los núcleos individuales se colocan en forma de espiral alrededor del núcleo de la cuerda.
Los alambres fabricados con alambres de mayor diámetro son más resistentes a la abrasión, mientras que los alambres fabricados con alambres de menor diámetro son más flexibles.
Núcleo (Esencia)
El núcleo de un cable de acero pasa por el centro del cable, sostiene los hilos y ayuda a mantener sus posiciones relativas bajo cargas y tensiones de flexión. Los núcleos pueden estar hechos de varios materiales diferentes, incluidos acero y fibras naturales o sintéticas.
Lubricación
La lubricación se aplica durante el proceso de fabricación y penetra hasta el núcleo. La lubricación de cables tiene dos beneficios principales:
- Reduce la fricción cuando los cables y cuerdas individuales se mueven unos sobre otros.
- Proporciona protección contra la corrosión y lubricación en el núcleo, los cables internos y la superficie exterior.
Estructura de cuerda de acero
Los siguientes términos ayudan a describir la estructura y propiedades del cable de acero:
- Longitud
- Diámetro
- Preformado o sin formar
- Dirección y Tipo de Colocación
- Acabado superficial de cables.
- Clase de cuerda
- Clase básica
Longitud
Longitud total (cortada a medida) cuando se enrolla alrededor del carrete y se entrega.
Diámetro
Este es el diámetro nominal especificado del cable metálico y puede especificarse en pulgadas o milímetros.
Arreglos de venas
El número de capas de cables, el número de cables por capa y el tamaño de los cables por capa afectan el tipo de patrón de cables. El cable metálico se puede crear usando uno de los patrones siguientes, o se puede crear usando dos o más de los patrones siguientes.
- Cuerda de acero de una sola capa– El ejemplo más común es una cuerda de 7 hilos con un centro de un solo hilo y seis hilos del mismo diámetro a su alrededor.
- Cuerda de acero rellena – Dos capas de alambre del mismo tamaño alrededor de un centro, y la capa interior tiene la mitad de alambres que la capa exterior. En los valles del alambre interior se colocan pequeños alambres de relleno iguales al número de la capa interior.
- sellar Cable de acero – Dos capas de alambres alrededor de un centro con la misma cantidad de alambres en cada capa. Todos los cables de cada capa tienen el mismo diámetro. Los alambres exteriores grandes descansan en los valles entre los alambres interiores más pequeños.
- warrington Cable de acero – Dos capas de alambre alrededor de un centro con un diámetro de alambre en la capa interior y dos diámetros de alambre, grande y pequeño, en la capa exterior. Las hebras más grandes de la capa exterior se encuentran en los valles, las más pequeñas en las coronas de la capa interior.
- Cuerda de acero combinada – Un hilo combinado se crea utilizando cualquier combinación de dos o más de los patrones enumerados anteriormente.
preformado
En un cable de acero preformado, los hilos y núcleos se forman durante el proceso de fabricación en la forma helicoidal que adoptarán en un cable de acero terminado.
La cuerda preformada puede ser ventajosa en ciertas aplicaciones que requieren un enrollado más uniforme en un tambor, necesitan mayor flexibilidad o requieren mayor resistencia a la fatiga al doblarse.
Dirección y tipo de bobinado
La dirección y el tipo de bobinado se refieren a la forma en que se enrollan los cables (derecha o izquierda) para formar un núcleo y cómo se enrollan los cables alrededor del núcleo (tendido normal, tendido largo o tendido alternativo).
- Bobinado en la dirección normal de la cuerda – Los alambres están alineados con el eje de la cuerda. La dirección de colocación de los alambres en la cuerda es opuesta a la dirección de colocación de la cuerda. Las cuerdas tendidas regularmente son más resistentes a las fuerzas de aplastamiento, son naturalmente más resistentes a la torsión y también se enrollan mejor que las cuerdas tendidas largas en un tambor.
- Bobinado por bobinado – Los alambres forman un ángulo con el eje de la cuerda. La disposición de cordones y el cordón se extienden en la misma dirección alrededor del núcleo. Las cuerdas Lang Lay tienen mayor resistencia a la fatiga y son más resistentes a la abrasión.
- Colocación alternativa – El cable metálico consiste en alambres de losa regulares y de losa largos alternados, utilizados principalmente para aplicaciones especiales.
Trabajo superficial de cables
Galvanizado (galvanizado), recubierto de aleación de zinc/aluminio (mischmetal), acero inoxidable o acero sin tratar (“pulido”).
Clase de cuerda
La resistencia del cable de acero se divide en diferentes clases, que incluyen:
- Acero al carbono mejorado (IPS)
- Ekstra Geliştirilmiş Karbon Çeliği (EIPS) IPS’den %15 daha güçlüdür
- Ekstra Ekstra Geliştirilmiş Karbon Çeliği (EEIPS), EIPS’den %10 daha güçlüdür
La curva de resistencia del acero al carbono constituye la base para calcular la resistencia de la mayoría de los torones de cables de acero.
Tipos de núcleos
Los núcleos de cables de acero se clasifican de la siguiente manera:
- Kendir Özlü (FC)
- Núcleo de acero independiente (IWRC)
- Núcleo de acero (WSC)
Un núcleo de cáñamo puede estar hecho de fibras de polipropileno naturales o sintéticas. Los núcleos de fibra ofrecen más flexibilidad que los núcleos de acero, pero son más susceptibles a aplastarse y no se recomiendan para ambientes de alta temperatura.
El núcleo de acero puede ser un cable de acero independiente o un solo alambre. Los núcleos de acero son los más adecuados para aplicaciones donde un núcleo de fibra puede no brindar soporte adecuado o en un ambiente de trabajo donde las temperaturas pueden exceder los 180°F.
Según lo que aprendimos anteriormente, esta descripción del cable de acero proporcionará al usuario la siguiente información:
1″ 6 x 25 FW EIP RRL IWRC
- Diámetro = 1″
- Número de núcleos = 6
- Número de cables por núcleo = 25
- Secuencia del núcleo = Cuerda de acero rellena
- Grado = Acero al carbono extra mejorado
- Dirección y tipo de bobinado = Bobinado normal a la derecha
- Tipo de núcleo = Núcleo de acero independiente
Tipos de cuerdas de acero
Las clasificaciones de cables metálicos proporcionan el número nominal o total de torones en cada torón, así como el número total de torones. Estas son clasificaciones generales y pueden reflejar o no la construcción real de las cuerdas. Sin embargo, todos los cables de acero del mismo tamaño y calidad de alambre dentro de cada clasificación tendrán las MISMAS clasificaciones de resistencia y peso y, en general, el mismo precio.
La siguiente tabla muestra algunas de las configuraciones de cables más comunes, organizadas en clasificaciones específicas.
| Tipo de bobinado | Vasos externos | Cables / Núcleo |
|---|---|---|
| 6x7 | 6 | 3–14 |
| 6x19 | 6 | 15-26 |
| 6x36 | 6 | 27–49 |
| 6x61 | 6 | 50–74 |
| 6x91 | 6 | 75-109 |
| 7x19 | 7 | 15-26 |
| 7x36 | 7 | 27–49 |
| 8x7 | 8 | 3–14 |
| 8x19 | 8 | 15-26 |
| 8×36 | 8 | 27–49 |
| 8×61 | 8 | 50–74 |
Además de las clasificaciones generales de cables de acero, existen otros tipos de cables de acero que son de construcción especial y están diseñados para aplicaciones de elevación específicas.
Cuerda de acero de resistencia rotacional
Algunos tipos de cables de acero, especialmente los cables de acero largos, son más susceptibles a torcerse cuando están bajo carga. La cuerda de acero resistente a la torsión está diseñada para resistir torceduras, torceduras o torceduras y se puede usar en una sola línea o en un sistema de varias piezas.
Se debe tener especial cuidado al transportar, desatar e instalar cables de acero resistentes a la rotación. Un manejo o enrollado inadecuados pueden provocar torceduras en la cuerda que pueden provocar una rotación incontrolada.
Cuerda de acero comprimido
El cable de acero comprimido se produce utilizando alambres comprimidos pasándolos a través de una matriz o rodillos, reduciendo el diámetro exterior de todo el alambre. Este proceso tiene lugar antes de que se cierre la cuerda.
Este proceso suaviza la superficie de los hilos exteriores de la cuerda, pero también aumenta la densidad de la cuerda. Esto da como resultado una superficie exterior más suave y aumenta la resistencia en comparación con cables de acero redondos comparables (cuando se compara el mismo diámetro y clasificación), al mismo tiempo que ayuda a extender la vida útil de la superficie debido a una mayor resistencia al desgaste.
Cuerda comprimida/forjada
El cable de acero forjado se diferencia del cable de acero comprimido porque el diámetro del cable de acero forjado se comprime o reduce mediante una máquina de forja rotativa después de cerrar el cable de acero. Se puede producir un cable de acero forjado utilizando alambres redondos o comprimidos.
Las ventajas de un cable de acero forjado son que son más resistentes a la abrasión, tienen mejor resistencia al aplastamiento y tienen una alta resistencia en comparación con un cable de acero de hilo redondo de igual diámetro y clasificación. Sin embargo, un cable de acero retorcido puede tener menos resistencia a la fatiga por flexión.
Cuerda de acero recubierta de plástico
Se puede aplicar un revestimiento de plástico a la superficie exterior de un cable de acero para protegerlo contra el desgaste y otros factores ambientales que pueden causar corrosión. Sin embargo, como no se pueden ver los cables individuales ni los cables debajo de la cubierta de plástico, puede resultar difícil inspeccionarlos.
Cuerda impregnada de plástico (PI)
Los cables de acero rellenos de plástico se impregnan con una matriz de plástico en la que se rellenan los espacios internos entre los cordones y los cordones. El relleno de plástico ayuda a mejorar la fatiga por flexión al reducir el desgaste interno y externo. Los cables de acero rellenos de plástico se utilizan para aplicaciones de elevación exigentes.
Cuerda IWRC recubierta de plástico o rellena de plástico
Este tipo de cable utiliza un núcleo de cable independiente (IWRC) relleno o recubierto con plástico para reducir el desgaste interno y aumentar la vida útil de la fatiga por flexión.
Recogida y embalaje
Recuerde que el cable es una pieza compleja de maquinaria mecánica. Hay varias propiedades y características diferentes que pueden afectar el rendimiento y la vida útil de los cables de acero. Al determinar el mejor tipo de cable metálico para su aplicación de elevación, considere lo siguiente:
- Fortaleza
- Flexibilidad
- Resistencia al desgaste
- Fuerza aplastante
- Resistencia a la fatiga
- Resistencia a la corrosión/óxido
- Fuerza rotacional
Cuando elige un trozo de cuerda que sea duradero para una característica, probablemente habrá una compensación que afecte a otra característica. Por ejemplo, una cuerda con un núcleo de fibra será más flexible pero puede tener menos resistencia al aplastamiento. Una cuerda con hilos de mayor diámetro será más resistente a la abrasión pero ofrecerá menos resistencia a la fatiga.
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