Trabalho de cabo de aço, Trabalhos de Tecnologia Industrial

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SENAI – SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL

TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

CABO DE AÇO

GUILHERME PRIM

RIO DO SUL

MARÇO 2010

SENAI – SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL

TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

CABO DE AÇO

Trabalho de Pesquisa, Elementos de máquina,

Tecnologia em Automação Industrial, SENAI

Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial.

Prof. Ademir Heinzen

GUILHERME PRIM

RIO DO SUL

MARÇO 2010

• 1 INTRODUÇÃO....................................................................................................
• 2 Construções e tipos de cabos................................................................................
• 2.1 Número de pernas e número de Arames das Pernas.............................................
• 3 Sentido e tipo de torção dos cabos........................................................................
• 5 Passo de um cabo..................................................................................................
• 6 Lubrificação dos cabos..........................................................................................
• 9 Resistências dos cabos..........................................................................................
• 12 Cargas de trabalho e fatores de segurança............................................................
• 13 Deformação longitudinal dos cabos de aço..........................................................
• 13.1 Deformação estrutural...........................................................................................
• 14 Diâmetro de um cabo de aço.................................................................................
• 15 Manuseio...............................................................................................................
• 16 Inspeção e substituição dos cabos de aço..............................................................
• 17 Repassamento........................................................................................................
• 18 Instalação de soquetes tipo cunha.........................................................................
• 19 Colocação correta dos grampos............................................................................
• 20 TIPOS DE CABO DE AÇO..................................................................................
• 20.1 CONSTRUÇÃO CIVIL........................................................................................
• 20.1.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE AÇO..............................
• 20.1.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X25 FILLER + ALMA DE AÇO - TRD - POLIDO.
• 20.2 ELEVADORES.....................................................................................................
• 20.2.
• 20.2.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE FIBRA..........................
• 20.3.1 CABO DE AÇO CLASSE 8X19 SEALE + ALMA DE FIBRA..........................
• GALVANIZADO OU POLIDO........................................................................................ 20.3.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE FIBRA - TLD -
• 20.4 EQUIPAMENTOS................................................................................................
• 20.4.
• 20.4.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE AÇO - TRD – POLIDO.
• 20.4.3 CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA – TRD – POLIDO...........
• 20.6 MADEIRAS..........................................................................................................
• 20.6.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X25 FILLER + ALMA DE AÇO - TRD - POLIDO.
• 20.7 MINERAÇÃO......................................................................................................
• 20.7.1 CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA - TRD – POLIDO...........
• 20.8 NAVAL..................................................................................................................
• 20.8.1 CABO DE AÇO 6X7 - TRD – GALVANIZADO................................................
• 20.8.2 CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA - TRD – GALVANIZADO..
• GALVANIZADO OU POLIDO........................................................................................ 20.8.3 CABO DE AÇO 6X41 WARRINGTON/SEALE + ALMA DE AÇO - TRD OU TRE -
• 22.1 PESCA..................................................................................................................
• 22.1.1 CABO DE AÇO 6X7 - TRD – GALVANIZADO................................................
• GALVANIZADO OU POLIDO........................................................................................ 22.1.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE FIBRA - TLD -
• 22.2 PETRÓLEO..........................................................................................................
• GALVANIZADO.............................................................................................................. 22.2.1 CABO DE AÇO 6X41 WARRINGTON/SEALE + ALMA DE AÇO - TRD –
• – GALVANIZADO........................................................................................................... 22.2.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X47 WARRINGTON/SEALE + ALMA DE AÇO - TRD
• 22.3 SIDERURGIA......................................................................................................
• 22.3.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X25 FILLER + ALMA DE AÇO - TRD –POLIDO.
• POLIDO 22.3.2 CABO DE AÇO 6X41 WARRINGTON/SEALE + ALMA DE AÇO - TRD OU TRE -
• 22.4 USINAS DE AÇÚCAR E ÁLCOOL....................................................................
• 22.4.1 CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA - TRD – POLIDO...........
• POLIDO............................................................................................................................ 22.4.2 CABO DE AÇO 6X41 WARRINGTOM/SEALE + ALMA DE FIBRA - TRD –
• 23 TABELA DE CARGAS.......................................................................................
• 23.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X7 ALMA DE FIBRA.............................................
• 23.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X7 ALMA DE AÇO................................................
• 23.4 CABO DE AÇO CLASSE 6X7 ALMA DE AÇO CABO INDEPENDENTE.....
• 24.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 ALMA DE AÇO..............................................
• 24.2 CABO DE AÇO CLASSE 6X19 ALMA DE FIBRA...........................................
• 24.3 CABO DE AÇO CLASSE 6X37 ALMA DE AÇO..............................................
• 25.1 CABO DE AÇO CLASSE 6X37 ALMA DE FIBRA...........................................
• 27 NBR ISO 3108...................................................................................................
• 27.1 Objetivo e campo de aplicação.............................................................................
• 27.1.
• 27.2 Comprimento para ensaio.....................................................................................
• 27.3 Peça de ensaio.......................................................................................................
• 27.4 Ensaio....................................................................................................................
• 27.5 Relatório de ensaio................................................................................................
• 28 CONCLUSÃO......................................................................................................
• 29 REFERÊNCIAS....................................................................................................
• 30 ANEXO I..............................................................................................................

INTRODUÇÃO

Neste trabalho falarei sobre cabo de aço e sua importância para o dia a dia nas

empresas. Bem como seus tipos e seus cuidados. O cabo de aço é muito importantes para o

bom funcionamento das empresas e sem ele muitos as empresas teriam muitas dificuldades

para executar os trabalhos necessários. Tentarei mostrar neste trabalho todos os tipos de cabo

e suas peculiaridades bem como o cuidado que devemos ter com os mesmo.

Nenhum cabo de aço com torção à esquerda deve ser pedido sem que primeiro sejam consideradas todas as características do seu uso. No cabo de torção regular, os arames de cadaperna são torcidos em sentido oposto à torção das próprias pernas(em cruz). Como resultado, os arames do topo das pernas são posicionados aproximadamente paralelos ao eixo longitudinal do cabo de aço. Estes cabos são estáveis, possuem boa resistência ao desgaste interno e torção e são fáceis de manusear. Também possuem considerável resistência a amassamentos e deformações devido ao curto comprimento dos arames expostos.

No cabo de torção Lang, os arames de cada perna são torcidos no mesmo sentido que o das próprias pernas. Os arames externos são posicionados diagonalmente ao eixo longitudinal do cabo de aço e com um comprimento maior de exposição que na torção regular. Devido ao fato dos arames externos possuírem maior área exposta, a torção Lang proporciona ao cabo de aço maior resistência à abrasão. São também mai flexíveis e possuem maior resistência à fadiga. Estão mais sujeitos ao desgaste interno, distorções e deformações e possuem baixa resistência aos amassamentos. Além do mais, os cabos de aço torção Lang devem ter sempre as suas extremidades permanentemente fixadas para prevenir a sua distorção e em vista disso, não são recomendados para movimentar cargas com apenas uma linha de cabo.

3. Passo de um cabo

Define-se como passo de um cabo de aço a distância na qual uma perna dá uma volta completa em torno da alma do cabo.

L

ub

rif

ic

aç

ão

do

s

cabos

A lubrificação dos cabos é muito importante, para sua proteção contra a corrosão e também para diminuir o desgaste por atrito pelo movimento relativo de suas pernas, dos arames e do cabo de aço contra as partes dos equipamentos como por exemplo polias e tambores. Os Cabos devem ser lubrificados interna e externamente durante o processo de fabricação com um lubrificante composto especialmente para cabos. Esta lubrificação é adequada somente para um período de armazenagem e início das operações do cabo de aço. Para uma boa conservação do cabo, recomenda-se relubrificá-lo periodicamente.

Caso não seja realizado um plano de lubrificação adequado, o cabo se deteriorará rapidamente como segue:

-Ocorrência de oxidação com porosidade causando perda de área metálica e, conseqüentemente, perda de resistência do cabo;

• Os arames começam a ficar quebradiços devido ao excesso de corrosão e quebram-se facilmente;
• Como os arames do cabo movimentam-se relativamente uns contra os outros, durante o uso, ficam sujeitos a um desgaste por atrito. A falta de lubrificação aumenta o desgaste, causando a perda de resistência do cabo provocado pela perda metálica.

Carga de trabalho é a massa máxima que o cabo de aço está autorizado a sustentar a carga de trabalho de um cabo de uso geral, especialmente quando ele é movimentado, não deve, via de regra, exceder a um quinto da carga de ruptura mínima efetiva do mesmo. O fator ou índice de segurança é a relação entre a carga de ruptura mínima efetiva do cabo e a carga aplicada. No caso acima mencionado, esse fator seria 5. Um fator de segurança adequado garante:

• Segurança da operação, evitando rupturas.
• Duração do cabo e, conseqüentemente, economia.

Tabela exemplo de fatores de segurança mínimos para diversas aplicações

APLICAÇÕES FATORES DE

SEGURANÇA

CABOS E CORDOALHAS ESTÁTICAS 3 A 4

CABO PARA TRAÇÃO NO SENTIDO

HORIZONTAL

4 A 5

GUINCHOS, GUINDASTES, ESCAVADEIRAS 5

PONTES ROLANTES 6 A 8

TALHAS ELÉTRICAS E OUTRAS 7

GUINDASTES ESTACIONÁRIOS 6 A 8

LAÇOS 5 A 6

ELEVADORES DE OBRA 8 A 10

ELEVADORES DE PASSAGEIROS 12

• Os valores da tabela são referenciais, sendo que cada aplicação possuem valores normalizados.

7. Deformação longitudinal dos cabos de aço

"Cabos Pré-esticados" (Prestretched) Existem dois tipos de deformação longitudinal nos cabos de aço, ou seja: estrutural e elástica.

1.2. Deformação estrutural

A deformação estrutural é permanente e começa logo que é aplicada uma carga ao cabo. É motivada pelo ajustamento dos arames nas pernas do cabo e pelo acomodamento das pernas em relação à alma do mesmo. A maior parte da deformação estrutural ocorre nos primeiros dias ou semanas de serviço do cabo de aço, dependendo da carga aplicada. Nos cabos comum, o seu valor pode ser aproximadamente 0,50% a 0,75% do comprimento do cabo de aço sob carga. Pré-esticamento: a deformação estrutural pode ser quase totalmente removida por um pré- esticamento do cabo de aço. A operação de pré-esticamento é feita por um processo especial e com uma carga que deve ser maior do que a carga de trabalho do cabo, e inferior à carga correspondente ao limite elástico do mesmo. Em certas instalações, como por exemplo, em "Skips de Altos-Fornos" onde os alongamentos do cabo de aço não podem ultrapassar determinado limite, os cabos devem ser "pré-esticados"(Prestretched). Costuma-se também pré-esticar cabos a serem usados em pontes pênseis ou serviços semelhantes.

8. Diâmetro de um cabo de aço

O Diâmetro Nominal do cabo é aquele pelo qual é designado. O diâmetro prático do cabo, deve ser obtido medindo-se dois pontos distanciados, no mínimo 30 vezes o diâmetro, em dois planos cada ponto, onde o paquímetro deve ser posicionado conforme a figura abaixo:

O diâmetro será a média de quatro valores medidos.

A Inspeção Freqüente deve ser realizada diariamente para os cabos de aço do equipamento de movimentação de carga antes de cada uso para os 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 inspecionado por uma pessoa qualificada. A freqüência da Inspeção Periódica para os cabos de aço do equipamento deve ser determinada pelo tipo de equipamento, condições ambientais e de operação, resultados de inspeções anteriores e tempo de serviço do cabo. Para os laços de cabo de aço esta inspeção deve ser feita a intervalos não excedendo a seis meses. Deve ser mais freqüente quando se aproxima o final da vida útil do cabo. Os resultados da inspeção periódica devem ser 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 a perda da sua resistência, deverão ser levados em consideração.

11. Repassamento

O repassamento de um cabo de aço da bobina para o tambor do equipamento nunca deve ser feito no sentido inverso de enrolamento do cabo (formando um S), porque esse procedimento provoca acúmulo de tensões internas que prejudicam sua vida útil. Utilizar cavaletes ou mesas giratórias, para que o cabo permaneça sempre esticado durante essa operação.

12.Instalação de soquetes tipo cunha

Um dos recursos mais utilizados em cabos de aço é a montagem de soquetes tipo cunha na ponta de tração. Este tipo de soquete pode ser facilmente montado e rapidamente retirado, mas é preciso ter cuidado na instalação. 1-Nunca faça o acabamento fixando a ponta morta do cabo ao cabo vivo. Também não se deve deixar a ponta morta solta, sem travamento. 2-O travamento ideal da ponta morta deve ser realizado prendendo a mesma a um pequeno pedaço de cabo de aço com a ajuda de um grampo (veja a figura abaixo). 3-Não é recomendável soldar a ponta morta do cabo de aço. 4-Lembre-se: a extensão da ponta morta deve ter seis vezes o diâmetro do cabo e nunca menos que 15 cm. 5-Montagens permanentes devem ser checadas pelo menos uma vez por ano, e em intervalos menores se o cabo estiver operando sob condições severas de uso.

13.Colocação correta dos grampos

Observe a colocação correta dos grampos (clips) em suas extremidades. Só há uma maneira correta de realizar esta operação, com a base do grampo colocada no trecho mais comprido do cabo (aquele que vai em direção ao outro olhal). Para cabos de diâmetro até 5/8" (16 mm) use, no mínimo, três grampos. Este número deve ser aumentado quando se lida com cabos de diâmetros superiores.

14.TIPOS DE CABO DE AÇO

Temos vários tipos de cabo e cada um deles tem o seu lugar adequado para ser usado veja os exemplos de cabo de aço e onde eles são usados.

Bate estaca

Elevador de obras Ponte pênsil

14.2. ELEVADORES

Nos elevadores usam-se dois tipos:

CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE

+ ALMA DE FIBRA

Classe de cabos mais utilizada, possuem boa resistência à flexão e à abrasão. Aplicação:

0 0 0 1 Cabo do limitador de velocidade

CABO DE AÇO CLASSE 8X19 SEALE + ALMA DE FIBRA

Cabo mais suscetível ao achatamento quando submetido a alta pressão.

0 0 0 1

Aplicação:Cabo de compressão,de tração e do limitador de velocidade

CABO DE AÇO CLASSE 6X19 SEALE + ALMA DE FIBRA - TLD - GALVANIZADO

OU POLIDO

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

Balancin

CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA – TRD – POLIDO

Classe de cabos mais utilizada, possuem boa resistência à flexão e à abrasão.

0 0 0 1

Aplicação:

Guindaste estacionário Guindaste sobre esteira

Perf uraç ão por perc ussã o Perf uraç ão rotativa

14.4. MADEIRAS

CABO DE AÇO CLASSE 6X25 FILLER + ALMA DE AÇO - TRD - POLIDO

Classe de cabos mais utilizada, possuem boa resistência à flexão e à abrasão.

0 0 0 1

Aplicação:

Transportes de toras de madeira

14.5. MINERAÇÃO

CABO DE AÇO 6X25 FILLER + ALMA DE FIBRA - TRD – POLIDO

Classe de cabos mais utilizada, possuem boa resistência à flexão e à abrasão.

0 0 0 1

Aplicação

Poço inclinado Poço vertical