Norma JB/T 10221-2014 para tambores de polipasto eléctrico
La norma JB/T 10221-2014 «Tambores para polipastos eléctricos de cable» es la norma de producto que regula los tambores específicos para polipastos eléctricos de cable. Esta norma establece la clasificación, los requisitos técnicos, el método de ensayo y las reglas de inspección de los tambores utilizados en polipastos eléctricos de cable, y es aplicable a los tambores empleados en los mecanismos de elevación de los polipastos eléctricos de los tipos CD1 y MD1.
Estructura del tambor y requisitos técnicos
El tambor de un polipasto eléctrico de cable difiere del tambor de una grúa convencional: presenta un diámetro reducido, una longitud corta y un diseño compacto, dispuesto en disposición coaxial en serie con el motor y el reductor. La norma especifica que el tambor se fabrica en fundición gris HT250 (para capacidades pequeñas y medianas ≤50t) o en estructura soldada de acero Q345B (para gran tonelaje >50t). El espesor de pared se determina en función del diámetro del cable de acero y de la capacidad de elevación, con un espesor mínimo de pared ≥8mm.
La norma exige una alta precisión en el mecanizado de la garganta del tambor. El radio de la garganta del cable es R≈0,53~0,55d, el paso es p≈d+2mm y la profundidad es h≈0,35~0,4d. La rugosidad superficial debe ser Ra≤12,5μm, con una transición suave de la ranura en espiral sin aristas vivas. El diámetro del tambor debe cumplir D≥20d, parámetro clave para garantizar la vida a fatiga por flexión del cable de acero. El diámetro exterior del tambor y la garganta del cable deben mecanizarse en un mismo montaje de fijación.
El diseño del espesor de pared del tambor no solo debe considerar los requisitos de resistencia, sino también la aptitud al proceso de fundición. El espesor mínimo de pared de un tambor de fundición gris HT250 no debe ser inferior a 8mm, mientras que el de un tambor de acero fundido no debe ser inferior a 10mm. Un espesor de pared demasiado reducido puede provocar una fluidez deficiente del metal fundido durante la colada, generando rechupes y porosidad. Por el contrario, un espesor excesivo aumenta el peso propio y el coste. La correspondencia entre el tambor y el diámetro del cable de acero es un factor determinante para la vida útil del cable.
La exigencia de que el diámetro del tambor cumpla D≥20d se fundamenta en los datos de ensayo de fatiga por flexión del cable de acero: cuando la relación D/d es inferior a 18, la tensión de flexión del cable aumenta bruscamente y su vida útil disminuye de forma exponencial. Para aplicaciones críticas como las grúas pórtico, la norma recomienda una relación D/d≥25. La precisión de mecanizado de la garganta del tambor influye directamente en la calidad del arrollamiento del cable y en la uniformidad del desgaste; un radio de garganta excesivo o insuficiente acelera el desgaste del cable de acero.
Fijación del cable de acero y requisitos de seguridad
El extremo del cable de acero se fija al tambor mediante placas de sujeción, con un mínimo de 2 placas por extremo y una separación entre ellas ≥50mm. El cable debe enrollarse de forma ordenada sobre el tambor, conservando al menos 2 vueltas de seguridad. En caso de bobinado multicapa, se dispondrán topes en ambos extremos del tambor, cuya altura sobresalga al menos 2 veces el diámetro del cable de acero por encima de la capa exterior del cable. El soporte de rodamiento del tambor debe recibir lubricación regular, y la temperatura de trabajo no debe superar los 80°C.
Soldadura Q345B
Según carga
Menos flexión
2 placas por extremo
h≈0,35~0,4d
Reducción de pared>20%
| Parámetro | HT250Tambor | Q345B (≈S355J2)tambor soldado |
|---|---|---|
| tonelaje aplicable | ≤50t | >50t |
| espesor de pared | 10~16mm | 8~14mm |
| radio de la garganta del cable | R≈0.53d | R≈0.53d |
| Tratamiento Superficial | caducidad+pintura antioxidante | Galvanizado en Caliente+capa de acabado |
El número de vueltas de seguridad del cable de acero en el tambor constituye el requisito de seguridad más básico. Incluso cuando el gancho desciende hasta su posición de trabajo más baja, deben permanecer al menos 2 vueltas de cable en el tambor. La función de estas 2 vueltas de seguridad es evitar que la placa de sujeción del extremo del cable soporte directamente la tracción del mismo, previniendo así el aflojamiento de la placa y el consiguiente riesgo de desprendimiento del cable. El cable de acero debe disponerse de forma ordenada y compacta sobre el tambor, no admitiéndose cruces ni aprietes en el bobinado multicapa.
Ensayos e Inspecciones
La inspección en salida de fábrica se realiza individualmente en cada tambor, e incluye: inspección visual (sin porosidad, grietas ni rebabas), verificación dimensional (diámetro exterior, longitud y parámetros de la garganta del cable) y ensayo de equilibrado estático. El ensayo de tipo comprende un ensayo de carga estática al 1,25 veces la carga nominal (mantenida durante 10 minutos) y un ensayo de carga dinámica al 1,1 veces la carga nominal. Durante el servicio, se debe revisar la cantidad de desgaste de la garganta del cable cada 500 horas de trabajo; si aparecen grietas o el desgaste supera los 2 mm, el tambor debe ser desechado.
| elementos de inspección | requisitos técnicos | ciclo | evaluación |
|---|---|---|---|
| aspecto | sin Fundición Defecto | salida de fábrica | conforme |
| dimensiones | espesor de pared/garganta del cable | salida de fábrica | Toleranciainterior |
| Desgaste | garganta del cable≤2mm | 500h | fuera de límitedesecho |
| carga estática | 1.25veces×10min | ensayo de tipo | sin Deformación |
Kelude Industrias Pesadas suministra tambores para polipastos eléctricos en todas las especificaciones.
Preguntas frecuentes sobre tambores de polipasto
P: ¿Qué materiales se utilizan habitualmente en los tambores de polipasto eléctrico?
R: El tambor se fabrica en fundición de hierro gris HT250 (para tonelajes medios y pequeños, ≤50t) o en estructura soldada de acero Q345B (para gran tonelaje, >50t). La fundición de hierro gris es adecuada para condiciones de operación generales, mientras que la estructura soldada de Q345B se aplica a requisitos exigentes como los de fundición y metalurgia. El espesor de pared mínimo es de ≥8 mm.
P: ¿Cuáles son los parámetros de mecanizado de la garganta del cable del tambor?
R: El radio de la garganta del cable es R≈0,53~0,55d, el paso p≈d+2mm, la profundidad h≈0,35~0,4d y la rugosidad Ra≤12,5μm. La ranura en espiral presenta una transición suave sin aristas vivas y se mecaniza con torno CNC. En caso de bobinado multicapa, se instalan placas de tope en ambos extremos.
P: ¿Qué relación existe entre el diámetro del tambor y el diámetro del cable de acero?
R: La norma establece que el diámetro del tambor debe ser D≥20d. Si el diámetro es demasiado pequeño, el radio de curvatura del cable se reduce y aumenta la tensión de flexión, acelerando la fractura por fatiga. Para puentes grúa, D≥20d; para grúas pórtico, D≥25d.
P: ¿Cuáles son los criterios de desecho para un tambor?
R: Se considera desecho cuando aparecen grietas, la profundidad de desgaste de la garganta del cable supera los 2 mm, la reducción del espesor de pared del tambor excede el 20%, la deformación del tambor provoca la salida del cable de la garganta, o hay defectos o grietas en los flanges. No se permite la soldadura de reparación en zonas sometidas a tensión.
