CAP. 7 CABOS. Prof. KOPÊ ARTE NAVAL CAP. 7 - CABOS

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CAP. 7 CABOS

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ARTE NAVAL – CAP. 7 - CABOS

Diz-se que na Marinha não há corda. Tudo é cabo. Cabos grossos e cabos finos, cabos fixos e cabos de laborar..., mas tudo é cabo.

Existem porém, duas exceções:

- a corda do sino e - a dos relógios.

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CLASSIFICAÇÃO

DE FIBRA

DE FIBRAS NATURAIS DE FIBRAS SINTÉTICAS

DE AÇO

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CABOS DE FIBRAS NATURAIS (fibras do caule ou da folha)

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MANILHA – (cabo de manilha) - resistência à tração de 21 kg/mm², não sofre muito com A/S devido a óleos naturais. Se molhado, não perde resistência. Necessita enxugar após molhar.

Comparação com linho cânhamo branco: 10% menos resistente e 22% mais leve. Vantagens: pouco sensível à umidade, alguma flutuabilidade.

Comparação com linho cânhamo alcotroado: mais forte, mais flexível, deteriora-se mais rapidamente.

Era muito usado, mas vem sendo substituído pelo sisal.

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CABOS DE FIBRAS NATURAIS (1/5)

SISAL – (cabo de sisal) - resistência à tração de 17 kg/mm2, se enfraquece com a umidade.

Comparação com manilha: mais barato, sofre mais a ação do tempo, fibra não é tão lisa e macia(aspereza e pontas salientes), aceita melhor o alcatrão, resistência à tração 20% menor.

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LINHO CÂNHAMO – (cabo de linho) - Esbranquiçado, grande resistência e flexibilidade quando molhados.

CABOS DE LINHO BRANCO (NÃO ALCOTROADO) - mais forte dos cabos de fibra, mas absorve muito a umidade e se deteriora. Usado em aparelhos de laborar de grandes pesos.

O linho cânhamo encontra grande aplicação nos cabos finos, fios e linhas (merlim, mialhar, linha alcatroada, fio de vela etc).

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LINHO CULTIVADO – comparado com o cânhamo, é 30% menos resistente e 40% mais leve. Usado nas adriças de bandeiras.

COCO – não apodrece com a água, mas é pouco resistente. É usado para defensas, coxins, redes, etc (onde fica muito tempo na água e não precisa ser muito forte).

JUTA – não é usada a bordo, pois as fibras se separam em contato com a água. Muito usada para fazer sacos (na indústria).

ALGODÃO – pouco resistente, e por isso é usado para adornos, cabos finos, linhas de barca, prumos, fios de cozer, etc.

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LINHO DA NOVA ZELÂNDIA – pouco resistente e, portanto pouco usado para fazer cabos.

PITA – 10% mais fraca que o linho branco, não recebe alcatrão e apodrece com facilidade.

PIAÇAVA – flutua e não apodrece na água, mas não é muito usada porque as fibras são muito rígidas.

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a) Manufatura:

Antes da fiação, as fibras sofrem:

1) curtimento (tira a substância gomosa);

2) trituração (fragmenta as partes lenhosas ou talos); e 3) tasquinha (separa os talos, deixando livre a parte

têxtil).

CONSTRUÇÃO DOS

CABOS DE FIBRA NATURAL (1/11)

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- Depois, elas são enxugadas e vão para a cardação, que isola as fibras, as torna paralelas e com as extremidades distribuídas ao longo do comprimento, separa os filamentos mais longos e descarta os muito curtos (para estopa).

- Durante a cardação, as fibras passam por um banho de alcatrão (para os cabos alcatroados) ou de óleos lubrificantes (para os cabos brancos).

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- Esse óleo de lubrificação facilita o trabalho nas cardas e aumenta a resistência à umidade.

- Depois elas são separadas por qualidade e são postas em fardos para irem à fiação.

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b) Detalhes de construção:

- Fios primários formam fios de carreta, que formam os cordões (ou pernas). Três ou quatro pernas formam um cabo.

- O cabo de 3 ou 4 pernas chama-se cabo de massa. Os cabos mais usados são os de 3 pernas.

- Um cabo feito com 3 cabos de massa é chamado cabo calabroteado.

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- A cocha (= torção) é sempre no sentido contrário ao anterior, para não descochar.

- Cochas também são:

1) os intervalos entre os cordões (ou pernas);

2) o ângulo que as pernas fazem em relação ao eixo do cabo; e 3) o comprimento dos trançados individuais dos cabos

trançados de 8 pernas, também chamado de comprimento da costura.

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Cocha de um cabo trançado de oito pernas

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- Os cabos de maior bitola podem ter 4 pernas, sempre cochadas em torno da madre. Madre é um cabo mais fino que dá mais flexibilidade, mas sem aumentar a resistência (pois sendo de menor bitola que as pernas, não tem a mesma elasticidade destas).

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A construção dos cabos se baseia na oposição das cochas.

Os fios de carreta tendem a descochar, mas quando são cochados para o outro lado para compor uma perna, as duas tendências se neutralizam (daí as pernas são neutras). Já os cabos tem tendência a descochar, e por isso sofrem urna torção extra na máquina (apenas suficiente para neutralizar essa tendência). Os cabos são normalmente cochados para a direita.

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- Em alguns cabos (especialmente os finos), as pernas são trançadas. Isso faz desaparecer a tendência a formar cocas, mas diminui a elasticidade.

- Num cabo trançado de 8 pernas, dispostas 2 a 2, usam-se 4 pernas cochadas para a direita e 4 para a esquerda.

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EFEITOS MECÂNICOS DA TORÇÃO (1/2)

• A torção visa impedir que as fibras escorreguem umas sobre as outras quando sob tração (pelo atrito mútuo que elas adquirem).

• Vantagens:

- aumenta o atrito.

- une as fibras, tornando o cabo menos apto a receber umidade.

- dá uma ligeira elasticidade (efeito mola).

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EFEITOS MECÂNICOS DA TORÇÃO (2/2)

• Desvantagens:

- perde de 30-60% da resistência (fibras //s são mais resistentes).

- aumenta a tendência a formar cocas.

• Sob o aspecto de resistência, o cabo ideal seria aquele que tivesse todas as fibras solicitadas uniformemente na direção da linha axial do esforço, o que é impossível devido às torções sucessivas durante a sua manufatura.

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ELASTICIDADE DOS CABOS (1/3)

- As fibras naturais não possuem um limite de elasticidade permanente, dentro do qual podem trabalhar indefinidamente sem deformação. Logo, esses cabos têm apenas a elasticidade que lhes dá a espiral da cocha.

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- Quando se estica um cabo novo, parte do alongamento se torna definitivo, pois os fios de carreta tomam nova posição de equilíbrio. A esta posição de equilíbrio estável corresponde um limite de elasticidade permanente.

- Quando esse limite é atingido por um esforço grande, as fibras escorregam mais um pouco, o que diminui a resistência do cabo.

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- Por isso, esse tipo de cabo nunca deve ser submetido a esforços próximos de sua carga nominal; e dá-se um fator de segurança de ao menos 5/1 entre as cargas de trabalho e de ruptura.

- O alongamento máximo dos cabos brancos é 7-8%, e dos alcatroados é 4%. Se forem alongados mais que isso, os fios de carreta começam a se romper (a ruptura pode começar na superfície das pernas ou nos fios internos).

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• Aumenta a resistência (+- 10% num cabo novo), mas torna o cabo pesado, diminui a flexibilidade, aumenta a tendência a tomar cocas e apodrece as fibras.

• A umidade tb altera a elasticidade (contrai os cabos). Por isso, em tempo úmido, os cabos bem tesados e as voltas apertadas devem ser afrouxados.

EFEITOS DA UMIDADE (1/3)

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• A manilha é a que menos sofre com a umidade (devido a certos óleos), e mesmo assim o cabo recebe um óleo lubrificante na fabricação (o que diminui o atrito interior, facilita manobrar com o cabo e aumenta a vida útil).

• O cânhamo e o sisal absorvem muito e incham; e por isso suas fibras recebem um banho de alcatrão vegetal antes da manufatura do cabo (o que, contudo, o enfraquece bastante).

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• Cabos não-alcatroados não devem ser percintados ou forrados, pois a cobertura retém a umidade lá dentro.

• Veremos Percintar e Forrar cabos no próximo capítulo.

Mas trata-se de tipos de acabamento externo.

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Desvantagens (1/2):

• Com a mesma bitola, são 20% menos resistentes à tração, pois:

- a torção é maior (as fibras sofrem um maior esforço para a mesma carga); e

- possuem uma madre (que desequilibra o atrito mútuo dos filamentos, o que contribui para partir as fibras interiores).

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COMPARAÇÃO: CABOS DE 4 PERNAS X 3 PERNAS

Desvantagens (2/2):

• Pesam 5% mais, pois têm mais fibras por metro de comprimento.

• A madre tende a partir primeiro, pois ela não tem a mesma elasticidade que as pernas.

VANTAGENS:

• Mais flexíveis, por causa da madre.

•

COMPARAÇÃO: CABOS DE 4 PERNAS X 3 PERNAS

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4 PERNAS X 3 PERNAS

• Por causa das vantagens, os cabos de 4 pernas são indicados especialmente para os aparelhos de laborar. (veremos cap. 8 – cjo de roldanas)

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3 pernas

4 pernas – torção maior Goivado de roldana.

COMPARAÇÃO: CABOS

CALABROTEADOS X DE MASSA

Vantagens:

• mais elásticos.

• maior uniformidade de resistência, pois como as pernas são mais finas, a diferença de tensão entre os fios centrais e os da periferia é menor.

• duram mais, pois a água peneira com mais dificuldade.

• mais leves (6%).

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COMPARAÇÃO: CABOS

CALABROTEADOS X DE MASSA

Desvantagens:

• 40% menos resistentes e menos flexíveis, pois a torção das fibras é maior.

• São usados onde devem suportar choques e lupadas (elasticidade; ex: cabos de reboque e espias), não sendo indicados para aparelhos de laborar (pequena flexibilidade) nem para aparelhos fixos (grande elasticidade).

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MEDIDA

• Pode-se medir pelo diâmetro nominal ou pela circunferência.

O mais normal é medir a circunferência em polegadas.

• Comprimento das aduchas: variável em cada país e para os cabos de menor bitola. No Brasil, comum aduchas com 220 metros.

• O maior cabo de fibra de três pernas usado a bordo dos navios é de 305 milímetros (12 polegadas) de circunferência, mas há cabos de fibra de 381 milímetros (15 polegadas) de

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MEDIDA

• Os cabos de quatro pernas são fabricados em tamanhos diversos a partir de 31,7 milímetros (1 1/4 polegada).

• Os cabos calabroteados são fabricados de 12,7 centímetros (5 polegadas) até 61 centímetros (24 polegadas), que é o de maior tamanho.

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CABOS FINOS

• São os de circunferência < 1 ½ pol (38mm). A maioria é de linho cânhamo branco ou alcatroado.

• São designados pelo número de fios de carreta que contém (máx 21), e são vendidos pela aducha (medida em peso).

Lembre-se: para os cabos que não são finos, a aducha leva em consideração o comprimento, geralmente 220 metros.

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CABOS FINOS

Os tipos de cabos finos são (1/2):

- Linha alcatroada: para trabalhos do marinheiro onde se faz necessário um material mais forte.

- Sondareza: é uma linha calabroteada cujas pernas são formadas pela linha alcatroada.

- Mialhar: de qualidade inferior e pior acabamento.

- Merlim: usado nos trabalhos do marinheiro onde se deseja melhor acabamento.

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CABOS FINOS

- Fios de vela: é o barbante naval, fino mas muito forte, usado para costuras e para falcaçar cabos finos.

- Fio de palomba: é o fio de vela mais grosso, usado para palombar (= coser as tralhas nas velas e toldos).

- Filaça: pedaços de fios de carreta torcidos à mão.

- Fios de vela: é o barbante naval, fino mas muito forte, usado para costuras e para falcaçar cabos finos.

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CABOS FINOS

- Arrebém: nome dado ao cabo de ½ pol (12,7mm) de circunferência.

- Linha de algodão, Fio de algodão, Fio de linho cru

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COMO DESFAZER

UMA ADUCHA DE CABOS NOVOS

• As aduchas de cabos novos são enroladas sempre no sentido contrário ao da cocha do cabo.

• Desfaça a aducha no sentido contrário ao que o cabo foi enrolado, colocando a frente da aducha (face em que se vê o chicote interno) para baixo, e puxando o chicote interno por dentro da aducha (de qualquer outra forma, as torções se somam e geram cocas).

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COMO DESFAZER

UMA ADUCHA DE CABOS NOVOS

DESBOLINAR UM CABO

• Como desbolinar um cabo – desfazer-se a tendência que ele tem para tomar cocas.

• A operação de desbolinar se efetua sempre que um cabo novo é cortado da peça, a fim de ser preparado para servir no aparelho, ou então já estando em serviço, por ocasião de o colher.

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• Cabo novo, corretamente desenrolado da aducha ->

- basta tesá-lo um pouco (estende-se o cabo no convés e, aguentado um dos chicotes, ala-se pelo outro).

• Na maioria dos casos, porém, não há espaço para estendê-lo no convés em todo o seu comprimento Colhe- se, neste caso, o cabo em aducha em pandeiro, no sentido contrário ao de sua cocha (são geralmente cochados para a direita; então aducha para a esquerda; ...

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• Depois, puxa-se, para cima e por dentro da aducha, o chicote que ficou embaixo, e faz-se nova aducha, no mesmo sentido da cocha do cabo. Isto fará desaparecer qualquer coca.

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Antes de colher um cabo já em serviço:

• Se o cabo é comprido, por exemplo uma espia, faz-se uma aducha em pandeiro, no sentido contrário ao da cocha, a começar pelo seio que está com volta dada nos cabeços do navio; depois mete-se o chicote por dentro dessa aducha, vira-se o pandeiro e faz-se, então, a aducha a ficar, colhendo o cabo no sentido de sua cocha, a começar pelo chicote.

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Antes de colher um cabo já em serviço:

• Se o cabo é curto, como o tirador de uma talha, estende-se o mesmo no convés e, tomando-se pelo seio, executa-se, um movimento rotatório, em sentido contrário ao da cocha, para terminar no chicote do cabo (ficará direito e brando).

• O efeito das cocas é maior nos cabos de maior bitola, porque, uma vez formadas, não é possível restabelecer pernas

retorcidas a sua posição correta.

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COLHER UM CABO

• Chama-se colher um cabo arrumá-lo em aducha, a fim de que ele não possa ficar enrascado e tenha sempre os chicotes livres.

• Colher um cabo à manobra – colhido no convés, a começar pelo seio, em voltas circulares para a direita, umas sobre as outras, constituindo um pandeiro Este pandeiro é, depois, sobrado, isto é, virado a fim de que o seio do cabo fique do lado de cima, e o chicote embaixo.

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COLHER UM CABO

• A aducha chama-se em pandeiro, e o cabo foi colhido à manobra.

• Quando se está no mar, tiradores das talhas devem ser colhidos à manobra.

• Também se pode colher o tirador em cima, na malagueta ou no cunho do turco; para isso, pendura-se o pandeiro, enfiando por dentro dele o seio do cabo, o qual se torce sobre si mesmo e fica encapelado na extremidade superior do referido cunho ou na malagueta, aguentando a aducha.

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COLHER UM CABO

• Colher um cabo à inglesa - voltas concêntricas sobre o convés, a começar do seio que deu voltas no cunho ou na malagueta. Quando se chegar ao chicote, que fica no centro da aducha, unem-se as voltas menores e gira-se o conjunto, de modo a ir unindo todas as voltas anteriormente dadas. Esta aducha também é muito empregada para colher o tirador de uma talha e, de modo geral, é usada para enfeite.

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COLHER UM CABO

• Colher em cobros - começa-se pelo seio do cabo (ou por um dos chicotes, se ambos estiverem livres), dando-se dobras sucessivas que vão sendo colocadas paralelamente umas às outras, até ser atingido o chicote. Essas dobras chamam-se cobros. As correntes e amarras são sempre colhidas em cobros, quando colocadas sobre o convés para limpeza ou pintura. As espias de grande bitola também são colhidas desta maneira.

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USO E CONSERVAÇÃO DOS CABOS

• Os melhores cabos de fibra natural apresentam uma

superfície lisa com poucos fiapos, com pernas homogêneas.

• Os cabos de segunda cardação não servem para os serviços de bordo.

• Nunca se deve tentar um esforço máximo no cabo:

- que já tenha sofrido uma vez tensão próxima da carga de ruptura; e

- que já tenha sido usado em serviço contínuo, sob esforços moderados.

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Tendência a cocas:

- cabos novos com cochas bem apertadas; e - cabos úmidos

- cabo que labora em torno de guinchos, cabrestantes ou roldanas, sempre num mesmo sentido (altera a estrutura do cabo). Convém, portanto, inverter o sentido depois de um certo tempo,

- Espias: trocar a posição dos chicotes depois de cada viagem.

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• Quando chover, colher espias em um xadrez de madeira mais alto que o convés, e os tiradores das talhas colocados nos cunhos dos turcos ou na balaustrada de modo que, estando molhados, possa a água escorrer e eles receberem ventilação. Nas baldeações, evite que os cabos sejam molhados pela água salgada; a umidade aumenta de 10% a resistência dos cabos de fibra e a manilha resiste bem à ação corrosiva da água, o que entretanto não implica molhar os cabos.

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• Manter os cabos secos e sem sal, em lugares arejados.

• Os cabos “encolhem” quando molhados. Solecar o tirador das talhas na chuva. Em voltas (para unir peças), pode-se molhar os cabos após pronto o trabalho.

• Os cabos não devem atritar com chão áspero, nem coçar uns nos outros ou em quinas e arestas.

• Não permitir que trabalhem em roldanas de tamanho menor que o indicado. (tabela, cap. 9)

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CARGA DE RUPTURA

• Carga de ruptura, fortaleza, resistência à tração, ou simplesmente resistência de um cabo são os modos usuais de exprimir a menor carga de tração capaz de parti-lo.

• Dada em tabelas fornecidas pelo fabricante do cabo, bem como podem ser obtidas por fórmulas empíricas.

• Fórmula geral – R (kg) = K c² , sendo K um coeficiente empírico, segundo o cabo, e c é a circunferência em centímetros (cm).

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CARGA DE RUPTURA

• cabos de massa, de linho cânhamo branco, três pernas: R

= 67,5 c²

• cabos de massa, de linho cânhamo alcatroado, três pernas:

R = 58,5 c²

• cabos de manilha, três pernas: R = 63,3 c²

• Para uso imediato, em cabos de manilha, quando não se conhece o valor de K, aplica-se a fórmula:

R = (c/4)² -> * R em toneladas

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CARGA DE TRABALHO

• Carga máxima a que se pode submeter um cabo em serviço.

• Determinada pela MARGEM DE SEGURANÇA que se dá a um cabo, a fim de não ser ultrapassado seu limite de elasticidade permanente.

• A resistência dos cabos diminui rapidamente com o uso e varia muito com a velocidade de movimento. Considerando estes e outros fatores, estabelecemos FATORES DE SEGURANÇA.

 MARGEM DE SEGURANÇA: DETERMINADO PELO FABRICANTE.

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CARGA DE TRABALHO

• Sob as melhores condições (cabo novo para ser usado por pouco tempo): CT = 1/4 da carga de ruptura (C.R.)

• Sob condições normais de serviço: CT = 1/5 carga ruptura

• Sob condições desfavoráveis (cabo usado com frequência, ou por um período indefinido): CT = 1/8 C.R.

• Sob condições mais desfavoráveis (se o cabo trabalha com grande velocidade de movimento): CT= 1/10 C.R.

• Se o cabo é sujeito a lupadas: CT= 1/12 C.R.

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PESO DOS CABOS

 O peso de 100 metros de cabo pode ser obtido fórmulas empíricas ou por tabelas do fabricante.

(P sempre em kg, c em centímetros).

P = 0,90 c² - cabos de massa, de linho cânhamo alcatroado, com três pernas.

P = 0,84 c² - para os cabos calabroteados de linho cânhamo.

P = 0,80 c² - para os cabos de massa, de linho cânhamo branco, com três pernas.

P = 0,70 c² - para os cabos de massa, de manilha, com três pernas.

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RIGIDEZ DOS CABOS

• Inverso da flexibilidade.

• O cabo será submetido a um esforço maior, como se a carga tivesse aumentado, se gurne em roldana menor do que devia.

• Considerando:

f - força necessária para vencer a resistência, em quilogramas, produzida pela rigidez;

d - diâmetro do cabo, em centímetros;

F - resistência, em quilogramas, produzida pela carga;

D - diâmetro (cm) da roldana/tambor por onde gurne o cabo.

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RIGIDEZ DOS CABOS

• para um cabo de manilha usado f = 18 d² F

D

• para um cabo de manilha novo f = 26 d² F

D

• Ao valor de f encontrado, devemos somar o valor da carga F que se deseja alar.

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COMPARAÇÃO DOS CABOS

• Cabos diferentes apenas nas bitolas

• Cabos diferentes apenas no tipo de confecção

• 7.20 - Considerações práticas – págs. 317/318 - Cálculos fáceis e que não devem cair. Dúvidas, por e-mail.

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CABOS DE FIBRAS SINTÉTICAS

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• Derivados de petróleo.

• Melhor: Náilon (nylon) (nome comercial)

• Náilon X fibra natural:

- mesmo D  2 x carga de ruptura

- ½ D  mesmo serviço, > elasticidade, > resistência ao desgaste (adequado para cabos de reboque)

• Não absorvem umidade  desnecessário secar

• Recebem perfeitamente bem nós e costuras

• Melhor aparência.

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• Quando cortados por faca quente, pontas das fibras ficam coladas, reduzindo ficar descochado (destorcido).

• Elasticidade do náilon: de 25% a 33% de seu comprimento (2,5 a 4,5 vezes a maior elasticidade das fibras naturais)  grande vantagem em aplicações como como reboque de navios e travamento de aviões no pouso em navios-

aeródromos

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Espias - náilon apresenta vantagens adicionais:

• molhado, 85% a 95% da resistência quando seco; imerso na água, pesa somente 11% de seu peso no ar  flutua.

• cabo mais fino resiste ao mesmo esforço de uma espia mais grossa de fibra natural  mais fácil de manobrar.

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Outra vantagem do Náilon:

• mais durável e mais resistente a graxas e ácidos do que cabos de fibra natural

Desvantagens do Náilon:

• Custo - seis vezes mais por kg, do que fibra natural.

• costuras devem ser bem apertadas, e ter mais uma cocha do que cabos de fibra natural;

• evitar a exposição continuada dos cabos finos de náilon à luz solar (raios ultravioleta danificam sua superfície

(inconveniente desprezível nos cabos grossos).

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• Há muitos outros cabos de matéria plástica, com as mesmas características do náilon, de nomes diferentes patenteados pelos fabricantes. Tem-se notícia de que a Marinha americana já utiliza espias de náilon com alma de Kevlar, material muito resistente à tração, porém muito vulnerável à umidade. A principal vantagem é o amortecimento da chicotada em caso de rompimento.

• Mas existem vários outros materiais. Vejamos:

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MATÉRIA PRIMA DOS CABOS DE FIBRAS SINTÉTICAS

NÁILON

• Mais forte das fibras sintéticas

• Vida útil superior às outras fibras sintéticas, devido:

– excelente resistência à abrasão.

– filamentos lubrificados, que protegem as fibras internas da abrasão causada pela fricção das pernas.

– formação de um escudo protetor nas fibras rompidas na superfície dos cabos durante a abrasão, evitando danos nos

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SINTÉTICAS

NÁILON

• Nos testes de resistência, é superior a todos os outros produtos feitos com resinas termoplásticas:

–absorção de água – 20% do seu peso, com pequena ou nenhuma transformação. Mesmo após longo contato, até em regiões muito frias, os cabos se mantêm flexíveis e de fácil manuseio.

–abrasão e fricção – resistência 80 vezes superior aos de fibra natural de igual diâmetro.

–resistência ao tempo e ao sol – muito boa. Se o diâmetro >

1 pol, dispensam cuidados para raios solares.

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POLIPROPILENO

• Excelentes propriedades mecânicas e ao seu baixo peso específico.

• Não é muito forte.

• Apresenta grandes vantagens quando empregada como cabo de reboque (shock line), pois flutua, facilitando a passagem do dispositivo.

• Quase não absorvem umidade. Quando molhados, fácil manuseio nas atracações, para emendas ou na confecção das mãos.

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POLIETILENO

• Combinação de propriedades químicas e físicas excelentes, quando esta fibra se apresenta em alta densidade.

• Ótima resistência a um grande número de agentes químicos (álcalis, ácidos, hidrocarbonetos etc.) devido a composição de sua resina e de um alto grau de cristalinidade.

• Quanto mais alta a densidade de um polietileno e maior o seu peso molecular melhor será a resistência aos agentes

químicos.

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SINTÉTICAS

POLIÉSTER

KÉVLAR

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MÉTODOS DE CONSTRUÇÃO DOS CABOS DE FIBRA SINTÉTICA

União e torção de determinado número de fios primários;

reunião e retorção destes até se chegar às pernas, que são reunidas, torcidas e/ou trançadas. Há dois tipos básicos:

• a. Cabo torcido de três pernas – Cabos de seção circular.

As pernas são feitas com fio triplo de uma só espessura e todas devem ter igual número de fios. A sua arquitetura apresenta pernas com torção à esquerda “S” e fechamento do cabo com torção à direita “Z” e vice-versa.

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Comprimento da torção de uma perna:

é a extensão de um movimento espiral descrito pelos fios em volta do perímetro da perna.

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• b. Cabo trançado de oito pernas (4x2) – Cabos de seção quadrada. Quatro pernas com torção à esquerda “S” e quatro pernas com torção à direita “Z” trançadas aos pares. Só é fabricado de fibra sintética. Os cabos trançados apresentam grande flexibilidade em estado seco ou molhado.

Comprimento do trançado: extensão de uma rotação descrita pelo fuso de trançar.

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FIBRA SINTÉTICA

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FUSÍVEL DE ESPIAS

• é um cabo sintético de pequena bitola preso à espia em dois pontos próximos da alça, de tal modo que se rompa caso a espia estique além de sua carga de trabalho. Quando este ponto é atingido, o fusível fica esticado

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FUSÍVEL DE ESPIAS

• Uma espia de fibra sintética pode ser submetida repetidas vezes a sua carga segura de trabalho, sem danificar o cabo ou reduzir sua vida útil.

• Por segurança e economia, não exceder a carga de trabalho.

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A SEU EMPREGO

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• Em determinadas aplicações, elasticidade é vantagem;

• náilon e poliéster praticamente não sofrem decréscimo na carga de ruptura por exposição ao sol. Polipropileno sim.

• Polipropileno pode perder até 40% de sua resistência à ruptura em 3 meses de exposição ao sol tropical.

• Cabo sintético submetido à tração estica; ao retirar-se a carga, ele volta ao comprimento original, depois de algum tempo. Se submetido a tração por muito tempo, recuperação total pode levar um mês. A maior parte desta recuperação ocorre nos primeiros três minutos após cessar a tração.

SELECIONAR UM CABO VISANDO A SEU EMPREGO

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• Característica dos cabos sintéticos chamada de memória.

• Memória: não aduchar em sarilhos tracionados por motores ou similar, pois as voltas em seu tambor entrarão apertadas, não havendo espaço para que o cabo recupere o seu comprimento.

Então, o cabo continuará a recuperação no sarilho, ficando cada vez mais apertado, causando avaria ao sarilho e ao cabo.

• Cabos sintéticos podem (1) apresentar áreas brilhantes onde o cabo atritou contra cabeços e buzinas, causadas pela fusão das fibras ou tinta dos acessórios, e, após longos períodos de uso, podem (2) se apresentar cabeludos.

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• Nos dois casos, (1) e (2), o efeito sobre a resistência à ruptura é desprezível.

• Quando tal situação for excessiva e localizada, a parte

danificada deve ser cortada, e feita emenda através de uma costura. (Cap. 8 – Trabalhos do Marinheiro)

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CABOS DE FIBRA A BORDO

• Tanto fibras naturais quanto sintéticas.

• Sem contar veleiros.

• Como retinida (cabo mensageiro), adriças, espias de amarração (ou atracação), cabos de reboque e cabos especiais para offshore, confecção de escadas, redes de proteção e carga, defensas, cestas de transporte, estropos, eslingas para transporte de mercadorias, sistemas de

abandono de emergência, trabalhos marinheiros etc.

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RECOMENDAÇÕES PARA

CONFERÊNCIA E ARMAZENAMENTO

• Exigir do fornecedor o certificado de controle do cabo ou do lote de cabos comprados.

• Conferir alguns detalhes:

– peso do cabo, se está dentro da tabela do fabricante;

– dados da etiqueta, do certificado e da nota fiscal;

– realizar uma inspeção visual, checando a matéria-prima do cabo

(náilon, polipropileno etc.) e se o cabo não tem aparentemente defeitos;

– Se não há equipamento apropriado para medida, tensione o máximo um trecho da extremidade do cabo e, com fita métrica, circunde o cabo em no mínimo 3 diferentes lugares, para verificar a circunferência. Este procedimento vai Ihe dar sempre um valor aproximado do real.

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PROCEDIMENTOS PARA INSPEÇÃO

O LIVRO NÃO DIZ, MAS É PARA NATURAL E SINTÉTICA.

• Desgaste

CABOS DE FIBRA SINTÉTICA:

- desgaste externo: fina penugem na superfície das pernas;

- desgaste interno: penugem entre as pernas.

CABOS DE FIBRA NATURAL:

- desgaste externo: trechos achatados (fibras rompidas);

- desgaste interno: aspecto de material pulverizado entre as pernas.

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• Perda de resistência – devido a cargas altas. Pernas cortadas ou gastas também afetam a resistência.

• Puimento – cabos puídos tornam-se inconvenientes em sistemas móveis porque eles travam em roldanas e

cabrestantes.

Cabo sintético: presença de uma dura camada externa, composta de fibras fundidas por calor decorrente de fricção.

Cabos de fibra natural: fios rompidos localizados, pendurados

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• Estiramento –visível redução na circunferência,

normalmente por carregamento excessivo. Para determinar, medir as circunferências da área reduzida e da seção normal do cabo.

• Corte – Um cabo sintético danificado por corte usualmente apresentará chumaços e projeção dos fios.

• Dobramento – formada por uma perna torcida na direção oposta à normal. Ocorre em cabos de fibra natural por causa de carregamento excessivo.

• Contaminação - ferrugem ou manchas de graxa ou óleo.

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• Contaminação

- Por ferrugem: cor marrom-avermelhado para preto mesclado com marrom. Aparecem em áreas localizadas. Não manchará o polipropileno, nem reduzirá resistência do poliéster. Manchas que são removidas com sabão e água não têm efeitos

adversos, já manchas persistentes podem diminuir resistência.

- Manchas de graxa ou óleo: embora sem efeitos danosos imediatos sobre o cabo, põem em risco a sua operação e manuseio.

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CARACTERÍSTICAS COMPLEMENTARES DOS CABOS DE FIBRA SINTÉTICA

• Tolerâncias dimensionais - peso do cabo por comprimento - comprimento de fornecimento

• Embalagem de fornecimento - Os cabos deverão ser fornecidos em bobinas (aduchas) com 220 m (duzentos e vinte metros).

• Extremidades dos cabos - livres de mãos;

- extremidades construídas por amarração, envoltas em fita plástica e com as pontas dos fios fundidas;

- com as mãos sem proteção; e - com as mãos protegidas.

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TABELAS PÁG 329

• Descrição

(1) tipo de encordoamento / número de pernas (2) Material / (3) cor

(4) diâmetro nominal (mm ou pol) e circunf. nominal (mm ou pol);

(5) comprimento, em metros / (6) extremidades (7) norma de especificação.

Ex: cabo torcido, 3 pernas, poliéster, branco, DN 40mm,

circunferência tal, mãos protegidas conforme especificação

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• Marcação / identificação – bobinas identificadas por etiqueta ou pintura com as seguintes informações: qualidade e tipo do cabo; circunferência (pol.) ou número de bitola do cabo;

comprimento do cabo; pesos bruto e líquido; nome do fabricante; número de identificação da bobina; e data de fabricação. Cor dos fios do cabo

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DOS CABOS DE FIBRA SINTÉTICA

• Certificados – Certificado de Resistência à Tração e Certificado de Qualidade do Cabo, para cada aducha.

• Critérios de aceitabilidade – Ao serem recebidos, os cabos de fibra sintética deverão ser submetidos a Inspeção Visual e Dimensional e a Ensaios Destrutivos. Na Marinha do Brasil:

Norma NAR-001(MIL-STD-105d.

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Defeitos a serem considerados nos cabos de fibras sintéticas (1) tipos, padrões e dimensões em desacordo com as

especificações padronizadas;

(2) presença de emendas tanto nas pernas como nos cabos, depois de prontos;

(3) falta de uniformidade nos perímetros;

(4) presença de fios rompidos ou esfolamentos;

(5) embalagem em desacordo com as especificações;

(6) ausência ou identificação incompleta; e (7) inexistência dos certificados necessários.

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CABOS DE AÇO

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a. Arames ou fios – Fios de aço carbono ou aço liga, obtidos por laminação ou trefilação. Os fios devem ser contínuos;

b. Perna – Conjunto de fios torcidos, em forma de hélice, podendo ou não ter um núcleo ou alma.

c. Cabo de aço – Conjunto de pernas dispostas em forma de hélice, podendo ou não ter um centro ou alma, de material metálico ou não.

d. Cabo de aço polido – constituído por fios de aço, sem qualquer revestimento.

e. Cabo de aço galvanizado –constituído por fios de aço galvanizados na sua bitola final, sem trefilação posterior.

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CABOS DE AÇO - definições

f. Cabo de aço galvanizado retrefilado – constituído por fios de aço galvanizados em uma bitola intermediária, retrefilados

posteriormente.

g. Alma – Núcleo em torno do qual as pernas são dispostas em forma de hélice.

Nos cabos de fibra recebe a denominação de madre do cabo.

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Tipos de almas

• AF (Alma de Fibra Natural)

• AFA (Alma de Fibra Artificial)

• AAIC – constituída de cabo independente; e

• AA (Alma de Aço)

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CABOS DE AÇO - definições

COCHA OU TORÇÃO

• Torção regular (cocha comum) – A torção das pernas de um cabo tem o sentido oposto ao do torcimento dos fios que compõem cada perna. Na torção regular, utiliza-se tanto a torção à direita como a torção à esquerda.

• Torção Lang (cocha Lang) – A torção das pernas de um cabo tem o mesmo sentido do torcimento dos fios que compõem cada perna. Da mesma forma que a torção

regular, pode utilizar tanto a torção à direita como a torção à esquerda.

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CONSIDERAÇÕES GERAIS

• As características dos cabos de aço e os processos de sua fabricação variam muito, variando as duas propriedades mais desejadas no cabo de aço: resistência e

flexibilidade.

• Nos cabos de laborar, por exemplo, tem-se que assegurar uma certa flexibilidade, mesmo com prejuízo da resistência.

• Nos aparelhos fixos dos navios, ao contrário, exige-se um esforço permanente sobre o cabo, o que lega à resistência uma importância máxima.

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CONSIDERAÇÕES GERAIS

• Os cabos de aço empregados a bordo são classificados em tipos padrões: 6x7; 6x12; 6x19; 6x24; 6x37.

• O número 6 indica o número de pernas e o segundo número mostra quantos fios tem cada perna. Assim, um cabo 6 x 12 tem seis pernas de 12 fios

• O mais usado é o de 6 x 37, considerado aquele em que se reúnem as melhores qualidades desejadas de um cabo de aço (combinação ideal entre a resistência e a flexibilidade).

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MATÉRIA PRIMA

• Os cabos de aço classificados pela resistência de seus fios.

• PLOW – Arado.

• PLOW STEEL – aço de alta resistência, com um teor de carbono de 0,5-0,95 por cento e utilizada principalmente

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MATÉRIA PRIMA

• PLOW – Arado.

• PLOW STEEL – aço de alta resistência, com um teor de

carbono de 0,5-0,95 por cento e utilizada principalmente para fazer cordas de arame.

• Os aços mais empregados na construção de cabos utilizados na Marinha do Brasil atendem, geralmente, às classificações PS (Aço arado) e MPS (Aço médio arado)

• Mild Plow Steel (MPS) - mais duro e sua resistência é 2,5

vezes maior que a do ferro. Resistência de tração –> carga de ruptura mínima de 1370 N/mm² (~ 140kg/mm²).

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MATÉRIA PRIMA

• Plow Steel (PS) - aço de grande resistência, cerca de 3 vezes maior que a do ferro. Empregado no mar para reboque e

serviços de salvamento (grande resistência e menor peso possível). Material mais forte empregado nos cabos de aço de bordo. Resistência de tração -> carga de ruptura mínima de 1570 N/mm² (~ 160kg/mm²).

• O Improved Plow Steel (IPS) e o Extra Improved Plow Steel (EIPS) são aços de qualidades superiores. Resistência à tração -> carga de ruptura mínima de 1.770N/mm² (~ 180 kg/mm²) e 1.960 N/m² (~200 kg/m²). Recomendados para trabalhos pesados, como, por exemplo, perfurações de poços, dragagens etc

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CONSTRUÇÃO DOS CABOS DE AÇO

Os fios, eles são levados à máquina que confecciona as pernas, torcendo-as em espiral. Para diferentes aplicações, grande variedade na disposição dos fios de uma perna.

Para cabos de bordo, a regra é usar-se uma camada de 6 fios torcidos em torno de um central, formando uma perna de 7 fios (6 x 7); se adicionarmos uma nova camada de 12 fios, teremos uma perna de 19 fios (6 x 19), e mais 18 constituirão a perna de 37 fios (6 x 37). Seis dessas pernas, torcidas em torno da alma, que pode ser de fibra ou de aço, realizarão os diversos tipos, 6 x 7, 6 x 19, 6 x 37.

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Se, em torno de uma alma de fibra torcermos 12 fios, teremos uma perna de 12 fios; se torcermos 9 fios em torno da alma de fibra e em torno deles torcemos mais 15 (9+15) fios, teremos as pernas de 24 fios. Seis (6) dessas pernas, torcidas em volta de uma alma de fibra, realizarão os tipos 6 x 12 e 6 x 24, com 7 almas de fibra cada um.

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Fig. 7-37c – Cabo 6 x 37 (6 pernas, 37 fios por perna, 1 alma de fibra)

Fig. 7-37e

Cabo 6 x 24 (6 pernas, 24 fios por perna, 7=6+1 almas de fibra)

A.N., pág 356

• Em geral, os cabos são de torção regular à direita.

• Os cabos com torção do tipo Lang são empregados nas situações em que estejam submetidos a atrito, pois possuem maior superfície metálica na sua parte externa, suportando melhor o desgaste; são também ligeiramente mais flexíveis, porém muito fáceis de se destorcerem e tomarem cocas, devendo, portanto, ser usados com cuidado.

• A torção Lang aumenta a resistência à abrasão do cabo e sua flexibilidade.

• Porém, a torção regular confere maior estabilidade ao cabo.

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Galvanização – meio mais simples e eficiente de proteger os cabos de aço contra a corrosão (= alcatrão nos cabos de fibra).

• Ela pode ser realizada a fogo ou eletroliticamente. Expõe o aço, durante a manufatura, à temperatura de mais de 400º C, reduzindo sua resistência em 10%.

• Submete o fio a um banho de zinco derretido, fazendo com que ele adquira uma camada de zinco fina, tenaz e suficiente para protegê-lo contra a ação corrosiva da ferrugem.

• Importante para os cabos que ficam expostos à ação da água salgada (espias, por exemplo, são galvanizadas).

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Galvanização (contin.)

• Os cabos de aço galvanizados a fogo na bitola final possuem uma carga de ruptura mínima efetiva 10%

menor do que os galvanizados retrefilados e polidos de mesmas características.

• Um cabo galvanizado não deve ser usado para laborar, exceto quando o aparelho ficar exposto ao tempo e se o diâmetro das roldanas do poleame (ou o tambor do cabrestante) for grande e o movimento vagaroso.

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Galvanização (contin.)

• Galvanizado, em geral, é usado no aparelho fixo de todos os navios (espinhaços e vergueiros de toldos, amantilhos, etc.) e em espias, cabos de reboque, estropos, etc.

• O cabo de aço não galvanizado, também conhecido como cabo de aço polido, é utilizado para muitas finalidades, especialmente para os diversos aparelhos de laborar, sem referência ao tamanho das roldanas, nos lugares onde não se espera umidade.

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MEDIÇÃO DOS CABOS DE AÇO

• Diâmetro, em milímetros, ou em polegadas, no sentido da maior grossura.

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LUBRIFICAÇÃO

• Os cabos de aço devem ser lubrificados interna e externamente, durante o processo de fabricação.

• Recomenda-se renovar a lubrificação periodicamente. O lubrificante deve ser novo e limpo deve ser aplicado quente, para fazendo chegar o óleo até a alma do cabo.

• Quanto maior a velocidade de movimento com que trabalha o cabo, menor deve ser a viscosidade do lubrificante.

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• Se um cabo é usado periodicamente, ficando durante muito tempo sem aplicação, recomenda-se uma lubrificação pesada ao começar o período de seu desemprego temporário; se este período for prolongado por vários meses, antes de reiniciar o serviço deve-se limpar o cabo e remover o lubrificante protetor, para em seguida aplicar-se um lubrificante novo.

• Nunca se deve usar graxa nos cabos de aço, pois não faz a lubrificação interna, e torna o cabo mais difícil de ser manobrado, por sujar as mãos.

LUBRIFICAÇÃO

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PREFORMAÇÃO DE CABOS

• Cabo preformado é considerado muito superior.

• Na fabricação há um processo adicional, que faz com que as pernas e os fios fiquem curvados na forma helicoidal.

• Principais vantagens:

1. tensões internas mínimas, 2. manuseio muito facilitado 3. equilíbrio do cabo garantido, 4. manuseio mais seguro,

5. não é necessário amarrar as pontas do cabo.

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EMENDAS EM CABO DE AÇO

O comprimento de uma emenda deve ser no mínimo de 1.000 a 1.500 vezes o diâmetro do cabo.

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