Investigación y productos reales de cuerdas para aplicaciones de ascensores

Pfeifer DRAKO Drahtseilwerk GmbH, Alemania

Este trabajo fue presentado en USA 2012, el Congreso Internacional sobre Tecnologías de Transporte Vertical, y publicado por primera vez en el libro Elevator Technology 19 de la IAEE, editado por A. Lustig. Es una reimpresión con permiso de la Asociación Internacional de Ingenieros de Ascensores. (sitio web: www.elevcon.com). Este artículo es una reimpresión exacta y no ha sido editado por ELEVATOR WORLD.

Palabras clave: cables de acero, cuerda pequeña, vida útil, certificación, cálculo, cubierta de plástico

Resumen

Los cables de acero tienen una función de interfaz en el elevador de tracción del sistema. Los cables influyen en el dimensionamiento del accionamiento por cable, así como en otros temas como los costes, la eficiencia energética, el espacio de eje utilizado, la producción, la instalación y el mantenimiento. Un diámetro de cuerda más pequeño reducirá el diámetro de la tracción y las poleas desviadoras. El uso de cables de acero con un diámetro d inferior a 8 mm y una relación entre el diámetro de la polea y el cable D / d inferior a 40 abrirá nuevas posibilidades en la construcción de sistemas de ascensores. Los cables de acero recubiertos por materiales con mayor coeficiente de fricción permitirán reducir el ángulo de enrollamiento de la polea de tracción y evitar los surcos de tracción agudos. Las terminaciones planas y delgadas para cables de acero tienen la ventaja de aumentar la vida útil evitando ángulos de inclinación en las poleas. Además, el método para calcular el número esperado de viajes debe mejorarse, especialmente para recorridos de cables complejos en el sistema de ascensores. Los certificados emitidos por Organismos Notificados son necesarios para demostrar la idoneidad de nuevos productos en ascensores. Se presentará la influencia de los nuevos productos y métodos de cuerdas y su conexión.

1. Cuerdas pequeñas - Gavillas pequeñas

El desarrollo de sistemas de accionamiento por cable más pequeños en ascensores de tracción aún no ha concluido. Los primeros pasos consistieron en reducir el diámetro del cable por debajo de 8 mm, según lo exigido por la norma EN81-1. Con una relación constante entre el diámetro de la polea y el diámetro del cable (D/d), el diámetro de la polea se redujo enormemente. Con la medida adicional de reducir la relación D/d por debajo de 40 (por ejemplo, en el certificado de examen KP067-1), es posible una relación D/d = 25 y un diámetro de polea de D = 150 mm con el DRAKO 250T de 6 mm. Una relación D/d permitida de 24,6 reduce el diámetro de la polea a D = 160 mm para el cable de 6,5 mm en la misma configuración.

El certificado KP067-1 se basa en ensayos de flexión durante la vida útil hasta el descarte, estadísticas y un cálculo de vida útil aprobado (Fey2022) cubierto por el cálculo tradicional de la capacidad de tracción para ranuras en V y ranuras semiculares con socavación. Los resultados son gráficos de decisión (Figura 1) para el número de viajes calculado y esperado. La secuencia de flexión es una flexión sobre la polea de tracción y dos flexiones sobre las poleas de desviación. Ahora el fabricante del elevador decide después del cálculo de la capacidad de tracción los parámetros D / d-ratio de las poleas de tracción y deflexión y el factor de seguridad. El número calculado de viajes en los gráficos de decisión del KP067-1 reflejado con la frecuencia de viaje esperada dará lugar al tiempo de uso hasta que se descarte el cable. Los gráficos de decisión son válidos para poleas deflectoras de acero y plástico en elevadores de tracción e hidráulicos.

2. Cálculo de vida útil influenciado por flexiones inversas

Los cálculos de la vida útil del cable utilizados para el certificado DRAKO KP067-1 solo respetaron los dobleces en la misma dirección. El caso de las flexiones inversas (Figura 2) se utiliza muy a menudo subestimando la influencia en la vida útil del cable. En Vog2010 se describió un método para acumular todas las influencias de las flexiones inversas y las poleas de tracción dividiendo la secuencia de flexión en elementos de un solo ciclo de flexión. El cálculo de la vida útil debe tener en cuenta la secuencia de flexión en la sección de cable sometida al mayor nivel de tensión. Una vez que se conocen la secuencia de plegado y los elementos de plegado, es posible atribuir las influencias del plegado inverso y de la ranura conformada. Se debe calcular un número de ciclos de flexión para cada elemento de flexión y compararlos con el número de viajes utilizando la hipótesis de acumulación de daños propuesta por Palmgren-Miner. Se debe prestar atención al utilizar este modelo de elemento de flexión para no representar por debajo o por encima de la influencia de la flexión inversa o de la ranura perfilada, las cuales ejercen un impacto extremo en la vida útil del cable. Otros trabajos de certificación también cubrirán este tipo de plegados.

Figura 2. Doblado inverso

3. Cuerda cubierta de plástico

El certificado KP067-1 cubre el cable de acero D250T en 6, 6.5 y 8 mm para D / d ≥ 24,6 y en los principales factores de seguridad abiertos. Pero: no olvide la influencia en la vida útil de la cuerda. Utilice los gráficos de decisión para tener una idea de lo que se puede esperar. El KP067-1 maneja con cables de acero con coeficiente de fricción limitado de combinación acero-acero. Para aumentar la fricción, es útil una cubierta de plástico. Las ventajas son una larga vida útil causada por una presión reducida, el uso de ranuras redondas, un funcionamiento silencioso y un ángulo de encintado reducido. La cuerda recubierta de plástico PTX300 está certificada en G530 con instrucciones detalladas y criterios de descarte.

4. Enchufe en T de terminación de cuerda

VogScheu2011 presentó una terminación patentada que permite una instalación de las cuerdas - importante especialmente para cuerdas pequeñas - sin ángulos de inclinación. La vida útil no se ve alterada por esfuerzos adicionales y movimientos de la cuerda. Medidas adicionales como tornillos y resortes ayudan a igualar las fuerzas de la cuerda.

5. Conclusión

El cable de acero es un elemento de construcción muy interesante en la fantástica elevación de tracción de la máquina que cubre la instalación, el mantenimiento, los requisitos de seguridad, la capacidad de tracción, los aspectos de confort,…. Nunca es aburrido y necesita una comprensión profunda de lo que ocurre después de cambiar o variar incluso un solo parámetro. Los certificados basados ​​en investigaciones científicas ayudarán a utilizar las cuerdas de forma segura incluso en tratamientos de alta resistencia.

Referencias
Vog2010 Vogel, W .: El impacto de las flexiones inversas en los accionamientos por cable de los elevadores de tracción. LiftReport 36 (2010) 2, página 14-16
Fey 2002 Feyrer, K. (2002). Drahtseile. Springer Verlag Berlín 2002
VogScheu2011 Vogel, W., Scheunemann, W .: Seguridad y fiabilidad de las terminaciones de cable en elevadores de tracción geplant: Lift Report 37 (2011) 6
KP067-1 Certificado relativo al examen de conformidad KP067-1 - Accionamiento por cable para uso como parte de la máquina para elevadores de accionamiento por tracción resp. elevadores hidráulicos de acción indirecta con y sin número reducido de
viaja Pfeifer DRAKO / TÜV Süd 2011
G530 Certificado de examen de tipo para un accionamiento por cable para su uso como parte de los elevadores de accionamiento Tipo DRAKO PTX300 (dnom = 6 mm) TÜV Süd 2009