cabestrantes winches

Cabrestante

Se trata de una maquina muy versátil y de gran ayuda en múltiples tareas. Desde su instalación en la caja de un camión, pick-up, o remolque para subir las cargas, hasta su utilización en las competiciones off-road más extremas, pasando por su utilización en ATVs y vehículos de rescate.
Dado que la gran mayoría de cabrestantes que se venden en el mercado son de tipo eléctrico y mayoritariamente son instalados en vehículos todo terreno, a continuación describiremos los puntos más importantes para elegir un cabrestante de este tipo.

Pesos y medidas

Las medidas del cabrestante son de vital importancia en aquellos casos en que el cabrestante vaya montado dentro del paragolpes o entre los largueros del chasis. También se debe considerar el espacio ocupado por la caja de relés (algunos los llevan integrados mientras que en otros casos van por separado).
En caso de cabrestantes frontales también se debe considerar su ubicación de forma que afecte el mínimo posible a la refrigeración del motor.
El peso de un cabrestante suele estar entre 30kg y 50kg. Por lo tanto es interesante montarlo de forma que sobresalga lo mínimo del vehículo para no comprometer la estabilidad.

Debemos tener en cuenta que una vez instalado el cabrestante, el peso del vehículo con el depósito de combustible lleno y los 75kg de cada ocupante no podrán superar las MMA por eje ni totales indicadas en la Tarjeta de ITV. Esto es de especial importancia en vehículos pequeños y vehículos ya preparados donde se ha incrementado bastante el peso y vayan justos de MMA.

Potencia, fuerza, y velocidad del cabrestante

En los cabrestantes eléctricos, la potencia la determina el motor. Las potencias más comunes para los motores a 12V de los cabrestantes actuales suelen ir desde unos 4HP (2,98kW) hasta unos 6,5HP (4,85kW). A la salida del cabrestante, la potencia útil será menor que estos valores debido a las pérdidas mecánicas por fricción en los engranajes de transmisión y resto de componentes.
La potencia entregada por el cabrestante también se puede medir como el producto de la fuerza transmitida por el cable por la velocidad del cable. En el mercado es habitual encontrar anuncios de cabrestantes muy económicos e incluso con motores de poca potencia capaces de tirar de cargas muy elevadas. Esto es debido a que se ha utilizado una relación de reducción muy elevada. Como resultado tendremos un cabrestante que nos podrá sacar de un apuro pero que encontraremos extremadamente lento si se le pretende dar un uso continuo.
Para vehículos todo terreno se suele recomendar un cabrestante capaz de tirar 1,5 veces el peso de nuestro vehículo. Aunque no vayamos a colgar el vehículo del cabrestante (no está diseñado para este fin ni dispone de los medios de seguridad), en algunas situaciones puede ser necesaria esta fuerza de tiro. Un caso típico es un todo terreno con los ejes enterrados en el barro, pues este ofrece una gran resistencia al avance. La cuestión está en encontrar un buen equilibrio entre la fuerza de tiro del cabrestante, la velocidad del cable, y el peso del vehículo. No se recomienda sobrepasar la relación de 2 veces la MMA del vehículo ya que implica correr el riesgo de producir deformaciones permanentes a un bastidor que no está diseñado para soportar tales cargas.
Desde nuestro punto de vista, no es recomendable sobredimensionar un cabrestante para que dé más allá de 1,7 veces la MMA del vehículo, y en cambio sí buscar aquel que nos dé la mayor velocidad posible. En situaciones extremas siempre podremos recurrir a usar una polea de reenvío, doblando la fuerza de tiro a costa de disminuir la velocidad a la mitad.

Tipos de motores

• Motor eléctrico de imán permanente (permanent magnet motor): Para cargas bajas y medias. No se le puede dar un uso muy continuo ya que el motor tiende a sobrecalentarse rápidamente.
• Motor eléctrico serie (series wound motor): Para cargas elevadas, permitiendo además un uso más continuo que el anterior.
• Cabrestantes hidráulicos: Permiten un uso muy continuo y frecuente sin sobrecalentarse como los cabrestantes eléctricos, también son más ligeros. Su fuente de energía usualmente es la presión de la bomba de dirección. Por contra la instalación es más compleja.

Tipos de engranajes

La finalidad del tren de engranajes de un cabrestante es reducir la velocidad del motor electico y aumentar el par. La principal diferencia entre los distintos sistemas utilizados en los cabrestantes radica en su eficiencia.

• Engranajes rectos (spur gear): Eficiencia del 75%. Necesita de un sistema de frenado. Solo el Warn M8274 utiliza este sistema gracias a su diferente diseño.
• Tren epicicloidal (planetary gear): Eficiencia del 65%. Necesita de un sistema de frenado. Proporciona una buena resistencia y suavidad de funcionamiento, siendo el sistema más extendido.
• Tornillo sin fin (worm gear): Eficiencia del 35-40%. Son posibles relaciones de reducción muy elevadas. Es robusto y simple. No necesita de un sistema de frenado adicional, pero sí de un mecanismo de embrague para poder soltar cable.

La relación final de desmultiplicación también depende directamente del diámetro del tambor. Así, a medida que se van superponiendo capas de cable sobre este, su diámetro efectivo aumenta permitiendo velocidades mayores a costa de reducir la fuerza de tiro. En este sentido, como más ancho sea el tambor del cabrestante, más metros de cable podremos recoger antes de que la superposición de capas pueda afectar su rendimiento.

Alimentación del cabrestante

Un cabrestante puede llegar a consumir puntas de hasta 400A, de modo que la demanda de energía puede exceder fácilmente la capacidad del sistema. Para evitar esto es aconsejable disponer de un alternador que pueda subministrar como mínimo una intensidad de 100A y una batería de alta capacidad o en su defecto un sistema de doble batería.
Es frecuente ver instalaciones en las que solamente se utiliza el propio bastidor del vehículo para conectar el motor del cabrestante con el polo negativo de la batería. Cabe decir que en este caso los consumos serán bastante mayores debido a la mayor resistencia que ofrece el bastidor en comparación con un cable de cobre correctamente dimensionado. Para demostrarlo veamos un ejemplo numérico:

Material	Resistividad (20ºC) ρ [nΩ·m]
Cobre	17,1
Aluminio	26,5
Hierro	96,1
Acero	180
Acero inoxidable	720

Los cables de alimentación de un cabrestante habitualmente son de 35mm² de cobre, mientras que la sección de un larguero de un chasis de un todoterreno medio tiene unos 120mm² de acero. Observando la tabla de resistividades, un larguero del todoterreno equivaldría a un cable de cobre de solamente 11,4mm². Además, cuando se utiliza el cable las conexiones son mucho más limpias y eficientes.

Una instalación correcta también debería disponer de un cortacorriente en la salida del cable positivo de la batería para aislar completamente el circuito del cabrestante en caso de emergencia o en los periodos que no se va a utilizar (en caso de cortocircuito tal intensidad de corriente es suficiente para soldar, para producir un incendio,…).
La primera imagen corresponde a un cortacorriente capaz de soportar a 12V 250A continuo y 2500A durante 5 segundos. La segunda imagen és de un cortacorriente capaz de soportar a 12V 100A continuo y 1000A durante 5 segundos.

Accesorios

Contactor: Estos contactores ocupan menos espacio que muchas cajas de relés originales. Además de estar mejor sellados, se pueden montar en el compartimiento motor quedando más protegidos del agua y los elementos. Los fabricantes más comunes son Albright y Warn.
Cable sintético: Tiene muchas ventajas en frente del cable de acero. Ofrece una resistencia mayor en comparación a un cable de acero del mismo diámetro, no produce efecto látigo en caso de rotura, es extremadamente flexible, es reparable, no corta las manos, flota en el agua, y pesa muy poco. Por contra es más delicado en caso de roces con aristas o superficies agresivas. No se debe olvidar que las fibras de estos cables están hechas a base de polímeros, de forma que dependiendo de su composición a partir de unos 65ºC empiezan a perder resistencia. A pesar de que existen diferentes fabricantes de este tipo de cables, uno de los más conocidos y fiables a nivel de competición es el Plasma12.
Guía fija: Substituir la guía de rodillos por una guía fija puede ser una buena forma de reducir peso en el vehículo. Para cable de acero existen guías fijas de fundición, aunque no son muy comunes ya que este tipo de cable en los cambios de dirección necesita de radios de curvatura sensiblemente superiores a un cable sintético. Para cable sintético la guía fija es la mejor opción, estas pueden estar fabricadas en aluminio o en acero inoxidable, siendo estas últimas las que ofrecen mayor durabilidad.
Mando inalámbrico: Para facilitar el uso del cabrestante, algunos fabricantes ofrecen sistemas de control sin cables. Estos constan de un receptor con una antena y de un mando emisor capaz de comunicarse hasta una distancia de unos 25m.
Polea de reenvío: Con una polea de reenvío es posible tirar del vehículo con el doble de fuerza que con una línea simple. Además, se pueden sortear obstáculos que no permitirían un trazado del cable en línea recta hasta el punto de fijación. Existen modelos con mayor o menor resistencia, para diferentes diámetros de cable, y para cable de acero i/o cable sintético.
Eslinga: Existen eslingas para diferentes usos. Eslingas de tracción para recuperar un vehículo inmovilizado con otro vehículo. La energía absorbida por la elasticidad del material se transforma en energía cinética al recuperar su longitud original. Además reducen el riesgo de dañar el vehículo. Las eslingas para troncos, de unos 3 metros de longitud, evitan romper el cable y causar daños irreparables al árbol. Eslingas de extensión de cabrestante, de unos 20 metros de longitud, para extender la longitud del cable del cabrestante y llegar a un punto de anclaje lejos de su alcance.
Grillete: Elemento básico de unión, se comercializan en diferentes resistencias y medidas. Nos servirá para unir la polea de reenvío con la eslinga, para unir una eslinga al vehículo,...
Manta: Elemento de seguridad imprescindible si trabajamos con cable de acero. En caso de rotura del cable, la energía del latigazo es mucho menor. En su defecto cualquier manta pesada servirá.

Lista de marcas de cabrestantes

WARN	SUPERWINCH	GOODWINCH
RAMSEY	T-MAX	BRITPART
MILE MARKER	COME-UP	GIGGLEPIN

Homologación:

Si el cabrestante sobresale del parachoques del vehículo sea por la parte frontal o superior, para cumplir con los actos reglamentarios referentes a protección de peatones, estos elementos deberán tener un radio de curvatura mínimo de 5mm. En caso contrario se deberá disponer de una tapa de protección para cuando el vehíuclo circule por la vía pública.
En este sentido, también deberemos tener en cuenta las aristas que pueda presentar la guía del cable. En caso de utilizar una guía de rodillos, pude ser necesario instalar una tapa similar a la de la imagen. Esta tapa no será necesaria si se monta una guía fija.

Para que podamos homologar el cabrestante será necesario que el fabricante o distribuidor os facilite el certificado de conformidad CE donde se indique que dicho cabrestante es conforme a las directivas de máquinas y de compatibilidad electromagnética vigentes.
Documentación a presentar en la estación de ITV para la instalación de un cabrestante:

Proyecto técnico y Certificación final de obra

Informe de conformidad

Certificado del taller fuente: mc-ingenieria.com/es/servicios/reformas/cabrestante.html