¿Qué tan “igual” debe ser la tensión igual al instalar o ajustar los cables de elevación del elevador?

Este documento analiza la precisión con la que se deben medir los cables de izado para lograr un desgaste mínimo y una vida útil máxima.

Existe una diferencia de opinión entre los instaladores sobre qué tan iguales deben ser las tensiones de los cables de izado para lograr el mejor rendimiento. Algunos creen que el pulgar de un ingeniero es una herramienta adecuada para juzgar cuándo se ha logrado la misma tensión; otros prefieren hacer vibrar la cuerda como la cuerda de un arco y comparar la frecuencia de las oscilaciones; otros, nuevamente, optan por utilizar una herramienta diseñada para el trabajo. Todos estos métodos lograrán un resultado, pero no necesariamente el óptimo que se requiere. Entonces, ¿qué tan “igual” debe ser la tensión del cable del polipasto? ¿Con qué precisión se debe medir para desgaste mínimo y vida máxima de la cuerda y polea durante el funcionamiento normal del ascensor?

Se ha invertido una cantidad considerable de tiempo y esfuerzo en diseñar un esquema diseñado para satisfacer las demandas de los ascensores en un edificio en particular: ¿Qué tipo de automóviles? ¿Qué tamaño? Cuantos se necesitan? ¿Y a qué velocidad deben viajar? Luego, la información se proporciona a los ingenieros de ventas para determinar el tamaño de un automóvil para la carga requerida, el tamaño y la cantidad de cables de izado para soportar la carga suspendida y la máquina para mover la carga a la velocidad requerida.

Todo lo que se mueve está sujeto a natural úsese y tírese. Minimizar la tasa de desgaste es de suma importancia. Antes de poder tomar una decisión sobre el grado de precisión de las tensiones de los cables de elevación, es importante comprender cómo funciona el sistema de tracción. El coche es movido por los cables de elevación. Los cables de elevación se colocan en ranuras en una polea de tracción que los sujetan cuando el automóvil se detiene, para evitar un mayor movimiento. Este agarre también mueve el automóvil cuando se gira la polea de tracción.

Para determinar la velocidad de desplazamiento, se debe determinar la distancia que recorre el automóvil por cada revolución de la polea de tracción. Para usar la fórmula 2hr (la circunferencia de un círculo) para calcular la distancia recorrida por revolución de la polea de tracción, primero debemos establecer dónde está “r”, la distancia desde el eje de la polea. Cuando se coloca una cuerda en una ranura de cuerda, un lado de la cuerda está más cerca del eje de la polea que el otro lado de la cuerda, por lo que el centro de la cuerda se usa para determinar "r". Es importante destacar que si se colocan cables de diferentes diámetros en ranuras de cable adyacentes, viajarían distancias diferentes entre sí cuando se gira la polea.

Considere lo que sucedería si esta situación ocurriera al levantar el automóvil y bajar el contrapeso. Las posibilidades incluyen:

• La cuerda con el diámetro más grande en el lado del automóvil viajará más lejos que las otras cuerdas al izar y, en última instancia, tomará toda la carga del automóvil.
• Las otras cuerdas del lado del automóvil se aflojarán al izar. 
• El arco de contacto con la polea de tracción se perderá en estas cuerdas flojas y se reducirá la tracción en las cuerdas.
• La cuerda con el diámetro más pequeño en el otro lado de la polea de tracción retardará el contrapeso al bajar y finalmente tomará toda la carga del contrapeso.
• Las otras cuerdas del lado del contrapeso se aflojarán al bajar.
• El arco de contacto con la polea de tracción se perderá en las cuerdas flojas y también la tracción disponible en esas cuerdas.
• Cuando se haya perdido suficiente tracción, las cuerdas tensas del lado del automóvil se deslizarán hacia atrás y las cuerdas tensas del lado del contrapeso se deslizarán hacia adelante hasta que se recupere la tracción.
• Este deslizamiento de las cuerdas, (que no necesariamente estarán al mismo tiempo), será similar a cortar la polea de tracción con una hoja de sierra para metales. Esto creará un desgaste excesivo en la cuerda y la ranura de la polea, donde la cuerda está en contacto con la polea de tracción.
• Las ranuras del cable dejarán de ser concéntricas y adquirirán una forma poligonal a lo largo del eje de la polea, y establecerán vibraciones, etc., en la cabina a medida que gira la polea de tracción.
• Esta situación es muy dinámica y continuará ocurriendo hasta que se instalen nuevos cables y se vuelvan a cortar nuevas ranuras en la polea de tracción o hasta que se reemplace la polea.

Colocar cables de diferentes diámetros en la misma polea de tracción es un problema, por lo que todos los cables deben tener el mismo diámetro. Algunos proveedores de cables garantizarán que un conjunto de cables serán todos de la misma especificación y diámetro a lo largo de toda la longitud de los cables, con la misma tasa de desgaste y estiramiento por unidad de longitud, etc. El proveedor de poleas garantizará que las ranuras del cable son perfectos en todos los sentidos. Las cuerdas se estiran cuando se les aplica una carga, como todos sabemos, y la cuerda actuará igual que un resorte, dentro de sus límites elásticos. Las cuerdas no solo se alargan a medida que aumenta la carga aplicada.

Considere lo siguiente:

• La longitud de la cuerda es "L"
•  El volumen de la cuerda es "V" y es igual a "L" multiplicado por el área ("A")

V = LxA

Si se agregan cifras al cálculo, quedará claro lo que le sucede a una cuerda cuando se estira. La masa de la cuerda no cambia.

Supongamos que la cuerda original "L" era 6, la A era 4 y la V era 24.

24 = 6 x 4

Si la cuerda L se aumenta a 8, entonces

24 = 8 x 3

Si la L se incrementa aún más a 12, entonces

24 = 12 x 2

Ahora resulta obvio que el área de la cuerda se vuelve más pequeña a medida que aumenta su longitud debido al estiramiento. El área de la cuerda es hr2 y "h" es un valor constante, por lo que "r" debe haber cambiado. El diámetro de la cuerda es igual a 2r, por lo que, a medida que la longitud de la cuerda se alarga debido a la carga, su diámetro se reducirá. Por lo tanto, se deduce que todos los cables deben tener la misma carga (tensión) aplicada para evitar un desgaste excesivo de la polea y del cable.

El siguiente problema es determinar cómo lograr la misma tensión de la cuerda. Una cosa es segura: no se puede lograr utilizando un solo instrumento. Es posible que uno pueda acercarse, pero probablemente tendrá que darse por vencido debido al tiempo que lleva. Si se puede lograr con un calibre, ¿por qué todavía hay un problema con las tensiones de la cuerda?

Los calibres que fueron diseñados para pesar cargas se utilizan a veces para igualar las tensiones de los cables. Estos medidores no pueden lograr la precisión requerida. No es necesario conocer el peso de la carga suspendida al igualar las tensiones del cable, pero las tensiones deben ser iguales independientemente.

La carga suspendida está soportada por todos los cables de izado, por lo que el ajuste de cualquier cable afectará a todos los cables restantes. A menos que uno pueda ver lo que está sucediendo con la cuerda que se está ajustando y las otras cuerdas al mismo tiempo, entonces no será posible lograr la precisión requerida.

Cuando se instalan cables de izado, es una práctica normal dejar los pernos de anclaje del cable con el máximo ajuste disponible en el futuro. Esto es necesario para el acortamiento de la cuerda después de un estiramiento permanente de la cuerda y la pérdida de arrollamientos. Normalmente no sería posible aflojar una cuerda. En una situación como esa, la cuerda más tensa no debería requerir ajuste. Si las cuerdas restantes se pueden ajustar para que tengan la misma tensión que la cuerda más tensa, todas las cuerdas serán iguales. Es importante ajustar las cuerdas del coche y del contrapeso antes de girar la polea de tracción por primera vez.

Los cables de izado se fabrican retorciendo alambres de acero en una hebra y luego torciendo las hebras en una cuerda. Cuando un cable de izado se somete a una carga, intentará desenroscarse, lo que alteraría inmediatamente las tensiones del cable. Si se deja desenrollar, el resultado final sería una falla catastrófica de la cuerda. Se pueden usar cuerdas preformadas o los pernos de anclaje de cuerda atados con cuerda de cáñamo / nailon para evitar que las cuerdas se desenrollen. Los bloques de madera para cuerdas, que se colocan en las cuerdas a aproximadamente 1 metro de distancia de la placa de enganche, a veces se utilizan en las instalaciones, pero requieren una gran distancia de avance por encima del coche y el contrapeso.

Como los cables de elevación solo se pueden ajustar uno a la vez, no es necesario utilizar más de dos medidores de tensión del cable para lograr resultados precisos. Los dos medidores deben ser idénticos en fabricación y producir las mismas lecturas para la misma carga. El medidor de tensión de cuerda Drucegrove Equator® se ha fabricado específicamente para esta función.

Esto se puede comprobar colocando ambos calibres en la misma cuerda. Es posible que se requiera un ajuste en el sitio para garantizar que ambos muestren el mismo resultado. No ajuste los medidores después de la calibración. Los medidores de tensión de cable no necesitan medir la carga en los cables de elevación, las tensiones deben ser todas iguales independientemente de la carga. Cambiar la tensión en una cuerda no altera el peso de la carga suspendida; solo altera las tensiones en las cuerdas restantes.

Usando la cuerda más tensa como referencia, coloque el segundo calibre en una cuerda adyacente y ajuste esta segunda cuerda para obtener la misma lectura del calibre que en el calibre de referencia. Las dos cuerdas ahora deben tener la misma tensión. El segundo calibre ahora se puede mover a una tercera cuerda y esa cuerda se puede ajustar si es necesario. Cualquier cambio en la tensión de esta cuerda afectará a las dos primeras cuerdas por igual, por lo que ahora tres cuerdas tendrán la misma tensión. Este proceso se repite para todas las cuerdas restantes. Cuando se hayan ajustado todas las cuerdas en un lado de la polea de tracción, se debe repetir el procedimiento para ajustar las cuerdas en el otro lado de la polea de tracción. Una vez que se hayan ajustado los cables de la cabina y los de contrapeso, es aconsejable mover la cabina a través del hueco del polipasto durante un viaje de ida y vuelta y volver a comprobar las tensiones de los cables del polipasto.

Con cuerdas 2: 1 o más, es posible que se requiera más de un viaje de ida y vuelta. Una vez que las tensiones de las cuerdas son iguales, no importa qué carga se coloque en el automóvil, ya que todas las cuerdas soportarán el mismo porcentaje de esa carga. Obviamente, las tensiones aumentarán con un aumento de la carga, pero siempre serán iguales.

Ahora, considere el escenario en el que tanto el automóvil como las cuerdas de contrapeso tienen tensiones iguales. Suponiendo que el automóvil está vacío y la carga del contrapeso suspendido es mucho mayor que la carga del automóvil suspendido, los cables de elevación del lado del automóvil de la polea de tracción tendrán un diámetro mayor que los cables de elevación del lado del contrapeso de la polea de tracción. . Cuando el automóvil izado y las cuerdas del automóvil hayan pasado por encima de la polea de tracción, el cambio en la carga de la cuerda hará que las cuerdas se estiren y se deslicen por las ranuras de la cuerda.

Esto se conoce como "fluencia" y es inevitable. La fluencia es la causa del desgaste natural del cable y la polea, y es el mismo en toda la periferia de la ranura del cable. No afecta la calidad de marcha. Al bajar el carro vacío ocurre una situación similar, esta vez las cuerdas se arrastrarán por las ranuras de las cuerdas. La cantidad de fluencia depende totalmente de la diferencia de carga entre el automóvil y el contrapeso. No debe haber fluencia en condiciones de carga equilibrada. Si hay evidencia de fluencia bajo condiciones de carga balanceada, entonces puede haber un problema serio con la tracción disponible. El deslizamiento de la cuerda puede ocurrir si la aceleración, la desaceleración o el frenado son demasiado severos, especialmente en movimientos de subida o bajada de un vehículo vacío.