Norma ISO 4308-1:2003 — Seleção de cabos de aço para guindastes
A ISO 4308-1:2003 — "Seleção de cabos de aço para guindastes — Princípios gerais" é a norma básica para a seleção de cabos de aço em guindastes. A norma especifica os tipos de construção do cabo, a seleção do diâmetro, a força mínima de ruptura e o método de determinação do fator de segurança, sendo aplicável à seleção e substituição de cabos de aço em todos os tipos de guindastes.
Tipos e construção do cabo de aço
A ISO 4308-1:2003 classifica os cabos de aço para guindastes de acordo com o tipo de torção: cabo de torção cruzada — os arames são torcidos no sentido oposto ao das pernas no cabo, evitando torções e nós (recomendado para mecanismos de elevação e variação de alcance, com elevada segurança); cabo de torção paralela — os arames e as pernas são torcidos no mesmo sentido, oferecendo boa flexibilidade mas maior propensão a torções (utilizável em tração de trilhos e cabos estabilizadores de spreaders); cabo de torção mista — camadas adjacentes com sentidos de torção diferentes, com desempenho intermédio entre os dois anteriores. Quanto à forma da seção transversal, os cabos dividem-se em: cabos de pernas redondas (6×7, 6×19, 6×37, 8×19, etc., as construções universais mais comuns), cabos de pernas moldadas (pernas triangulares ou ovais, com maior resistência ao desgaste) e cabos de múltiplas camadas (com boa resistência à rotação, utilizados em elevação com cabo único).
Recomendação da norma — para aplicações de elevação, deve dar-se preferência a cabos de torção cruzada com pernas redondas (construção 6×19 ou 6×37), com diâmetro ≥8mm. A resistência nominal à tração do cabo varia entre 1570 e 2160N/mm², sendo 1770N/mm² o valor recomendado para aplicações gerais. O acabamento superficial do cabo pode ser brilhante (tipo standard) ou galvanizado (resistente à corrosão, para ambientes exteriores e marítimos). A norma estabelece ainda requisitos de tratamento anti-desfiar — pré-formação ou pós-formação — garantindo que o cabo não se desfia após o corte.
Métodos de seleção do diâmetro
A norma define dois métodos para a seleção do diâmetro do cabo de aço — Método 1 (com base na força mínima de ruptura): a força mínima de ruptura do cabo deve satisfazer Fmin ≥ S × Zp, onde S é a força máxima de trabalho do cabo (incluindo a carga de elevação e o peso próprio do cabo) e Zp é o fator de segurança mínimo (para classes de funcionamento M1~M4, Zp = 3,55~5,0). Método 2 (com base no coeficiente de diâmetro): o diâmetro do cabo d ≥ C × √S, onde C é o coeficiente de seleção do diâmetro (dependente da classe de funcionamento e da construção do cabo, variando entre 0,080 e 0,110). O maior valor obtido pelos dois métodos é adotado como diâmetro final.
Cálculo da força máxima de trabalho do cabo — S = (Q + G) / (n × η), onde Q é a Capacidade Nominal, G é o Peso Próprio do spreader, n é a multiplicação do moitão e η é o rendimento do Bloco de Polias (0,90~0,98). O fator de segurança é determinado pela classe de funcionamento — para as classes M1~M2, Zp≥3,55; para a classe M3, Zp≥4,0; para a classe M4, Zp≥4,5; para a classe M5, Zp≥5,0. O diâmetro do cabo é arredondado para cima até ao diâmetro standard (6, 8, 10, 11, 12,5, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30mm, etc.), não sendo permitido o arredondamento para baixo.
| Classe de Funcionamento | Fator de segurança Zp | Diâmetro Coeficiente C | Aplicação |
|---|---|---|---|
| M1~M2 | 3.55 | 0.080 | Manual/Classe Leve |
| M3 | 4.0 | 0.086 | Classe Média |
| M4 | 4.5 | 0.092 | Classe Pesada |
| M5 | 5.0 | 0.100 | Classe Extra Pesada |
| M6~M8 | 5.0~5.5 | 0.100~0.110 | Classe Super Pesada/Alta Temperatura |
Compatibilidade entre tambor e polias
Após a definição do diâmetro do cabo de aço, a compatibilidade entre o tambor e as polias deve ser verificada conforme a norma ISO 8087 — diâmetro do tambor D≥18d (d = diâmetro do cabo de aço), diâmetro da polia de elevação Dp≥18d ou ≥12d para polia equalizadora. O raio da garganta do cabo no tambor deve ser R≈0,53d~0,56d, com profundidade da garganta ≥0,25d. O ângulo de contacto entre o cabo e a garganta da polia deve situar-se entre 90° e 120°, garantindo um contacto uniforme e reduzindo o desgaste.
Quanto ao sentido de torção do cabo de aço — cabo cruzado à direita ZS (o mais comum, aplicável a tambores com bobinagem de camada única), cabo cruzado à esquerda SZ (para tambores com sentido de garganta oposto), cabo paralelo à direita ZZ e cabo paralelo à esquerda SS (para bobinagem multicamada). O cabo de elevação deve preferencialmente ser do tipo cruzado à direita ZS. A norma exige ainda a verificação do método de fixação da extremidade do cabo — quando a fixação com placas de pressão for utilizada, o número de placas deve ser ≥2; no caso de soquete de cunha, a cunha deve ficar totalmente encaixada.
Verificação da seleção e registo
A norma estabelece que, após a seleção do cabo de aço, devem ser realizadas verificações — verificação da força de ruptura (força de ruptura real ≥ força mínima de ruptura calculada, devendo o fabricante do cabo fornecer o valor da força de ruptura), verificação da resistência ao esmagamento (tensão de contato entre o cabo e a polia/tambor não deve exceder 1/15 da resistência à ruptura do cabo) e verificação da fadiga por flexão (a relação D/d deve cumprir os requisitos, conforme detalhado na norma ISO 8087).
A Kelude Indústrias Pesadas segue rigorosamente a norma ISO 4308-1:2003 na seleção do cabo de aço para os seus guindastes — adota um fator de segurança adequado à Classe de Funcionamento do equipamento, verifica os parâmetros de compatibilidade entre tambor e polias, assegurando o uso seguro do cabo ao longo de todo o ciclo de vida do equipamento. Cada guindaste inclui, à saída de fábrica, a documentação relativa à seleção do cabo de aço e a respetiva especificação técnica.
| Item de Verificação | Método | critérios de avaliação | normas de referência |
|---|---|---|---|
| Força de ruptura | fabricação Certificado do Fabricante | Fmin≥S×Zp | ISO 4308 — Seleção de cabos de aço para guindastes-1 |
| D/d Razão | Tambor/Polia Medição | Tambor≥18d/Polia≥18d | norma Classe ISO 8087 |
| tensão de contato | Cálculo | ≤ruptura Resistência/15 | ISO 4308 — Seleção de cabos de aço para guindastes-1 |
| Sentido de torção Inspeção | Confirmação Visual | ZSDireita Cabo cruzado | ISO 4308 — Seleção de cabos de aço para guindastes-1 |
Perguntas Frequentes
P: Que tipos de construção de cabo de aço são recomendados pela ISO 4308-1:2003?
R: Dá-se preferência a cabos de torção cruzada com alma de aço (construção 6×19 ou 6×37), com diâmetro ≥8mm. A resistência à tração recomendada é de 1770N/mm². Para ambientes externos e marinhos, recomenda-se cabo galvanizado. Cabos de torção paralela não são recomendados para mecanismos de elevação.
P: Quais são os dois métodos para a seleção do diâmetro do cabo de aço?
R: Método 1 (método da força de ruptura): a força mínima de ruptura Fmin ≥ S×Zp. Método 2 (método do coeficiente de diâmetro): d ≥ C×√S. Utiliza-se o maior dos dois valores. Para a Classe de Funcionamento M4, o fator de segurança é ≥4.5; para a classe M5, é ≥5.0. O diâmetro é arredondado para cima até a especificação padrão.
P: Qual é a relação entre o fator de segurança e a Classe de Funcionamento?
R: Para as classes M1 a M2, Zp ≥ 3.55; para M3, ≥ 4.0; para M4, ≥ 4.5; e para M5, ≥ 5.0. Quanto mais elevada a Classe de Funcionamento, maior o fator de segurança. Os cabos de aço dos guindastes Kelude Indústrias Pesadas são configurados com um fator de segurança um nível acima do exigido pela norma.
P: Quais cuidados devem ser tomados na seleção do cabo de aço durante a substituição?
R: A substituição deve respeitar rigorosamente a especificação do projeto original — mesma construção, diâmetro, resistência à tração e tipo de Tratamento de Superfície. Após a substituição, deve-se verificar a relação D/d do Tambor e das Polias. A Kelude Indústrias Pesadas fornece a tabela de especificações dos cabos de aço originais, garantindo que a peça de reposição seja totalmente compatível com o equipamento.
