Está en el ritmo

En esta plataforma de lectores, su autor enfatiza que la cuerda prefiere una ranura en U.

Ya sea en el béisbol cuando un bateador está "en el surco" y parece estar aplastando la pelota, o un golfista que tiene su "ritmo de putt" y agota cada putt, estar en el surco es donde uno ama estar. Cuando se trata de cuerdas, esta afirmación tiene algunos calificativos. Una cuerda no solo prefiere una ranura en U, sino que prefiere una ranura en U redonda, con un radio un 6% más grande que el del diámetro nominal de la cuerda. Si ese no es el caso, podemos comenzar a calcular el aplastamiento de la cuerda, en lugar de la bola, y el drenaje de la vida útil de la cuerda en lugar de los putts. Los efectos de las ranuras más agresivas, como las ranuras en V y las ranuras en U socavadas, no son desconocidos, y uno debe comprender los efectos, tanto los beneficios como el costo, de usar estos tipos de ranuras agresivas. Antes de que podamos discutir cualquier cálculo, primero veamos algunos de los diferentes tipos de surcos que se usan hoy en día y las razones detrás de su uso.

En primer lugar, con el espacio cada vez más caro, se han hecho esfuerzos para consumir menos en las salas de máquinas de los ascensores, lo que se evidencia en la cantidad de ascensores sin sala de máquinas (MRL) que se utilizan en la actualidad. Este deseo de ocupar menos espacio ha llevado a máquinas más pequeñas, que liberan espacio pero no sin costo. Cuando se examinan los requisitos de par de una máquina grande (que pueden correlacionarse directamente con el consumo de energía) frente a los de una máquina más pequeña, es fácil ver que la máquina más pequeña requiere menos par y, por lo tanto, menos consumo de energía, lo cual es positivo pero , nuevamente, no sin un costo.

Con el fin de examinar el par, considere que el "tamaño de la máquina" es el mismo que el "tamaño de la polea de tracción". La definición básica de torque es ", " en el cual  = par, r = radio, F = fuerza y  = el ángulo entre F y lo que se conoce como el "brazo de momento". En un elevador de tracción, uno puede considerar  ser igual a 90 ° y, dado que el , podemos decir , o torque necesario, es igual al radio de la polea de tracción multiplicado por la fuerza requerida. A partir de ahí, se puede ver que a medida que el radio se hace más pequeño, se reduce el requerimiento de torque. Esto es positivo ya que se relaciona con el tamaño del motor, pero ¿qué le ha hecho esto a la tracción del sistema? Con una polea más pequeña y, por tanto, un arco de contacto reducido entre el cable y la polea y la necesidad de lograr la misma tracción disponible, hay que aumentar la presión entre el cable y la polea, es decir, la presión de la ranura. Esto se puede hacer recortando la ranura en U o utilizando una ranura en V. El efecto práctico de cortar la ranura en U o usar una ranura en V es que el cable ya no está completamente soportado en la ranura en U y hay menos área del cable en contacto con la polea. Si tenemos las mismas cargas distribuidas en un área más pequeña, es fácil ver cómo aumentaría la "presión de la ranura".

Al comprender algunas de las razones detrás del deseo o la necesidad de tener estas ranuras más agresivas, ahora podemos ver algunos métodos para calcular el número de curvas que se pueden esperar con los diferentes tipos de ranuras, así como un método para igualar uno. curva de una ranura "agresiva" a la de una ranura en U redonda completa. Una vez hecho esto, podemos evaluar el lado del costo de la ecuación para ver si el beneficio vale el costo, o al menos comprender cuáles deberían ser nuestras expectativas.

Primero, veamos la ecuación estándar que utilizan muchos en la industria. Se conoce comúnmente como "Ecuación de la vida de Feyrer", que fue desarrollada por el profesor Klaus Feyrer de la Universidad de Stuttgart en Stuttgart, Alemania. A continuación se muestra la ecuación básica para determinar el número de curvas simples que se pueden esperar:

Hay varios factores que deben tenerse en cuenta al utilizar las ecuaciones de Feyrer, pero no se discutirán en profundidad aquí. En su lugar, nos centraremos en un factor al que Feyrer se refiere como el "factor de resistencia", conocido como  y pertinente a la ranura de la polea. Estos factores de resistencia son factores que, cuando se multiplican por el número calculado de curvas obtenido de la ecuación de vida útil de Feyrer, producen un número corregido de curvas esperadas.

 es el factor que describe el efecto que tiene el diseño de la ranura en la vida útil del cable. Como se mencionó anteriormente, un cable prefiere operar en una ranura que tiene un radio 6% más grande que el diámetro nominal del cable de izado. Esto se ve cuando uno mira los factores para los distintos tamaños de ranuras en U estándar.

La siguiente tabla muestra los factores para tales ranuras.

Si examinamos el  factor para una ranura que es un 6% más grande que la cuerda nominal, , veremos que el valor de  es 1.0. Para verlo de otra manera, si uno ha calculado la vida esperada en una instalación dada en 1,000,000 (1 millón) de curvas, aplicar el  factor, uno simplemente multiplicaría el número calculado de curvas por el factor para obtener el "número corregido de curvas", es decir, 1,000,000 x 1.0 = 1,000,000. Podemos ver que la base para el factor de ranura es la ranura en U redondeada completa un 6% más grande. Si esta misma instalación dada tuviera una ranura que fuera, por ejemplo, un 10% más grande, la vida útil se reduciría. Aunque sigue siendo una ranura en U redonda completa, la cuerda no está soportada como debería y el número corregido de dobleces sería 1,000,000 x 0.79 = 790,000 dobleces. Aunque no forma parte de los factores de ranura redonda proporcionados como parte de la investigación de Feyrer, y el hecho de que la mayoría de los cables se producen un poco más grande que su valor nominal, se cree que cualquier ranura en U redonda que sea inferior al 6% del diámetro nominal del cable. también tendrá un efecto negativo en la vida útil de la cuerda.

Manteniendo la misma instalación dada con 1,000,000 de curvas calculadas, veamos cómo cambiar el tipo de ranura a una socavación. Esto puede ser necesario, como se indicó anteriormente, debido al requisito de tracción. Los factores para esta geometría de ranura se desarrollaron desde 75 ° hasta 105 ° en incrementos de 5 °, como se muestra a continuación.

Realizando el mismo cálculo que antes, pero con una ranura en U rebajada de 90 °, se obtendrán los siguientes resultados: 1,000,000 x 0.20 = 200,000, o una reducción del 80% en la vida útil de la cuerda frente a una ranura en U redonda. En algunos casos, debido a los requisitos de tracción, es necesario llegar hasta un socavado de 105 °. En estos casos, se calcularía 1,000,000 x 0.066 = 66,000 viajes, o más de una reducción del 93% en la vida útil del cable.

El surco final que veremos es el surco en V. Este tipo de ranura tiene el beneficio de generar la máxima tracción cuando es nuevo o si está lo suficientemente endurecido como para evitar la pérdida de su forma, pero también tiene el mayor costo asociado. Si la tracción se puede lograr con una apertura de 45 °, entonces el costo es "solo" el 75% de la vida útil de la cuerda, pero si tuviéramos que ir al extremo de 35 ° V, calcularíamos (nuevamente con lo mismo dado instalar) 1,000,000 x 0.054 = 54,000 curvas, o una reducción del 94.6% en la vida útil.

Otro método para observar el efecto que los perfiles o formas de las ranuras tienen en la vida útil de la cuerda es equiparar el número de curvas en una ranura agresiva, socavada o en V, con la cantidad de curvas que se necesitarían para causar el mismo "daño". si la flexión tuviera lugar en una ranura en U redonda completa o "poleas equivalentes". Según Lubomir Janovsky, se puede evaluar un sistema calculando la cantidad de curvas equivalentes si el perfil fuera de nuevo un 6% más grande que una ranura en U nominal completa.

La siguiente ecuación se puede utilizar para calcular el número equivalente de poleas: . El valor de  se puede seleccionar de la siguiente tabla. Por ejemplo, si miramos la última ranura en V que se consideró en los factores de resistencia anteriores, 35 °, seleccionaríamos 18.5 como valor para .

El  es la relación entre la polea de tracción y la polea deflectora promedio. los  es el número de deflectores con curvas simples, y el  es el número de deflectores con curvas inversas. Este método se muestra fácilmente con un ejemplo utilizando el sistema simple a continuación.                                 

Considere las siguientes variables:

La polea de tracción tiene una ranura en U redonda de 24 pulg.

La polea del deflector mide 20 pulg. ya que estamos equiparando a una ranura en U redonda equivalente.

  La polea de tracción mide 24 pulg. 

Solo una polea deflectora, por lo que no es necesario promediar. Si hubiera múltiples poleas deflectoras con diferentes diámetros, simplemente se tomaría el promedio como el

 . Solo hay un deflector con una simple curva.

      . No hay deflectores con curvas inversas.

Si conectamos estos valores en la porción apropiada de la ecuación, el cálculo arroja un resultado de 3.074 poleas equivalentes. Uno puede preguntarse: "Si la polea motriz y el deflector son ranuras en U redondas, ¿por qué los resultados no fueron 2?" La razón de esto es que la polea del deflector es más pequeña o más apretada, con una curva que tiene lugar en el deflector. Uno ve esto en la porción del cálculo y puede ver la relación entre la tracción grande y el deflector más pequeño produce 1.074 curvas adicionales, al considerar las curvas de la polea de tracción más grande. Si el deflector tuviera el mismo diámetro que el motor, este habría sido el caso.

Ahora, consideremos la misma instalación que se muestra con el mismo formato de 24 pulgadas. polea de tracción de diámetro y 20 pulg. deflector, pero con la polea de tracción con una socavación de 105 °.

Desde la mesa de la izquierda, una ranura en U de 105 ° tiene un . Otra forma de pensar en esto es considerar que un viaje a través de una ranura en U rebajada de 105 ° es el equivalente a 15.2 viajes a través de una ranura en U redonda.

Ahora, el cálculo arroja:

Entonces, ¿qué miraría y diría claramente que solo tiene dos curvas en el sistema? Debido a la geometría de la ranura y la polea deflectora más pequeña son equivalentes a un sistema con ranuras en U redondeadas, compuesto por una polea de tracción y 16 poleas deflectoras adicionales, para un total de poco más de 17 curvas equivalentes por recorrido, como se representa arriba. .

Por último, ambos métodos reflejan el daño acumulado en el cable o, en otras palabras, reflejan la reducción de la vida útil provocada por estas agresivas ranuras. Si comparáramos los factores de los dos métodos diferentes de cálculo del efecto de la ranura en la cuerda, veríamos que están básicamente de acuerdo. Simplemente multiplica el Feyrer  factor por la polea equivalente correspondiente para un perfil de ranura dado, y los resultados darán 1. Consulte la Tabla 1.

Tabla 1

¿Significa esto que no se deben usar las distintas ranuras en V o ranuras en U socavadas en su sistema? Ese no es el punto de esta información. El punto principal es que hay muchas cosas que deben tenerse en cuenta al decidir cómo se va a diseñar un sistema y qué puede y debe esperarse de una configuración determinada. Si el beneficio de más espacio en el edificio supera el costo adicional de propiedad, o la reducción en el consumo de energía supera el mantenimiento adicional, entonces la decisión se tomó por la razón correcta. Hay una última cosa que entender al observar el efecto que tiene la ranura en las cuerdas, y es que no todas las cuerdas son iguales. Es mejor decir esto que no todos los tipos de cuerdas son iguales.

Al recordar las grandes máquinas D-to-d, donde los cables se deslizaban en una ranura en U circular completa, los cables estándar 8x19 funcionaban bien y su vida útil no era un problema. Con las relaciones actuales de 40:1 entre poleas de tracción y diámetro del cable, combinadas con las mayores presiones generadas por la ranura agresiva, nuestra única opción es utilizar un diseño de cable de alto rendimiento (HP). Estos serían un cable con núcleo de alambre independiente (IWRC) o un cable con núcleo de alambre paralelo (PWRC). Ambos diseños HP se fabrican tanto en acero puro como con núcleo mixto, lo que significa que el núcleo es una combinación de acero y polipropileno, o acero y sisal. A la hora de seleccionar qué cable HP utilizar, hay algunos puntos a tener en cuenta. En primer lugar, no existe un único diseño que sea adecuado para todas las instalaciones. Tanto los cables IWRC como los PWRC tienen sus ventajas y desventajas únicas. Comprender esto ayudará a seleccionar el mejor cable para una instalación en particular. En segundo lugar, ninguna cuerda, ni siquiera una de alto rendimiento, podrá revertir los efectos que las poleas más pequeñas y las ranuras agresivas tienen sobre la vida útil de una cuerda. Lo que sí puede hacer es proporcionar mejores resultados o una vida útil mayor que la de una cuerda estándar 8x19, si se elige la cuerda HP adecuada. Si se compara el coste ligeramente superior de una cuerda HP con el coste de cambiar la más económica 8x19 —en algunos casos, varias veces—, resulta evidente la ventaja de las cuerdas de alto rendimiento.

Si comprendemos el costo versus el beneficio, podemos estar seguros de la decisión que estamos tomando. Ya sea en la planificación del mantenimiento, el cálculo del costo de operación o, en el mejor de los casos, especificando lo que se desea por adelantado para que se pueda tomar la mejor decisión, el viejo adagio es cierto: "El conocimiento es poder". Saber lo que tiene, lo que obtiene o lo que brinda debe ser el objetivo de todos.