-Cables-Poleas-Tambores

CABLES, POLEAS, Y TAMBORES EN GENERAL

Ingeniería del Transporte 1CT 5º II Curso 2010-2011 Profesor: Francisco Javier Sandoval Macarro

Área de proyectos de Ingeniería

CABLES, ESLINGAS POLEAS Y TAMBORES

eac n: RESISTENCIA/TENSIÓN RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA AMBIENTE DE TRABAJO CONDICIONES DE TRABAJO UTILIZACIÓN


eac n: RESISTENCIA/TENSIÓN RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA AMBIENTE DE TRABAJO CONDICIONES DE TRABAJO UTILIZACIÓN


Relación: RESISTENCIA/TENSIÓN RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA


Relación: RESISTENCIA/TENSIÓN RESISTENCIA/TENSIÓN APLICADA


CANALETAS TAMBORES Y POLEAS

Contacto con cables en operación Canaleta estrecha Presión sobre el cable Daños Impedimento del movimiento

Canaleta ancha Ausencia de apoyo Aplastamiento


CANALETAS TAMBORES Y POLEAS

Contacto con cables en operación Canaleta estrecha Presión sobre el cable Daños Impedimento del movimiento

Canaleta ancha Ausencia de apoyo Aplastamiento


RELACIÓN DIÁMETRO POLEA DIÁMETRO CABLE

Esta curva permite calcular la relación entre vida útil relativa del cable para varios diámetros de polea. Por ejemplo: un cable que trabaje con una relación D/d = 26



Esta curva permite calcular la relación entre vida útil relativa del cable para varios diámetros de polea. Por ejemplo: un cable que trabaje con una relación D/d = 26 tiene una vida útil relativa de 17. Si el mismo cable se instala en una polea mayor que produzca una relación D/d = 39, la vida útil relativa aumentará a 39.



Cuando un cable se dobla alrededor de una polea se produce una pérdida de resistencia del cable debido al efecto de la flexión. A menor relación D/d



Cuando un cable se dobla alrededor de una polea se produce una pérdida de resistencia del cable debido al efecto de la flexión. A menor relación D/d mayor es la pérdida de resistencia, o sea menor es la eficiencia del cable.


MANEJO DE CABLES DE ACERO

COCAS



COCAS






ALMACENAMIENTO

HUMEDAD GOLPES


ALMACENAMIENTO

HUMEDAD GOLPES


LUBRICACIÓN Lubricación fabricación + Lubricación de servicio

Libre de ácidos y alcalinos Viscosidad tal que permita penetración Insoluble en ambiente Tensión superficial alta Compatible con lubricante original del cable LIMPIEZA ANTERIOR


LUBRICACIÓN Lubricación fabricación + Lubricación de servicio

Libre de ácidos y alcalinos Viscosidad tal que permita penetración Insoluble en ambiente Tensión superficial alta Compatible con lubricante original del cable LIMPIEZA ANTERIOR BAÑO CONTINUO, GOTEO, ROCÍO


INSPECCIONES Ranura corrugada Desgaste severo

Sistema de anclaje de cables Canales, gargantas y superficies tambores , Enrollado del cable en tambor: uniforme


INSPECCIONES Ranura corrugada Desgaste severo

Sistema de anclaje de cables Canales, gargantas y superficies tambores , Enrollado del cable en tambor: uniforme


INSPECCIONES FRECUENCIA

Intervalos regulares. Función del grado de utilización Formación del personal encargado


INSPECCIONES FRECUENCIA

Intervalos regulares. Función del grado de utilización Formación del personal encargado


INSPECCIONES DIÁMETRO DEL CABLE

Causada por: Deterioro del alma Desgaste interno Falta de lubricación


INSPECCIONES DIÁMETRO DEL CABLE

Causada por: Deterioro del alma Desgaste interno Falta de lubricación


INSPECCIONES FALLAS

Vibraciones Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas debe usarse un cable más flexible


INSPECCIONES FALLAS

Vibraciones Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas debe usarse un cable más flexible


INSPECCIONES CORROSIÓN

Reducción sensible de la vida del cable Galvanización


INSPECCIONES CORROSIÓN

Reducción sensible de la vida del cable Galvanización


INSPECCIONES

REEMPLAZO DE UN CABLE

paso de un cable es la distancia medida por el eje del cable en donde alrededor del alma.


INSPECCIONES


paso de un cable es la distancia medida por el eje del cable en donde alrededor del alma.


INSPECCIONES



INSPECCIONES



EJEMPLOS DE DETERIOROS Salida del alma por tirones o golpes

Deformación por coca

Roturas en alma. Aplastamiento

Roturas alambre por fatiga


EJEMPLOS DE DETERIOROS Salida del alma por tirones o golpes

Deformación por coca

Roturas en alma. Aplastamiento

Roturas alambre por fatiga


EJEMPLOS DE DETERIOROS “jaula de pájaros” defecto típico de anclajes

Corrosión

Abrasión


EJEMPLOS DE DETERIOROS “jaula de pájaros” defecto típico de anclajes

Corrosión

Abrasión

CABLES, ESLINGAS POLEAS Y TAMBORES ESLINGAS herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas. TIRANTES

BANDA

CABLES, ESLINGAS POLEAS Y TAMBORES ESLINGAS herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas. TIRANTES

BANDA

CABLES, ESLINGAS POLEAS Y TAMBORES ESLINGAS herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas. UN SOLO BRAZO

VARIOS BRAZOS

CABLES, ESLINGAS POLEAS Y TAMBORES ESLINGAS herramienta auxiliar formada por un cable y diversos tipos de accesorios, entre otros podemos contar con: casquillos, ganchos y argollas. UN SOLO BRAZO

VARIOS BRAZOS


ESLINGAS PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

TIPO DIÁMETRO DEL CABLE TIPO CABLE LONGITUD


ESLINGAS PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

TIPO DIÁMETRO DEL CABLE TIPO CABLE LONGITUD OJO


ESLINGAS ELEMENTOS DE UNIÓN: ESLINGA Y MEDIO DE ELEVACIÓN


ESLINGAS ELEMENTOS DE UNIÓN: ESLINGA Y MEDIO DE ELEVACIÓN


ESLINGAS CAPACIDAD DE CARGA TRABAJO NO VER VERTICAL TICAL


ESLINGAS CAPACIDAD DE CARGA TRABAJO NO VER VERTICAL TICAL


ESLINGAS UTILIZACIÓN

gran longitud es conveniente el empleo de pórticos



gran longitud es conveniente el empleo de pórticos



deberán trabajar formando ángulos agudos, debiéndose equipar con guardacabos adecuados



deberán trabajar formando ángulos agudos, debiéndose equipar con guardacabos adecuados



nunca sobre aristas vivas, para lo cual deberán intercalarse cantoneras o escuadras de protección



nunca sobre aristas vivas, para lo cual deberán intercalarse cantoneras o escuadras de protección



distintas no deberán cruzarse, es decir de cir,, no montarán unos sobre otros, sobre el gancho de elevación, ya que uno de los cables estaría comprimido por el otro pudiendo, incluso,



distintas no deberán cruzarse, es decir de cir,, no montarán unos sobre otros, sobre el gancho de elevación, ya que uno de los cables estaría comprimido por el otro pudiendo, incluso, llegar a romperse


POLEAS En la figura , observamos que el brazo de la potencia es el diámetro de una rueda, mientras que el brazo de la resistencia es el radio de la otra rueda. Si las poleas son iguales, entonces la carga levantada será doble de la fuerz fuerzaa e ercid ercidaa ara levantarla. En la figura b se aplica dos veces el razonamiento anterior, anterior, con lo cual se obtiene que la carga levantada es cuatro veces mayor que la fuerza aplicada en levantarla. Por extensión, en el caso que presenta la figura c. se aplica tres veces el mismo razonamiento del primer caso, con lo cual levantaremos una carga ocho veces más grande que la carga aplicada en levantarla.


POLEAS En la figura , observamos que el brazo de la potencia es el diámetro de una rueda, mientras que el brazo de la resistencia es el radio de la otra rueda. Si las poleas son iguales, entonces la carga levantada será doble de la fuerz fuerzaa e ercid ercidaa ara levantarla. En la figura b se aplica dos veces el razonamiento anterior, anterior, con lo cual se obtiene que la carga levantada es cuatro veces mayor que la fuerza aplicada en levantarla. Por extensión, en el caso que presenta la figura c. se aplica tres veces el mismo razonamiento del primer caso, con lo cual levantaremos una carga ocho veces más grande que la carga aplicada en levantarla.


POLEAS CLASIFICACIÓN Poleas de acero Poleas plásticas

PARTES 1 LLANTA 2 RADIOS 3 ALMA


POLEAS CLASIFICACIÓN Poleas de acero Poleas plásticas

PARTES 1 LLANTA 2 RADIOS 3 ALMA 4 CUBO


POLEAS POLEAS DE ACERO


POLEAS POLEAS DE ACERO


POLEAS ACOPLAMIENTO POLEA EJE

Se realiza mediante casquillos de bronce o mediante rodamientos, ya sean de bolas o de rodillos


POLEAS ACOPLAMIENTO POLEA EJE

Se realiza mediante casquillos de bronce o mediante rodamientos, ya sean de bolas o de rodillos


POLEAS UNIÓN POLEA CABLE El cable se apoya en la polea en la zona denominada garganta garganta.. El material de la garganta determina . poleas de fundición fundición,, por ser éste un material más dúctil, el rozamiento en menor, menor, que en las poleas de acero soldado o laminado. Es por esto que en las poleas de acero se suelen colocar materiales especiales en la garganta para mejorar el


POLEAS UNIÓN POLEA CABLE El cable se apoya en la polea en la zona denominada garganta garganta.. El material de la garganta determina . poleas de fundición fundición,, por ser éste un material más dúctil, el rozamiento en menor, menor, que en las poleas de acero soldado o laminado. Es por esto que en las poleas de acero se suelen colocar materiales especiales en la garganta para mejorar el contacto garganta-cable y aumentar la vida media del mismo, como aluminio,plásticos.


POLEAS POLEAS DE PLÁSTICO

Menos rozamiento Resistencia corrosión (marina) M s ligeras ligeras liber liberando ando carga en pluma plumass y m stiles



Menos rozamiento Resistencia corrosión (marina) M s ligeras ligeras liber liberando ando carga en pluma plumass y m stiles



TERMOPLASTICO: soporta temperaturas TERMOPLASTICO: CIERTO GRADO ELEASTICIDAD: ELEASTICIDAD: No e orma ormacc one one pe perm rman anen en e DISULFURO DE MOLIBDENO: MOLIBDENO: Partículas añadidas al nylon en el fundido mejoran la fricción



TERMOPLASTICO: soporta temperaturas TERMOPLASTICO: CIERTO GRADO ELEASTICIDAD: ELEASTICIDAD: No e orma ormacc one one pe perm rman anen en e DISULFURO DE MOLIBDENO: MOLIBDENO: Partículas añadidas al nylon en el fundido mejoran la fricción



Gar anta de la olea 5% más ancha ue diámetro cable Profundidad de garganta 1.5 diámetro del cable Ángulos próximos a 45º



Gar anta de la olea 5% más ancha ue diámetro cable Profundidad de garganta 1.5 diámetro del cable Ángulos próximos a 45º


POLEAS SELECCIÓN POLEAS Relación diámetro de la polea y del cable Coeficiente de seguridad Fd 2

2

Pg

=

⋅

U F d

Dr Dt

U resistencia a rotura del cable

⋅


POLEAS SELECCIÓN POLEAS Relación diámetro de la polea y del cable Coeficiente de seguridad Fd 2

2

Pg

=

⋅

U F d

Dr Dt ⋅

U resistencia a rotura del cable Pg presión en la garganta


POLEAS Si hacemos Pg 25 N/mm2, el diámetro de la polea ha de ser mayor de:

2

D polea

=

⋅

25

F d ⋅

Dt

mm


POLEAS Si hacemos Pg 25 N/mm2, el diámetro de la polea ha de ser mayor de:

2

D polea

=

⋅

25

F d ⋅

Dt

mm


POLEAS El diámetro del hueco interior también se determina para una presión inferior a 25 N/mm2 2

Pg

U

2

⋅

d

=

Db W h Wh es el espesor de la polea según figura: ⋅

Db

=

⋅

U d

25

⋅

W h


POLEAS El diámetro del hueco interior también se determina para una presión inferior a 25 N/mm2 2

Pg

U

2

⋅

d

=

Db W h Wh es el espesor de la polea según figura: ⋅

Db

=

⋅

U d

25

⋅

W h


TAMBORES Los tambores son elementos que sirven para enrollar el cable que los distintos sistemas de transporte utilizan

El perfil de la garganta La longitud del tambor El diámetro del tambor.


TAMBORES Los tambores son elementos que sirven para enrollar el cable que los distintos sistemas de transporte utilizan

El perfil de la garganta La longitud del tambor El diámetro del tambor. El espesor del tambor Método de fijación del cable al tambor


TAMBORES Si la longitud del tambor es menor que 3 Diámetro solo se cal calcul culaa a com res resión ión


TAMBORES Si la longitud del tambor es menor que 3 Diámetro solo se cal calcul culaa a com res resión ión


TAMBORES σ =

S h s ⋅

S

tracción del cable


TAMBORES σ =

S h s ⋅

S tracción del cable h espesor del tambor s paso del arrollamiento


TAMBORES σ =

0.85

⋅

S h s ⋅

rozamiento del cable sobre el tambor: conforme vamos arrollando, disminuye la tracción sobre las primeras espiras rediciéndose la tensión en un 15%

S

tracción del cable


TAMBORES σ =

0.85

S

⋅

rozamiento del cable sobre el tambor: conforme vamos arrollando, disminuye la tracción sobre las primeras espiras rediciéndose la tensión en un 15%

h s ⋅

S tracción del cable h espesor del tambor s paso del arrollamiento


TAMBORES σ fa

=

σ ca =

9.6

⋅

0.5

S

⋅

1 ⋅

4

D

2 ⋅

h

6

Tensión: flexión extremos del tambor

a comp compre ress n sm nuye nuye h s ⋅

FUNDICIÓN

σ max =

25 MPa

ACERO

σ

50 MPa

=

Diámetro Espesor


TAMBORES σ fa

=

σ ca =

9.6

⋅

0.5

S

⋅

1 ⋅

4

D

2 ⋅

h

6

Tensión: flexión extremos del tambor

a comp compre ress n sm nuye nuye h s ⋅

FUNDICIÓN

σ max =

25 MPa

ACERO

σ max =

50 MPa

Diámetro Espesor


TAMBORES: Enrollamiento de cables. ENROLLAMIENTO MANO DERECHA

El cable arolla en el tambor por encima de

El cable arolla en el tambor por debajo de


TAMBORES: Enrollamiento de cables. ENROLLAMIENTO MANO DERECHA

El cable arolla en el tambor por encima de derecha a izquierda

El cable arolla en el tambor por debajo de izquierda a derecha


TAMBORES: Enrollamiento de cables. ENROLLAMIENTO MANO IZQUIERDA

El cable arolla en el tambor por encima de

El cable arolla en el tambor por debajo de


TAMBORES: Enrollamiento de cables. ENROLLAMIENTO MANO IZQUIERDA

El cable arolla en el tambor por encima de izquierda a derecha

El cable arolla en el tambor por debajo de derecha a izquierda


TAMBORES: Ángulo de desvío.

El Angulo de Desvío se puede definir como el ángulo incluido dentro de dos líneas. Una línea dibujada desde el centro de la polea hasta el centro del tambor, tambor, perpendicular al eje del tambor y la segunda línea dibujada desde el costado del tambor hasta el fondo de la canaleta en la polea .

Tambores lisos Angulo de Desvío 1º30’ MAYOR:

Tambores acanal acanalados ados Angulo de Desvío No mayor de 2º No menor de 0º30’


TAMBORES: Ángulo de desvío.

El Angulo de Desvío se puede definir como el ángulo incluido dentro de dos líneas. Una línea dibujada desde el centro de la polea hasta el centro del tambor, tambor, perpendicular al eje del tambor y la segunda línea dibujada desde el costado del tambor hasta el fondo de la canaleta en la polea .

Tambores acanal acanalados ados

Tambores lisos Angulo de Desvío 1º30’ MAYOR: Enrollamiento disparejo, roces MENOR: Acumulaciones

Angulo de Desvío No mayor de 2º No menor de 0º30’

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