Los cables de acero para perforadoras son una parte fundamental en estas máquinas, y muy importantes en actividades industriales, construcción,  transportación y carga de materiales; además de las perforadoras, los cables de acero forman parte de los equipos para la manipulación y sujeción de cargas, como las grúas.

Un cable de acero está compuesto por diversos cordones metálicos dispuestos helicoidalmente alrededor de un alma, que puede ser textil o metálica; la disposición es tal, que se comporta como una sola unidad, apta para resistir esfuerzos de tracción con apropiadas cualidades de flexibilidad.

A su vez, un cordón está compuesto por diversos alambres metálicos dispuestos helicoidalmente en una o varias capas, por lo tanto los alambres son las unidades básicas en la construcción del cable de acero, los cordones se enrollan alrededor de otro centro llamado alma y de esta manera se conforma el cable de acero.

TIPOS DE CABLE

  • Cable espiral: Es el que está formado por un solo cordón.
  • Cable de cordones normales: Todos los alambres tienen el mismo diámetro, cada capa tiene 6 alambres más que la anterior, el ejemplo más común es el cordón de siete alambres, tiene un alambre central y seis alambres del mismo diámetro que lo rodean.
  • Cable de cordones tipo Seale: Es aquel en la que las dos últimas capas tienen el mismo número de alambres, la última capa tiene los alambres de gran diámetro, y por lo tanto, posee una gran resistencia a la abrasión.
  • Cable de cordones de relleno: Se distingue por tener entre dos capas de alambres, otros hilos más finos que rellenan los espacios existentes entre las mismas, este tipo de cordón se utiliza cuando se requieren cables de mayor sección metálica y con buena resistencia al aplastamiento.
  • Cable de cordones tipo Warrington: Se caracteriza por tener una capa exterior formada por alambres de dos diámetros diferentes, alternando su colocación dentro de la corona teniendo el doble de alambres que la inmediata anterior. Tienen gran flexibilidad y baja resistencia al desgaste.
  • Cable de cordones tipo Warrington Seale: Es una combinación de las mencionadas anteriormente y conjuga las mejores características de ambas: la conjunción de alambres finos interiores aporta flexibilidad, mientras que la última capa de alambres relativamente gruesos, aportan resistencia a la abrasión.
  • Cable antigiratorio: Formado por dos o más capas de cordones cableados en sentido alternado.
  • Cable de cordones triangulares: Está formado por 6 cordones triangulares arrollados sobre un alma metálica triangular, tienen gran resistencia al desgaste.
  • Cable plano: Están constituidos por varios cables unidos transversalmente por medio de una ligadura transversal.

PARTES DEL CABLE

Alambre de acero

La materia prima esencial para la fabricación del cable de acero es el alambre de acero.

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Alma del cable

El alma es el elemento central del cable, que puede ser de fibra o acero, sobre el cual están torcidos helicoidalmente los torones, una de las funciones del alma es la de proveer soporte a los torones del cable cuando éste se encuentra en operación y condiciones de carga.

Torón

Está fabricado con alambres de acero torcidos entre sí, y que permiten la construcción de estructuras con dimensiones superiores a las hechas con acero de refuerzo tradicional.

Está formado por un número de alambres de acuerdo con su construcción, que son enrollados alrededor de un centro o alma, en una o varias capas.

En la mayoría de los cables de acero, a los torones y alambres se les da la forma helicoidal que tendrán en el cable terminado, por lo que al realizar un corte al cable, los torones y alambres permanecerán en su lugar.

Características que dan a los cables mayor estabilidad.

TORCIDO DEL CABLE

Los cables de acero se fabrican en torcido “Regular” o en torcido “Lang”.

Torcido regular: Los alambres del torón llevan una dirección de torcido opuesta a la dirección que llevan los torones exteriores en el cable, son menos susceptibles al giro y a la formación de “cocas”. Además son más resistentes al aplastamiento y distorsión debido a una relativa menor longitud de alambres exteriores expuestos.

Torcido Lang: Los alambres y los torones llevan una misma dirección de torcido, debido a una longitud de alambres expuestos relativamente mayor, los cables con torcido Lang presentan una mayor flexibilidad y resistencia a la abrasión, tienen el inconveniente de tender a destorcerse; además son más susceptibles al aplastamiento y a la formación de “cocas” que los cables con torcido regular.

PREFORMADO

A los torones y a alambres se les da previamente la forma que tendrán en el cable terminado, de manera que al cortar el cable o romperse los alambres y los torones, todos permanecen en su lugar.

La operación de preformado en los cables da mayor estabilidad al eliminar algunos esfuerzos internos, además, el preformado otorga una mejor distribución de carga entre los alambres y torones.

Es importante considerar que los alambres de un cable sometido a desgaste intenso tienden a sobresalir del mismo; mientras que en un cable preformado los alambres permanecerán en su posición original sin tender a salir.

ESFUERZOS DE UN CABLE DE ACERO

El cable de acero debe tener características bien definidas, que dependerán en cada caso, del uso al que será sometido,  estas características deberán satisfacer las condiciones y esfuerzos.

Algunos de los esfuerzos a los cuales están sometidos los cables de acero son:

  • Tracción
  • Flexión
  • Abrasión
  • Corrosión
  • Aplastamiento
  • Distorsión
  • Vibración

CAPACIDAD DE CARGA ADECUADA

Es la mínima resistencia a la ruptura por tensión que debe tener el cable seleccionado para soportar la carga de trabajo y con el factor de diseño predeterminado, en este punto se deben considerar no solamente cargas estáticas, sino también las cargas causadas por la aceleración o desaceleración de la carga.

RESISTENCIA DEL CABLE

La resistencia es la fuerza externa que debe aplicarse por tensión a lo largo de la línea central del cable para que ocurra su ruptura y se expresa en libras o toneladas y es identificada como resistencia a la ruptura o también llamada resistencia a la tensión.

Resistencia a la fatiga: Los cables de acero normalmente se deterioran por efectos de fatiga por doblez cuando están sujetos a flexiones continuas en una polea o tambor. Este efecto se puede visualizar si consideramos que al doblar un alambre en varias ocasiones, éste se romperá. La fatiga en un cable se reduce si los diámetros de poleas y tambores tienen como diámetro mínimo aquellos recomendados por la relación D/d para construcción de cable y que se detallan en la sección de “Información técnica, de cuidado y mantenimiento” de este mismo catálogo.

Resistencia a la abrasión: La abrasión debilita el cable por remoción de material de los alambres exteriores e interiores. La abrasión está presente en todas las aplicaciones de cable. Por esta razón es importante seleccionar un cable que tenga las características adecuadas para soportar este efecto. Uno de los criterios más empleados para obtener un mínimo desgaste por fricción en el cable, es el de seleccionar un cable con el menor número de alambres exteriores.

Resistencia a la corrosión: Otro criterio importante en la selección de un cable es la consideración del ambiente de trabajo, es decir, si existe la presencia de factores corrosivos. En estos casos se debe considerar el empleo de cables con alambres galvanizados y/o el empleo de una lubricación protectora adecuada.

Resistencia al aplastamiento: El aplastamiento en el cable es normal en los casos de su enrollado en varias capas en un tambor o en la operación debido a cargas excesivas; en tales casos debe recurrirse al empleo de un cable con alma de acero.

Hay que considerar que en la selección de un cable los criterios de resistencia a la abrasión y a la fatiga están inversamente relacionados ya que por un lado, al seleccionar un cable con mayor resistencia a la fatiga se obtendrá, de forma implícita, un cable con menor resistencia a la abrasión.

EMPLEO DE CABLES

Los cables de acero para perforadoras suelen salir de fábrica en rollos o carretes, debidamente engrasados y protegidos contra elementos y ambientes oxidantes o corrosivos.

Durante su transporte y almacenamiento:

  • Debe evitarse que el rollo ruede por el suelo, a fin de que no se produzcan adherencias de polvo o arena que actuarían como abrasivos y obligarían a una limpieza y posterior engrase, antes de su utilización.
  • No debe recibir golpes o presiones que provoquen raspaduras o roturas de los alambres.
  • Deben protegerse de las temperaturas elevadas, que provocan una pérdida del engrase original.
  • El principal riesgo que se corre al desenrollar y manipular un cable es que se formen cocas o codos. Por ello es conveniente hacerlo directamente, procurando que el cable no se arrastre por el suelo y manteniendo el mismo sentido de enrollado.

CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO

Los cables de acero para perforadoras deben ser sometidos a un programa de revisiones periódicas conforme a las recomendaciones establecidas por el fabricante, esta revisión debe extenderse a todos aquellos elementos que pueden tener contacto con el cable o influir sobre él, como los tambores de arrollamiento, las poleas por las que discurre, los rodillos de apoyo; y de forma especial debe comprobarse el estado de los empalmes, amarres y fijaciones y sus proximidades.