Resumen

El grupo de investigación AFIS de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá D.C., ha asesorado durante los últimos cinco años a varias instituciones públicas y privadas en el análisis de las causas de fallas que se les han presentado en maquinaria de elevación y transporte con costosas consecuencias e incluso pérdida de vidas. Se ha identificado un conjunto de modos de falla típicos de cables con sus causas comunes, los cuales se detallan en el presente trabajo para de esta manera brindarle a ingenieros y técnicos de nuestro medio una ayuda que les permita identificar en su trabajo rutinario posibles situaciones de riesgo en la forma de operación de los cables de transmisión mecánica que utilizan y criterios para llevar a cabo análisis de falla de los mismos.

Introducción

El término falla es subjetivo, ya que en algunos casos un individuo puede considerar que existe falla de un elemento, mientras que otro puede  considerar  que  no.  En la práctica esto depende de qué tanto se está afectando  la operación satisfactoria de un equipo debido a la evolución en alguno de sus elementos de algún mecanismo de daño como el desgaste, el agrietamiento o la corrosión (Hernández y Espejo, 2002).  Los  cables  de  transmisión  de potencia mecánica pueden fallar de diversas formas y debido a diferentes causas. Para poder determinar el tipo  y mecanismo de falla se debe analizar cada caso teniendo en cuenta que cada modo de falla deja una pista característica; no obstante, es común en fases de daño avanzadas que se den combinaciones de dos o más mecanismos, lo cual dificulta su identificación.

Los cables son elementos cuya función básica consiste en transmitir potencia mecánica lineal, sirviendo de multiplicadores de fuerza cuando se utilizan combinándolos convenientemente con poleas en máquinas de elevación y transporte. Los sistemas hidráulicos (cilindros) realizan funciones similares a los cables; sin embargo, estos últimos se prefieren cuando las distancias de desplazamiento de las cargas son muy altas, haciendo impráctico el uso de sistemas hidráulicos o neumáticos.

Los cables consisten de un entramado de alambres individuales que forman torones, los cuales a su vez se entrelazan para dar el cuerpo total del cable (Figura 1). La cantidad y diámetro de alambres y torones dependen de la magnitud de la carga a izar y del diámetro de las poleas alrededor de las cuales se deben enrollar. Los alambres individuales se fabrican usualmente por trefilación, dejando microestructuras con los granos alargados en el sentido de la deformación; también es usual recubrir los alambres con otros metales que les dé por ejemplo, resistencia a la corrosión o mayor conductividad eléctrica (Figura 2).

• Materias:Resistencia de materiales Desgaste de masas Corrosión y anticorrosivos Análisis de datos de tiempo de falla
• Subjects:Strength of materials Mass-wasting Corrosion and anti-corrosives Failure time data analysis
• Palabras claves:Análisis de falla; Cables de transmisión mecánica; Modos de falla; Fractura; Desgaste; Corrosión
• Keywords:Failure analysis; Wire rope; Failure mode; Fracture; Wear; Corrosion