Os parâmetros normativos dos soquetes tipo cunha para cabos de aço de uso geral

Da Redação – 

O soquete tipo cunha é projetado para uso em cabos de aço de até grau 1770 com núcleo, no entanto, cabos de aço de grau mais alto podem ser usados. Em algumas aplicações, algumas autoridades reguladoras podem aplicar restrições ao uso de soquetes do tipo cunha.

As cunhas de encaixe não devem ser utilizadas onde cargas em movimento possam desalojá-las para fora do corpo. Quando isso ocorrer, a cunha de encaixe deve ser posicionada de forma que a carga em movimento não possa entrar em contato com a cunha de encaixe.

Os soquetes, do tipo cunha, não devem ser usados onde não seja possível inspecioná-los facilmente. A carga útil é determinada com base em uma condição geral de uso, conforme especificação normativa, que pode ser necessária para determinar as condições específicas de uso.

Além disso, o usuário específico pode exigir a aplicação de um fator de duração para determinar a carga do sistema. Em qualquer sistema de elevação, tensionamento ou sustentação, a carga de trabalho segura de cada componente deve levar em consideração as condições e deve ser compatível com quaisquer cargas inerentes e aplicadas ao sistema.

Cada componente deve conectar-se facilmente a cada componente adjacente. Portanto, é importante que os componentes dos sistemas de elevação, tensionamento ou sustentação sejam identificados de forma rápida e precisa em serviço, quanto ao tamanho, capacidade de elevação e grau de qualidade.

Antes da montagem, o corpo do soquete e o pino devem ser inspecionados para assegurar que eles estejam livres de qualquer defeito que afete o desempenho do conjunto. É essencial utilizar somente uma cunha e um corpo de soquete de dimensões e resistência compatíveis com o cabo de aço.

Corpos do soquete e cunhas de diferentes fabricantes e diferentes projetos não podem ser montados juntos, mesmo que eles tenham sido projetados para o mesmo tipo de cabo. As marcas de fabricantes e o ajuste da cunha (com o cabo) no corpo do soquete devem ser verificados no momento da montagem.

Uma cunha superdimensionada, ou com conicidade incorreta, pode não se ajustar no corpo do soquete não proporcionando uma terminação segura. Uma cunha com dimensão inferior à nominal pode penetrar no corpo do soquete gerando uma carga localizada que pode provocar trincas e deformações, abrindo o corpo do soquete e permitindo o escapamento da cunha.

Para reduzir o risco de mistura de um corpo e cunha de diferentes tamanhos, lotes e fabricantes, recomenda-se que os corpos do soquete, o pino e a cunha sejam mantidos juntos durante o armazenamento e o transporte da terminação. Quando houver a necessidade de remontar a terminação de um cabo com o soquete tipo cunha, isto somente pode ser feito com o encurtamento do cabo.

Nenhuma parte deformada ou danificada do cabo pode estar na área de contato entre a cunha e o corpo do soquete. O cabo deve ser montado de modo que a parte vertical (parte tensionada) esteja alinhada com o corpo do soquete e seu ponto de fixação (olhal).

Uma vez realizada a instalação do cabo e da cunha no corpo do soquete, a parte morta exposta do cabo deve ter um comprimento suficiente que permita a fixação do grampo tipo pesado corretamente, conforme a NBR 11900-4. Os cabos resistentes à rotação tendem a apresentar deformação quando são curvados em torno de pequenos raios e podem requerer amarração temporária (amarrilho). Quando possível, o amarrilho deve ser removido subsequentemente para permitir a inspeção do cabo.

Após a montagem da terminação, é essencial que a cunha e o cabo estejam apropriadamente assentados no corpo do soquete antes do equipamento ser colocado em serviço. Uma falha na montagem pode fazer com que o cabo escorregue pela terminação. Particularmente quando o cabo é novo, a cunha pode saltar para fora do corpo do soquete.

A tração deve ser aplicada na parte viva do cabo para a correta acomodação da cunha e do cabo. Convém que a carga aplicada seja equivalente a 10% da carga de ruptura mínima (CRM) do cabo. Recomenda-se que a cunha seja propriamente assentada antes que o conjunto seja colocado em serviço.

Os métodos da norma são recomendados para lidar com o comprimento da parte morta do cabo projetada para fora do soquete, dependendo das circunstâncias de utilização.

Todas as inspeções devem ser realizadas por uma pessoa qualificada. Quaisquer danos identificados devem ser examinados e avaliados por uma pessoa qualificada.

Antes do uso, o soquete tipo cunha novo, alterado, modificado ou reparado deve ser inspecionado para verificar a sua conformidade com os requisitos da norma. O soquete tipo cunha deve ser removido do serviço se condições como as seguintes estiverem presentes e somente pode retornar ao serviço quando aprovado por uma pessoa qualificada: sem identificação ou ilegível; indicações de danos causados pelo calor, incluindo respingos de solda ou arcos elétricos; corrosão excessiva; componentes deformados, com trincas ou rompidos; cortes ou ranhuras excessivas; redução de 10% ou mais em quaisquer dimensões; evidência de solda ou modificação não autorizada; componentes de reposição não autorizados; indicações de danos no cabo de aço; indicações de deslizamento do cabo de aço; montagem inadequada; e outras condições, incluindo danos visíveis, que causem dúvidas quanto ao uso contínuo. Reparos, alterações ou modificações não são permitidos.

Segundo a NBR 11900-2 de 07/2025 - Terminal para cabo de aço - Parte 2: Soquete tipo cunha, as dimensões do soquete tipo cunha devem estar em conformidade com os seguintes requisitos, conforme a figura abaixo: o eixo longitudinal da parte viva do cabo de aço deve ser perpendicular ao eixo do pino. A parte viva do cabo de aço deve estar alinhada com o lado do pino;  diferença entre os ângulos de conicidade externa da cunha (a) e a conicidade interna do corpo do soquete (ß) não pode ser maior que 2 graus; as superfícies laterais internas do corpo do soquete e da cunha em contato com o cabo de aço devem ser retas; o comprimento da área de contato entre a cunha e o corpo do soquete (P) deve ser no mínimo 4,3 vezes o diâmetro nominal do cabo de aço; a parte interna do corpo do soquete e o canal da cunha não podem apresentar saliências, marcas ou rebarbas de fundição que possam danificar o cabo de aço.

Os Anexos A e B (informativos) contêm exemplos de construção e tamanhos de dois projetos distintos de soquetes tipo cunha, 1 e 2, respectivamente. Outras dimensões dos soquetes tipo cunha podem ser acordadas entre o comprador e o fornecedor.

O pino deve ser fornecido com dispositivo para fixação (por exemplo, contrapino) durante a utilização. Quando o soquete tipo cunha for ensaiado conforme 6.2.1, o soquete tipo cunha montado no cabo de aço, após assentamento inicial, não pode apresentar movimento relativo algum entre o cabo e o terminal durante o período de 2 min.

O movimento pode ser observado pelo movimento da parte morta do cabo de aço ou pelo movimento relativo entre o cabo de aço e a cunha. Para o ensaio de carga de prova e de resistência à deforma, quando o soquete tipo cunha for ensaiado conforme a norma, nenhuma dimensão dos braços do corpo do soquete e do pino pode sofrer alteração superior a 2% da dimensão inicial, após aplicação da carga de prova.

Após a remoção da carga de prova, o pino, quando liberado, deve girar livremente. Quando o soquete tipo cunha for ensaiado conforme a norma, o corpo do soquete e do pino não pode apresentar quaisquer indícios de trincas após 75.000 ciclos de carga.

O soquete não pode apresentar sinal de deformação permanente nos olhais do pino. Quando o soquete tipo cunha for ensaiado conforme a norma, a eficiência do soquete tipo cunha montado no cabo de aço deve ser pelo menos 80% da carga de ruptura mínima do cabo de aço.

Para o ensaio de impacto (Charpy), os resultados dos ensaios de impactos dos materiais do soquete, incluindo corpo e pino, quando ensaiados conforme a norma, devem ser: pino e corpo do soquete em aço: valor médio mínimo de 27 J e valor mínimo individual de 18 J; ferro fundido nodular e quaisquer outros ferros fundidos do corpo do soquete: valor médio mínimo de 12 J e valor mínimo individual de 9 J.

Todos os ensaios e inspeções devem ser realizados por uma pessoa qualificada. O ensaio de tipo tem o objetivo de aprovar o projeto, o material, o tratamento térmico e o método de fabricação, sendo que cada tamanho do soquete na condição acabada deve ser submetido a ensaio de tipo para demonstrar que os soquetes possuem as propriedades mecânicas especificadas nesta parte da NBR 11900.

Para qualquer alteração no projeto, na especificação do material, no tratamento térmico, no método de fabricação ou qualquer dimensão fora das tolerâncias normais de fabricação que possa levar a uma modificação das propriedades mecânicas, os ensaios de tipo especificados na norma devem ser executados nos soquetes modificados. Os ensaios especificados na norma devem ser executados em duas amostras de cada tamanho do soquete tipo cunha, montado no cabo de aço de maior carga de ruptura mínima para o qual o soquete tipo cunha é projetado.

Se os quatro ensaios forem realizados utilizando o mesmo corpo do soquete, cunha e pino, estes ensaios devem ser realizados na seguinte ordem: ensaio de segurança do terminal e da cunha, ensaio de deformação, ensaio de resistência à fadiga e ensaio de eficiência do terminal, renovando o cabo de aço conforme necessário. A máquina de ensaio deve estar em conformidade com os requisitos da NBR ISO 7500-1.

Para o ensaio de segurança do terminal e da cunha, o soquete tipo cunha montado no cabo de aço deve ser submetido a uma força de 20% da carga de ruptura mínima do cabo de aço. Após um período inicial de acomodação, o soquete tipo cunha montado no cabo de aço deve continuar em carregamento por mais 2 min antes da remoção da força.

Para o ensaio de deformação, o soquete tipo cunha montado no cabo de aço deve ser submetido em seguida a uma força de 40 % da carga de ruptura mínima do cabo de aço. A força deve ser removida, e o soquete tipo cunha deve ser desmontado do cabo de aço, para inspeção do corpo do soquete e do pino quanto à deformação permanente.

O ensaio de fadiga deve ser realizado em uma máquina de fadiga à tração. As conexões com a máquina de ensaio não podem girar ou induzir torque. O ensaio consiste na aplicação de uma força variável de 75.000 ciclos, em uma faixa de carga entre 15% e 30% da carga de ruptura mínima do cabo de aço, ao longo do eixo do cabo. A frequência da força não pode ultrapassar 5 Hz.

Os componentes devem ser submetidos à inspeção com partículas magnéticas ou líquido penetrante, conforme as ISO 4986 ou ISO 4987, respectivamente. A inspeção deve ser efetuada antes e depois do ensaio de fadiga, para permitir que qualquer iniciação de trincas e propagação resultante da fadiga seja prontamente identificada. Mais do que um cabo de aço pode ser necessário para permitir que o corpo do soquete possa alcançar 75.000 ciclos. Alternativamente, à escolha do fabricante, pode ser realizado o ensaio de fadiga da NBR 11900-5:2015, 5.2.

No ensaio de tração, deve-se submeter o soquete tipo cunha montado no cabo de aço a uma carga inicial de 60 % da carga de ruptura mínima do cabo de aço. Em seguida, aumentar esta carga a uma velocidade não superior a 0,5 % da carga de ruptura mínima por segundo. O ensaio deve prosseguir até a ruptura do soquete tipo cunha ou até o escorregamento do cabo de aço.

Se os soquetes tipo cunha montados no cabo de aço forem ensaiados em pares, a distância entre as faces inferiores dos corpos dos soquetes deve ser de pelo menos 30 x d, onde d é o diâmetro nominal do cabo de aço.

Os ensaios de impacto de Charpy,  em  V, devem  ser  realizados em  conformidade  com a NBR ISO 148-1, no corpo do soquete e no pino de todos os tamanhos. Três amostras devem ser ensaiadas a uma temperatura de -20 °C. Quando o tamanho do corpo do soquete for demasiadamente pequeno, de modo que não permita efetuar os ensaios adequadamente, os ensaios podem ser realizados em uma amostra de mesmos material, especificação e tratamento térmico.

No critério de aceitação para o ensaio de tipo, para a segurança do terminal e da cunha, deformação, ensaios de fadiga e eficiência do terminal, se uma amostra falhar nestes ensaios devido a defeito do material do corpo do soquete ou do pino, o processo de fabricação deve ser reanalisado e corrigido para eliminar estes defeitos. Em seguida, dois outros soquetes tipo cunha montados no cabo de aço, de mesmos tamanho, projeto e material, devem ser ensaiados.

Se estes soquetes forem aprovados, o projeto do soquete tipo cunha montado no cabo de aço deve ser considerado aprovado. Se um ou ambos falharem neste reensaio, ou um ou ambos falharem nos ensaios originais devido ao seu projeto, os soquetes tipo cunha montados no cabo de aço devem ser considerados não aprovados.

No ensaio de impacto de Charpy, se a média dos três valores de ensaio e os três valores de ensaios individuais forem iguais ou maiores do que os valores especificados em 5.5, o soquete tipo cunha do tamanho apresentado para o ensaio de tipo deve ser considerado em conformidade com esta parte da NBR 11900. Se uma amostra não atender ao valor mínimo individual especificado ou se o valor médio dos três valores individuais não atender ao valor médio mínimo especificado, devem ser tomadas mais duas amostras, que devem atender ao valor mínimo individual, e a média das cinco amostras deve atender ao valor médio mínimo, para que o soquete tipo cunha do tamanho apresentado para o ensaio de tipo seja considerado em conformidade com esta parte da NBR 11900.

Se duas ou três amostras não atenderem ao valor mínimo individual especificado, o soquete tipo cunha do tamanho apresentado para o ensaio de tipo deve ser considerado não conforme com esta parte da NBR 11900. Para o ensaio de fabricação, no ensaio de carga de prova de fabricação, o pino e o corpo do soquete devem ser submetidos ao ensaio de carga de prova de fabricação com uma força de 40% da carga de ruptura mínima do cabo de aço de maior resistência, para o qual o soquete é projetado. Esta força deve ser suportada sem deformações fora das tolerâncias do projeto e sem defeitos visíveis após a remoção da força.

No ensaio não destrutivo, as superfícies fundidas do corpo do soquete devem ser submetidas à inspeção por partículas magnéticas conforme a ISO 4986, ou à inspeção por líquido penetrante conforme a ISO 4987 ou por ultrassom conforme a ASTM A 609. Se a superfície for esmerilhada para remoção das indicações inaceitáveis o corpo do soquete, após o esmerilhamento, a superfície deve estar em conformidade com as dimensões e as tolerâncias especificadas pelo fabricante.

A inspeção final deve indicar que o corpo do soquete está em conformidade com a ISO 4986:2010, Tabela 1 SM2 e Tabela 2 LM2/AM2 (EN 1369:2012 SM2, Tabela 2 e LM2/AM2, Tabela 3) ou ISO 4987:2010, Tabela 1 SP2/CP2 e Tabela 2 LP2/AP2 (EN 1371-1:2011 SP2/CP2, Tabela 2 e LP2/ AP2, Tabela 3). No caso de inspeção por ultrassom, o nível de aprovação deve ser acordado entre o comprador e o fornecedor. Recomenda-se que cuidados sejam tomados para assegurar que a rugosidade provocada pelo esmerilhamento não crie pontos de iniciação para falha por fadiga.

Para a inspeção visual de fabricação, o pino, a cunha e o corpo do soquete devem ser submetidos à inspeção visual por pessoa qualificada. Inspeção visual deve abranger pelo menos as seguintes características: os defeitos decorrentes do processo de fundição, incluindo descontinuidades e trincas; os defeitos decorrentes do processo de usinagem; a deformação ou trincas resultantes do processo de tratamento térmico; e quaisquer indicações que possam gerar trincas. Qualquer dano na borda do furo do olhal deve resultar na rejeição do soquete.

O fabricante ou fornecedor deve, se solicitado, fornecer uma declaração com as seguintes informações: declaração que os terminais são idênticos, dentro de tolerâncias de fabricação, àqueles aprovados no ensaio de tipo; declaração de conformidade com esta norma (NBR 11900-2); categoria de resistência do cabo de aço, classe e tipo para o qual o soquete é adequado; nome e endereço do fabricante; e código de rastreabilidade do lote.

O fabricante do corpo do soquete deve fornecer instruções que contemplem as orientações sobre o diâmetro, a classe e a categoria de resistência do cabo para o qual o soquete é projetado, o método de montagem, a inspeção em utilização e a remontagem da terminação quando o cabo é encurtado. As instruções do fabricante devem incluir informações sobre a faixa de temperatura de utilização.

O Anexo C (normativo) contém recomendações para a utilização e a inspeção de soquetes tipo cunha. Os soquetes tipo cunha, de acordo com esta parte da NBR 11900, podem ser designados por nome, norma, faixa de diâmetro do cabo de aço, tipo de projeto (fundido ou forjado) e carga de ruptura mínima do cabo de maior resistência aprovado.