Estimación de la vida útil de los cables de los ascensores.

Resumen

por el Dr. M. El Messiry

El objetivo de este artículo es encontrar la relación entre la vida útil calculada del cable de acero DRAKA-25DT, incluyendo sus características físicas importantes como el diámetro, el factor de seguridad (SF) y el número de viajes completos y la forma de las ranuras en la polea de tracción, es decir, la forma (V) y su ángulo (), o forma semicircular con ángulo socavado (). Además; la densidad de uso en la edificación, que varía entre muy ligera…. hasta una densidad muy pesada según (norma BS EN ISO 25745-2), el número de flexiones (viajes completos de ida y vuelta) después de las cuales se debe reemplazar la cuerda.

1. Introducción

Las inspecciones periódicas, que llevan a cabo personas competentes, consideran hasta ahora el método básico para sustituir los cables de suspensión de los ascensores. La inspección da datos claros sobre el desgaste ocurrido en las cuerdas. 

Los datos incluyen:

La reducción máxima permitida del diámetro nominal de los cables, los criterios de rotura de los cables, los cables que presentan rugosidad, la rotura de los cables de la corona por torón tendido,

Métodos de distribución de rotura de cables (rotura desigual, lado a lado… etc.).

Suponiendo que existe una relación entre la flexión de la cuerda (correspondiente a los viajes completos de ida y vuelta), la relación de suspensión de las cuerdas (1:1) o (2:1), el ciclo de trabajo de operación, la densidad de uso (incluidos los tipos de edificio), tipo de urdimbre de la cuerda (simple o doble), se puede obtener una estimación matemática en forma de tablas adjuntas.

2- Número de viajes completos/día, categoría de uso      

El número de viajes completos por día depende de la categoría de uso (que varía de (1) a (5), correspondiente a una intensidad de uso muy baja hasta muy alta, respectivamente.

3- Estimación de la vida útil de los cables de acero.

3-1 Vida útil del cable de acero relacionada con la densidad de uso

La relación entre la vida útil de la cuerda y la categoría de uso (densidad de uso) se muestra en la tabla (3). El diámetro nominal de la cuerda es (8 mm) y el factor de seguridad es igual (12). La polea de tracción tiene una ranura en forma de V dura, con un ángulo de ranura ( = 40°). El número real de viajes completos se proporciona en la figura de fabricación [1-(a)].

3-2 Efecto del factor de seguridad en la vida útil del cable

Los cálculos se realizaron con la misma condición mencionada en (3-1), excepto que el factor de seguridad cambió de (12) a (16). Los resultados del cálculo se muestran en la tabla (4), todas las columnas de la tabla (4) son típicas como en la tabla (3), excepto las dos últimas columnas (el número real de viajes/año y la vida útil de la cuerda). Los resultados del cálculo se dan en la tabla (4).

3-3 El efecto de la forma de la ranura en la vida útil de la cuerda

Los cálculos se llevan a cabo con las mismas condiciones en los puntos (3-1) y (3-2), excepto que la forma de las ranuras cambia de forma dura (V) con ángulo de ranura ( = 40°) hasta forma semicircular dura con ángulo rebajado ( = 97°). El resultado de los cálculos figura en el cuadro (5) y en la figura [1(a), (b)].

Notas sobre la tabla (3):

* El número total real de viajes completos después del cual se reemplaza la cuerda debe ser proporcionado por el fabricante.

Nota 1): El valor anterior está valorado para cuerda con espesor (8) mm tipo (DRAKA-25DT).[3]

Nota 2): Relación de suspensión (1:1), urdimbre simple.

Nota 3): Factor de seguridad de la cuerda igual (12), (SF = 12).

Nota 4): La forma de la polea de tracción es "dura (V) con ( = 40°).

Nota 5): Número estimado de viajes completos/año = (Nº de viajes/día) X (días laborables/semana) X (52).

Nota 6): El número total real de viajes completos después del cual se reemplaza la cuerda debe ser proporcionado por el fabricante.

Nota 7): La vida útil aproximada = (Número real de viajes completos/Número de viajes completos por año)

Nota de la tabla (4):

Todas las notas de la tabla (3) son iguales, excepto que el factor de seguridad (SF) toma dos valores (12) y (16) para evaluar el efecto del factor de seguridad en la vida útil de la cuerda.

Categoría de uso Densidad de uso	Número real de viaje completo (fabricación)		tiempo de vida de la cuerda
	(Forma V, = (40)°	Semicircular con socavado () = (97)°	(Forma V,   = (40)°	Semicircular con socavado () = (97)°
(1) Muy bajo	269227	411754	~ (16) años	~ (24) años (6) meses
(2) Bajo			~ (6) años (5) meses	~ (6) años (10) meses
(3) Medio			~ (2) año (8) meses	~ (4) años
(4) Alto			~ un año, un mes	~ un año (8 meses
(5) Muy alto			~ (6) meses	~ (10) meses

Nota de la tabla (5):

Todas las notas debajo de la tabla (3) son iguales, excepto que la forma del surco es (V) con ( = 40°), y semicircular con socavado ( = 97°).

El factor de seguridad es igual (16).

4. Resultados y discusión

De los resultados anteriores se puede observar que:

(A) La vida útil de la cuerda depende de la densidad de uso del tipo de edificio (varía desde muy baja…. hasta muy alta), es decir, sus valores varían desde aproximadamente (9) años…. hasta (4) meses respectivamente.

(B) Al aumentar el factor de seguridad, el tiempo de vida aumenta, como se muestra en la tabla (4), este aumento puede ser aproximadamente el doble en las categorías de uso (1), (2), (3) correspondientes a densidad de uso muy baja, baja y media respectivamente. . Pero en densidades de uso alta y muy alta la diferencia en la vida útil de los cables no es significativa, por lo que el coste del cable es el factor de elección del tipo de cable.

(C) El efecto de la forma de la ranura en la polea de tracción, ya sea en forma dura (V) con ángulo ( = 40°) o semicircular con ángulo rebajado ( = 97°), la vida útil de la cuerda (tabla(5)) es la siguiente:

(1) En las categorías de uso bajo y muy bajo, el efecto se puede observar claramente en la vida útil de la cuerda, que se acerca aproximadamente al doble cuando se utiliza una ranura con un ángulo semicircular recortado en comparación con las de forma (V).

(2) Pero en categorías de uso muy altas, la diferencia entre la vida útil de la cuerda no es significativa.

(D) Los fabricantes de cables deben proporcionar al instalador del ascensor datos completos sobre el número de curvaturas (correspondiente al número de recorridos completos) de sus producciones, ya sea para su uso en ranuras que tienen forma de (V), o aquellas utilizadas en semicírculo con socavado.

5- Conclusión

Este artículo presenta un modelo matemático para estimar la vida útil aproximada de un cable, dependiendo de las características físicas del cable, la categoría de uso y el funcionamiento del ascensor. El instalador puede utilizarlo como valor de referencia para la sustitución del cable.

Pero la inspección realizada por personas competentes sigue siendo el método básico y necesario para determinar cuándo se debe reemplazar el cable.

Referencias:

• 1-BSI (2015) BSEN ISO 25745-2:2015- Rendimiento energético de ascensores, escaleras mecánicas y pasillos rodantes. Cálculos y clasificaciones energéticas para ascensores (Londres-British Standard Institution).
• 2- Sistemas de Transporte de Edificios Guía CIBSE: 2015.
• 3- Ficha Técnica DRAKA-GUSTAV WOLF (DKAKA-250DT)