Selección de cable de acero para grúas según ISO 24445:2020
La norma ISO 24445:2020 «Requisitos para la selección de cables de acero en grúas» establece los criterios para la elección del cable en aparatos de elevación. Sobre la base de la ISO 4308, esta norma incorpora requisitos específicos para la selección del cable según las condiciones de operación, incluyendo exigencias especiales de rendimiento como resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y propiedades antigiratorias.
Selección de la construcción del cable de acero
La norma ISO 24445:2020 especifica requisitos detallados para la selección del cable de acero en grúas. Se prioriza el uso de cables de acero de cordones redondos con cableado cruzado, en construcciones 6×19+FC o 6×37+FC. Para aplicaciones que exigen propiedades antigiratorias, se recomiendan cables de acero antigiratorios de capas múltiples o cables helicoidales. Para entornos de alta temperatura, como en grúas de fundición, se recomiendan cables de acero resistentes al calor, fabricados con alambres especiales tratados con recubrimiento térmico, aptos para temperaturas de hasta ≤300°C. En ambientes corrosivos, como en grúas portuarias y marinas, se recomiendan cables de acero galvanizados con un peso de capa de zinc ≥200 g/m², o bien cables de acero inoxidable. Para grúas torre de gran altura de elevación (Altura de Elevación >100 m), se recomiendan cables de cordones compactados o cables helicoidales para reducir el bobinado multicapa sobre el tambor. La Resistencia a la Tracción nominal recomendada del cable es de 1770 N/mm²; para grúas de tonelaje ultragrande que requieran reducir el Peso Propio, puede optarse por 1960 N/mm², aunque la vida a fatiga por flexión se verá reducida en consecuencia.
Cálculo y selección del diámetro del cable
La norma establece dos métodos para la determinación del diámetro. El método 1 se basa en la fuerza mínima de rotura: Fmin ≥ S × Zp, donde S es la fuerza de trabajo máxima del cable (incluyendo la carga de elevación y el peso propio del cable) y Zp es el Factor de seguridad mínimo. El método 2 se basa en el coeficiente de diámetro: d ≥ C × √S, donde C es el coeficiente de selección del diámetro, que depende de la Clase de Funcionamiento y de la Construcción del cable. Se adopta el valor mayor de ambos métodos. Los factores de seguridad para los niveles M1~M2 son 3,55; para M3, 4,0; para M4, 4,5; y para M5, 5,0. Para condiciones de trabajo especiales, el factor de seguridad se incrementa: en entornos de alta temperatura, se añade 0,5 al valor correspondiente al nivel M5. Para grúas destinadas al transporte de personas, el Factor de seguridad debe ser ≥6. El diámetro del cable de acero se redondea al alza hasta el diámetro estándar más próximo: 8/10/11/12,5/14/16/18/20/22/24/26/28/30 mm, etc. No se permite redondear a la baja.
| Clase de Funcionamiento | Factor de seguridad Zp | diámetro Coeficiente C | aplicación |
|---|---|---|---|
| M1~M2 | 3.55 | 0.080 | Manual/servicio ligero |
| M3 | 4.0 | 0.086 | servicio medio |
| M4 | 4.5 | 0.092 | servicio pesado |
| M5 | 5.0 | 0.100 | servicio muy pesado |
| transporte de personas | ≥6.0 | 0.110 | personal Izaje y transporte |
Compatibilidad de poleas y tambor
Tras seleccionar el cable de acero, es imprescindible verificar la relación D/d entre el tambor y las poleas: D≥18d en el tambor, D≥18d en la polea de elevación y D≥12d en la polea ecualizadora. Si se opta por un cable de acero antigiratorio o de construcción helicoidal, la relación D/d debe ser ≥20. El radio de la garganta del cable en el tambor debe ser R≈0,53d~0,56d, con una profundidad de garganta ≥0,25d y una separación entre gargantas de 1,05~1,1d. El sentido de arrollamiento más habitual es el cableado cruzado a la derecha (ZS). Para la fijación del extremo del cable, cuando se emplean placas de sujeción, se requieren al menos 2 placas; en el caso del socket de cuña, la cuña debe quedar completamente asentada. Kelude Industrias Pesadas aplica rigurosamente la norma ISO 24445:2020 en la selección del cable de acero, eligiendo el tipo y la especificación más adecuados en función del entorno de operación y las condiciones de operación.
| elementos de verificación | requisitos | condiciones de aplicación |
|---|---|---|
| Tambor D/d | ≥18(Estándar)/≥20(cable helicoidal) | todos |
| Polea Dp/d | ≥18(Elevación / Izado)/≥12(equilibrio) | todos |
| radio de la garganta del cable | R=0.53~0.56d | todos |
| garganta del cableprofundidad | ≥0.25d | todos |
| garganta del cableseparación | 1.05~1.1d | todos |
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué requisitos establece la norma ISO 24445:2020 para la selección del cable de acero en condiciones de trabajo especiales?
R: Para altas temperaturas (≤300°C) se utiliza cable de acero resistente al calor; en ambientes corrosivos, cable galvanizado (≥200 g/m²); para grandes alturas de elevación (>100 m), cordón compactado o cable helicoidal; y para aplicaciones con transporte de personas, factor de seguridad ≥6. Se recomienda priorizar el cableado cruzado 6×19/6×37.
P: ¿Cuáles son los dos métodos para seleccionar el diámetro del cable de acero?
R: El método de fuerza de rotura (Fmin ≥ S × Zp) y el método del coeficiente de diámetro (d ≥ C × √S), tomando el valor mayor. El factor de seguridad M4 ≥4,5, para M5 ≥5,0 y para aplicaciones con personas ≥6,0. El diámetro se redondea siempre hacia arriba, nunca hacia abajo.
P: ¿Qué valores debe tener el factor de seguridad en condiciones especiales?
R: En entornos de alta temperatura, se añade +0,5 al valor base de M5. Para grúas destinadas al transporte de personas, el factor de seguridad debe ser ≥6,0. Kelude Industrias Pesadas configura el factor de seguridad un grado por encima de lo exigido según la norma para garantizar la fiabilidad.
P: ¿Cómo se realiza la verificación de compatibilidad entre tambor y poleas?
R: La relación D/d del tambor debe ser ≥18 (≥20 para cable helicoidal), la de la polea de elevación Dp/d ≥18 y la de la polea ecualizadora ≥12. La garganta del cable debe tener un radio R=0,53~0,56d, una profundidad ≥0,25d y una separación entre ranuras de 1,05~1,1d. Kelude Industrias Pesadas realiza la selección conforme a la norma.
