Propuesta de cálculo de la estructura de la cabina del ascensor y de la eslinga del contrapeso en caso de funcionamiento del paracaídas y movimiento sísmico

por Serdar Tavaslıoğlu

Resumen

El cálculo y diseño de las eslingas de cabina y de contrapesos tiene un papel muy importante en la seguridad de los ascensores. Sin embargo, como es habitual en muchas empresas fabricantes, las vigas verticales y horizontales de la eslinga siempre se fabrican con materiales del mismo espesor y dimensiones. No se observan cambios en las dimensiones de las eslingas ni en el espesor de los perfiles a pesar de que cambian las dimensiones del ascensor y la carga nominal. Como resultado, en caso de frenado o actividad sísmica, las eslingas pueden sufrir daños importantes. Casos como estos se observaron en terremotos en el pasado. La importancia de trabajar en un método de cálculo a este respecto es obvia. Este estudio proporciona una sugerencia para crear un método de cálculo teniendo en cuenta el funcionamiento de los paracaídas de las eslingas de ascensores y las fuerzas dadas por la norma durante una actividad sísmica.

1. Cálculos de resistencia del automóvil

Una de las partes principales del diseño de un ascensor es la cabina que transporta a las personas y el diseño del contrapeso que la equilibra. El diseño y la planificación de los ascensores no deben confundirse. El primero garantiza que los cálculos para la fabricación se realicen en su totalidad y que se cumplan y garanticen las condiciones pertinentes de la Directiva sobre ascensores y otras directivas. La planificación, por otro lado, muestra la ubicación de dicha fabricación en el edificio, su escala y las conexiones con la otra fabricación. Uno se refiere al cálculo y la seguridad, mientras que el otro se refiere al escalado y la ubicación. La fabricación de una cabina también debe haber pasado una inspección de conformidad por parte del fabricante de acuerdo con los Requisitos Esenciales de Seguridad, que pueden basarse en una autodeclaración. Las empresas de ascensores deben solicitar una Declaración de Conformidad al fabricante para cada cabina que reciban. Una cabina fabricada de acuerdo con el tipo del expediente técnico y una declaración de conformidad recibida del fabricante ahorran a la empresa de ascensores tener que realizar cálculos adicionales. En tal caso, toda la responsabilidad recae en el fabricante de la cabina. De lo contrario, la responsabilidad recaerá en la empresa de ascensores que emitió la Declaración de Conformidad para todo el ascensor. El fabricante debe utilizar un paracaídas con un Certificado de Tipo emitido por un Organismo Notificado autorizado según la Directiva de Ascensores para el paracaídas utilizado en la cabina y debe indicarlo en la Declaración de Conformidad si se proporciona con la cabina. Lo mismo se aplica a las empresas de ascensores que fabrican la cabina y el contrapeso por sí mismas. En la fabricación de un ascensor que tiene una Declaración de Conformidad de cabina y contrapeso en su expediente, se supone que los cálculos de la cabina, el paracaídas utilizado, la carga declarada y la velocidad se realizan después de la declaración. Como la responsabilidad recae en el fabricante de la cabina, no se solicita ninguna contabilidad adicional a la empresa de ascensores. Si esta declaración no está presente, en caso de accidente, la responsabilidad recae directamente en la empresa de ascensores que emitió la Declaración de Conformidad que indica que el ascensor era seguro. Recomiendo a las empresas que sean sensibles a este tema.

A continuación, se presenta un cálculo propuesto para la eslinga de la cabina y el contrapeso, basado en la norma TS 1812 de diciembre de 1988 y adaptado al método de cálculo actual. Al realizar un cálculo, generalmente se recomienda basarlo en un cálculo realizado y verificado por una autoridad y ajustarlo según corresponda. Esta norma sigue vigente, pero su método de cálculo no es totalmente compatible con el método actual. Si bien su enfoque es generalmente correcto, no incluye un análisis de las fuerzas en las direcciones X e Y. El método de cálculo recomendado se basa en el enfoque de la norma TS 1812 e incluye la distribución de fuerzas en las direcciones X e Y. Sin embargo, para elaborar un Expediente de Conformidad de Tipo, se requieren cálculos que incluyan tipos de fabricación más detallados y generales. Las empresas fabricantes deben realizar cálculos detallados que incluyan posibles diversificaciones. Este expediente también debe contener instrucciones de montaje, una lista de piezas y un manual de usuario y montaje. La elaboración de un expediente tan detallado y su conformidad con la Directiva de Ascensores y Maquinaria es fundamental para las cabinas y los contrapesos, que constituyen uno de los principales componentes del diseño de ascensores.

2. Tensiones en la estructura y el suelo del vehículo

La norma TS 1812 proporciona los valores de tensión más altos que se deben aceptar en los cálculos. Estos valores se basan en el principio de que el margen de seguridad se determina según el enfoque de Jager. Dichos valores siguen siendo valores de tensión válidos utilizados en los cálculos de vigas y columnas en marcos de máquinas, conexiones de pernos y perfiles de partición de fondo de pozo (dentro del pozo). La norma TS 1812 proporciona valores en kgf. Dado que Newton se utiliza más en los cálculos hoy en día, se debe agregar un N/mm adicional.² Se ha añadido una columna a la tabla. Se acepta como g = 9.81 m/s², N ~ 0.1 kgf. Para facilitar los cálculos, la constante de g = 9.81 m/s² se toma como g=10 m/s². En este caso:

1 kgf = 1 kp = 10 N = 1 daN

1 kgf / cm² = 1 bar = 1 kp/cm² = 1 a = 10 N/cm² = 0,1 N/mm² = 100 kPa 1 Pa = 1 N/m²

E = 2.1 ,10⁶ kgf / cm² =2.1 .10⁵ N / mm²

Lugar de tensión	Tipo de tensión	Tensión (más alta)	Área de cálculo
		kgf / cm2	N / mm2
Vigas superiores	Doblar	900	90	Sección bruta
Viga de impacto amortiguadora	Doblar	1800	180	Sección bruta
Vigas verticales	Flexión + tracción	1300	130	Sección NET
Uniones de vigas	Doblar	1000	100	Sección bruta
	Tracción	1250	125	Sección NET
Elementos de suspensión elementos de fijación	Flexión + tracción	600	60	Sección NET
Vigas inferiores	Doblar	900	90	Sección bruta
Pernos (1)	Tracción	500	50	Sección NET
	Tijera	500	50	Sección NET
	Portador	1150	115	Sección NET
Remaches	Doblar	1300	130	Sección bruta
	Tijera	700	70	Sección NET
	Portador	1300	130
Vigas en cargas normales	Presión (2)	1000-(4,2.L2/ R)	100-(4,2.L2/ R)	Sección bruta

1) Si los pernos están sometidos tanto a presión como a tensión, se deberán realizar las comprobaciones de seguridad necesarias.

2) L = longitud libre de la viga (cm para kgf, mm para N) R = radio mínimo de inercia de la sección (cm para kgf, mm para N)  E = 2.1 .106 kgf/cm2 = 2.1 .105 N/mm2

TS 1812 Artículo 2.6.6.3 Cálculo de vigas verticales del bastidor del vehículo establece que “la tensión total, la relación de esbeltez y el momento de inercia de cada viga vertical en el marco del automóvil debido a la tensión y la flexión se calculan con las siguientes fórmulas”. La fórmula relevante y las unidades utilizadas se dan a continuación.
Dónde;

σ _arriba = Tensión total (kPa)

ML/4.H.Wo = Esfuerzo de flexión de cada viga vertical debido a la carga nominal del vehículo (G_y) cargado en la plataforma

M = Par (Nm)

L = Longitud libre de la viga entre uniones atornilladas (m)

H= Distancia entre las zapatas guía inferior y superior (m)
W₀= Momento de resistencia de la viga vertical (m³)
G= Carga que debe soportar la viga vertical debido a la masa de carga nominal de la cabina en el piso superior (kg)

A= Área de la sección (m²)
G/2A=Carga declarada del carro sobre la plataforma (Gy) y en base a esto, se tomó la tensión de tracción de cada viga vertical como kgf/m² .

Si revisamos la fórmula presentada por la norma y la adaptamos al enfoque actual, podemos sentar las bases. Podemos analizar la fórmula en dos fases: tensión y flexión._n.( ML/(4.H.Wo)), que es la primera parte de la fórmula, se da como la tensión de flexión de cada viga vertical debido a la carga nominal del automóvil G_y impuesto en la plataforma.

Esfuerzo de flexión

σ_e = gramo_n. (ML)/(4.HW₀ )

En los ascensores de pasajeros, se tomó b/8 y en los ascensores de carga que transportan cargas distribuidas, b/4 como brazo de palanca, y Gy=carga nominal se aceptó como fuerza de flexión. Se consideró que el peso de la cabina es simétrico y no afectaría al brazo de palanca. ASME, el método de cálculo similar, también se tomó como el mismo, y el gráfico del método de cálculo se muestra en la Figura 1. Sin embargo, normas posteriores introdujeron un nuevo enfoque, y se aceptó que el peso de la cabina también era efectivo aquí, y que si el centro de gravedad de la cabina estaba desviado, afectaría al momento flector. Entonces, en lugar de G_y Como carga actuante, si tomamos Q para el pasajero y P_ec Para el coche, y consideramos b=D_y, es posible transformar esta fórmula en la que utilizamos hoy en día. Sin embargo, lo que se debe tener en cuenta aquí es que el peso del automóvil, sin incluir la eslinga, debe tenerse en cuenta en el valor P. Podemos llamarlo P_ecEl símbolo que significa "Vagón vacío" y que se utiliza en los cálculos sísmicos sería más apropiado. Entonces la fórmula se puede escribir como F_x y F_y según lo que sabemos.

Otro punto a tener en cuenta en la Figura 2 es que al calcular F_y En los cálculos ferroviarios, ½ en el multiplicador n/2 no se utiliza en la fórmula porque el patín inferior o superior que actúa sobre un riel presiona sobre un lado y el otro lado permanece inactivo porque el F_y fuerza, como F_x, actúa en ambos lados de las vigas del vagón. En los cálculos ferroviarios, mientras que F_x actúa sobre dos patines, el F_y La fuerza actúa sobre el riel con un solo patín, y el otro patín está en ralentí. El valor P en la fórmula debe tomarse como P_ec (peso del vehículo sin eslinga). En este caso, sería más comprensible utilizar como formulación el gráfico al que estamos acostumbrados.

Si calculamos el momento en función de estas fuerzas intentando flexionar, considerando que la viga L está fija en ambos extremos, la longitud L debe tomarse desde los puntos donde terminan las conexiones atornilladas, y como es una viga fija en ambos lados, debe formularse como L₀ =L/2.

M_x = F_x*L₀=F_x*L/2

σ_x = METRO_x /W_x =

M_y = F_y*L₀= F_y*L/2

σ_y =M_y /W_y

σ_e = σ_x +σ_y

Analizamos la fórmula proporcionada por la norma TS 1812 para la distribución desigual de la carga en la dirección Fy y unilateralmente para la distribución desigual de la carga en ambas direcciones y bilateralmente. La fórmula de esfuerzo de flexión proporcionada por la norma:

σ_e = gramo_n. (ML)/(4.HW₀ )

Si ajustamos la fórmula que escribimos para el riel n=2 en consecuencia; dado que L y H son mt en la fórmula, si los tomamos como mm y el valor W como mm³, el resultado será N/mm².

σ_e = METRO_x /W_x = F_x*L/(2*An_x )=g_n*(k₁.(Qx_q+P_ec.x_p )).L/(2.2 hW_x )

= gramo_n*(k₁.(Qx_q+P_ec.x_p )).L/(4.AL_x )

Se verá que sólo el coeficiente de frenado k₁ y el peso del coche vacío P_ec se añaden al cálculo de la fuerza de flexión. La norma TS 1812 también establece en el artículo 2.6.6.6, “La fuerza máxima en el momento del frenado también debe tenerse en cuenta en los cálculos”. Dado que calculamos el efecto del frenado con el k₁ El multiplicador en nuestra nueva aceptación estándar cumple con el enfoque de la norma. Por lo tanto, la fórmula principal en una dirección aceptada por la norma se organiza en tensión de flexión en ambas direcciones y para ambos casos de carga de acuerdo con la mentalidad actual. De esta manera, F_x y F_y Se pueden examinar las fuerzas para ambos casos y se calcula la tensión de flexión en la viga vertical si se supone que σ_e = σ_x +σ_y es más grande.

Se examinaron los artículos pertinentes de la norma TS 1812, que se tomaron como base al crear el método de cálculo, y los cálculos dados en una dirección se convirtieron a la F_x y F_y formas a las que estamos acostumbrados de los cálculos de doble sentido y de rieles y se adaptaron a la comprensión actual. De esta manera, si el F_x y F_y Los valores se calculan y se sustituyen para la zona sísmica, los cálculos de la producción se pueden realizar dentro de la norma TS EN 81-77. Así, con el mismo método de cálculo, primero se pueden calcular las fuerzas en la cabina para el funcionamiento del equipo de seguridad estándar del ascensor y se pueden realizar comprobaciones. Luego, se pueden calcular las fuerzas durante el movimiento sísmico y se pueden realizar comprobaciones para el funcionamiento normal en condiciones sísmicas. Para los cálculos de fuerza en la zona sísmica, puede consultar el artículo “TS EN 81-77 Ascensores - Reglas de seguridad para la construcción e instalación - Aplicaciones especiales para ascensores de pasajeros y mercancías - Parte 77: Ascensores sujetos a condiciones sísmicas' Resumen estándar y cálculos adicionales de raíles según las fuerzas sísmicas - Serdar Tavaslıoğlu” que presenté en el Simposio de Ascensores de Izmir 2020.

En la norma TS 1812, la tensión de tracción se da en la segunda parte de la fórmula de la siguiente manera.

σ_t = gramo_n

Tomando Q+P_ec valores en lugar de G y añadiendo el impacto de frenado k₁ coeficiente,

podemos escribir σ_t = gramo_n.k₁.(Q+P_ec ) / 2A.

Aquí se verá que el coeficiente de frenado y P_ec También se suman como diferencia. El área debe tomarse como mm.²La tensión total será la suma de las tensiones de flexión y tracción.

σ_T = σ_e +σ_t <σ_EM=130 N/mm²  (Valor de tensión segura de la viga vertical del Gráfico 3)

La norma exige también que se compruebe la esbeltez y el momento de inercia del material. En relación con estos, se solicita la fórmula correspondiente y sus condiciones en los artículos siguientes.

2.6.6.3.2 - Delgadez

Yo/yo_min <120 

λ_he ≤λ_o= 120

λ_he =L_bk / yo_min

i_min = (yo/un)^1/2  Se utilizan fórmulas.

λ_he =Grado de esbeltez

I = Momento de inercia mm⁴

i_min = Inercia el mas pequeño radio mm

L_bk = Longitud entre consolas mm

A = Sección mm²

2.6.6.3.3 - Momento de inercia de vigas verticales

Debería ser I=(ML³) / (457,2.EH) <Yo₀
I = Momento de inercia (m⁴)
E = Módulo de flexibilidad del material (kPa)
M = Momento (Nm)
L = Longitud libre de la viga (m)
H = Distancia entre las zapatas guía inferior y superior (m).

En lugar de utilizar esta fórmula y sus unidades, creo que sería más preciso comprobar la cantidad de deflexión en los materiales de acero. En los materiales de acero, la deflexión debe estar entre 1/500 y 1/1000. La deflexión segura en vigas horizontales se acepta como 1/1000. Para vigas verticales, el valor de 1/750 es una relación generalmente aceptada. Con base en este enfoque, la cantidad de deflexión en vigas verticales no debe exceder 1/750. Si la deflexión se calcula utilizando la fórmula de deflexión para el riel que se proporciona en las nuevas normas;

δ_x  = (0.7 . F_x . L³) / (48 . E . I_x) en el avión xx

δ_y  = (0.7 . F_y . L³) / (48 . E . I_y) en el avión yy

δ_x/Tierra δ_y/L ≤ 1/750 ≤δ_em  

I = Momento de inercia (mm)⁴)

L= longitud libre de vigas entre conexiones (mm)

i_min = radio mínimo de inercia de una viga o grupo de vigas (mm)

E = 2.1.10⁵ N / mm²

Los cálculos de los rieles se realizan para una viga continua con un lado fijo, mientras que se utilizan vigas integradas en el vagón. Por lo tanto, el multiplicador de 0.7 se puede utilizar como 0.5, pero no se puede afirmar que las vigas horizontales y verticales del vagón estén completamente integradas. Por lo tanto, se consideró más apropiado y seguro utilizar el multiplicador de 0.7 tal como está. Otro punto a tener en cuenta aquí es que en los cálculos de rieles, el multiplicador F_x La fuerza en la dirección X permanece en la dirección Y en la representación del eje del riel, afectando así el momento de inercia del riel en la dirección I._y dirección. Sin embargo, dado que tomamos las direcciones de fuerza e inercia como las mismas en este cálculo, necesitamos usar las mismas fuerzas y momentos de inercia con signo.
En este caso, solo queda calcular los valores W e I de la viga vertical utilizada. Después de este cálculo, se puede comprobar la resistencia del material. En caso de utilizar chapa metálica como viga vertical, los valores W e I se pueden calcular fácilmente a partir de las fórmulas de la Figura 3.

Se deben calcular los pernos de conexión entre la viga de suspensión y la viga horizontal. En este cálculo se debe utilizar el coeficiente de frenado.

Cálculo de la tensión cortante para los pernos de conexión entre los refuerzos y la viga

τ_K = gramo_n.k₁.(P+Q)/(nA) < 50 N/mm² TS 1812 Gráfico 3

τ_K = Esfuerzo cortante (N/mm²)

n = Número de tornillos utilizados

A = Área de la sección del perno (mm)²)

2.6.6.3.4- Flexión del chasis del vehículo (Viga de suspensión horizontal superior)

Cuando el vehículo se encuentra en el tope superior y bajo la mayor carga estática, la flexión de las vigas superior e inferior del armazón del vehículo no debe ser mayor que 1/1000 de la distancia entre los apoyos. También debe tenerse en cuenta la masa de la cadena o cuerda de equilibrio, si la hay. Dado que el peso de la eslinga también es efectivo en las vigas de suspensión superiores, debe utilizarse directamente P en lugar de P_ec en este cálculo.

F = g_n.k₁.(P+Q)/2.n

σ_E =F.(L/2)/A_x

debiera ser σ_mi  σ_EM= 90 N/mm² TS 1812 Gráfico 3

Deflexión en la viga de suspensión superior del bastidor del vehículo

δ_x = 0.7.(FL³) /(48.EI_x )

debiera ser δ_x /L < 1/1000

W_x = Momento de resistencia de la viga (mm³)

δ = La cantidad de flexión en la estructura del automóvil (mm)

F = La fuerza aplicada por la carga total en función del número de vigas (N)

L = Longitud libre de la viga (mm)

E = Módulo de elasticidad (N/mm²)

I_x = Momento de inercia de la viga

n = Número de vigas

2.6.6.5 - Tensión de impacto en la viga inferior del automóvil

Cuando se utiliza un solo amortiguador debajo del automóvil, se supone que las tensiones que se producirán en la viga de impacto del automóvil cuando el automóvil golpee el amortiguador, la carga que se producirá en ambos extremos de la viga y el amortiguador que golpee el medio de la viga son la mitad de la suma de la carga del automóvil y las masas del automóvil y la cuerda. Por lo tanto, debería ser:

σ_E  =g_n.k₁.L.(P+Q)/(2.nW_x) σ_EM =90 N/mm²

σ_E = Esfuerzo de impacto en la viga inferior del vehículo (N/mm²)

g_n= Aceleración gravitacional estándar (9.81 m/s²)

L = Longitud libre de la viga (mm)

P+Q = Total del vehículo y carga declarada (kg)

n = Número de vigas

W = momento de resistencia de la viga inferior del vehículo (mm)³)

2.6.6.7 - Cálculos de tensión del piso del automóvil:

Durante la carga o descarga del automóvil, a la entrada del mismo, cuando la carga pasa por la puerta y el umbral del automóvil, se aplica una fuerza de umbral F_s Se debe tener en cuenta la fuerza que actúa en el punto medio del umbral. Dado que el ascensor no se mueve durante la carga, no se utiliza ningún multiplicador de movimiento. En cabinas de ascensor con puertas diferentes, se deben calcular las fuerzas que se producen durante la carga en ambas puertas y se deben tomar las que se dan en las condiciones más desfavorables. La magnitud de la fuerza del umbral se debe tomar como se especifica a continuación.

F_S = 0,4 g_n .Q Para ascensores con carga declarada inferior a 2500 kg en edificios tales como residencias, oficinas, hoteles y hospitales;

F_S = 0,6 g_n .Q Para ascensores con una carga nominal de 2500 kg o más;

F_S = 0,8 g_n .Q Para ascensores con una carga nominal de 2500 kg o más en el caso de carga con carretilla elevadora; (TS EN 81-1)

En la flexión del piso de la cabina, se supone que las cargas se aplican a la primera viga paralela a la entrada de la cabina.

F=F_S /2

Esfuerzo de flexión

σ_E = F.(L/2)/A_x

σ_E < σ_EM=90 N/mm². (TS 1812 Gráfico 3)

2.2.9. Esbeltez:

Debería ser L/i_min < 120 Distancia de pandeo en vigas fijas L= L₀/2

λ_he =L_bk / yo_min

i_min = (yo/un)^1/2

Cálculo de corte de piezas de conexión de suspensión

Los cálculos de corte o desgarro de las piezas de conexión de la cuerda se deben realizar de acuerdo al material utilizado.

3. Diseño de la eslinga de contrapeso

Fuerza en el punto de suspensión del contrapeso

F = g_n.k₁. (G+K)

Se supone que el punto de suspensión está centrado y la masa del contrapeso se distribuye como se muestra en la Figura 5. Por lo tanto, existe una situación de carga única en los cálculos de eslingas de contrapeso. En los cálculos de rieles de contrapeso, si no hay paracaídas en el contrapeso, el factor dinámico k₂ Se utiliza porque el frenado del carro no tiene efecto sobre los rieles. Sin embargo, al calcular la eslinga, sería más preciso utilizar k₁ como coeficiente dinámico en los cálculos de las eslingas de contrapeso, ya que el frenado en la cabina se transmitirá al contrapeso de la misma manera a través de las cuerdas.

 La tensión de la viga de suspensión superior del contrapeso debe ser la siguiente:

M = (1/2).L₁.F/(2.n₁)

σ_E = M/.W

σ_E < σ_em =130 N/mm²

La deflexión de la viga de suspensión superior del contrapeso debe ser la siguiente:

δ= 0,7.FL₁³/(48.EI)

%L₁ = δ/L₁      %L₁<0.001

Tensión de vigas verticales de contrapeso (suspensión lateral)

Esfuerzo de flexión

Se supone que la masa del contrapeso tiene un desfase de 0.10 en el eje X y de 0.05 en el eje Y.

σ_x = (MÁS_x /W_x ) M_x= gramo_n.k₁.G.(0.10.D_x ).El₂ / n₂.H

σ_y = (MÁS_y /W_y ) M_y= gramo_n.k₁.G.(0.05.D_y ).El₂ / n₂.H

σ_e= σ_x+σ_y

Esfuerzo de tracción

σ_t =g_n.G/nA

Estrés total

σ_T =σ_t+σ_e     σ_T < σ_em =130 N/mm² debería ser.

Grado de esbeltez

Yo/yo_min <120

n₁ : Número de vigas de suspensión superiores

n₂ :  Número de soportes de suspensión laterales

METRO: Momento de actuación

W: Momento de resistencia

δ : Se produjo una desviación

YO:  Momento de inercia

G: Masa de contrapeso

k: Peso de eslinga de contrapeso

L₁ : Üst askı kirişi boyu

L₂ : Longitud del soporte de suspensión lateral

k₁ : Factor de impacto dinámico en función del tipo de equipo de seguridad utilizado

k₂ :1.2 Coeficiente de impacto dinámico debido al efecto de frenado electromecánico repentino

D : Profundidad del contrapeso 

B: Ancho del contrapeso

H: Distancia entre patines de contrapeso

E: Módulo de elasticidad

(Las unidades utilizadas son mm, kg, N y N/mm)²)

4. Fuerzas que actúan sobre los rieles en caso de un evento sísmico

En caso de condiciones sísmicas, la norma TS EN 81/77 define las fuerzas que actúan sobre los raíles. Al examinar esta condición, al no haber frenado, el factor de uso normal k₂ debe utilizarse como factor dinámico. Mientras que el P_EC La expresión se utilizó en la primera versión de la norma, este valor se tomó como P en la versión posterior, pero como queremos calcular la fuerza que actúa sobre la carcasa, seguiremos utilizando P_ec valor en la fórmula. La Q_SE Se utilizó el valor como la carga nominal que actuaba sobre el automóvil en el momento del terremoto. X_SE El valor también se define dentro del efecto de este valor. Para el cálculo de estos valores y un_d En relación con este artículo, presentado en el Simposio de Ascensores de Izmir 2020, se puede consultar la norma "TS EN 81-77 Ascensores - Normas de seguridad para la construcción e instalación - Aplicaciones especiales para ascensores de pasajeros y mercancías - Parte 77: Ascensores sometidos a condiciones sísmicas" y los cálculos adicionales de rieles según las fuerzas sísmicas - Serdar Tavaslıoğlu. Las fórmulas para el cálculo de rieles, según la norma TS EN 81/77, se detallan a continuación.

a) Esfuerzo de flexión respecto al eje Y del carril guía provocado por las fuerzas de guía:

F_X=k₂.g_n.[QSE*(x_Q-x_S )+ PEC.(x_P-x_S )] / nh+(a_x.( PAG_EC+ Q_SE ).INCÓGNITA_SE)/norte

M_Y= (3.F_X .L_K ) / dieciséis , σy = M_y /W_y

b) Esfuerzo de flexión respecto al eje X del carril guía provocado por las fuerzas de guía:

F_Y=k₂.g_n.[P_SE.(y_Q-y_S )+P_EC.(y_P-y_S )] / (hn/2) +(a_y.( PAG_EC+ Q_SE ).INCÓGNITA_SE)/(n/2)

M_X= (3.F_Y. L_K ) / dieciséis , σ_x= METRO_x /W_x

Esfuerzo de flexión total

σ =σ_m= σ_x + σ_y   ≤σ_permanente

Q_SE =k_SE*Q

La fuerza sísmica que se generaría por la aceleración de diseño del terremoto está especificada por la norma de la siguiente manera 

F_SE = Un_d (P_EC +k_SE.Q) Para el coche,

F_SE = Un_d (P_EC + qQ) Para contrapeso y peso de contrapeso,

Q_SE Masa de carga nominal a considerar en condiciones sísmicas kg

k_se  Factor de carga sísmica (0.4 para ascensores de pasajeros y 0.8 para ascensores de mercancías)

Q Carga nominal kg

F_SE  Fuerza adicional resultante de la aceleración sísmica de diseño N

a_d Aceleración sísmica de diseño m/s²

P_EC Masa del coche vacío sin tener en cuenta el cable de mando y las cadenas de equilibrio kg

q Valor de la relación de equilibrio del contrapeso o peso de equilibrio

Cálculos de contrapeso o peso de equilibrio.

Esfuerzo de flexión

La desalineación del centro de gravedad siempre debe considerarse en el lado opuesto para las condiciones negativas. Dado que estamos haciendo el cálculo de la eslinga, podemos suponer que las eslingas del carro y del contrapeso están cerca una de la otra. Entonces, también puede ser más preciso usar P_EC valor en lugar del valor P.

F_X = [k₂.g_n.(PAG_EC+ qQ).e_x.D_x ] / nh+(a_x.( PAG_EC+q*Q).X_SE )/norte

M_Y= 3.F_X.L/16 ,    σ_Y = METRO_Y /W_Y

F_Y = (k₂.g_n.(PAG_EC+ qQ).e_y.D_y ) 2 / nh+(a_y.( PAG_EC+q.Q).X_SE )/(n/2)

M_X= 3.F_Y.L/16 ,    σ_X = METRO_X /W_X

5. Disposición de las fuerzas que actúan sobre el riel para la eslinga del carro

Si esta formulación hecha para el riel se ajusta para los cálculos de eslingas como se hizo antes para el trabajo de paracaídas, se puede escribir de la siguiente manera.

F_X=k₂.g_n.[P_SE.(X_Q-x_S )+P_EC.(X_P-x _S)] / nh+(a_x.( PAG_EC+ Q_SE ).INCÓGNITA_SE )/norte

M_x = F_x.L₀=F_x.L/2

σ_x = METRO_x /W_x

F_Y=k₂.g_n.[P_SE.(y_Q-y_S )+P_ec.(y_P-y_S )] / (hn) +(a_y.( PAG_ec+ Q_SE ).INCÓGNITA_SE )/(norte)

M_y = F_y.L₀= F_y.L/2

σ_y =M_y /W_y

σ_e = σ_x +σ_y

El P_ec El valor debe tomarse como el peso del vagón vacío excluyendo la eslinga en los cálculos de la viga del vagón sin tener en cuenta el cable de control y las cadenas de equilibrio. También deben realizarse cálculos de tensión de tracción para las vigas del vagón. Se debe utilizar el valor P ya que el peso de la eslinga también tendrá un impacto en este cálculo.

σ_t = gramo_n.k₂.(Q+P)/A

Aquí se verá que el coeficiente de frenado y P también se suman como diferencia. El área A debe tomarse como el área de las vigas (en mm²). El estrés total debe ser:

σ_T =σ_e+σ_ç <130 N/mm²

Si se realiza el mismo ajuste para los cálculos de la eslinga de contrapeso;

F_X = (k₂.g_n.(PAG_EC+ qQ).e_x.D_x ) / nh+(a_x.( PAG_EC+qQ).X_SE )/norte

M_x = F_x*L₀=F_x*L/2

σ_x = METRO_x /W_x

F_Y = (k₂.g_n.(PAG_EC+ q*Q).e_y.D_y )/ (nh) +(a_y.( PAG_EC+q* Q).X_SE )/(norte)

M_y = F_y.L₀= F_y.L/2

σ_y =M_y /W_y

σ_e = σ_x +σ_y

También debe calcularse la tensión de tracción.

σ_t = gramo_n.k₂.(q.Q+P)/A

Estrés total

debiera ser σ_T =σ_e+σ_t <130 N/mm² (Valor de tensión segura de la viga vertical del Gráfico 3)

En función de estas nuevas fuerzas se deberán calcular la esbeltez y las deflexiones verticales de las vigas para una condición sísmica en la cabina y el contrapeso.

Esbeltez:

Yo/yo_min <120 

λ_he ≤ λ_o= 120

λ_he =L_bk / yo_min

i_min = (yo/un)^1/2  Se utilizan fórmulas.

λ_he =Grado de esbeltez

I = Momento de inercia mm⁴

i_min = Inercia del radio más pequeño mm

L_bk = Longitud entre consolas mm

A = Sección mm²

Desviación:

δ_x  = (0.7 . F_x . L³) / (48 . E . I_x ) en el plano xx

δ_y  = (0.7 . F_y . L³) / (48 . E . I_y ) en el plano yy

δ_x/Tierra δ_y /L ≤ 1/750 ≤ δ_em  

I = Momento de inercia (mm)⁴)

L= longitud libre de vigas entre conexiones (mm)

i_min = radio mínimo de inercia de una viga o grupo de vigas (mm)

E = 2.1.10⁵ N / mm²

6. Evaluación de los cálculos de BRACKETS en caso de un evento sísmico

En el artículo “Tensiones que se producen en soportes y piezas de conexión en ascensores - Özgür Mert, İlhan Yeter, Serdar Tavaslıoğlu”, presentado en el Simposio de Ascensores de Izmir, se mencionaron los cálculos de soportes y tabiques. La situación crítica era que si el dispositivo de seguridad se sujetaba unilateralmente, el F_y La fuerza podría dañar los soportes. F_x La fuerza, por otra parte, no causó una fuerza. La formulación de esto se da en la Figura 7.

Sin embargo, F_x y F_y Las fuerzas que se producen en un evento sísmico son bastante altas. Los cálculos de los soportes deben revisarse para la zona sísmica. Las fórmulas de fuerza F_x y F_y utilizado para los rieles antes de hacer los arreglos para el carro debe ser utilizado._x También debe incluirse en el cálculo de flexión. En la Figura 8, 

Debería evaluarse como σ_flexión= σ_x+ σ_y

Al examinar esta situación, el F_x Se debe examinar la fuerza que soportan las clavijas de los soportes, que es bastante alta, y se debe examinar si las clavijas tienen suficiente resistencia a la tracción contra esta fuerza._x La fuerza intentará retirar las clavijas según el punto K, como se muestra en la Figura 9.

F_c2 /F_c1=((ad)/2)/((d+(ad)/2)=f

f = ((ad)/2)/(d+(ad)/2) =

El valor AF se puede encontrar de acuerdo con los valores a y d: en este caso, la igualdad se puede alcanzar más fácilmente.

F_c2=F_c1.f

F_x*(h+c)=F_c1.(d+(ad)/2)+F_c2.(anuncio)/2.

F_c1=( F_x.(h+c)/((d+((ad)/2).(1+f))

En condiciones sísmicas, los tacos y soportes que se desprenden de las paredes suponen un gran peligro. Por ello, es importante utilizar tacos certificados con valores de tracción conocidos. Se recomienda utilizar tacos sísmicos en condiciones sísmicas. 

7. Conclusión

Los cálculos de la cabina y de las eslingas de contrapeso, que son una de las partes importantes del diseño del ascensor, son una parte importante de la seguridad del ascensor. Con el desarrollo de la estructura técnica, es posible realizar cálculos mucho más precisos con la ayuda de computadoras. El procesamiento de chapa metálica es sin duda un trabajo artesanal, pero antes, se deben realizar cálculos y determinar los materiales de una manera que proporcione la seguridad adecuada. Este estudio es un estudio sugerido para ayudar con las fuerzas que deben tenerse en cuenta. Cada unidad que realiza estas producciones debe trabajar con programas informáticos más sensibles y confiables y asegurarse de que la fabricación sea segura. Estas fabricaciones no deben considerarse un simple proceso de doblado y corte de chapa metálica. Se debe prestar más atención al diseño exterior de la cabina que a su diseño interior. No sería correcto realizar ninguna operación sobre la base de este artículo y el autor declara de antemano que no será responsable al respecto. Espero que el cálculo sugerido sea útil y le ayude a calcular las secciones transversales y los espesores de la fabricación.

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Referencias

1. TS EN 81-20 Asansörler - Yapım Ve Montaj İçin Güvenlik Kuralları - İnsan Ve Yük Taşıma Amaçlı Asansörler - Bölüm 20: İnsan Ve Yük Asansörleri, Ekim 2014

2. TS EN 81-50 Asansörlerin yapımı ve kurulumu için güvenlik kuralları - İnceleme Ve Deneyler - Bölüm 50: Asansör Bileşenlerinin Tasarım Kuralları, Hesaplamaları, İncelemeleri Ve Deneyleri, Ekim 2014

3. “TS EN 81-77 Asansörler - Yapım Ve Montaj İçin Güvenlik Kuralları - Yolcu ve Yük Asansörleri İçin Özel Uygulamalar – Bölüm 77: Sismik Durumlara Tabi Asansörler”

4. TS 1812 Asansörlerin Hesap, Tasarım Ve Yapım Kuralları Aralık 1988

5. Mukavemet Değerleri, Kasım 2009 M. GÜVEN KUTAY

6. Asansör Uygulamaları, Kasım 2005 SERDAR TAVASLIOĞLU

7. İzmir Asansör Sempozyumu “TS EN 81-77– Bölüm 77: Sismik Durumlara Tabi Asansörler” Standart Özeti Ve Deprem Kuvvetlerine Göre İlave Ray Hesapları-Serdar Tavaslıoğlu”

8. İzmir Asansör Sempozyumu “Asansörde Konsol Ve Bağlantı Parçalarında Oluşan Gerilmeler - Özgür Mert, İlhan Yeter, Serdar Tavaslıoğlu”