Hilo de cuerdas: argumentos sobre el accidente FAC en Feria de las Flores

Va hilo de cuerdas, con el propósito de esclarecer esto del nylon. Soy Ingeniero Mecánico y les agradezco a quienes deseen controvertir la información propuesta, que presenten sustento científico de sus ocurrencias… no vale bibliografía de noticias Caracol. Bien. Empecemos con las definiciones.



El Shabbat 



Por Poder Acción Social


Va hilo de cuerdas, con el propósito de esclarecer esto del nylon. Soy Ingeniero Mecánico y les agradezco a quienes deseen controvertir la información propuesta, que presenten sustento científico de sus ocurrencias… no vale bibliografía de noticias Caracol. Bien. Empecemos con las definiciones.

Un cable está compuesto de cuatro elementos principales: 1. Alambres: filamento individual 2. Torón: conjunto de alambres enrollados helicoidalmente. 3. Alma: centro del cable que sirve de eje, alrededor del cual se enrollan los torones. 4. Chaqueta: estructura de protección.

Es necesario revisar un par de esquemas para entender el vídeo del accidente. A la derecha podemos apreciar un cabo, mientras que a la izquierda se muestra un cable. Como todo en ingeniería mecánica, la caracterización y configuración del material del elemento en estudio, sumado a las hipótesis de falla, permiten iniciar el análisis.

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Esta imagen muestra distintas configuraciones con las que se pueden construir un cabo y una cuerda. Las capacidades mecánicas varían de acuerdo a tipo de material, disposición de las fibras y aplicación de la carga. Es preciso recordar que la cuerda está compuesta en un 95% de nylon y un 5% de algodón

Algunos dirán que no estamos hablando de un cable sino de una cuerda. Y tienen razón. Pero la ciencia no se hace estudiando casos particulares sino entendiendo los principios que gobiernan un fenómeno físico, en este caso, la ruptura de un elemento cuya configuración ya conocemos.

 

Mi primera hipótesis hace referencia a la configuración del material, en fibras y diámetro. Buscando sobre cuerdas 95% nylon 5% algodón, crucé información entre https://atlantic-avitaillement.es/cuerda-nailon-poliamida-pa/… y https://es.uline.mx/BL_3913/Nylon-Rope… mi conclusión: cuerda ø 5/8″ de doble trenzado.

Hablemos de diseño. Con respecto al diseño, habría que hacer al menos tres consideraciones básicas:

  1. Solicitación de carga: + peso = 400 Lb aprox.
  2. Mecanismos de falla: a. tensión: normalmente por exceso de carga; b. cortante: teoría expuesta en tv; c. fatiga: acumulación de esfuerzo
  3. Normas aplicables

 

Los mecanismos de falla nos inducen a formular las hipótesis de falla. Así las cosas, primero revisemos algunas propiedades mecánicas que nos ayudan, como lo es el ciclo de carga Gráfica tomada de https://researchgate.net/publication/251975651_Nylon_fibre_rope_moorings_for_wave_energy_converters…, que muestra el comportamiento del ciclo de carga para dos cuerdas.

 

En el análisis de la gráfica está uno de los argumentos que controvierten la idea del agente externo que cortó la cuerda: la capacidad de elongación del nylon que no se ve en el el video fuente del que se tomaron las capturas anteriores para verificación, cortesía de RT https://youtube.com/watch?v=HoFbd-UZKs4… Como bien se aprecia, la hipótesis del ave/cometa/drone no es procedente; tampoco la hipótesis de aumento de carga por viento, pues no hay falla a cortante puro.

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Recordemos otras hipótesis mencionadas: falla en punto de anclaje; falla por desgaste + carga aplicada = fatiga; mosquetón abierto. No hubo problemas en conexiones, dado que el reporte dice lo contrario. Por ello, demos paso a la revisión del mecanismo de falla c . Fatiga: ¿Por qué ésta consideración? Al ver el video adjunto de un cable sometido a tensión después de 2800 ciclos, se presenta la rotura interna y posterior desprendimiento. En palabras sencillas: fatiga es exactamente lo que sienten tus músculos después del gym: acumulación de esfuerzo. Es decir: entre más ciclos [repeticiones sin interrupción] hagas, menos capacidad de carga tienen tus músculos en el tiempo. El músculo funciona exactamente como un cable y torones y alambres y todo lo que ya dijimos antes. La diferencia es que a los tres días con buena nutrición y descanso se produce la hipertrofia, mientras que la triste cuerdita no tiene esa capacidad.

 

Ahora entendamos la siguiente gráfica: Disminución de capacidad de carga de una cuerda de nylon a medida que acumula ciclos. LR: Rango de carga BL: Carga de rotura de la cuerda 0 indica 100% de capacidad (condición de fábrica) A los 1000 ciclos la capacidad se reduce al 85%

Mencionamos tres mecanismos de falla, descartando el de cortante puro [llámese ave/cometa/drone]. Desccartamos también el de tensión pura, dado que la cuerda no estaba bajo una solicitación de carga que llevara el material a su estado límite. De aquí nos quedamos con el análisis de fatiga.

 

¿Qué podemos decir de los mecanismos de falla asociados a operación, manejo, almacenamiento? Abrasión, corrosión, cristalización, son tan solo algunos de los factores a tener en cuenta. Como perciben, el tema es largo y aquí me podría quedar. De acuerdo a lo anterior, para iniciar el análisis forense sobre el estado de la cuerda y poder determinar las causas de falla, es preciso conocer sobre la cuerda: fecha de fabricación, número de ciclos de trabajo, ficha técnica, hoja de vida/inspecciones, entre otros.

Cada problema en ingeniería es bellísimo. Los que amamos la ciencia, vamos al fondo de los asuntos para aportar a la resolución de desafíos. Les dejo una imagen con hallazgos propios de cuerdas que fallan. A medida que se conozca más información, les compartiré mis análisis.

PD: En ingeniería, la prioridad no es el dinero ni el espectáculo… ¡ES LA VIDA! Condolencias a los familiares de las víctimas.

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