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Definição de cabos de aço
Cabos de aço - DEFINIÇÃO/CONSTRUÇÃO
Cabos são elementos de transmissão que suportam cargas (força de tração),deslocando-as nas posições horizontal, vertical ou inclinada.Os cabos são muito empregados em equipamentos de transporte e na elevação de cargas, como em elevadores, escavadeiras, pontes rolantes.
Todo cabo de aço possui determinada construção, sendo essa empregada para designar o número de pernas assim como o número de arames de cada perna, composição e tipo de alma.
As pernas dos cabos de aços podem ser trançadas (fabricadas) em uma ou mais operações, conforme sua composição. Anteriormente no início da fabricação de cabos, a composição dos arames eram feitas em múltiplas operações com arames de mesma bitola (diâmetro). Por exemplo, eram torcidos 6 arames em volta de um arame central. Posteriormente em nova passagem, o núcleo (1+6), coberto com uma nova camada de 12 arames, implicando em um cruzamento dos arames internos contra os arames externos. Isso acontece pelo fato da nova camada ter um passo diferente do núcleo e assim por diante. Passo da perna: Distância medida paralelamente ao eixo do cabo, necessária para que uma perna faça uma volta completa em torno do eixo do cabo.
Imag. catalogo da CIMAF
Com o passar do tempo as técnicas de fabricação foram aperfeiçoadas com o desenvolvimento de máquinas que possibilitam a confecção de pernas em única operação, proporcionando o mesmo passo para todas as camadas. Essas máquinas puderam também dar o surgimento de outras composições com arames de diferentes bitolas.
A corrida por cabos de alta força de ruptura e boa flexibilidade inevitavelmente leva a projetos de cabos com um maior número de arames. Pernas com 6 em vez de 4 arames externos foram desenvolvidos torcidos em torno de um arame central de mesmo diâmetro.
O próximo passo foi a introdução de pernas multi camadas. Em volta da perna de 1+6 arames outra camada com 12 arames de mesmo diâmetro foi torcida. A fim de alcançar um carregamento uniforme de todos os elementos, os arames da última camada eram exatamente do mesmo comprimento que a primeira camada.
Infelizmente essa escolha do comprimento das camadas gerou inúmeros cruzamentos de arames entre as pernas, que levaram a altas pressões locais, levando a falha prematura dos arames.
Provavelmente o maior desenvolvimento relevante foi a invenção de camadas de pernas paralelas por Tom Seale em 1884. Na ocasião as ruas com grandes aclives de São Francisco tornaram impossíveis para os cavalos puxarem os trens "cable cars". Mesmo os motores a vapor não poderiam subir as pistas por causa de seu próprio peso.
Para isso foram criados os trens com tração por cabos de aço, que facilitavam conectar e desconectar os trens em circulação.
Os altos custos dos “cables cars” eram constituídos pelos custos do próprio cabo de aço, e também pelos custos de falhas com os cabos. Contudo Tom Seale tentou melhorar o tempo de serviço dos cabos. Ele descobriu que as falhas dos cabos aconteciam por rupturas internas, que eram ocasionadas por perda da flexibilidade. Ele então remediou essa desvantagem usando pernas mais fortes, externamente resistentes a abrasão, e arames internos mais finos e flexíveis.
Propriedades dos cabos de aço
As propriedades dos cabos de aço se referem em geral em resistência a tração, elasticidade e resistência à abrasão. Para isso desde o início dos primeiros estágios de desenvolvimento dos cabos de aço foram designadas nomenclaturas ditas como PS(plow steel), IPS (improved plow steel), EIPS (extra improved plow steel) formam a base para o cálculo de todas as resistências dos arames.
Carga de ruptura
Carga de ruptura teórica: é obtida através da resistência de arames multiplica pela seção do total da área da seção de todos os arames.
Carga mínima de ruptura: é obtida pela carga de ruptura teórica multiplicada pelo fator de encablamento que varia de acordo com a classe do cabo.
Carga de ruptura real: é obtida através de ensaios de tração do cabo de aço.
Carga de trabalho
É a carga (massa) máxima que o cabo está autorizado a sustentar levando em consideração a segurança e o melhor desempenho do cabo (durabilidade). Para tanto utiliza-se um fator de segurança evitando assim sobrecargas e e o desgaste excessivo, assim como fadiga.
Fonte: catálogo da Cimaf
Tipos de composição
Cabos Rotativos Definição: Abaixo as composições mais usuais para cabos rotativos
Composição simples
Esse composição é feita com todos os arames de mesma bitola.
Composição Seale
Nesta composição existem pelo menos 2 camadas adjacentes com o mesmo número de arames. Os arames da camada externa possuem diâmetro maior com a finalidade de aumentar a resistência ao desgaste provocado pelo atrito.
Composição Filler
Esta composição é caracterizada pelos arames finos entre duas camadas, aumentando assim a área de contato, flexibilidade, resistência ao amassamento, reduzindo o desgaste entre os arames.
Composição Warrington
Composição onde existe pelo menos uma camada constituída por arames de pelo menos 2 bitolas diferentes, conferindo boa resistência ao desgaste e boa resistência à fadiga.
