Catálogo CIMAF - Cabos de Aço

Catálogo CIMAF - Cabos de Aço

(Parte 3 de 4)

Conforme mostrado na figura 2, com o laço fechado, o dano está feito e a capacidade de carga do cabo de aço comprometida, estando o mesmo fora das condições de uso.

A figura 3 mostra o resultado do nó, pois, mesmo que os arames individuais não tenham sido prejudicados, o cabo de aço perde sua forma adequada. Com os arames e as pernas fora da posição, o cabo de aço está sujeito à tensão desigual, expondo o mesmo à ruptura por sobrecarga além de causar desgaste excessivo às pernas deslocadas.

Cuidado: mesmo que um nó esteja aparentemente endireitado, o cabo de aço nunca poderá render desempenho máximo, conforme a capacidade garantida. O uso de um cabo de aço com este defeito é perigoso, podendo causar acidentes.

Para se evitar o nó durante o desenrolamento do cabo de aço, a bobina deverá ser colocada em um eixo horizontal sobre dois cavaletes, na qual a mesma gire em torno de seu eixo, conforme mostrado na figura 4.

32 Errado - Figura 6

Correto - Figura. 5

Pode-se também desenrolá-lo por meio de uma mesa giratória, como mostrado na figura 5. O importante é que no desenrolamento, a bobina sempre gire em torno de seu eixo e nunca o cabo de aço gire em torno do eixo da bobina conforme mostra a figura 6.

Enrolamento superior da esquerda para a direita

Enrolamento inferior da direita para a esquerda

Enrolamento superior da direita para a esquerda

Enrolamento inferior da esquerda para a direita

5.2 Enrolamento em tambor liso ou bobina

É importante que o cabo de aço, para ser bem enrolado, seja fixado corretamente durante sua instalação.

Se isto não ocorrer, a primeira camada de enrolamento poderá apresentar falhas, provocando, consequentemente, ao serem enroladas as camadas superiores, amassamentos e deformações no cabo de aço, que diminuirão sensivelmente sua vida útil.

As figuras abaixo apresentam uma regra prática, para a fixação correta dos cabos de aço em tambores lisos ou bobinas.

A confecção de uma emenda requer trabalho cuidadoso e habilidoso. É importante o perfeito assentamento e o posicionamento das pernas no trecho da emenda.

Recomenda-se que o comprimento de uma emenda seja entre 1.0 a 1.500 vezes o diâmetro do cabo de aço.

A base essencial do processo de emendar é demonstrada pelo seguinte exemplo:

O exemplo refere-se a emenda de dois cabos de aço com diâmetro de 20mm, com 6 pernas, almas de fibra e pré-formados. Neste exemplo foi adotado um comprimento de emenda de 20mm x 1.200, ou seja, 24m.

1ª fase: Ambos os cabos de aço serão bem amarrados a cerca de 12m de distância de suas extremidades (2x12m = 24m de comprimento necessário para a emenda).)

2ª fase: As pernas dos dois cabos de aço serão separadas nas extremidades até o ponto de amarração. As pernas de um dos cabos de aço serão denominadas sucessivamente de “A-F” e as do outro “a-f”. As pernas “B,D,F” e as “a,c,d,” serão encurtadas e a alma de fibra será cortada à altura da amarração.

c b a df e c b a df e

3ª fase: As extremidades dos cabos de aço serão empurradas uma contra a outra para ficar a perna “A” ao lado da perna “a”, perna “B” ao lado da perna “b”, e assim por diante.

4ª fase: As amarrações serão soltas. A perna “a” será torcida para fora do conjunto num comprimento de 10 metros, e a perna “A” será torcida para dentro do respectivo espaço vazio. Da mesma forma se procede com as pernas “B” e “b”.

5ª fase: As pernas “c” e “D” serão torcidas para fora das extremidades dos respectivos cabos de aço, num comprimento de 6 metros, e as pernas “e” e “F” num comprimento de 2 metros, contados a partir do ponto de junção dos cabos de aço, e as respectivas pernas serão torcidas para dentro dos espaços anteriormente esvaziados.

6ª fase: A figura acima mostra a parte correspondente à emenda pronta.

É preciso ter cuidado com as emendas. Uma emenda mal feita representa um grande perigo.

Para maiores informações, favor consultar nosso Departamento Técnico.

B b A

C c f e

Bb Aa Cc Ee Ff D d

B Cb a c D

F Ed f e

B b A

C c f e

Bb Aa Cc Ee Ff D d

B Cb a c D

F Ed f e

B b A

C c f e

Bb Aa Cc Ee Ff D d

B Cb a c D

F Ed f e

B b A

C c f e

Bb Aa Cc Ee Ff D d

B Cb a c D

F Ed f e

A inspeção em cabos de aço é de vital importância para uma vida útil adequada e segura.

A primeira inspeção a ser feita em um cabo de aço é a Inspeção de Recebimento, a qual deve assegurar que o material esteja conforme solicitado e possua certificado de qualidade emitido pelo fabricante.

A inspeção Visual deve ser realizada diariamente nos cabos de aço usados em equipamentos de movimentação de carga e antes de cada uso para laços. Esta inspeção tem como objetivo uma análise visual para detectar danos no cabo de aço que possam causar riscos durante o uso. Qualquer suspeita quanto às condições de segurança do material, deverá ser informada e o cabo de aço inspecionado por uma pessoa qualificada.

A freqüência da Inspeção Periódica deve ser definida por fatores como: tipo do equipamento, condições ambientais, condições de operação, resultados de inspeções anteriores e tempo de serviço do cabo de aço. Para os laços de cabos de aço esta inspeção deve ser feita em intervalos não excedendo a seis meses, devendo ser mais frequente quando o mesmo aproxima-se do final da vida útil. É importante que os resultados das inspeções sejam registrados.

Sempre que ocorrer um incidente que possa ter causado danos ao cabo ou quando o mesmo tiver ficado fora de serviço por longo tempo, deve ser inspecionado antes do início do trabalho.

Na inspeção de um cabo de aço, vários fatores que possam afetar seu desempenho devem ser considerados. Os fatores a serem verificados durante a inspeção são:

7.1 Número de arames rompidos

A ruptura de arames normalmente ocorre por abrasão ou por fadiga de flexão. Pode ocorrer tanto nos arames externos quanto internos, caso o cabo de aço possua alma de aço. As rupturas externas podem ocorrer no topo das pernas ou na região de contato entre as pernas (vale) sendo esta, junto com as rupturas de arames da alma, as mais críticas.

A localização da ruptura e número de arames rompidos em um passo, devem ser registrados. Deve-se observar se as rupturas estão distribuídas uniformemente ou se estão concentradas em uma ou duas pernas apenas. Neste caso há perigo das pernas se romperem.

7.2 Desgaste externo

A abrasão dos arames externos é causada pelo atrito do cabo, sob pressão, com os canais das polias e do tambor e pode ser acelerada por deficiências de lubrificação.

Mesmo que o arame não se rompa, o seu desgaste promoverá a perda de capacidade de carga do cabo de aço através da redução de área metálica, tornando o seu uso perigoso.

Uma forma de avaliar o desgaste de um cabo de aço é através da medição do seu diâmetro.

7.3 Corrosão

A corrosão diminui a capacidade de carga através da redução da área metálica do cabo de aço, além de acelerar a fadiga.

Pode ser detectada visualmente, quando se apresenta na parte externa do cabo de aço. A detecção da corrosão interna é mais difícil, porém, alguns indícios podem indicar sua existência:

• Variação no diâmetro do cabo: nos pontos de dobra do cabo de aço, como polias, geralmente ocorre a redução do diâmetro. Em cabos de aço ou cordoalhas para uso estático é comum o aumento de diâmetro devido ao aumento da oxidação.

7.4 Desequilíbrio dos cabos de aço

Em cabos de aço convencionais, normalmente com 6 ou 8 pernas com alma de fibra, pode haver uma avaria típica que vem a ser uma ondulação do cabo de aço provocada pelo afundamento de 1 ou 2 pernas do mesmo, e que pode ser causada por alguns motivos:

a) Fixação deficiente, que permite um deslizamento de algumas pernas, ficando as restantes supertensionadas. b) Alma de fibra de diâmetro reduzido. c) Alma de fibra que se deteriorou, não dando apoio às pernas do cabo.

Nos cabos de várias camadas de pernas, como nos cabos resistentes à rotação e cabos com alma de aço, há o perigo da formação de “gaiolas de passarinho” e “alma saltada”, defeitos estes que podem ser provocados pelos seguintes motivos:

d) Manuseio e/ou instalação deficiente do cabo, dando lugar a torções ou distorções do mesmo.

No caso “a” há perigo das pernas super tencionadas se romperem, já nos casos “b” e “c”, não existe um perigo iminente, porém haverá um desgaste desuniforme no cabo de aço e, portanto, um baixo rendimento.

O caso “d” é mais comum para cabos Não-Rotativos e com Alma de Aço, onde existe perigo de formação de “gaiolas de passarinho” e “alma saltada”. Estes defeitos são graves e requer a imediata substituição do cabo de aço.

7.5 Deformações

As deformações nos cabos de aço ocorrem principalmente devido ao mau uso ou irregularidades no equipamento ou ainda por métodos inadequados de manuseio e fixação.

Quando estas deformações forem acentuadas poderão alterar a geometria original do cabo de aço provocando desequilíbrio de esforços entre as pernas e consequentemente a ruptura do mesmo.

As deformações mais comuns são: a) Ondulação

Ocorre quando o eixo longitudinal do cabo de aço assume a forma de uma hélice. Nas situações onde esta anomalia for acentuada, pode transmitir uma vibração no cabo de aço que, durante o trabalho causará um desgaste prematuro, assim como arames partidos.

b) Amassamento

O amassamento no cabo de aço normalmente é ocasionado pelo enrolamento desordenado no tambor. Nas situações onde o enrolamento desordenado não pode ser evitado, deve-se optar pelo uso de cabo de aço com alma de aço.

c) Gaiola de passarinho

Esta deformação é típica em cabo de aço com alma de aço nas situações onde ocorre um alívio repentino de tensão. Esta irregularidade é crítica e impede a continuidade do uso do cabo de aço.

d) Alma saltada

É uma característica causada também pelo alívio repentino de tensão do cabo de aço, provocando um desequilíbrio de tensão entre as pernas, impedindo a continuidade do uso do mesmo.

e) Dobra ou nó (perna de cachoro)

É caracterizada por uma descontinuidade no sentido longitudinal do cabo de aço que em casos extremos diminui a capacidade de carga do mesmo. Normalmente causada por manuseio ou instalação inadequada.

7.6 Critério de substituição

Mesmo que o cabo de aço trabalhe em ótimas condições, chega um momento em que, após atingir o fim da sua vida útil, necessita ser substituído em virtude de sua degeneração natural.

Em qualquer instalação, o problema consiste em se determinar qual o rendimento máximo que se pode obter de um cabo de aço antes de substituí-lo, mantendo-o trabalhando em completa segurança, uma vez que, na maior parte das instalações, o rompimento de um cabo de aço põe em risco vidas humanas.

Não existe uma regra precisa para se determinar o momento exato da substituição de um cabo de aço. A decisão de um cabo de aço permanecer em serviço, dependerá da avaliação de uma pessoa qualificada que deverá comparar as condições do mesmo, realizando uma inspeção baseada em critérios de descarte contemplados em normas. Recomendamos as normas:

Construção Tabela Pág. Características

Utilizadas em estais, tirantes, cabos mensageiros e usos similares.

Utilizada na indústria automobilística e finalidades similares.

Utilizada na indústria automobilística para freios, embreagens e outros fins mecânicos.

Utilizada na indústria automobilística e finalidades similares.

8.1 Cordoalhas

19 arames (1+6/12) 37 arames (1+6/12/18)

37 arames (1+6/12/18 )

Construção Tabela Pág. Características

Utilizado na indústria automobilística, para levantamento de vidro.58

6x7+A ou 7x7 1+6

Construção Tabela Pág. Características

Cabos de aço de 6 pernas com 5 a 9 arames em cada perna.

Possuem excelente resistência à abrasão, à pressão e baixa flexibilidade, sendo a sua aplicação limitada. Normalmente é fabricado com alma de fibra, podendo ser fabricado com alma de aço.

Utilizado em operações onde está sujeito a atritos durante a operação e também para fins estáticos, como estais.

6x7+AF 1+6

6x7+A ou 7x7 1+6

6x7+AACI 1+6

Cabos de aço de 6 pernas com 15 a 26 arames em cada perna.

Possuem boa resistência à flexão e boa resistência à abrasão.

Esta classe é uma das mais utilizadas, oferecendo as construções mais adequadas para a maior parte das aplicações nas bitolas mais comuns.

Cuidado especial deve ser tomado com cabos de aço na construção 6x19 M, pois somente são recomendados à aplicações estáticas.

6x19+AACI

6x19+AF Seale 1+9+9

6x25+AACI

Construção Tabela Pág. Características

Cabos de aço de 6 pernas com 29 a 57 arames em cada perna.

A grande quantidade de arames dos cabos desta classe tornam o cabo altamente flexível.

Os cabos desta classe, nas bitolas mais comuns, se adaptam bem em aplicações onde necessitam trabalhar dinamicamente sobre tambor e polias.

Em bitolas maiores, esta classe possui excelente resistência à abrasão e ao amassamento suficientes para operações mais críticas.

6x36+AF

Warrington-Seale 1+7+(7+7)+14

6 x 41 AACI

Warrington-Seale 1+8+(8+8)16

6 x 41+AF

Warrington-Seale 1+8+(8+8)+16

Construção Tabela Pág. Características

Cabos de aço de 6 pernas com 61 a 85 arames. Estes cabos são geralmente fabricados em bitolas acima de 90 m, onde a grande quantidade de arames, garante uma boa flexibilidade. 64

6x71+AACI

Construção Tabela Pág. Características

Cabos de aço de 8 pernas com 15 a 26 arames em cada perna.

Nesta classe os cabos são fabricados geralmente com AF.

Devido ao tamanho relativamente grande da alma, necessário para a fabricação desta classe, este cabo de aço é mais suscetível ao achatamento quando submetido a uma alta pressão na polia e tambor, desta forma, seu uso é recomendado em operações com cargas moderadas.

A maior parte dos elevadores de passageiros, utilizam cabos de aço com diâmetros dentre 9,5 m e 16,0 m, nesta classe.

Construção Tabela Pág. Características

Os cabos de aço resistentes à rotação, geralmente são fabricados com 12 pernas externas de 7 arames cada com torção regular à direita, torcidas em torno de um núcleo composto por 6 pernas de 7 arames cada com torção Lang à esquerda que por sua vez são torcidas em torno de uma alma que pode ser de fibra ou aço.

O termo “Resistente à Rotação”, deve-se à menor tendência de giro deste cabo de aço a qual está fundamentada na inversão de torção entre as camadas de pernas externa e interna, anulando o momento torçor sob tensão.

Os cabos desta classe torcem um pouco no início da aplicação da carga, até que fique em equilíbrio.

Os cabos de aço resistentes à rotação devem ser utilizados com muito cuidado e com fatores de segurança mais altos que as outras classes.

1) Deve-se seguir as instruções gerais de manuseio dos cabos de aço, evitando-se que, tanto ao ser desenrolado da bobina como na sua instalação na máquina, sofra distorções ou nós que possam inutilizá-lo.

2) Este cabo de aço é muito sensível às variações bruscas de cargas e exige um manejo muito suave. Em geral junto ao gancho deve haver um peso para mantê-lo sob tensão. Na maioria das vezes, as variações bruscas promovem “gaiolas de passarinho”, inutilizando o cabo de aço.

3) Deve-se evitar que o cabo resistente à rotação sofra rotação durante o serviço.

4) Na fixação (ancoragem), é indispensável que todas as pernas do cabo resistente à rotação fiquem bem presas, inclusive as internas. Para tanto, deve-se evitar a fixação por meio de “clips” ou outros acessórios que atuem `a pressão, recomendando-se o uso de soquetes cônicos.

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