Pesos del sistema de ascensor: una masa crítica
By Elevator World | Educación Continua | Abril 1, 2024
25 minuto de lectura
La medición precisa de las masas y pesos de los ascensores es esencial para un diseño, instalación, prueba y mantenimiento seguros, ya que la masa y las fuerzas resultantes afectan directamente el desequilibrio del contrapeso, la tracción, las fuerzas de frenado y el desgaste de los componentes. La masa difiere del peso y debe utilizarse con algoritmos newtonianos, razón por la cual las recientes revisiones de ASME A17.1/CSA B44 añadieron pruebas electrónicas de Categoría 5 que requieren masas verificadas de la cabina y del contrapeso, así como resultados documentados. Los métodos tradicionales de elevación y sujeción suelen ser inseguros e imprecisos, produciendo errores de 300 a 500 libras que alteran significativamente el equilibrio y el rendimiento. Las herramientas de pesaje electrónico fiables, los sensores de carga permanentes y los técnicos capacitados permiten una evaluación repetible basada en datos, revelan riesgos ocultos derivados de modificaciones posteriores a la compra y requieren una revisión de ingeniería cuando los pesos se desvían del diseño.
Las mediciones y cálculos relacionados se examinan en profundidad.
por Kevin Heling
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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Después de leer este artículo, debería haber aprendido sobre:
- Masas de ascensor (y también pesos), que son aspectos importantes de la seguridad en los ascensores de tracción, aunque también entran en juego en los ascensores hidráulicos.
- La distinción entre masa y peso; cómo se utilizan estos valores en el diseño y construcción inicial del ascensor y cómo pueden afectar el rendimiento y la seguridad de un ascensor después de la instalación y en relación con el servicio.
- Que el Código de Seguridad para Ascensores y Escaleras Mecánicas (ASME A17.1/CSA B44) en revisiones recientes ha realizado algunos cambios que nos hacen pensar en masa y peso.
- Pesar equipos ya instalados (automóviles, contrapesos [CWT] y compensación si forman parte del sistema) no es un proceso fácil ni inherentemente confiable. Los técnicos deben estar adecuadamente capacitados sobre cómo hacer esto.
- La masa y los pesos (utilizados para medir la fuerza) en los sistemas de ascensores son fundamentales para comprender el sobreequilibrio del CWT y el efecto/impacto sobre las fuerzas de frenado (de dispositivos de seguridad, frenos de máquinas y otros frenos principales, frenos de emergencia, amortiguadores). La tracción también es otro problema, así como los efectos de la carga sobre el desgaste del sistema, que en última instancia influye en el funcionamiento y mantenimiento seguros de los ascensores. La discusión y el aprendizaje de estos temas ayudan a comprender cómo los cambios en los requisitos del código de seguridad son una mejora.
Las mediciones del peso (masa) del sistema de ascensores y los cálculos relacionados siempre han sido un tema crítico en el diseño, instalación, rendimiento esperado y mantenimiento de los ascensores. Los ingenieros de ascensores y los técnicos de campo expertos están de acuerdo. Esta importante cuestión debería recibir una atención cada vez mayor. Veamos este tema en detalle y juntos asegurémonos de que “así sea”.
A continuación se muestran ejemplos de la importancia de los pesos de los sistemas de ascensores y alguna información adicional que respalde este uso de su tiempo y atención:
- Los diseños actuales y recientes de ascensores están aprovechando la nueva tecnología de materiales (incluidos, por ejemplo, paneles alveolares o metales más delgados para las cabinas, máquinas más pequeñas con menor par y potencia pero mayores RPM y diámetro de polea pequeño). Esto crea situaciones (algunas inesperadas) en las que el equilibrio diseñado originalmente entre el contrapeso (CWT) y la cabina del ascensor (cabina) se ha convertido en una dimensión más estricta y menos indulgente. Esto exige un mayor nivel de precisión absoluta del peso. Además, conocemos y hemos experimentado otros impactos en el rendimiento del sistema. Hay algunos impactos interesantes. No hay lugar para esa discusión aquí, pero son buenos temas para la educación futura.
- ASME A17.1-2013/CSA B44-13 y posteriores, el Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas, reconocieron la necesidad de realizar pruebas de seguridad mejoradas y más técnicas de los ascensores (Categoría 5 (Cat5) cuando se agregaron pruebas alternativas. Como autores del Código de seguridad, pensamos elegir deliberadamente agregar masas de pesaje como primer paso en las pruebas CAT5. Esto no fue una consideración durante casi 60 años durante las pruebas periódicas hasta que se agregaron pruebas alternativas. En el futuro, nos referiremos a las nuevas pruebas CAT5 como pruebas "electrónicas". Nos centraremos en la seguridad como una cuestión práctica: vale la pena medir periódicamente las masas y evaluar simultáneamente el equilibrio del sistema. Hay otra adición relacionada al Código de Seguridad: Sección ASME A17.1-2019/CSA/B44-19. 2.24.2.3.5 — requerir que el sobrebalance de CWT esté documentado en una etiqueta de datos de cruceta. Al final, mostraremos este lenguaje de código relevante.
- Muchas autoridades competentes (AHJ) en los EE. UU. y Canadá son conscientes de los efectos que los cambios/variaciones en las masas del sistema de ascensores (en cualquier momento después de la instalación original) tienen sobre la seguridad y el rendimiento de los ascensores instalados. Algunas autoridades competentes exigen que se verifiquen las masas del sistema, o al menos los pesos de los automóviles, antes y después de cualquier alteración si existe un posible cambio de peso superior al 5%. La nueva medición de peso debe ser revisada y aprobada formalmente por un ingeniero profesional.
- La experiencia ha demostrado que el proceso de pesar el equipo de ascensor instalado (cabina y CWT) no es un proceso fácil ni inherentemente confiable. Durante los controles de peso, la industria ve que es muy común encontrar pesos de automóviles (y CWT) lo suficientemente diferentes al diseño original como para afectar el rendimiento, el desgaste y la correspondiente seguridad operativa. A veces, esto explicará la mala calidad de marcha y el desgaste de los componentes o fallas prematuras. Somos conscientes de casos en los que ingeniería/I+D de algunos de los principales fabricantes de ascensores y personal de operaciones de campo de muchas empresas de servicios independientes se han tomado el tiempo de ir al campo para hacer un esfuerzo específico para validar las masas del sistema en ascensores recientemente instalados o ascensores heredados bajo su programa de mantenimiento.
Estos puntos clave y mucha experiencia reciente respaldan una buena revisión del proceso de verificación masiva del sistema. La precisión, la confiabilidad y la repetibilidad del proceso son clave.
Durante al menos los últimos 15 a 20 años, este escritor y muchos colegas más experimentados han revisado directamente muchas (ciertamente más de cientos) instalaciones de tracción en el campo, analizando específicamente las masas de los sistemas. Hemos visto que el rendimiento se ve afectado, primero por el efecto del peso (fuerza y distribución de carga) sobre los cables (o medios) de suspensión del ascensor y el sistema general de medios de suspensión. Algo de lo que se ha visto es una clara preocupación de seguridad; muchos fueron investigados debido al aumento inesperado del desgaste en los componentes del sistema de medios de suspensión. Comenzamos analizando esto desde el punto de vista de la cuerda: fabricación, diseño, instalación y rendimiento final. En esta fase inicial, nos encontramos deseando una herramienta que midiera las cargas del sistema de ascensores con una precisión estadísticamente confiable. Luego, la experiencia nos llevó a comprender que cuando obtuvimos una buena medición del peso del automóvil y del CWT, no había una conexión clara con el efecto en el sistema. A veces, incluso después de completar una prueba CAT5 y tal vez de una revisión de ingeniería detallada, no se entendían los problemas. Todavía necesitábamos hacer estimaciones, que a menudo no estaban validadas, lo que significaba que los efectos de un porcentaje de saldo que ya no era óptimo no estaban conectados ni se consideraban con precisión. Pero todavía estábamos viendo algunos efectos importantes.
A modo de introducción técnica, comenzamos con una explicación básica de qué es peso y qué es masa. Estos términos suelen usarse indistintamente, lo que sugiere que significan lo mismo. Si bien esto suele estar bien, técnicamente no son lo mismo. Se pueden buscar referencias fiables, incluso buscar en Google los términos “masa” y “peso” en ascensores y encontrarlos explicados correcta y técnicamente. Descubrirás que la masa es una propiedad de la materia y es la misma en todas partes. La masa, medida en gramos o kilogramos, es siempre algo mayor que cero. Si bien es similar, el peso se mide correctamente en Newtons y no tiene que ser superior a cero; también puede ser cero o menos. El peso es un componente clave de la medida de fuerza usando la ecuación W=m*g, donde m es igual a la masa y g es igual a la gravedad. Para discusiones relevantes sobre ascensores, 1 g es igual a 9.81 metros por segundo al cuadrado (9.81 m/s2 o 9.81 m/s/s). 9.81 m/s2 es el valor comúnmente conocido de 1 g en la Tierra. Por lo tanto, para nuestros propósitos, si la masa de algo (es decir, un pasajero en la cabina de un ascensor) es 100 kg (220 lbs), entonces la fuerza (peso) de esa masa es 100 veces 9.81, lo que equivale a 981 Newtons (981 N). ). En discusiones posteriores, se le mostrará que este componente básico de la medición de la Fuerza (F) se utiliza en algoritmos que se adhieren al principio de la Segunda Ley del Movimiento de Newton. Podríamos entrar en esto en detalle y dar algunos ejemplos interesantes y adicionales, aunque puedan inducir el sueño. No haremos eso.
Para nuestros propósitos es suficiente saber que tanto la masa como el peso (fuerza) son valores importantes en los ascensores que afectarán la operación segura y el rendimiento de todos los ascensores. Como ya se señaló, una discusión resumida de ASME A17.1 (2013)/CSA B44-2013 y revisiones futuras del Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas han agregado pruebas alternativas. Las masas del sistema de ascensor son parte integral de las mediciones de prueba alternativas (electrónicas). Los autores de nuestro “Código de Seguridad” eran y son conscientes de la importancia de las masas de los sistemas de ascensores y entienden que las masas no deben cambiar materialmente con respecto al diseño original. Si lo hacen, no es sólo algo bueno, sino probablemente una necesidad, para medir y conocer el impacto y el riesgo asociado con los cambios (desviación del diseño). En las pruebas CAT5, sabemos que la distancia de deslizamiento de los dispositivos de seguridad se calculó utilizando un sobreequilibrio del 50 %. Hoy en día nos encontramos con frecuencia en el campo que los pesos han cambiado (y con ello, por supuesto) también la balanza de sobrecarga. Con una simple prueba de peso no hay forma de saber qué impacto tiene esto en la distancia de deslizamiento de los dispositivos de seguridad. Por eso es importante medir los pesos del sistema con la mayor precisión posible.
Antes de que comenzaran a introducirse nuevas herramientas de pesaje (medición de fuerza), el único método disponible para pesar el equipo de ascensor instalado era colgar la cabina (y luego por separado el CWT, tal vez de una viga en la parte superior del hueco del ascensor usando un polipasto de cadena). y un dinamómetro (báscula de grúa). Debajo de él, se debe utilizar una eslinga de capacidad adecuada para levantar y sujetar el automóvil o CWT. Este método, en el mejor de los casos, es un proceso difícil e inseguro, por no hablar de un trabajo duro. En muchas instalaciones, la existencia de una viga superior y la seguridad de la capacidad de elevación y sujeción requerida a veces no estaban aseguradas o no estaban disponibles, por lo que este método no podía usarse. Además, levantar el automóvil (o peor aún, el CWT más pesado) mediante la combinación de polipasto y dinamómetro. "Es precario e inseguro para los mecánicos y ayudantes de ascensores. Izar desde la parte superior de la cabina o en algún otro lugar del hueco del ascensor crea un problema de seguridad. Con este método, no había una buena manera de medir la compensación (cuerdas o cadenas) si ocurrieran ser un componente de las masas del sistema. Este método estuvo y está sujeto a variaciones en la carga medida ligadas a estimaciones malas o inexistentes de otras masas incluidas, o falta de atención o tiempo dedicado a obtener buenas mediciones. Se hicieron estimaciones. Luego, también estaba la existencia real y potencial de fricción mantenida cuando el carro o CWT se equilibraba o “trabajaba” contra los rieles (a través de zapatas guía o rodillos defectuosos) o se mantenía en las cuerdas en relación con la fricción con la polea. Ahora sabemos que esto puede causar errores positivos o negativos en la fuerza (peso) en el rango de 300 a 500 libras de fuerza y, en algunos casos, los efectos combinados pueden aumentar aún más esa variación.
El desarrollo y uso de una abrazadera para acortar cuerdas (una herramienta comúnmente disponible) simplificó este proceso. Sigue siendo un trabajo duro, ya que un técnico que está parado en la parte superior del automóvil debe levantar y sostener un conjunto de abrazadera de 50 a 70 libras por encima del automóvil mientras se colocan cuerdas (encima del automóvil o eslinga CWT) en la abrazadera y el el dispositivo esté apretado en su lugar. Además, hay algunos "geeks de las cuerdas" de la industria a quienes les preocupa que las cuerdas sujetas a los dispositivos Roebling estén sufriendo tensión adicional en ese punto de la cuerda (justo encima del automóvil y el CWT). Vimos instalaciones que utilizaban este método en las que las fuerzas de peso se medían incorrectamente. La capacitación en este proceso fue incompleta, no comprendida o simplemente no seguida. Durante el pesaje vimos coches suspendidos de abrazaderas de cuerda, pero el contrapeso no aterrizó. Esto significaba que el peso medido era dinámico (las cuerdas de las poleas de tracción podían moverse, aunque fuera ligeramente) y potencialmente el peso era alto o bajo (dependiendo del último movimiento del automóvil hacia arriba o hacia abajo). Sabemos que el error en la medición nuevamente podría estar en el rango de 300 a 500 libras. ¡También vimos un caso en Nueva York donde las cuerdas de compensación de amarre no se soltaron mientras el automóvil estaba izado con cuerdas usando un polipasto de palanca y la abrazadera de cuerda! Esto significaba que no estaban pesando el coche; estaban midiendo una fuerza creciente que tiraba contra la compensación fija.
Ahora, pensemos un poco en lo que significaría una variación de 300 a 500 libras en términos de equilibrio del sistema de ascensor. El cálculo simple es el producto del CWT menos el peso del automóvil dividido por la capacidad del automóvil. Ejemplo usando números redondos: 6000 lb (CWT) menos un automóvil de 4500 lb = 1500 lb. 1500 lb dividido en un automóvil de 3000 lb de capacidad está "equilibrado al 50% de su capacidad". Normalmente, hemos visto automóviles con un equilibrio "óptimo" entre el 40% y el 50%. En el pasado, ese rango se consideraba común en los ascensores de tracción. Ahora, con los sistemas sin sala de máquinas (MRL), el equilibrio parece estar fijado en torno al 50% (para un funcionamiento óptimo). El mejor porcentaje de equilibrio lo determina la ingeniería en la fase de diseño de los sistemas de ascensores. Con variaciones de cargas y variaciones de medidas, ya hemos mencionado cosas que pueden pasar. Una forma tradicional de verificar el equilibrio de sobrecarga del CWT ha sido cargar el automóvil en un 40%, 45% o 50%, según el sobreequilibrio esperado del CWT. De esta forma, cuando pisamos el freno, se puede observar en qué dirección se mueve el coche, indicando el lado con mayor masa. Métodos como este funcionan, aunque en un sentido amplio e impreciso. En términos de seguridad operativa, podemos y debemos tener datos/información precisa sobre el equilibrio. Para darle una idea del efecto de una variación de masa, aquí hay un ejemplo claro de lo que se puede encontrar con mediciones defectuosas de masa/carga. Utilizando el ejemplo anterior de peso y equilibrio, considere un ejemplo similar a algunas situaciones que hemos visto. El peso del automóvil es positivo en 300 lb y el peso CWT tiene una reducción de 300 lb en el lado negativo. Esto es plausible, entendiendo que el auto fue movido up a la posición donde se pesó (lo mejor es la mitad del hueco del ascensor; esto es lógico con respecto al “equilibrio”) y, en consecuencia, el CWT se estaba moviendo DE INSCRIPCIÓN. Los dos pesos potencialmente tienen resultados compensatorios relacionados con la fricción mantenida. El cálculo de equilibrio es entonces CWT (5700 lbs) menos el peso del automóvil (4800 lbs); el producto pesa 900 libras divididas entre la capacidad del automóvil de 3000 libras. Esto nos da un equilibrio de carga del 30%. Si “decidiéramos” que esta era una medida correcta, esperaríamos alguna evidencia operativa del desequilibrio (es decir, calidad de marcha, fuerzas de frenado en los frenos principal y de emergencia efectuados y algún impacto en la distancia de frenado de seguridad). Si luego se agregara peso al CWT para corregir el desequilibrio, podría ser una solución positiva, o tal vez tendría un mayor impacto en las fuerzas de frenado o un impacto donde antes no lo había. Podríamos considerar los efectos operativos si el equilibrio de sobrecarga del CWT fuera en sentido contrario (al 70%).
El efecto es real y los impactos pueden verse en el rendimiento (a veces no) y deberían ser observables durante las pruebas CAT5. ¿Bien? De nuevo, tal vez no. A veces, los efectos son menos dramáticos pero aun así causan daños con el tiempo. Para saberlo, debemos estar seguros de que nuestras mediciones de masa son estadísticamente correctas. Hay un sistema de herramientas que hemos utilizado y que sabemos que maneja esto. Lo remitimos a un artículo de EW en la edición de mayo de 2015 titulado "Una 'nueva' forma de pesar". Nuevamente, no llenaremos esta página con información repetida; Una conclusión clave es que la capacitación y el cumplimiento de los procesos correctos son importantes. Como todos sabemos, las herramientas correctas y el uso correcto impulsan los resultados.
Puede profundizar más en esto analizando los efectos de los resultados medidos usando un método de prueba alternativo y considerando cómo se compara con las pruebas CAT5 usando el método "antiguo estándar" de tomar mediciones de parada usando carga completa. Este avance en tecnología y método de prueba descubre algunos problemas de medición graves (los falsos positivos son nuestra mayor preocupación). Hemos visto limitaciones y errores fáciles provenientes del método de carga completa. Aquellos que han investigado esto con una mente abierta y considerado todos los aspectos técnicos entienden que las pruebas alternativas (usando una medida de masa precisa actual y establecida) es un método electrónico con salida de datos mensurables y discretos. Por esta importante razón, es más preciso, confiable, significativo y perspicaz. Con datos (comenzando con mediciones de masa), se pueden tomar medidas para comprender completamente si hay un problema con las fuerzas en el sistema. También verá efectos e impactos en los resultados de las pruebas. Básicamente, las pruebas electrónicas nos brindan datos. En el mejor de los casos, las pruebas de carga completa son principalmente una observación visual y solo pueden mostrarnos lo que puede suceder con un ascensor que lleva una carga completa. No hay información sobre las fuerzas de frenado reales cuando tenemos mucho menos que una carga completa (que es la mayoría de las paradas de emergencia). No tenemos información ni datos (aparte de observar la parada en el caso de los seguros, y tal vez que exista desaceleración en el caso de los frenos). Con datos, es posible dar los pasos para conocer y validar técnicamente las masas de los sistemas de ascensores, el equilibrio y el impacto direccional (seguridad) de las pruebas que realizamos. Los datos, cuando se analizan y se utilizan, nos llevan a una comprensión más clara del sistema. También podemos ver cambios e impactos a lo largo del tiempo. Se pueden entender las conexiones, las relaciones, así como las causas y los efectos. Recuerde que los datos provienen de algoritmos desarrollados por ingenieros que utilizan la Segunda Ley del Movimiento de Newton, un principio clave de la física: F = MA (donde F es Fuerza, M es Masa y A es aceleración). Esto deja claro lo importante que es conocer y medir los pesos del sistema.
Hemos visto y ahora entendemos que hay problemas relacionados con las pruebas de carga completa. Con carga completa, ahora sabemos que las mediciones observadas se ven afectadas por la variación de carga (incognoscible con pruebas de carga rudimentarias). Los efectos los vemos en ensayos realizados más arriba o más abajo del hueco del ascensor o también relacionados con la rigidez de los medios de suspensión. Estos efectos se mencionan para que puedan considerarse como parte de una acción correctiva. Las pruebas electrónicas con medidas algorítmicas precisas de masas y fuerzas de frenado reemplazan con creces las estimaciones amplias que obtenemos solo con una prueba de sobrecarga (el “peor caso” entendido desde hace mucho tiempo). Lo que hemos estado haciendo en las pruebas CAT5 hasta ahora (con pesas) no nos está brindando la sensación esperada de seguridad que creemos. Para ser claros, las pruebas de carga completa nos brindan muy poca y, como hemos demostrado, a veces información inexacta. Hay técnicos que piensan que el trabajo de llevar pesas a un edificio ocupado significa “trabajo” perdido para ellos. El uso de la tecnología, que es de lo que se ocupan los técnicos avanzados en ascensores, realmente significa que los ascensores se prueban mejor y se puede realizar un mantenimiento más significativo. Aquí es donde debe estar nuestro tiempo y esfuerzo.
Hace veinte o treinta años, aparecieron nuevas herramientas. Los técnicos de servicio y reparación centrados en los procesos los estaban probando. Se descubrió que algunos eran capaces de realizar mediciones estadísticamente precisas de peso (y por lo tanto de masas) y algunos (¿muchos?) no estaban bien diseñados y/o requerían una atención cuidadosa, tal vez imposible, para su uso; por lo general requerían pasos adicionales. Se encuentra que su precisión es de más o menos 30% o peor. No es el objetivo de este artículo revisar esos procesos, experiencias o incluso esas herramientas. Las malas experiencias frustraron el tipo de información técnica y validación de la que estamos hablando aquí. La revisión de 25 de A2013/B17.1 nos apuntó en esta dirección. El conocimiento esencial es que el peso/masa es importante, y ese es nuestro enfoque con este entrenamiento. Sigamos considerando los efectos e impactos de las variaciones de masa que ocurren después o fuera de la ingeniería y el diseño del sistema de ascensor original.
Poniendo nuestra discusión en términos operativos de campo, las funciones mecánicas que pueden medirse y registrarse (e investigarse más a fondo) incluyen la tracción (consulte la barra lateral No. 1), el frenado de la máquina y el frenado de emergencia, los impactos/efectos de un freno de parada de emergencia en los amortiguadores y parada de seguridad (normal con medios de suspensión colocados y ahora, con pruebas alternativas, catastrófica en caso de parada de emergencia si se pierden completamente los medios de suspensión) e impactos/efectos de una parada de emergencia sobre los topes. Es un hecho que el CWT ayuda a los seguros en las pruebas CAT5 con pesas. Este es otro apoyo directo para obtener mediciones de peso precisas. Con las pruebas electrónicas, un algoritmo nos dice exactamente la cantidad de “asistencia” de seguridad que proviene del CWT con cuerdas (o cinturones) intactos. Esa asistencia es efectivamente un efecto resorte. Con las pruebas electrónicas actuales, eso se puede medir y conocer. Muchos en la industria se sorprenden al descubrir que generalmente no hay suficiente fuerza de frenado en los dispositivos de seguridad para detener un automóvil en caída libre. Este es un hecho que no queremos que suceda y, afortunadamente, no sucede con frecuencia. Ahora tenemos una medida que nos lo señala.
Es fundamental conocer el peso de una cabina antes y después de una modificación. Esto ha sido una parte obligatoria del código durante décadas. Si cambia el peso de una cabina en 200 libras reemplazando un operador de puerta (generalmente más liviano hoy en día) o cambia el interior de la cabina (también generalmente menos, pero puede haber un aumento de peso), debe haber un ajuste calculado con el peso de el CWT. Es importante comprender y mantener un sobreequilibrio razonablemente correcto. El cambio afectará la masa del sistema y, por tanto, las fuerzas de tracción y frenado/detención. Afectará a todas las fuerzas necesarias mencionadas anteriormente. Nunca queremos comprometer (o peor aún, eliminar) los factores de seguridad que fueron diseñados originalmente en el sistema de ascensor (ver la barra lateral No. 2). Debemos mencionar que la masa adicional puede ser un problema con la carga del eje de la polea en una máquina motriz. seleccionar y configurar guías de rodillos y, muy importante, también seleccionar y dimensionar los dispositivos de seguridad. La ingeniería debe estar involucrada en todas estas situaciones.
La carga del sistema, específicamente la relación de equilibrio, afecta las corrientes del motor en los rangos de carga que el ascensor necesita para funcionar. Por ejemplo, algunos variadores VVVF (voltaje variable, frecuencia variable) utilizan carga para ajustar la salida/reducir la corriente al motor. Esto afecta la calidad de la conducción y la reducción de la corriente puede prolongar la vida útil de los componentes de la transmisión y de la máquina. Un experto de la industria sugirió esta referencia como ejemplo: Magnetek HPV900 APPENDIX-Adaptive Tune (hpv-900-series-2—ac-pm-tm7333-r22.pdf cmco.com).
Hemos tenido experiencia y discusión sobre la opción real de utilizar mediciones de corriente del motor para validar una carga equilibrada, e incluso utilizar un simple movimiento de la mano de la cabina del ascensor cuando está apoyado grillete con grillete con el CWT. Ambos son razonables y legítimos. Aún es necesario tener precaución para identificar y saber si hay impactos de fricción en juego (es decir, “fricción” de engranajes para elevadores con engranajes). Las medidas de peso reales no se dan automáticamente; Es posible realizar un cálculo correcto de la comparación de la corriente, pero el cálculo es un poco complicado y se pueden cometer errores. Los pesos determinados correctamente son una herramienta clave para validar y evaluar el rendimiento del sistema de ascensor.
Mientras reuníamos información para este artículo, se nos advirtió que, con un controlador de ascensor que sea lo suficientemente sofisticado, la información de carga y equilibrio debería estar disponible. Como se requiere un peso preciso y se utilizan sensores de carga, el método debe estar probado y a la altura de estos desafíos. Hasta hace poco, la disponibilidad de dispositivos fiables era difícil. Con este tipo de equipos, los pesos normalmente se controlan en un solo lado: el lado del automóvil. Usar dispositivos confiables para medir las tensiones de los medios de cuerda/suspensión (fuerza de carga) en cada lado y evaluar las diferencias es un enfoque más preciso. En el futuro, sabemos que las pruebas CAT5 en algunos ascensores nuevos o existentes tendrán el beneficio de contar con sensores de sobrecarga permanentes (diseño de donut) (tracción directa) en el lado de la cabina. Esto puede medir con precisión el peso del automóvil (en cualquier lugar durante un recorrido completo). Agregar sensores de donut en el lado CWT nos brindaría toda la información de carga necesaria de forma dinámica. Los pesos CWT normalmente no cambian, por lo que puede que esto no sea necesario. Sería fácil salir (probablemente una vez) para obtener la medición lateral del CWT para que se sepa y se asegure que es correcta (para fines de prueba) en el futuro.
Barra lateral n.° 1: La relación Eytelwein
por Tim Ebeling
El principio del ascensor accionado por cable se basa en la tracción. No en vano estos ascensores se denominan ascensores de tracción.
La tracción está definida por la relación de Eytelwein. Esto parece un poco complicado a primera vista, pero no lo es en absoluto. El lado derecho de la relación puede resultar un poco difícil. El número de Euler es la potencia del producto del coeficiente de fricción entre los cables y la ranura de la polea de tracción y el ángulo de enrollamiento del cable alrededor de la polea de tracción. En última instancia, lo que todo buen mecánico de ascensores sabe: cuanto más enrollado (por ejemplo, doble enrollado) tenga el cable alrededor de la polea de tracción, más tracción tendrá el sistema. Cuanta más fricción se genera, por ejemplo mediante ranuras en V con un corte entre el cable y la ranura de la polea de tracción, más tracción tiene el ascensor. No necesitamos preocuparnos mucho por esta parte de la ecuación porque el lado izquierdo de la relación es mucho más simple. Dice que la relación entre las masas del contrapeso y la cabina vacía o la relación entre la cabina completamente cargada y el contrapeso debe ser menor o igual que el lado derecho de la ecuación.
Ecuación de Eytelwein
¡Esto significa que la tracción se define en última instancia por la relación entre las dos masas! Durante la construcción del ascensor se especifican estas masas y se especifican las correspondientes ranuras de la polea de tracción, número de cables, ángulo de enrollamiento, etc. Es fácil imaginar lo que sucedería si, por alguna razón, esta masa ya no se corresponde con el diseño original, por ejemplo porque el contrapeso de cemento se ha secado o la cabina tiene nuevos accionamientos de puertas o revestimientos, etc. El sistema de ascensor modificado requiere una tracción diferente (ya que la relación de masas ha cambiado, es decir, el lado izquierdo de la relación). Pero nadie cambia el número de cables, el tipo de polea de tracción, el ángulo de enrollamiento ni nada parecido. Esto puede resultar fácilmente en una condición operativa peligrosa. ¡Es obvio por qué es tan importante conocer la masa real!
Tim Ebeling es ingeniero jefe y socio gerente de Henning GmbH de Schwelm, Alemania.
La información aquí cubierta nos muestra las muchas posibilidades relacionadas con las masas de los sistemas de ascensores desde el principio y luego a través de la física y las leyes del movimiento.
Para terminar, quiero brindar aquí lo siguiente.
Barra lateral No. 2: Desastre evitado
Al medir masas antes de las pruebas, podemos observar adecuadamente las clasificaciones de ingeniería de los dispositivos que se van a probar antes de realizar pruebas con resultados dañinos. El sistema electrónico ELVI 2 CAT5 me impidió realizar una serie de pruebas que podrían haber devastado una instalación si hubiéramos utilizado el método de pesa de prueba convencional. Medimos la masa del contrapeso del ascensor de servicio en un edificio de oficinas del centro de la ciudad y resultó que era de más de 12,000 10,000 libras, mientras que el amortiguador solo tenía una capacidad nominal de XNUMX XNUMX libras. Esta información, cuando se transmitió a un agente de soporte técnico, provocó una revisión de ingeniería de los 13 ascensores del complejo. El ingeniero me preguntó las masas de todos los vagones y contrapesos, y lo que descubrió fue alarmante. Resulta que un contratista externo modificó los pesos de las cabinas de gran y baja altura con respecto a su peso de diseño en algún momento entre los años 1988-2015. En 2015 se inició una modernización completa de los 13 dispositivos. Sin embargo, cuando el contratista del ascensor presentó los criterios de diseño a su departamento de ingeniería, no midieron físicamente las masas. Simplemente utilizaron los pesos de diseño de los planos de instalación, asumiendo que nada había cambiado. Esto resultó ser un gran descuido, ya que el peso de diseño original del automóvil era más de 1,000 libras menos que la masa medida real. El ingeniero me informó que, debido a esta información perdida durante las etapas de diseño, las vigas de la máquina en el edificio alto no estaban clasificadas para la nueva máquina que se seleccionó y necesitaban ser reforzadas con refuerzos atornillados en su lugar cada nueve pulgadas a lo largo de la viga. Se suponía que las máquinas de poca altura utilizaban muy pocos cables de elevación, lo que provocaba que la presión en las ranuras fuera demasiado grande y explicaba en parte por qué los cables llegaban a las etapas de rechazo antes de lo esperado. Por último, el ascensor de servicio, el ascensor más importante del edificio y el ascensor que motivó la revisión, era el que necesitaba más obras. Este ascensor tenía un diseño único. Me dijeron que era único en el país. Este dispositivo es una tracción en el sótano con la sala de máquinas debajo del foso y una disposición de cable de doble envoltura 2:1 completa con una máquina sin engranajes que soporta una capacidad de 6500 lb. Este elevador de servicio, me dijo el ajustador, durante la inspección de aceptación inicial dobló la plataforma durante una prueba de amortiguación de cabina a plena carga y velocidad máxima. Luego, el personal de campo tuvo que reemplazar la plataforma y reforzarla con múltiples tramos de canal C soldados en la parte inferior. Esto obviamente aumentó el peso del coche. Para mantener el consumo de corriente del motor por debajo de la placa de identificación, agregaron peso adicional al marco del contrapeso, sin medir nunca el nuevo peso completo del contrapeso o del automóvil. Cuando medí las masas de este coche y el contrapeso y se las envié a los ingenieros, la lista de trabajo era asombrosa. Esto era una gran preocupación, considerando que este auto había estado funcionando así durante más de 30 años. Los ingenieros nos dijeron que era necesario reemplazar el amortiguador del contrapeso y que los sistemas de seguridad del automóvil debían actualizarse a un modelo que pudiera soportar el peso adicional. Ahora bien, si simplemente hubiera puesto la carga en el automóvil e intentado estas pruebas, o peor aún, estos dispositivos de seguridad debían funcionar en una falla catastrófica de la vida real, los resultados finales habrían sido devastadores. -Nombre omitido (ajustador de un contratista de servicios de ascensores)
“Reimpreso de ASME A17.1-2022/CSA B44-22, con autorización de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos. Reservados todos los derechos."
8.6.11.10.3 Procedimiento del método de prueba alternativo. El método de prueba alternativo deberá:
(a) incluir requisitos para obtener y verificar las masas de la cabina y del contrapeso si es necesario para la prueba
(b) tener un documento de procedimiento que
(1) define el rango de equipo permitido y las limitaciones con respecto al uso
(2) establece criterios de monitoreo y calibración para herramientas o dispositivos de medición según corresponda
(3) define el procedimiento de configuración de la prueba
(4) proporciona instrucciones sobre cómo interpretar los resultados y correlacionarlos con criterios de aprobación-reprobación
(c) describir cómo correlacionar los resultados de las pruebas sin carga con los resultados previamente adquiridos con carga completa y sin carga, si es necesario para el método de prueba
(d) estar incluido en el MCP [ver 8.6.1.2.1(a)]
(e) incluir la información requerida por 8.6.1.2.2(c)(2) cuando corresponda
(f) requerir un informe conforme a 8.6.11.10.4
8.6.11.10.4 Informe del método de prueba alternativo. El informe del método de prueba alternativo deberá:
(a) identificar la herramienta de prueba alternativa (marca/modelo) utilizada para realizar la prueba
(b) identificar la empresa que realiza las pruebas, los nombres del personal que realiza y presencia las pruebas y las fechas de las pruebas
(c) contener todas las impresiones requeridas o registros de las pruebas requeridas para demostrar el cumplimiento de los requisitos de prueba que se recopilaron durante una prueba de aceptación
(d) identificar qué resultados de la prueba de referencia se utilizarán para futuras evaluaciones de cumplimiento si es necesario para el método de prueba
(e) registrar las masas del automóvil y del contrapeso que se obtuvieron según 8.6.11.10.3(a) durante la prueba de aceptación y durante cualquier prueba posterior de Cat 5 si así lo requiere el método de prueba.
(f) contener todos los resultados posteriores de Cat 5 con conclusiones de pasa-falla con respecto al cumplimiento del Código
(g) permanecer en el sitio o estar disponible para el personal del ascensor y la autoridad competente
ASME A17.1-2019/CSA B44-19, con autorización de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos. Reservados todos los derechos.
2.24.2.3.5 Placa de datos de sobrepeso de contrapeso. El rango de sobrepeso de contrapeso máximo y mínimo diseñado que se requiere para cumplir con los requisitos de tracción de 2.24.2.3.1, 2.24.2.3.2 o 2.24.2.3.3 se debe proporcionar en una placa de datos. Esta placa de datos deberá ser integral o adyacente a la placa de datos requerida en 2.16.3. Cuando esta placa de datos esté adyacente a la placa de datos requerida en 2.16.3, el material y las marcas deberán ajustarse a 2.16.3.3.
NOTAS:
(1) El porcentaje de sobrepeso del contrapeso es el porcentaje de la capacidad nominal de un ascensor en el que el contrapeso es más pesado que la cabina.
(2) El rango de sobrepeso porcentual del contrapeso se refiere a los límites superior e inferior, expresados como un porcentaje de la capacidad nominal del ascensor, en los que el contrapeso es más pesado que la cabina.
Preguntas de refuerzo del aprendizaje
Utilice las siguientes preguntas de refuerzo del aprendizaje para estudiar para el Examen de evaluación de educación continua disponible en línea en Libros de ascensor o en la p. 115 de este número.
- ¿Cuáles son los factores que afectarán la medición precisa de los pesos del sistema de ascensores? ¿Cómo se utilizan y entienden estos pesos durante el mantenimiento de un ascensor?
- ¿Cuáles son las tres partes principales y claves de la masa del sistema de ascensor? ¿Es diferente un ascensor de tracción respecto a un ascensor hidráulico?
- ¿Puede explicar exactamente cómo se calcula el sobreequilibrio CWT en un ascensor de tracción? ¿Qué importancia tiene esta medida?
- ¿Puedes explicar los impactos de la fricción en un ascensor de tracción? No se trata aquí, pero ¿crees que la fricción entra en juego con un ascensor hidráulico?
- ¿Puedes explicar las diferentes formas en que el peso y la masa (conceptos y medidas) afectan el funcionamiento seguro de un ascensor?




