Saiba mais sobre Cabos de Aço
Sabemos que a cada dia o mercado de construções de pista de aventuras “ARVORISMO e TIROLESAS" vem crescendo com uma velocidade incrível, e com isso cresce também a falta de preparo de monitores e operadores, construções em péssimo estado, chegando até comprometer a segurança dos clientes.
O que mais chama a atenção de tudo isso, são as pessoas que se acham capazes de construir essas atividades encima de "arvores". Assim que também queremos parabenizar o trabalho daqueles que realmente são profissionais na área.
A questão do bom funcionamento dessas pistas depende também de sua conservação e manutenção, para isso colocamos aqui algumas dicas, esperamos ajudar em algo, lembre-se procure sempre um profissional da área para orientá-lo.
Conhecendo um pouco mais sobre os cabos de aço
Matéria Prima:
Cabos de aço são feitos de arames, que por sua vez são obtidos por um processo de esticamento ou trefilação. O produto siderúrgico de partida é o fio máquina; alambrón (espanhol), wire rod (inglês), Walzdraht (alemão); que por sua é produzido pela laminação a quente de palanquilhas ou palancas, um lingote de aço na qualidade e peso desejdos.
Os teores de carbono variam e cada fabricante escolhe de seu jeito. De 0,3% a 0,8% usa-se tudo, sendo que o forte está entre 0,60% a 0,80%.
O teor de manganes gira ao redor de 0,60% e Fósforo + Enxofre juntos não deveriam exceder 0,03 para termos um arame maleável.
Alguns fios-máquinas podem conter pequenos percentuais de cobre. Os cabos Inox são feitos de arames austeníticos das ligas Aisi que começam com o nº 3 e são em consequência todos de baixo carbono.
Construções ou Formações
Elos indicam o número de pernas, o número de fios (e como estão distribuídos nas pernas), o tipo de alma (a parte de dentro do cabo, que não se vê) e eventuais compactações de perna ou cabo assim como eventuais plastificações. Exemplo: 6 x 25F X AF
O primeiro número indica o número de pernas do cabo no exemplo são 6, que é o mais usual. O 2º número indica o nº de fios que compõe a perna, no cabo são 25. A letra F vem do inglês “FILLER” que significa enchimento e indica a maneira como os arames estão distribuidos nas pernas. No caso, indica a existência de arames “filler” ou de enchimento. Os 25 arames estão então dispostos neste caso:
01 arame central
06 arames em volta do central
06 arames filler
12 arames formando a capa da perna
_______
25
O último caracter define a alma AF significa alma de fibra, que pode ser fibra natural ou artificial.
Exemplo 2: 8 x 36 WS x AACi Serão oito pernas, cada uma com 36 arames, distribuídos de forma “WARRINGTON SEALE” ou 1 + 7 + (7+7) + 14 e mais uma “alma de aço, cabo independente “. A alma é então um cabo feito à parte.
Exemplo 3: 1 x 19M Aqui é fácil, uma perna somente formada com torção cruzando os arames. No Brasil chama-se CORDOALHA a este produto. Existem inúmeras construções, sendo cada uma inidicada para determinado uso. Na parte de cabos não rotativos ou anti-giratórios temos 19 x 7 = 24 x 7 = 35 x 7 entre outras mais modernas que são cabos com grande número de pernas, torcidos em uma ou mais operações.
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6x7+AF |
6X19+AF |
6x25+AF |
6X41+AACI |
6X41+AACI |
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SEALE |
FILLER |
SEALE FILLER |
WARRINGTON SEALE |
1+6 |
1+9+9 |
1+6+6+12 |
1+8+8+8+16 |
1+8+(8+8)+16
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Medição do diâmetro:
Manuseio do cabo de aço
O cabo de aço deve ser enrolado e desenrolado corretamente (fig.4), a fim de não ser estragado facilmente por deformações permanentes e formação de nós fechados (fig.3). Se o cabo for manuseado de forma errada (fig.5), ou seja, enrolado ou desenrolado sem girar o rolo ou o carretel, o cabo ficará torcido e formará laço. Com o laço fechado (fig.3, posição 2), o cabo já estará estragado e precisará ser substituído ou cortado no local.
Importante:
Mesmo que um nó esteja aparentemente endireitado, o cabo nunca pode render serviço máximo, conforme a capacidade garantida. O uso de um cabo com este defeito torna-se perigoso, podendo causar graves acidentes.
Laços com Cabo de Aço
Se em uma ponta ao menos do cabo de aço fazemos um olhal ou alça, tem-se um laço. Este olhal pode ser feito normalmente, com trançados (tem mais que um) especiais ou mecanicamente. O que mais se usa no Brasil é um misto dos dois começando-se com um trançado manual chamado “flemish eye” e acabando com uma prensagem com alumínio ou aço.
Alguns cabos de aço utilizados, são fornecidos com olhal tipo superlaço, de máxima segurança, inviolável por lacre prensado industrialmente e com sapatilha protetora. A construção deste superlaço é detalhado na figura abaixo.
Tipos de almas (parte interna do cabo) e suas características
Denominação Americana |
Resistência à Tração |
AF / AFA (alma de fibra) |
Maior flexibilidade e menor resistência à tração |
AA e AACI (alma de aço) |
Menor flexibilidade e maior resistência à tração |
Resistência dos fios componentes
Denominação Americana |
Resistência à tração |
Características Técnicas |
PS (Plow Steel) |
160 / 180 |
Resistência aproximada à tração de 140-160 kg/mm². Usado na fabricação de cabos onde, ao uso para o qual se destina, é mais importante a flexibilidade do que a resistência à tração. |
IPS (Improved Plow Steel) |
180/200 |
Resistência à tração de 180-200kg/mm². Condições melhores que as do tipo anterior, sendo indicado para a fabricação de cabos onde se requer as características de tração, abrasão e torção, simultaneamente. |
EIPS (Extra Improved Plow Steel) |
200 / 220 |
Resistência à tração aproximada de 200-230 kg/mm². São os arames mais resistentes empregados na fabricação de cabos de aço, sem prejuizo das características de tração e flexão. Não é indicado para os cabos que destinam ao uso em elevadores, pontes rolantes e perfuração por percussão, onde são mais apropriados os cabos de menor resistência à tração e menos rígidos. |
Fator de segurança
Tipo de Serviço |
Fator de Segurança |
Cabos guia estático |
3-4 |
Esteios |
4-5 |
Guinchos |
5 |
Máquinas de terraplenagem |
5 |
Serviços gerais de levantamento de carga |
5-6 |
Laços (Lingas) |
5-6 |
Planos inclinados (montados sobre trilhos) |
6 |
Pontes rolantes |
6-8 |
Guindastes - Torres de perfuração (tipo Petróleo) |
6-8 |
Talhas elétricas e pneumáticas |
7 |
Pontes rolantes de fornos siderúrgicos |
8 |
Elevadores de baixa velocidade (16 a 100 m/min) |
7-8 |
Elevadores de alta velocidade (101 a 470 m/min) |
9-11 |
Exemplo de cálculo
Para dimensionarmos qual deve ser o diâmetro do cabo de aço para transportar uma determinada carga devemos sempre utilizar o fator de segurança da tabela acima em função do seu tipo de serviço. Abaixo segue um exemplo:
Dados: Carga à ser transportada = 1.000 Kg
Tipo de Serviço = Guinchos
Fator de segurança = 5 (Em função do tipo de serviço)
Carga Real = Carga * Fator de Segurança = 1.000Kg * 5 = 5.000Kg
De acordo com a tabela de Carga de Ruptura, devemos utilizar o cabo de 3/8" 6x25+AF IPS que possui uma carga de ruptura de 5.530Kg
Obs: Utilizamos o cabo de aço na construção 6x25 por ser mais flexível que o 6x7, porém a carga de ruptura da construção 6x7 (5.320Kg) já atenderia a necessidade.
Resistência e carga de ruptura.
Carga de ruptura é a força aplicada ao cabo de aço que o faz romper. Traciona-se o mesmo numa máquina que o vai esticando até a ruptura de ao menos uma perna.
As tabelas a seguir mostram as construções usuais, principais bitolas com respectivos pesos e cargas de ruptura.
Tabela de pesos e cargas de ruptura.
Bitola |
Tabela de Peso |
Tabela I.P.S. |
Tabela E.I.P.S. |
||||||||
Diâmetro |
Peso em Kg por Metro Linear |
Cargas de Ruptura - Resistência |
Cargas de Ruptura - Resistência |
||||||||
Polegada |
Milímetro |
6x7 |
6x19 / 6x25 / 6x41 |
6x7 |
6x19 / 6x25 / 6x41 |
6x19 / 6x25 / 6x41 |
|||||
AF / AFA |
AA / AACI |
AF / AFA |
AA / AACI |
AF / AFA |
AA / AACI |
AF / AFA |
AA / AACI |
AF / AFA |
AA / AACI |
||
1/16" |
1,60 |
0,012 |
0,013 |
|
|
176 |
190 |
|
|
|
|
5/64" |
2,00 |
0,014 |
0,015 |
|
|
240 |
259 |
|
|
|
|
3/32" |
2,40 |
0,019 |
0,021 |
|
|
340 |
365 |
|
|
|
|
1/8" |
3,20 |
0,034 |
0,037 |
0,039 |
0,043 |
600 |
646 |
620 |
660 |
|
|
5/32" |
4,00 |
0,055 |
0,061 |
|
|
959 |
1040 |
|
|
|
|
3/16" |
4,80 |
0,078 |
0,086 |
0,088 |
0,097 |
1347 |
1449 |
1398 |
1500 |
|
|
1/4" |
6,40 |
0,140 |
0,154 |
0,156 |
0,172 |
2386 |
2569 |
2477 |
2661 |
2865 |
3079 |
5/16" |
8,00 |
0,221 |
0,244 |
0,244 |
0,268 |
3834 |
4150 |
3864 |
4150 |
4445 |
4782 |
3/8" |
9,50 |
0,310 |
0,341 |
0,350 |
0,390 |
5312 |
5710 |
5526 |
5944 |
6363 |
6842 |
7/16" |
11,50 |
0,430 |
0,473 |
0,480 |
0,520 |
7188 |
7729 |
7505 |
8055 |
8606 |
9248 |
1/2" |
13,00 |
0,570 |
0,627 |
0,630 |
0,680 |
9340 |
10044 |
9707 |
10401 |
10707 |
12032 |
9/16" |
14,50 |
0,710 |
0,781 |
0,790 |
0,880 |
11828 |
12746 |
12236 |
13154 |
13460 |
15193 |
5/8" |
16,00 |
0,880 |
0,968 |
0,980 |
1,070 |
14377 |
15499 |
15193 |
16213 |
16621 |
18660 |
3/4" |
19,00 |
|
|
1,410 |
1,550 |
|
|
21617 |
23249 |
23759 |
26716 |
7/8" |
22,00 |
|
|
1,919 |
2,110 |
|
|
29163 |
31407 |
32121 |
36097 |
1" |
26,00 |
|
|
2,500 |
2,750 |
|
|
37933 |
40686 |
41706 |
46906 |
1.1/8" |
29,00 |
|
|
3,170 |
3,480 |
|
|
47722 |
51291 |
52413 |
69136 |
1.1/4" |
32,00 |
|
|
3,910 |
4,300 |
|
|
58633 |
62916 |
64446 |
72501 |
1.3/8" |
35,00 |
|
|
4,730 |
5,210 |
|
|
70462 |
75764 |
77498 |
87083 |
Outro aspecto importante para a conservação e para um bom rendimento dos cabos de aço é a correta colocação dos grampos e (também chamados de clips) e seus acessórios em suas extremidades.
Observe que 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).
Importante:
Os clips colocados incorretos, podem causar a ruptura do cabo de aço
Normas para cabos
Os cabos de aço para uso geral no Brasil são regidos pela nbr-ISSO 2408 mais posteriores Resoluções Inmetro criando o Programa de Avaliação da Conformidade, de caráter compulsório, conforme regulamento aprovado pela Portaria Inmetro n.º176, de 16 de junho de 2009, que proibiram o uso de construções consideradas perigosas, limitaram outras a diâmetros menores e introduziram o uso obrigatório de fitilho interno identificador do fabricante ou importador, nacionais. Cabos de aço para uso muito específico (elevadores de passageiros, petróleo, pesca entre outros) não estão incluídos nesta norma por terem outras internacionais próprias. Tampouco cabos muito finos.
Na Europa as normas para cabos e afins, como acessórios, polias, laços etc, estão descritas no DIN Livro 59, 8ª edição, que contém todas normas EN.
Algumas dicas úteis para a melhor escolha do cabo de aço ser utilizado
É evidente que, quanto mais grosso um cabo, mais ruptura tem e vice-versa. Mas o cabo também é tão resistente quanto o são seus arames. E esses podem ser fabricados com resistência bem diferente para um mesmo diâmetro, podem ser 5 ou mais vezes mais resistentes , dependendo do teor de carbono e do processo de trefilação. A medida de resistência dos arames é N/mm² ou seja, quantos Newton uma seção de arame de 1 mm² suporta. Ainda nos anos 60 e 70 era comum 1570 N/mm² para cabos galvanizados e 1770 para cabos claros (ou polidos, como chamam no Brasil).
Quanto mais grossos forem os arames utilizados na confecção do cabo, maior será a resistência ao atrito; porém, ele terá menor flexibilidade.
O miolo (alma) do cabo, tem a finalidade de permitir maior flexibilidade ao cabo, além de reter o lubrificante; ao ser tracionado, o cabo aperta esse miolo que atua como um coxim.
Quanto às medidas, um cabo que tenha a especificação de 3/8 - 6x7, por exemplo, é construído com um diâmetro de 3/8 de polegada (+/- 10mm.) e 6 cordões com 7 fios cada um. No caso de ser de 3/8 - 6x24, o diâmetro total é o mesmo, porém ele é construído com 6 cordões de 24 fios cada um. São cabos do mesmo diâmetro, mas o de 24 fios é bem mais flexível que o de 7, pois os fios são bem mais finos. A resistência é a mesma.
Os cabos de aço, podem ser encontrados com acabamento preto ou galvanizado; o processo de galvanização, é feito mediante imersão do cabo em um banho de zinco, a uma temperatura de +/- 400 graus, o que acaba alterando a têmpera dos fios de arame e reduzindo sua resistência em aproximadamente 10%, em relação ao cabo preto, na mesma medida. Como vantagem, protege o cabo contra ferrugem.
A resistência de um cabo, se mede pela "CARGA DE TRABALHO" e "CARGA DE RUPTURA". A carga de trabalho é normalmente 1/4 (25%) da carga de ruptura.
Os cabos de aço, apresentam a seguinte carga de ruptura, em função de seu diâmetro:
1/4 - (6mm) - 1.400 kg
5/16 - (8mm) - 2.180 kg
3/8 - (10mm) - 3.080 kg
1/2 - (13mm) - 5.250 kg
5/8 - (16mm) - 8.050 kg
Dicas de uso
Antes de cada uso, o cabo de aço deve ser inteiramente inspecionado quanto aos seguintes problemas:
1. Formação de nó fechado, em decorrência de manuseio incorreto.
2. Número de arames rompidos:
Cabo de aço com 4,8 mm de diâmetro: deve ser inspecionado em trechos de 3 cm de comprimento e substituído se, em um trecho, tiver 6 arames rompidos ou se, em uma única perna, tiver 3 arames rompidos.
Cabo de aço com 8 mm de diâmetro: deve ser inspecionado em trechos de 5 cm de comprimento e substituído se, em um trecho, tiver 6 arames rompidos ou se, em uma única perna, tiver 3 arames rompidos.
3. Corrosão: quando se verificar a incidência de corrosão na galvanização.
Importante:
a) Havendo problemas em todo o cabo, ele deve ser aposentado. Havendo problemas localizados, ele pode ser cortado e pode ser aproveitado.
b) Ao se observar um cabo de aço, se for encontrado algum outro defeito considerado grave, o cabo deve ser substituído, mesmo que o número admissível de arames rompidos não tenha atingido o limite encontrado na tabela, ou até mesmo sem ter nenhum arame rompido.
A inspeção visual de um cabo se sobrepõe a qualquer norma ou método de substituição dos mesmos.
Manutenção
1. Mantê-lo: afastado de produtos químicos nocivos (ácidos), abrasivos e cantos afiados.
2. Armazená-lo: em local seco, por meio de carretel, para fácil manuseio, sem torção estrutural.
3. Busque sempre orientação do fabricante ou de um profissional.
OBS: todos os dados passados são para de referência média, podendo sofrer alterações conforme fabricante.