Selección de cables de acero para grúas puente: La guía completa para el diseño seguro de tambores y poleas.

cable de acero, bateríaLas poleas y los tambores son componentes esenciales de cualquier mecanismo de elevación de grúas o polipastos. Al especificar estos componentes, ¿qué factor de seguridad mínimo se debe utilizar? ¿Cómo se calcula la fuerza de rotura mínima requerida? ¿Qué diámetro deben tener el tambor y la polea?

Selección de cables de acero para grúas puente explicada según la norma GB/T 34529-2017 (ISO 16625). Aprenda a calcular la fuerza de rotura mínima, elegir el factor de seguridad adecuado, determinar los diámetros del tambor y la polea, controlar los ángulos de la espira, seleccionar las dimensiones de la ranura y optimizar el rendimiento del cable para aplicaciones en grúas puente y polipastos.

1. Alcance

Esta norma se aplica a los siguientes tipos de grúas y polipastos (la mayoría están definidos en la norma ISO 4306-1, que corresponde a la norma GB/T 6974.1-2008):

• Grúas puente (grúas aéreas)
• Polipastos de cable de acero
• Grúas pórtico o semipórtico
• Grúas pórtico o semipórtico
• Grúas de cable y grúas pórtico de cable (solo mecanismo de elevación y mecanismo de desplazamiento del carro)
• grúas móviles
• grúas torre
• grúas ferroviarias
• Grúas flotantes
• Grúas de cubierta
• Grúas de pluma y grúas de pluma de tipo cable
• Grúas de pluma con refuerzos rígidos
• Grúas de pluma (de columna, de brazo, de pared o de tipo bicicleta)
• Grúas marinas de uso general

2. Factor de seguridad mínimo Zp para cables de grúas aéreas

El factor de seguridad mínimo para un cable de acero de grúa puente depende del funcionamiento del mecanismo, la aplicación del cable, la disposición del aparejo y el tipo de cable.

Los elementos 1 a 5 provienen de GB/T 3811-2008 Tabla 44; los elementos 6 a 9 provienen de GB/T 34529-2017 y GB/T 8706-2017.

Notas complementarias clave:

1. Para cables de acero que manejan cargas peligrosas, seleccione el factor de seguridad de la tabla en un nivel de trabajo más alto que la clasificación del diseño.
2. Para grúas metalúrgicas y grúas portuarias para contenedores con funciones de trabajo de mecanismo M7 o M8, se requiere una clasificación de trabajo ligeramente inferior Puede utilizarse para la selección de cables de acero, siempre que se pueda controlar el deterioro del cable durante su uso para garantizar un uso seguro y una sustitución oportuna.
3. Grúas metalúrgicas: el factor de seguridad mínimo no deberá ser inferior a 7.1.
4. grúas portacontenedores portuarias: el factor de seguridad mínimo para los cables principales de elevación y los cables de tracción del carro no deberá ser inferior a 6.
5. Los cables de acero para brazos telescópicos deberán tener un factor de seguridad no inferior a 4.
6. Cable de acero estándar — Término colectivo para “cuerda de una sola capa” y “cuerda cerrada en paralelo”, también conocida como “cuerda no resistente a la rotación”.
7. Cable de acero resistente a la rotación — Una cuerda multifilamento que produce un par de torsión o rotación reducidos al soportar una carga. Las cuerdas resistentes a la rotación generalmente constan de al menos dos capas de filamentos dispuestos helicoidalmente alrededor de un núcleo de filamento de acero o de fibra, con los filamentos exteriores dispuestos en dirección opuesta a los filamentos interiores adyacentes.

1. Cuerda de una sola capa — Una cuerda de múltiples hebras que consta de una capa de hebras dispuestas helicoidalmente alrededor de un núcleo.

1. Cuerda cerrada paralela — Una cuerda multifilamento que consta de dos o más capas de filamentos colocados en una sola operación alrededor de un núcleo de filamentos o de fibras.

Las grúas móviles incluyen grúas sobre camión, grúas sobre ruedas, grúas sobre orugas, grúas todoterreno y grúas montadas sobre camión (GB/T 20776-2023).

3. Selección de cables de acero para grúas puente

3.1 Fuerza de rotura mínima

Fmin ≥ S × Zp

Manejo especial para grúas de cuchara:

3.2 Ángulo máximo de flota

Medidas para reducir el ángulo de la flota:

• Aumentar el diámetro del tambor para reducir el rango de bobinado
• Aumentar la distancia entre la polea y el tambor

3.3 Temperatura máxima de servicio para cables de acero

4. Selección de tambores y poleas para grúas puente

4.1 Tipo de tambor y dirección de bobinado

Reglas de dirección de giro:

• Tambor liso → La dirección de bobinado depende de la dirección de torsión de la cuerda; determine el punto de fijación de la cuerda según la Tabla 4.
• Tambor ranurado → Se puede utilizar cualquiera de las direcciones de tendido de la cuerda, pero la Se prefiere la misma disposición que para un tambor liso.: la ranura helicoidal izquierda coincide con la cuerda de torsión derecha, la ranura helicoidal derecha coincide con la cuerda de torsión izquierda.

4.2 Radio de la ranura y material de la polea

Pautas para la selección de materiales de poleas:

Para servicio frecuente: utilice poleas de acero para aumentar la probabilidad de desgaste externo: este desgaste facilita la inspección de la cuerda. Si se utilizan poleas de polímero, se recomienda incluir al menos una polea de acero en la disposición del aparejo, normalmente la que está más cerca del tambor.

4.3 Diámetro mínimo del tambor y la polea

5. Condiciones especiales de funcionamiento

Para la manipulación de metales fundidos, entornos extremadamente severos y/o corrosivos, y condiciones especiales similares:

1. La carga de trabajo del mecanismo no deberá ser inferior a M5.
2. El valor Zp se incrementará en 25%, hasta un máximo de 9,0.

El documento original también abarca el uso de pivotes y juntas giratorias, las causas del deterioro de los cables de acero, la elongación y selección de cables, y la selección de terminaciones de cables. Consulte la norma original para obtener más información.

Normas de referencia(Consulta sobre las normas chinas para grúas):

• GB/T 34529-2017 Grúas y polipastos — Selección de cables, tambores y poleas (IDT ISO 16625:2013)
• GB/T 20118-2017 Cables de acero para uso general (NEQ ISO 2408:2017)
• GB/T 20863.1-2021 Grúas — Clasificación — Parte 1: General (IDT ISO 4301-1:2016)
• GB/T 6974.1-2008 Grúas — Vocabulario — Parte 1: General (IDT ISO 4306-1:2007)
• GB/T 5972-2023 Grúas — Cables de acero — Cuidado y mantenimiento, inspección y desecho (IDT ISO 4309:2017)
• GB/T 8706-2017 Cables de acero — Vocabulario, designación y clasificación (MOD ISO 17893:2004)

cristal

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