¿Qué es un tambor de cabrestante? Tipos, función y elección

El tambor de un cabrestante es el carrete cilíndrico alrededor del cual se enrolla una cuerda o cable metálico cuando un cabrestante eleva o libera una carga. El tambor del cabrestante de grúa es el componente mecánico central de un cabrestante. Al enrollar el cable de acero capa sobre capa, este dispositivo convierte el par generado por un motor eléctrico en una fuerza de tracción lineal. A diferencia de un sistema de bloqueo y amarre, que utiliza varias poleas para redirigir la fuerza, el tambor de un cabrestante almacena el cable y controla directamente la cantidad de línea que se desembolsa o se recupera.

Al seleccionar un cabrestante, el primer factor que los usuarios deben determinar es el tipo de tambor. Las distintas configuraciones de tambor manejan el cable de formas diferentes. Si se elige el tipo incorrecto, la capacidad de tracción, la vida útil del cable y el control operativo se verán afectados negativamente. A continuación, este artículo explicará qué es un tambor de cabrestante de grúa y los diferentes tipos disponibles para ayudar a los usuarios a seleccionar el equipo de cabrestante más adecuado.

Cómo funciona un tambor de cabrestante

El tambor está montado en un eje central accionado por una caja de cambios conectada a un motor eléctrico, hidráulico o mecánico. Al girar el eje, el cable se enrolla concéntricamente alrededor del cuerpo del tambor. A medida que el cable se enrolla en el tambor, la fuerza de tracción (tracción de la línea) disminuye gradualmente porque cada capa de enrollado aumenta el radio efectivo. Esto no es un defecto, sino una consecuencia geométrica inherente a todos los cabrestantes de tambor.

Cuando el motor deja de funcionar, un freno, integrado en el tambor o montado externamente, asegura la carga. El cable metálico se fija al tambor en un punto fijo denominado anclaje, mientras que su extremo libre se extiende hasta la carga.

Principales tipos de tambores de cabrestante

Los tipos de tambor de cabrestante se clasifican principalmente en función de los métodos de manipulación del cable y los requisitos operativos: Los tambores de cabrestante se basan en el accionamiento por fricción y no almacenan el cable, por lo que son adecuados para cables de longitud ilimitada y funcionamiento continuo. Los tambores cortos tienen un diseño compacto y son adecuados para aplicaciones de carrera corta. Los tambores largos reducen el enrollamiento de varias capas y proporcionan una tracción más estable durante operaciones de larga distancia. Los tambores partidos mejoran la seguridad y la gestión del cable al separar los extremos de trabajo y muertos. Los tambores dobles se utilizan para el control independiente de dos cuerdas, permitiendo operaciones coordinadas en condiciones complejas. A continuación, presentaré los distintos tipos de tambores de cabrestante.

Tambor de cabrestante

Un cabrestante no almacena el cable en el tambor. El cable pasa alrededor de un cilindro giratorio vertical u horizontal, utilizando la fricción para generar una fuerza de tracción, y luego sale libremente por el otro lado. El operador controla la tensión ajustando el número de vueltas y la tensión manual en el extremo de salida.

Dado que la cuerda no se enrolla permanentemente alrededor del tambor, el cabrestante puede manipular cuerdas de longitud ilimitada. Esto lo hace ideal para operaciones de cubierta en barcos, aparejos de arboladura y cualquier aplicación en la que la longitud de la cuerda varíe significativamente. Los cabrestantes hidráulicos utilizan un motor hidráulico para accionar el tambor, lo que permite un funcionamiento continuo y un control de velocidad variable sin las limitaciones impuestas por la generación de calor del motor.

Cabrestante de tambor corto

Un cabrestante de tambor corto tiene una anchura de tambor significativamente menor que su diámetro. Almacena una longitud limitada de cable, normalmente de una a tres capas, y se utiliza cuando la carrera de trabajo es corta y el tamaño compacto es más importante que la capacidad del cable.

Los cabrestantes de tambor corto son habituales en tareas de posicionamiento industrial, recuperación de vehículos en configuraciones estrechas y maquinaria en la que la carga recorre una distancia fija y corta. No utilice un cabrestante de tambor corto si su aplicación requiere tirar de una carga a través de una larga distancia horizontal.

Cabrestante de tambor largo

El tambor de un cabrestante de tambor largo es más largo que su diámetro, lo que le permite alojar más cable con menos vueltas. Menos vueltas significa que se puede mantener una tensión más constante a lo largo de toda la carrera, ya que el radio efectivo de enrollado cambia menos significativamente a medida que se acumula el cable.

Los cabrestantes de tambor largo suelen ser la opción preferida cuando hay que mover cargas a grandes distancias y es fundamental mantener una tensión constante durante todo el recorrido. Las configuraciones de tambor largo se utilizan habitualmente en silvicultura, manipulación de materiales de construcción y equipos de tendido de cables.

Cabrestante de tambor partido

Un cabrestante de tambor partido divide el cuerpo del tambor en dos secciones embridadas separadas por un tabique. Una sección se utiliza para enrollar la parte de trabajo del cable metálico, mientras que la otra se utiliza para enrollar las “bobinas muertas”, es decir, el número mínimo de capas de cable metálico que deben permanecer en el tambor para proteger los puntos de anclaje de los extremos del cable del impacto de los esfuerzos de carga.

Mantener un número suficiente de “bobinas muertas” es un requisito de seguridad para todos los tipos de tambores. Sin embargo, debido a su diseño físico único, el tambor partido convierte este requisito en una necesidad absoluta. Además, este diseño permite enrollar el cable metálico en la sección de almacenamiento del tambor bajo una tensión controlada, y este proceso puede realizarse independientemente de las operaciones en la sección de trabajo.

Cabrestante de doble tambor

Un cabrestante de doble tambor monta dos tambores independientes en un solo eje o bastidor, cada uno con su propio embrague y freno. Esto permite controlar dos cables independientes desde una sola fuente de energía.

Cómo funciona en la práctica: Un tambor puede desembragar mientras el otro recupera, o ambos pueden funcionar simultáneamente con cargas diferentes. Los cabrestantes de doble tambor se utilizan en operaciones con cuchara bivalva, excavación con dragalina, arrastre de troncos y cualquier tarea que requiera un control coordinado de dos líneas. El malentendido más común es considerar un cabrestante de doble tambor simplemente como “más capacidad”; en realidad es una herramienta de coordinación, no un multiplicador de capacidad.

Tipos de tambores de cabrestante

¿Cómo fijar el cable del cabrestante al tambor?

Estos cables se dividen en cables de acero y cables sintéticos. A continuación, describiremos los métodos de fijación para cada uno de estos dos tipos de cable. El cable o cuerda debe fijarse primero a un punto de anclaje dentro del tambor antes de que pueda comenzar el enrollado. La mayoría de los tambores tienen ranuras de anclaje incorporadas o pernos de sujeción en el cuerpo del tambor.

Cable metálico

• En primer lugar, pase el extremo de la cuerda por la ranura de anclaje situada en la parte exterior del tambor, dejando una pequeña holgura en la parte interior (aproximadamente la longitud de una mano).
• A continuación, pliegue la cuerda floja de modo que quede plana contra la cuerda principal y fíjela con el pasador o perno de bloqueo incluido. No sustituya nunca las piezas por otras que no sean originales del fabricante del equipo (OEM).
• A continuación, gire lentamente el tambor para enrollar las primeras vueltas de cuerda mientras aplica una ligera tensión. Durante la configuración inicial, tire de la cuerda con la mano para mantenerla recta mientras se enrolla.
• Por último, durante el uso, nunca deje que la cuerda se desenrolle completamente del tambor. Asegúrese de mantener siempre al menos tres vueltas completas de cuerda en el tambor. Son estas vueltas de cuerda enrolladas las que soportan la carga, no el punto de anclaje.

Cuerda sintética

• El usuario debe pasar el extremo de la cuerda por la ranura de anclaje o la abertura de la brida del tambor.
• El operador debe asegurarlo utilizando el nudo o el pasador de bloqueo especificado por el fabricante del cabrestante. Nota: Nunca haga nudos por su cuenta; utilice únicamente los métodos indicados en el manual.
• El usuario debe enrollar la primera capa de cuerda con una tensión uniforme. Una primera capa floja se colapsará bajo carga y dañará la cuerda.
• Por último, al igual que con los cables de acero, mantenga siempre al menos tres vueltas de cable en el tambor durante el funcionamiento.

Consideraciones para comprar un tambor de cabrestante

Los usuarios suelen confundir la fuerza de tracción nominal con la capacidad de carga de trabajo continua. La fuerza de tracción nominal que figura en la mayoría de las especificaciones técnicas de los cabrestantes suele referirse a la fuerza ejercida sobre la primera capa de cable metálico en el tambor (es decir, cuando el tambor está descargado). Si se enrollan dos o tres capas de cable en el tambor, la fuerza de tracción real puede disminuir entre 20% y 35%. Si su aplicación requiere una carrera de tracción larga, asegúrese de consultar al proveedor sobre el valor nominal de la fuerza de tracción para la capa más externa del cable metálico.

Los usuarios creen erróneamente que los cabrestantes hidráulicos pueden utilizarse indistintamente con cabrestantes de tambor. Los cabrestantes hidráulicos no pueden sostener una carga sin una presión hidráulica continua o un mecanismo de frenado independiente. Si su aplicación requiere no sólo “tirar” de una carga, sino también “flotar” o mantener la posición de la carga, asegúrese de confirmar si el equipo está equipado con una válvula de retención de carga o un freno mecánico.

Los usuarios eligen los cabrestantes de doble tambor para maximizar la capacidad de elevación y no con el propósito de un funcionamiento coordinado. Cada tambor de un cabrestante de doble tambor tiene su propia capacidad nominal independiente. Las capacidades de los dos tambores no son simplemente aditivas; por lo tanto, no pueden utilizarse juntos para elevar una sola carga (a menos que el equipo esté específicamente diseñado como “sistema de elevación en tándem” con una configuración de aparejos emparejados).

Conclusión

El tambor de un cabrestante de grúa es mucho más que una simple bobina. Su tipo determina las características de funcionamiento del cable bajo carga, la capacidad de cable del tambor y si su operación requiere un control de cable simple o doble. Antes de seleccionar cualquier equipo de cabrestante, asegúrese de confirmar su tracción nominal en la posición más exterior del cable, verifique el número mínimo de vueltas necesarias para el tipo de cable específico y adapte la configuración del tambor a su carrera de trabajo real. Estas tres comprobaciones eliminarán la gran mayoría de los fallos operativos.

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Alan

Especialista en Soluciones de Grúas · Voitto Crane

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PREGUNTAS FRECUENTES

¿Qué es un tambor de torno?

Este dispositivo cuenta con un tambor encargado de enrollar la cuerda. Al girar, el tambor enrolla o desenrolla la cuerda, tirando o soltando el objeto atado a su extremo.

¿En qué se diferencia un cabrestante de un cabrestante de tambor estándar?

Un cabrestante no enrolla el cable en el tambor de forma permanente. El cable da unas vueltas alrededor del tambor giratorio por fricción y luego sale libremente. Esto significa que el operador o un sistema secundario deben manejar el cable de arrastre, pero no hay límite en cuanto a la longitud del cable.

¿Cuál es la diferencia entre un cabrestante de tambor partido y uno de tambor corto?

Un cabrestante de tambor dividido divide el tambor en dos secciones: una para enrollar el cable de trabajo y otra para enrollar el cable de anclaje. Este diseño está pensado para proteger el extremo fijo del cable bajo carga. En cambio, un cabrestante de tambor corto simplemente tiene un tambor más estrecho. Aunque tiene una capacidad de cable menor, no hay separación física o mecánica entre el cable de trabajo y el cable de anclaje.

¿Con qué frecuencia debe inspeccionarse el cable del tambor de un cabrestante?

La frecuencia de inspección depende del uso. Un punto de partida general es inspeccionar el cable en busca de dobleces, alambres rotos o puntos planos cada vez que se desenrolla y recupera por completo, y realizar una inspección detallada de la longitud a intervalos regulares de servicio especificados por el fabricante. Para obtener información específica sobre la inspección de cables metálicos, consulte este artículo: Guía de inspección de cables de acero y Guía de campo para el mantenimiento de cables de acero

¿Afecta el tipo de tambor a la cuerda que puedo utilizar?

Sí. Los cabrestantes suelen requerir cable sintético o de fibra con un coeficiente de fricción controlado. El cable metálico es incompatible con la mayoría de los diseños de tambor de cabrestante. Los tambores partidos y largos están diseñados para cable metálico en la mayoría de las aplicaciones industriales, aunque algunos están configurados para cable sintético. Confirme siempre la compatibilidad del cable antes de comprarlo.