Resistencia de sujeción de las abrazaderas de suspensión: lo que demuestra la prueba de deslizamiento

La fuerza de sujeción de una abrazadera de suspensión es el valor que determina si el accesorio cumple su función, y también es el valor que con mayor frecuencia se cita sin fundamento. Dos proveedores pueden indicar un valor de sujeción que parezca comparable, pero que en realidad signifique cosas totalmente diferentes: uno puede referirse a una carga de deslizamiento demostrada en un conductor específico, mientras que el otro puede referirse a un número calculado, o a la capacidad de tracción del soporte en lugar de la de la interfaz. El comprador que los compare no tiene forma de distinguir cuál es cuál a partir de una cotización.

Esta guía explica qué significa ese número y cómo se comprueba. Explica qué es lo que realmente mide la prueba de deslizamiento de la norma IEC 61284, en qué se diferencia de la prueba de daño vertical y de carga de ruptura, por qué la carga de deslizamiento requerida la establece la especificación del comprador y no solo la norma, y qué evidencia debes solicitar para que la cifra que aparece en la cotización sea una que puedas justificar ante tu propio cliente.

Se da por sentado que ya sabes cómo se utiliza el accesorio y cómo falla durante su uso. Si esa es la pregunta principal y no la relacionada con las pruebas, los seis modos de falla y las verificaciones de campo que los identifican se tratan por separado en Falla de la abrazadera de suspensión y diagnóstico.

¿Qué mide realmente la fuerza de agarre de la abrazadera de suspensión?

La resistencia de sujeción describe la interfaz entre el conductor y la abrazadera, no la abrazadera como pieza de metal. Es la resistencia de esa interfaz al tirón longitudinal del conductor a través de ella. Hay tres capacidades diferentes que se confunden con este concepto, y diferenciarlas elimina la mayor parte de la ambigüedad en una cotización:

• El control de la interfaz. Cuánta carga longitudinal puede soportar el conductor antes de que comience a moverse dentro de la abrazadera. Esto es lo que mide la prueba de deslizamiento.
• La resistencia mecánica del conjunto. Cuánta carga vertical pueden soportar el cuerpo, el soporte y el grillete antes de que el metal se deforme de manera permanente o falle. Se trata de una prueba independiente con sus propios criterios de aprobación.
• La capacidad del elemento de sujeción. La fuerza de sujeción que el perno puede soportar sin ceder, lo cual determina, en primer lugar, cuánta presión hay disponible en la interfaz.

Un sujetador puede tener un soporte resistente y una interfaz débil. Esa combinación es la que más importa en la práctica, ya que el accesorio pasará una inspección visual, soportará el peso del tramo y, aun así, permitirá que el conductor se desplace hasta que cambie la flecha. Cuando un proveedor indica un valor de sujeción, la primera pregunta útil es a cuál de los tres se refiere.

La prueba de deslizamiento: cómo se realiza y qué demuestra

La norma IEC 61284, que abarca los requisitos y ensayos para los accesorios de líneas aéreas, establece un ensayo de deslizamiento para esta clase de accesorios. La estructura básica es sencilla, y vale la pena comprenderla porque explica por qué el resultado solo es significativo en combinación con el conductor en el que se obtuvo.

1. La abrazadera se coloca en una muestra del conductor para el que está diseñada, no en un mandril, ni en una barra genérica, ni en un conductor diferente de tamaño nominalmente similar.
2. El conjunto está diseñado de tal manera que la carga tire del conductor a lo largo a través de la abrazadera, mientras esta se mantiene en la posición especificada.
3. Se aplica una carga longitudinal de manera progresiva y se registra la carga a la que el conductor comienza a moverse, junto con el desplazamiento.

Por lo tanto, lo que demuestra la prueba es algo limitado y específico: en ese conductor, con ese estado del perno de sujeción, la interfaz resistió la carga especificada. No demuestra que el soporte sea resistente, que la abrazadera sea adecuada para otro conductor, ni que el inserto siga comportándose de la misma manera después de años de ciclos térmicos. Esas son cuestiones distintas con respuestas distintas.

Carga de daño y de falla vertical: una cuestión diferente

La segunda prueba mecánica en una abrazadera de suspensión aplica una fuerza vertical en lugar de longitudinal, y responde a una pregunta diferente: cuánta carga hacia abajo soporta el conjunto antes de dejar de ser reutilizable, y cuánta se requiere para que se rompa. Ambos valores suelen expresarse como carga de daño y carga de ruptura, y las especificaciones del comprador normalmente los establecen por separado, con la carga de daño por debajo de la carga de ruptura, de modo que exista un rango definido en el que la pieza se considere deformada permanentemente en lugar de fallida.

Mantener separadas las dos pruebas es importante desde el punto de vista comercial. Un proveedor que solo haya realizado la prueba vertical no ha demostrado el agarre, y una cotización que indique una sola cifra de “resistencia” sin especificar qué prueba la generó es, por definición, ambigua. El comparación con las abrazaderas de tensión Esto resulta útil en este caso, ya que las abrazaderas de tensión se especifican principalmente en el lado de tracción, mientras que las abrazaderas de suspensión se especifican en ambos lados, y los dos conjuntos de valores no son intercambiables.

¿Por qué varía la fuerza de agarre requerida entre las distintas especificaciones?

No existe un valor universal único de sujeción que deban cumplir todas las abrazaderas de suspensión, y cualquier proveedor que afirme lo contrario está simplificando en exceso. Las especificaciones de compra publicadas por las empresas de servicios públicos establecen la carga de deslizamiento requerida como un porcentaje de la carga mínima de rotura del conductor para el que está diseñada la abrazadera. El porcentaje en sí varía entre las distintas especificaciones: en algunas especificaciones publicadas de empresas de servicios públicos aparecen valores del orden de 20%, mientras que en otras rondan los 25%; además, el número de muestras, la configuración de la prueba y la redacción de los criterios de aceptación también difieren en cada caso.

Esa variación no es casual. La carga de deslizamiento requerida depende de lo que se espera que la línea pueda soportar —las cargas de hielo y viento, la cantidad aceptable de movimiento del conductor en el soporte, las consecuencias de un evento de fluencia en las distancias de seguridad— y del propio conductor. Se trata de una decisión relacionada con el diseño y la adquisición de la línea, expresada como un criterio de prueba.

La consecuencia práctica para un comprador es que una cifra de adherencia por sí sola es casi inútil. La cifra se vuelve útil cuando se expresa de la siguiente manera: «esta carga de deslizamiento, en este conductor, según esta especificación, con este criterio de aceptación». Cualquier información más breve invita a comparar cifras que nunca midieron lo mismo.

Lo que debe incluir un informe de pruebas

Pide el informe en lugar del resumen que aparece en el catálogo. Un informe de prueba de tipo que realmente se pueda comparar con una especificación suele incluir:

• El conductor utilizado. Tipo, área nominal y construcción, así como su carga mínima de rotura. Sin esta información, la cifra de deslizamiento no se puede convertir en un porcentaje ni se puede comparar con nada.
• La identidad de la pinza. Modelo, número de plano o revisión, para que el informe se refiera a la pieza que estás ordenando y no a una versión anterior.
• El método de prueba y la cláusula según la cual se llevó a cabo. ¿Qué norma, qué prueba y qué disposición?.
• Los valores registrados, no solo «aprobado» o «reprobado». Carga en el primer movimiento, desplazamiento y, cuando corresponda, la carga máxima y el modo de falla.
• El número de muestras. Un resultado de una sola unidad es solo una indicación; las especificaciones técnicas publicadas suelen exigir tres o más.
• La fecha y el laboratorio. Las pruebas de tipo tienen una vigencia limitada, y un informe basado en una revisión anterior del plano de la abrazadera es un documento distinto.

Cuando el informe muestre un dato de deslizamiento sin los datos del conductor, considéralo como no verificado y no como un mal resultado. Puede que sea totalmente correcto; simplemente no hay forma de saberlo, y tampoco lo sabe el ingeniero que autoriza la orden.

Cómo especificar la fuerza de sujeción de una abrazadera de suspensión en una consulta

Si redactas la consulta de manera que la respuesta sea verificable, la mayor parte de la ambigüedad desaparecerá antes de la etapa de cotización. Cinco líneas son suficientes:

1. El tipo de conductor o cable, su sección nominal o diámetro y su carga mínima de rotura.
2. La carga de deslizamiento requerida, expresada ya sea como una cifra absoluta o como el porcentaje de la carga de rotura del conductor que utilice su especificación; indique cuál de las dos.
3. La carga de daño vertical requerida y la carga de rotura, junto con los criterios de aceptación.
4. La norma de ensayo y la edición según las cuales desea que se realice el ensayo de tipo.
5. El número de muestras necesarias, y si es necesario que estés presente durante la prueba o si te basta con recibir un informe.

Al agregar al mismo tiempo la categoría de ambiente y la especificación de galvanizado, se evita una segunda ronda de recubrimiento. Y en el caso de los cables, en lugar de los conductores, indique también la presión radial permitida, ya que es esta, y no la sujeción, la que constituye el límite determinante: el Requisitos de soporte de cables ADSS son un problema de especificación distinto.

¿Qué hace que un buen resultado sobre el papel se convierta en uno malo en la práctica?

Una abrazadera que haya superado su prueba de deslizamiento aún puede perder su sujeción en el cable, y conviene saber cuáles son los casos que la prueba simplemente no abarca. Hay cuatro condiciones que explican la mayor parte de la diferencia entre una prueba de tipo y el comportamiento en el campo:

• El inserto ha sufrido una deformación permanente por compresión. La prueba se realiza con un inserto nuevo. Un inserto de hule o polímero que se ha endurecido durante su uso ya no llena el espacio, y la interfaz que pasó la prueba en el laboratorio con una carga de falla del conductor de 20% o 25% ya no es la misma.
• El perno no está apretado con el par de apriete especificado. La prueba se realiza en una condición de sujeción definida. Si el valor nunca llega al sitio, la fuerza de sujeción demostrada no es la que recibió la línea.
• La superficie conductora es diferente. La grasa, el polvo, la oxidación o un acabado superficial diferente del cordón alteran la fricción en la que se basa la prueba de deslizamiento. La prueba se realiza con una muestra limpia.
• La abrazadera se volvió a usar. Una abrazadera que ya se ha deslizado una vez presenta una ranura desgastada y un inserto fijado. El resultado de la prueba original no es válido para la segunda instalación.

Nada de esto va en contra de la prueba. Lo que sí sostiene es que el resultado de la prueba debe considerarse como la característica de una abrazadera nueva, instalada correctamente en un conductor específico —que es exactamente lo que es—, y por eso las instrucciones de instalación y el valor de torque deben figurar en el certificado y no en una conversación aparte. El criterios de selección de la abrazadera en sí abarcan la correspondencia entre la ranura, el inserto y el cable que supone la prueba de deslizamiento.

Preguntas frecuentes

¿La fuerza de sujeción es lo mismo que la carga de ruptura de la abrazadera?

No. La carga de ruptura es una propiedad del ensamblaje metálico sometido a una carga vertical. La resistencia de sujeción es una propiedad de la interfaz entre el conductor y la abrazadera sometida a una carga longitudinal. Una abrazadera puede ser resistente y, aun así, resbalarse.

¿Qué porcentaje de la carga de rotura del conductor debe utilizarse en la prueba de deslizamiento?

Esto viene determinado por las especificaciones de compra y no por una regla universal. Las especificaciones publicadas por las empresas de servicios públicos utilizan valores que oscilan entre 20% y 25% de la carga mínima de ruptura del conductor. Verifica el valor en tus propias especificaciones en lugar de adoptar uno de otro proyecto.

¿Se puede realizar una prueba de deslizamiento en un conductor diferente del mismo tamaño?

No se debe dar por cierto. El estado de la superficie, la construcción del hilo y el material influyen en la interfaz, y un resultado obtenido en otro conductor no es aplicable. La prueba se define en función del conductor para el que está diseñada la pinza.

¿El informe de prueba de tipo tiene que ser reciente?

Debe coincidir con la revisión actual del plano de la abrazadera. Un informe sobre una revisión anterior constituye evidencia de que se trata de una pieza diferente, independientemente de su fecha.

¿Es necesario realizar esta prueba en las abrazaderas para cables de fibra óptica?

El cable de fibra óptica se rige principalmente por la presión radial admisible y la deformación resultante, por lo que el valor de deslizamiento por sí solo no determina su idoneidad. La abrazadera aún debe sujetar, pero el criterio limitante es diferente.

Conclusión práctica

Pide tres cosas y la ambigüedad desaparecerá en gran medida: el conductor en el que se obtuvo la cifra, la prueba y la cláusula según la cual se realizó, y los criterios de aceptación que exige tu especificación. Un proveedor que pueda responder a las tres preguntas tiene el informe. El que no pueda, solo tiene un número.

Si nos envías los datos del conductor, la carga de deslizamiento requerida como porcentaje de la carga de rotura y las cargas verticales que indica tu especificación, te confirmaremos el modelo correspondiente de la gama de abrazaderas de suspensión – en la que se indican el alcance del cable y la carga de rotura de cada modelo – y envíe los criterios de prueba junto con la cotización, en lugar de hacerlo después. Envía las especificaciones a nuestro equipo técnico y te diremos qué podemos demostrar y qué no.