Tipos y características técnicas de cabrestantes

Volvemos a la carga con los cabrestantes para grúas. Si recordáis, abrimos este bloque temático hace un tiempo (pincha aquí). Entonces hacíamos una buena introducción sobre este tema: qué es un cabrestante, sus características fundamentales (diámetro, composición, arrollamiento, etc.) ,… y decíamos que dejábamos para el futuro (que es hoy) los tipos que podemos encontrar hoy en día en el mercado y sus características técnicas.

Antes de continuar, os recuerdo un par de post que creo que os pueden resultar interesantes:

Bueno, pues ahora sí, empezamos.

TIPOS DE CABRESTANTES

Como hablábamos en anteriores post, se pueden obtener un gran número de cabrestantes con distintas combinaciones de los cordones y los alambres, sin embargo, aquí nos vamos a ocupar solamente de los más habituales.

  • NORMALES

Los cabrestantes están formados por cordones cilíndricos arrollados helicoidalmente alrededor de un alma que pueden ser metálica o textil.

Los cordones están fabricados con alambres del mismo diámetro y el número de alambres de cada capa crece en razón aritmética de 6.

La torsión de las distintas capas de alambre que forman un cordón tiene todas el mismo sentido y están arrolladas con el mismo ángulo de cableado. Por esto, los pasos de las distintas capas del cordón son diferentes y proporcionales a los distintos diámetros medios de cada capa.

Soportan mal la flexión y aprovechan mal la sección.

La baja flexibilidad limita su aplicación en nuestro campo de trabajo.

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  • DE IGUAL PASO.

Las distintas capas de alambre que forman los cordones están cableados con el mismo paso. Por este motivo, los alambres de los cordones de las distintas capas no se cruzan entre sí, quedando apoyados en toda su longitud sobre el arrollamiento de la capa inferior.

Tiene igual aspecto exterior que los cabrestantes normales, por lo que es preciso verlos en sección para distinguirlos.

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Presenta mayor flexibilidad y buena resistencia a la compresión lateral.

Según las composiciones más frecuentes, se pueden clasificar en tres grupos:

– Seal. Los cordones están constituidos por dos capas del mismo número de alambres sobre un núcleo formado por un alambre más grueso o por un cordón.

Los alambres de la capa exterior tienen mayor diámetro que los de la inferior y encajan en las ranuras del arrollamiento.

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– Warrington. La capa exterior de los cordones tiene doble número de alambres que la interior y sus diámetros son, alternativamente, mayores y menores para ir encajando sobre la capa anterior.

Son cables muy flexibles y resisten muy poco al desgaste.

– Relleno. Tienen unos alambres finos rellenando los huecos de las dos últimas capas de alambres.

Son cables flexibles, de buena resistencia al aplastamiento y a los esfuerzos dinámicos.

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  • ANTI-GIRATORIOS.

Están formados por dos o más capas de cordones arrollados en sentido alterno para que los momentos de giros opuestos que se producen al suspender la carga, queden compensados.

La operación de corte del cabrestante resulta muy delicada ya que los cordones tienden a desplazarse.

Son cables flexibles pero muy delicados ya que cualquier fallo en su manejo puede inutilizarlo. Soporta mal las variaciones bruscas en el manejo de la carga.

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  • COMPACTOS

Son los que más nos interesan ya que son los que más se usan en nuestros trabajos.

Son cabrestantes con los alambres preformados y que, además, presentan los alambres de la capa externa de los cordones con una forma que les permite colocarse formando una superficie exterior casi continua.

Antes de continuar, me gustaría abrir un paréntesis para contaros que es lo que entendemos por un alambre “preformado”. Son aquellos que se someten durante el proceso de fabricación a una deformación permanente, adoptando la forma de una hélice de acuerdo con la posición que habrán de ocupar en el cabrestante.

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Volviendo a los cabrestantes compactos, comentar que presentan infiltraciones grasa e, incluso, plásticas, que mejoran el rozamiento.

En la siguiente figura podemos ver una configuración típica.

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Las principales ventajas son:

  • Mayor flexibilidad, ya que al curvarse no se sumarán las tensiones internas de fabricación al esfuerzo de flexión debido al arrollamiento en poleas y tambores. Esto equivale por tanto a una reducción de los esfuerzos de flexión.
  • Evita efectos de cortadura, al no enredarse las puntas de alambre que se rompen por fatiga, no quedan éstas aprisionadas entre el cable y las gargantas de las poleas, evitándose así que corten otros alambres.
  • Mayor duración, consecuencia de las dos ventajas anteriores.
  • Fácil manejo. Al cortar un cabrestante preformado los cordones y alambres permanecen en su sitio al no tener tendencia a descablearse y desenrollarse formando cocas.
  • Facilita el uso del arrollamiento Lang, al reducir los inconvenientes más propios de dicho arrollamiento, hace posible adaptarlo en mayor número de aplicaciones.

 

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Las características técnicas de los cabrestantes vienen indicadas en los datos de suministro de los distintos fabricantes. No obstante vamos a dar aquí algunas indicaciones.

Existen tres términos que se refieren a la capacidad de un cabrestante y que se conocen como carga de rotura:

  • Carga de rotura calculada: es el producto de la sección metálica por la resistencia a la tracción unitaria de los alambres.
  • Carga de rotura determinada: es el producto de la carga de rotura media de los alambres por el número de alambres que forman el cable.
  • Carga de rotura efectiva. Se determina rompiendo un trozo de cable en una máquina de ensayos a tracción.

Comúnmente se admite que la carga de rotura efectiva sea un 25% inferior a la carga de rotura calculada.

Se llama coeficiente de seguridad a la relación que existe entre la carga de rotura calculada y la carga estática máxima. El valor así obtenido viene fijado según los distintos tipos de aplicaciones. En nuestro caso no debe ser menor de 3.

Pues bien, aquí vamos a poner punto final al post, aunque os aseguro que seguiremos hablando de los cabrestantes, ya que como os decía, son un elemento muy importante para la buena marcha de nuestros proyectos. Eso sí, espero que no sea tan áspero como este, aunque creo que la información suministrada puede seros de bastante interés y utilidad.

Muchas gracias por vuestro tiempo, y espero teneros pronto de vuelta por el blog.

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