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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO — CAMPUS SÃO LUIS – MONTE CASTELO TÉCNICO EM ELETROMECÂNICA JOÃO VICTOR SOUZA CAMPELO CABOS DE AÇO São Luís – MA 2021 JOÃO VICTOR SOUZA CAMPELO CABOS DE AÇO Pesquisa sobre os cabos de aço, apresentado ao instituto federal do Maranhão. Professor (a): Dr. Alfredo dos Santos Maia neto. São Luís – MA 2021 SUMÁRIO 1. Introdução...............................................................................................................4 2. Conceito..................................................................................................................5 3. Partes e componentes de um cabo de aço.............................................................5 3.1. Partes do cabo de aço………………………………………………..5 4. Utilização dos cabos de aço....................................................................................6 5. Tipos de distribuição dos fios nas pernas................................................................7 6. Tipos de almas dos cabos.......................................................................................7 7. Especificação de um cabo de aço............................................................................7 8. Defeitos que podem ocorrer devido à má utilização do cabo de aço........................8 9. Critério para descarte de um cabo de aço…………………………………………….8 10. Operação: manuseio correto (grampeamento, confecção de laços, enrolamento e desenrolamento de um cabo de aço)………………………………………..……..…..8 11. Manutenção, conservação e normas de segurança na utilização dos cabos de aço……………………………………................................................………………..9 12. Bibliografia............................................................................................................10 1. INTRODUÇÃO Os cabos de aços são utilizados em várias aplicações distintas entre si. Porém todas as aplicações o cabo de aço tem um único objetivo suportar grandes cargas, sendo esse suporte para levantar, ou apenas segurar. Os cabos de aços podem ser encontrados em vários locais, como nas construções civis aonde são utilizadas, por guindastes o mesmo nas balanças utilizadas pelos pedreiros. Na indústria é utilizada para a movimentação de grande cargas e vírgulas utilizadas em vários equipamentos. Podemos também encontrar o cabo de aço em vários outros equipamentos encontrados no nosso dia a dia, como: no acelerador e no freio dos carros, no freio das motos e bicicletas. Nos cabos de alta tensão e até mesmo no suporte das torres de telefonia ou internet. 2. CONCEITO. Os cabos de aços são elementos de edificação mecânica, tendo várias áreas de aplicação como no transporte, na tração, na elevação, fixação…, de várias cargas objetos pesados que necessitam de uma fixação mais rígida. O cabo de aço, e simplesmente uma corda composta por vários arames entrelaçados em forma hélice. Os cabos de aço possuem várias formas e aplicações diferentes. A sua composição, será definida de acordo com o localidade onde será utilizado. 3. PARTES E COMPONENTES DE UM CABO DE AÇO. Os são compostos por vários arames entrelaçados em forma de hélice, tal como foi afirmado no tópico anterior. Em suas origens alemãs, o cabo de aço era construído a partir de ferro forjado na fabricação de arames. Entretanto com a evolução da tecnologia, e da necessidade da utilização dos mesmos, Iguaçu foi detectado como melhor material para a sua composição. O cabo de aço possui suas origens na corrente de aço, isso evolução deu-se as diversas falhas de aplicação das correntes, visto que a flexibilidade do cabo de aço o torna um elemento de edificação extremamente necessário para a movimentação de cargas muito pesadas. Ex: elevadores, uso degraus, sistemas de elevação de cargas e, extremamente necessário nos guindastes. A construção de um cabo de aço se distingue da outra de acordo com a operação na qual foi submetida a sua criação. Sendo assim a mesma depende da quantidade de fios e, mais especificamente do número de fios em cada uma das pernas. 3.1. PARTES DO CABO DE AÇO: Alma: A alma é um torno na qual as pernas são torcidas e ficam entrelaçadas em forma de hélice. A maior de suas funções é a de distribuir uniformemente entre todo o cabo de aço, o esforço que está sendo gerado por ele. A alma ela pode ser formada a partir de fibras naturais ou artificiais, podendo também ser gerada por uma perna ou por um cabo de aço independente. Arame central: torno no qual os demais arames são enrolados em forma de hélice. O arame central neste caso, pode ser analisado como a alma de uma perna. Arame externo: Os arames externos são os arames que serão enrolados ao redor do arame central. Dando maior resistência ao cabo de aço. Perna: a perna é composta pelo arame central e pelo arame externo. Cabo: o cabo é composto por todas as parte citadas anteriormente. 4. UTILIZAÇÃO DOS CABOS DE AÇO O cabo de aço pode ser utilizado em várias áreas, como: Construção civil: na construção civil o cabo de aço é utilizado para locomover ou erguer equipamentos ou materiais utilizados na obra. Pois por ser muito seguro, leve e resistente, sua utilização é preferível, também levando em consideração que pode suportar muito mais peso do que as correntes e cordas. Indústria naval e offshore: Dentro da indústria naval, os cabos de aço são muito utilizados pois são resistentes à umidade é maresia. Sendo assim dá um maior segurança e tranquilidade no transporte ou no suporte de qualquer equipamento ou carga. Indústrias químicas: dentro das indústrias químicas, os cabos de aço inoxidável são os mais utilizados, principalmente por empresas que utilizam-se de substâncias corrosivas. Sua utilização é preferível pois o desgaste do material é mais demorado, sendo mais viável economicamente e também pelo ponto de vista da segurança. Elevadores: a utilização dos cabos de aço nos elevadores nos tempos atuais, é algo muito comum e natural, mas antes os materiais utilizados nos elevadores era um sistema de correntes, que ficou ultrapassado e foi substituído pelos cabos de aço que são mais leves e muito mais resistentes. Indústria automobilística: É utilizado nos freios e aceleradores pois, sua resistência característica dá uma maior segurança para os condutores e construtores de veículos automotores. Academias: A maioria dos equipamentos de academia hoje, que necessitam de carregamento de peso ou qualquer outro que faça grande esforço, utiliza dos cabos de aço. 5. TIPOS DE DISTRIBUIÇÃO DOS FIOS NAS PERNAS Os tipos de distribuição dos fios são classificados em 4, sendo eles: - Normal: Os fios dos arames, quanto das pernas, tem apenas um diâmetro. - Seale: As camadas de fios são alternadas em fios grossos e finos. - Filler: As pernas desses fios tem um diâmetro pequeno, que são ultilizados como enchimento dos vãos, deixados pelos fios grossos. - Warrington: Possuem nas pernas fios com diâmetros diferentes, em uma mesma camada. 6. TIPOS DE ALMAS DOS CABOS Os cabos de aços podem ser feitos de diversos materiais, tendo conformidade com a aplicação. Existem vários tipos de almas, como: - Alma de fibra: O tipo mais comum, tendo variações entre (AF) fibras naturais e (AFA) fibras artificiais. Dentre as fibras, as naturais mais utilizadas são o sisal ou o rami. E dentre as artificiais, a mais usada é o polímero. - Alma de algodão: Utilizada em cabos que possuem pequenas dimensões. - Alma de asbesto: É utilizada em cabos especiais, que são expostos a altas temperaturas. - Alma de aço: É constituídapor uma perna de cabo (AA), ou por um cabo de aço independente (AACI). Toda via, a de cabo de aço independente, oferece uma maior flexibilidade e uma alta resistência a tração. 7. ESPECIFICAÇÃO DE UM CABO DE AÇO Os cabos de aço são classificados por: • Bitolas: Tamanho da seção nominal dos fios sólidos, (espessura do fio) • Pesos: kg do cabo. • Resistência à tração: (Kg/mm2)= PS (Plow Steel/Arado de aço), IPS (Improved Plow Steel/ Arado de aço aprimorado), EIPS (Extra Improved Plow Steel/arado de aço extra aprimorado). 8. DEFEITOS QUE PODEM OCORRER DEVIDO À MÁ UTILIZAÇÃO DO CABO DE AÇO ▪ Formação de nó fechado: Decorrente do manuseio incorreto, no momento do recolhimento. ▪ Abrasão: Um desgaste gerado pela falta de lubrificação. ▪ Deformações(diversas): Surgem partir de má utilização e manuseio, nk momento da aplicação ou do recolhimento, ou por usar o cabo para suportar um peso superior ao indicado. 9. Critério para descarte de um cabo de aço. O descarte dos cabos de aço, seguem a norma NBR ISO 4309. Sendo mais especificamente no subitem 3.5, sendo os critérios: 1. Natureza e número de arames partidos; 2. Arames partidos na região dos terminais; 3. Agrupamento localizado de arames partidos; 4. Taxa de aumento de arames partidos; 5. Ruptura de pernas; 6. Redução do diâmetro do cabo, incluindo aquela resultante da deterioração da alma; 7. Redução da Elasticidade; 8. Desgaste interno e externo; 9. Corrosão externa e interna; 10. Deformação; 11. Danos causados pelo calor ou arco elétrico; 12. Taxa de aumento do alongamento permanente. 10. OPERAÇÃO: MANUSEIO CORRETO (GRAMPEAMENTO, CONFECÇÃO DE LAÇOS, ENROLAMENTO E DESENROLAMENTO DE UM CABO DE AÇO). Grampeamento: (Clips), eles são utilizados na confecção de ligas de cabos de aço. Geralmente são usados em momentos em aplicações que requerem flexibilidade no momento da amarração, ou elevação de cargas. A quantidade de Clips necessários e especificado por uma tabela. Confecção De Laços: (estropo/ eslingas), são constituídos por um cabo de aço que possui em uma ou nas duas extremidades um laço ou um olhal. Seu manuseio e confecção seguem as NBR 11900 e da NBR 13541, consideradas internacionalmente como as mais seguras. Enrolamento e desenrolamento de um cabo de aço: no momento estou enrolamento, o cabo de aço deve ser bem fixado, para evitar que as camadas superiores causem Dani ficações as camadas inferiores. Também é necessário que na hora do enrolamento. Momento do enrolamento caso o cabo seja de torção para direita, o enrolamento pelo lado superior de uma bobina deve ser feita com rolamento para a direita, e se for feita pela parte inferior deve ser feita com rolamento para a esquerda, caso cabo seja de torção para esquerda, se for pela parte superior a bobina deve ser virada para esquerda vir não é se for pela parte inferior a bobina deve ser de tirada para direita. Para para desenrolar um cabo de aço, a bobina deve ser colocada em um eixo horizontal sobre dois cavaletes, na qual deverá ter há possibilidade de girar em torno de seu próprio eixo. Porém também pode ser desenrolado sobre uma mesa giratória, sendo importante que o desenrolamento ocorra de acordo com o eixo da bobina. 11. MANUTENÇÃO, CONSERVAÇÃO E NORMAS DE SEGURANÇA NA UTILIZAÇÃO DOS CABOS DE AÇO. A manutenção de um cabo de aço, leva em consideração alguns critérios como: o tipo de material do qual o cabo é composto, qual o tipo de carga qual ele é submetido a suportar, em que ele é utilizado e em qual local ele está sendo exposto. Com essas são apenas quando o fabricante do guindaste ou do cabo indicar a maneira correta de manutenção. A conservação está diretamente ligada a manutenção, que por sua vez está ligada diretamente as inspeções. Durante a manutenção, utiliza-se lubrificante nas áreas onde encontram-se dobradiças ou polias. Lubrificante que deve ser utilizado neste caso, deve ser totalmente compatível com o lubrificante original, que foi utilizado pelo fabricante na confecção do cabo de aço. Sem manutenção esse cabo terá uma vida útil muito curta, visto que rapidamente será desgastado. Para conversar um cabo de aço, há a necessidade de se seguir algumas normas, que além de conservar, garante a segurança. Segundo a NBR ISO 4309, no subitem 3.4.1.1, deve-se fazer observação diária, que consiste em todos os dias se possível, averiguar todas as peças antes de seu funcionamento e após. Os pontos em que o cabo fixado deve ser examinado de maneira mais cautelosa possível, e caso haja qualquer suspeita de falha no equipamento, o mesmo deve ser examinado conforme diz o subitem 3.4.2 da NBR ISO 4309. Também para manter a conservação dos cabos de aço a uma necessidade, de fazer-se manutenções preditivas e preventiva. Dentre as várias normas de segurança, está a NBR ISO 2408, que fala sobre cabos de aço para uso geral – Requisitos mínimos. Além dessa NBR também existem várias outras, dentre elas: NBR ISO 3108:2018, NBR ISO 4346:1998, NBR ISO 6892- 1:2013 Versão Corrigida 2:2018, ISO 17893:2004, ISO 2232:1990, ISO 4345:1988, ISO 7800:2012. 12. BIBLIOGRAFIA GENEROSO, Daniel João. Elementos de máquinas: Módulo 3.Wiki do IF-SC, 2009. Disponível em: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wiki.ifsc.edu.br/medi awiki/images/9/9c/Apostila_elementos_de_maquinas.pdf&ved=2ahUKEwjE8K- hnNjvAhVgHrkGHYvUDaIQFjAAegQICRAC&usg=AOvVaw1pJEOpTGACkHx6NVsr mSeR. Acesso em 29, de março de 2021. CABO de aço. Cablemax, 2010. Disponível em: http://www.cabosdeacocablemax.com.br/cabo-de-aco.html#top. Acesso em 29, de março de 2021. Alma de fibra ou alma de aço. Cabos de aço sc, 2018. Disponível em: http://cabosdeacosc.com.br/dicas-e-noticias/alma-de-fibra-ou-alma-de-aco. Acesso em 29, de março de 2021. Cabos de aço: para que servem?. GalvaMinas, 2017. Disponível em: https://www.galvaminas.com.br/blog/cabos-de-aco-para-que-servem/. Acesso em 29, de março de 2021. Saiba mais sobre Cabos de Aço. Guia vertical, 2021. Disponível em: http://www.guiavertical.com.br/noticias/24/saiba-mais-sobre-cabos-de-aco.html. Acesso em 29, de março de 2021. Problemas em cabos de aços. Mecânica aplicada, 2018. Disponível em: https://mecanicaplicad.blogspot.com/2018/07/problemasem-cabos-de-acos-cabos- de-acos.html?m=1. Acesso em 30, de março de 2021. Inspeção e descarte de cabos de aço conforme norma NBR ISO 4309. Atualize elevadores, 2018. Disponível em: https://www.atualizeelevadores.com.br/inspecao-e- descarte-de-cabos-de-aco-conforme-norma-nbr-iso-4309/. Acesso em 30, de março de 2021. Estropos / Eslingas / Laço De Cabo De Aço. Cablemax, 2010. Disponível em: http://www.cabosdeacocablemax.com.br/estropos-eslingas-laco-de-cabo-de- aco.html. Acesso em 30, de março de 2021. Norma técnica. ABNT catálogo, 2019. Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=426703. Acesso em 30, de março de 2021. https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/9/9c/Apostila_elementos_de_maquinas.pdf&ved=2ahUKEwjE8K-hnNjvAhVgHrkGHYvUDaIQFjAAegQICRAC&usg=AOvVaw1pJEOpTGACkHx6NVsrmSeR https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/9/9c/Apostila_elementos_de_maquinas.pdf&ved=2ahUKEwjE8K-hnNjvAhVgHrkGHYvUDaIQFjAAegQICRAC&usg=AOvVaw1pJEOpTGACkHx6NVsrmSeR https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/9/9c/Apostila_elementos_de_maquinas.pdf&ved=2ahUKEwjE8K-hnNjvAhVgHrkGHYvUDaIQFjAAegQICRAC&usg=AOvVaw1pJEOpTGACkHx6NVsrmSeR https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/9/9c/Apostila_elementos_de_maquinas.pdf&ved=2ahUKEwjE8K-hnNjvAhVgHrkGHYvUDaIQFjAAegQICRAC&usg=AOvVaw1pJEOpTGACkHx6NVsrmSeR http://www.cabosdeacocablemax.com.br/cabo-de-aco.html#top http://cabosdeacosc.com.br/dicas-e-noticias/alma-de-fibra-ou-alma-de-acohttps://www.galvaminas.com.br/blog/cabos-de-aco-para-que-servem/ http://www.guiavertical.com.br/noticias/24/saiba-mais-sobre-cabos-de-aco.html https://mecanicaplicad.blogspot.com/2018/07/problemasem-cabos-de-acos-cabos-de-acos.html?m=1 https://mecanicaplicad.blogspot.com/2018/07/problemasem-cabos-de-acos-cabos-de-acos.html?m=1 https://www.atualizeelevadores.com.br/inspecao-e-descarte-de-cabos-de-aco-conforme-norma-nbr-iso-4309/ https://www.atualizeelevadores.com.br/inspecao-e-descarte-de-cabos-de-aco-conforme-norma-nbr-iso-4309/ http://www.cabosdeacocablemax.com.br/estropos-eslingas-laco-de-cabo-de-aco.html http://www.cabosdeacocablemax.com.br/estropos-eslingas-laco-de-cabo-de-aco.html https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=426703 1. INTRODUÇÃO 4. UTILIZAÇÃO DOS CABOS DE AÇO 5. TIPOS DE DISTRIBUIÇÃO DOS FIOS NAS PERNAS 6. TIPOS DE ALMAS DOS CABOS 12. BIBLIOGRAFIA
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