Cuerdas de lubricación y elevadores: mitos, medias verdades y falsedades

Un examen de un componente clave para la vida útil y el rendimiento del cable.

por Martin Rhiner y Heinz Studiger

Hay un viejo dicho que vale la pena repetir cuando se habla de lubricación de cables de ascensor: “No es lo que no sabes lo que te mete en problemas. Es lo que sabes con certeza que simplemente no es así ". Esto es doblemente cierto para los profesionales relacionados con el tema de la lubricación de cables. A lo largo de los años, parece que una gran cantidad de información errónea (y, en algunos casos, simplemente falsa) se ha difundido y tomado al pie de la letra. ¿Por qué deberían preocuparse los profesionales? Porque estos "mitos" pueden reducir considerablemente la vida útil del cable de izar y reducir el rendimiento del sistema.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Después de leer este artículo, debería haber aprendido:
♦ Los muchos factores críticos que pueden afectar la lubricación del cable.
♦ El papel básico de un lubricante en la función de un cable de elevación
♦ Cómo el tipo de núcleo del cable afecta la cantidad de lubricante necesario en su construcción
♦ Cuáles son las cualidades esenciales de un lubricante aplicado en fábrica
♦ Por qué es necesaria una lubricación regular después de la instalación
♦ Las características de un buen lubricante de campo
♦ Cómo determinar el momento adecuado para lubricar un cable de elevación
♦ Con qué frecuencia se debe lubricar un cable de elevación
♦ Por qué la lubricación de los cables de elevación debe ser parte de un programa de mantenimiento regular

Mitos

Estas son solo algunas de las muchas ideas extrañas que sus autores y otros en Brugg Lifting escuchan en el campo que parecen disfrazar una falta de conciencia sobre cuán críticos son un buen lubricante y una buena técnica de lubricación para la vida útil de la cuerda. Examinaremos varios de estos puntos, cada uno de los cuales es evidentemente falso:

• Los cables nuevos están lubricados de por vida y no necesitan volver a lubricarse después de su instalación.
• La lubricación de campo puede revertir los efectos del colorete y restaura las cuerdas a su condición principal.
• Se puede usar cualquier lubricante o aceite para volver a lubricar las cuerdas.
• La lubricación excesiva es mejor que la ausencia de lubricación.
• El lubricante no afecta la tracción del cable.
• El daño causado por el agua no tiene ningún efecto sobre las cuerdas después de que se hayan secado.
• No es necesario limpiar las cuerdas.
• El entorno del hueco del ascensor no tiene ningún efecto sobre el estado o la vida útil del cable.

Algunos creen que la lubricación de la cuerda es un tema que se puede responder mejor con las simples palabras: "Solo aplique un poco más de lubricante de vez en cuando". Esta es una simplificación excesiva. Hay varios factores críticos en cada instalación que se deben considerar con respecto a la lubricación. Como no existe una instalación de ascensor realmente común o estándar, cada punto debe considerarse individualmente:

• El tipo de sistema de ascensor
• Selección de cuerda y tipo de cuerda
• Perfil de la ranura, presión de la ranura y material de la polea
• Velocidad de avance de las cuerdas
• Qué tan bien se igualan las tensiones de la cuerda
• El número de viajes por año (uso)
• Mantenimiento minucioso del cable, incluida la relubricación, compensación de tensión, limpieza e inspección
• Cambios ambientales variables, como temperatura, humedad, polvo, etc.

El papel de un lubricante

Los cables de ascensor están especialmente diseñados y fabricados para una vida útil relativamente larga. Sin embargo, un componente clave para la longevidad del cable (además de los propios cables) es el lubricante para cables. Además, los cables de izado generalmente cuentan con un lubricante especialmente formulado para mantener sus propiedades químicas y físicas durante un período prolongado sin afectar la tracción.

A lo largo de la vida útil de un cable, entra en contacto con una variedad de otros componentes, incluidos los cables dentro del cable, su núcleo, los hilos adyacentes, la propia ranura de la polea y las poleas deflectoras. Para que estos elementos funcionen sin problemas y de manera eficiente, cada uno debe poseer una fina capa de película lubricante para disminuir el impacto del desgaste. Esencialmente, la lubricación sirve para reducir la fricción interna y mantener la cuerda flexible. Sin embargo, otro trabajo importante del lubricante (que con frecuencia se pasa por alto) es su capacidad para prevenir la corrosión debido a los impactos ambientales, como la humedad.

Tal como está formulado actualmente, el lubricante es una especie de producto de compromiso que debe intentar cumplir con dos objetivos mutuamente excluyentes: lubricar todas las piezas y componentes dentro y alrededor de la cuerda sin afectar la tracción. Esto significa que un lubricante para cuerdas debe poder penetrar fácilmente los intersticios dentro de una cuerda, pero lo suficientemente estable como para evitar físicamente que se lave la superficie de la cuerda o se vea afectado por la evaporación. Un lubricante también debe ser lo suficientemente adhesivo para crear una barrera externa, sin embargo, si se lleva demasiado lejos, esto significa que el lubricante será menos eficaz como penetrante.

Lo único que hay que recordar es que seguir las pautas de lubricación sólida es fundamental para lograr el máximo rendimiento del sistema y mantener la salud del cable de izado. Simplemente ignorar los problemas de lubricación no hace que el problema desaparezca. De hecho, significa que cualquier problema se volverá aún más pronunciado y volverá a ocurrir, incluso después de instalar un juego de cables de elevación completamente nuevo más adelante.

Lubricación durante la fabricación

Todos los cables se componen de alambres de acero individuales, que se convierten en hebras y se lubrican para contener aproximadamente un 1% de contenido de lubricante por peso (Figura 1). Estos elementos lubricados sirven como componente básico para todos los cables de izado, independientemente de si son de núcleo de cable independiente (IWRC), de núcleo mixto o de fibra natural (NFC).

Las cuerdas NFC son un pilar de la industria antigua y cuentan con fibras de sisal empapadas en cubas de lubricante y se dejan secar de una manera estricta y ambientalmente controlada antes de enrollarlas en un núcleo completo. El lubricante normalmente compone del 10 al 15% del peso total de un núcleo NFC. Los cables IWRC y de núcleo mixto (con fibras de polipropileno) incluyen un diseño de núcleo más avanzado y utilizan materiales que no absorben el lubricante en sí. Esto significa que esos tipos de construcciones de cables poseen menos lubricación en general en comparación con los cables NFC, pero son mucho más robustos físicamente y resistentes a los efectos de la humedad y la presión de la ranura que los tipos NFC.

Durante muchos años, Brugg ha utilizado un lubricante doméstico fabricado por Fuchs Lubricants USA, el mayor fabricante independiente de lubricantes especiales del mundo con plantas de fabricación en más de 40 países. Hemos descubierto que la fórmula de la compañía ofrece una combinación sólida de beneficios que satisface una serie de necesidades esenciales para cualquier lubricante utilizado en la construcción de un cable de elevación de ascensor. Un buen lubricante aplicado en fábrica debe poder satisfacer las siguientes demandas:

• Punto de fusión de gota suficientemente alto para que no se derrita ni se desplome durante el uso.
• Buenas propiedades de lubricación límite que permiten que las superficies metálicas se froten entre sí sin rozarse.
• Alta resistencia de la película proporcionada por la combinación de cera / polímero y un alto índice de viscosidad del aceite base (medidas de desgaste de cuatro bolas) que permiten que los metales se froten entre sí, sin dejar de evitar la fricción excesiva y el rayado del metal.
• Incluye aditivos antidesgaste y anticorrosión para respaldar la resistencia física de la película.
• Resiste la corrosión causada por la vibración.
• Colóquelo en una película razonablemente firme para no atraer y permitir que los residuos en el aire se adhieran a la película.
• Adherirse y resistir el desprendimiento (fuerza centrífuga alrededor de las poleas y vibración adherente)

Lubricación después de la instalación

Algunos profesionales de la industria parecen albergar la noción de que la lubricación de campo puede rejuvenecer mágicamente las cuerdas oxidadas u oxidadas. Dejemos eso a un lado desde el principio: no hay una Fuente de la Juventud para las cuerdas de izar. Aunque la vida útil de una cuerda puede prolongarse ligeramente, la ventaja redentora de la lubricación es minúscula. Simplemente, no hay forma de que un fabricante pueda anticipar con precisión todas las tensiones y condiciones a las que se enfrentará un cable e inyectarle un suministro de lubricante de por vida. Por lo tanto, la mejor solución para mantener la vida útil del cable y obtener el máximo rendimiento del sistema es aplicar un apósito en el campo de manera sistemática y rutinaria.

Idealmente, un buen lubricante de campo debe ser capaz de perseverar en una amplia gama de condiciones de campo y satisfacer una serie de factores, que incluyen:

• Debe contener aditivos polares para facilitar una buena "humectación" de la superficie metálica (distribución de película delgada) permitiendo la penetración en el núcleo del cable.
• Debe contener un aditivo que desplace el agua para permitir que la película lubricante penetre por debajo de la humedad de la superficie.
• No puede contener ningún disolvente, pero debe proporcionar una lubricación de límite de película delgada con un índice de viscosidad razonablemente alto.
• Debe ser compatible con el lubricante aplicado en fábrica.
• Debe ser de baja viscosidad para ayudar en la acción capilar durante la aplicación.
• Debe poder aplicarse con moderación para evitar la acumulación y eventual desprendimiento

Un buen apósito de campo debe ser compatible con el lubricante aplicado originalmente en la fábrica y ofrecer buenas propiedades de penetración. Nunca use lubricantes que contengan betún (otro nombre para el asfalto). El betún puede incrustarse en los cables de elevación con el tiempo, atrayendo polvo y suciedad y dejando residuos dentro de la ranura de la polea. Esto afectará la tracción. Además, no utilice lubricantes que contengan molibdeno, Teflon® o grafito, ya que su impacto en la tracción es impredecible.

Re-lubricación

Cómo y cuándo volver a lubricar puede ser una preocupación, ya que demasiado lubricante puede causar una pérdida de tracción del sistema, atraer polvo y crear una torta gomosa en las cuerdas (Figura 2) y derramar lubricante alrededor del área de la sala de máquinas y en la parte superior del coche. Y, cuando el lubricante desechado se asienta en la superficie del freno, crea una situación peligrosa que puede obstaculizar su capacidad para detener o sujetar el automóvil.

Con frecuencia, la mayor fuente de pérdida excesiva de lubricante (Figura 3) es causada por presiones de ranura demasiado altas o por exceso de lubricación en el campo. En algunos casos, las ranuras en U y en V socavadas pueden exprimir el lubricante de los cables con núcleo de fibra estándar para cubrir la superficie del cable. Las tablas de lubricación de Brugg se pueden utilizar como una guía general para determinar cuánto lubricante aplicar (Gráficos 1 y 2).

Brugg recomienda una rutina de lubricación regular de al menos una vez al año, o cada 250,000 arranques o viajes al piso más utilizado. Naturalmente, se debe tener en cuenta la carga transportada por los cables, la frecuencia de uso del sistema y los factores ambientales, y lubricar con mayor frecuencia cuando la situación lo requiera. Siempre se debe aplicar lubricación a las cuerdas limpias. Si existe la duda de si una cuerda necesita lubricación, detenga el automóvil y toque la cuerda con el dedo desnudo (Figura 4). Una cuerda lubricada revelará una película ligera y visible de lubricante. Si no ve ninguna película, la cuerda está seca y debe lubricarse.

La investigación sobre cuerdas muestra claramente que las cuerdas bien lubricadas duran hasta un 80% más que las cuerdas secas y sin lubricar. La pregunta se refiere a qué método utilizar para volver a lubricar cuerdas en el campo. Desafortunadamente, cada método común que se muestra en la Figura 5 ofrece solo diferentes grados de efectividad, y algunos han demostrado ser menos confiables. Como muchos de estos métodos deben aplicarse a una cuerda en movimiento, no pueden ofrecer una cobertura uniforme y uniforme. Además, pueden crear entornos de trabajo desordenados, lo que hace que la limpieza sea mucho más difícil y requiere más tiempo, lo que, a su vez, hace que sea menos probable que se realicen.

Algunos profesionales han recomendado el uso de aerosoles lubricantes enlatados en cuerdas (Figura 6). Tales fórmulas en aerosol son incompatibles con el lubricante original usado debido al solvente que contienen. No utilice disolventes en un esfuerzo por limpiar la superficie del cable de arena, suciedad, pelusa, polvo y lubricante apelmazado. Algunos llaman a este proceso "desengrasado". Al quitar la capa externa de lubricante de una cuerda, los solventes provocan una reacción química que descompone el lubricante de la cuerda. La presión de la ranura y la flexión constante de la cuerda bajo carga exprimirán y absorberán el lubricante de la cuerda. Esto conducirá a la pérdida de lubricante y eventualmente provocará el colapso del núcleo del cable. Para exponer el caso de manera simple: los solventes son veneno para izar cuerdas.

Medios de lubricación más avanzados

Recientemente, la industria dispone de métodos de lubricación más avanzados. Un rodillo de pintura accionado eléctricamente (Figura 7) que permite aplicar un flujo continuo de lubricante a la cuerda ofrece ciertas ventajas. Sin embargo, este método también requiere un fácil acceso a las cuerdas y los rodillos deben recibir un buen mantenimiento para garantizar una cobertura uniforme.

Lubricador automático de cuerdas

Este dispositivo se ha vuelto más común en la industria y, en la mayoría de los casos, se fija permanentemente en la parte delantera de la máquina, donde las cuerdas caen hasta el automóvil. En este método, el lubricante asciende desde el depósito hasta una tira de fieltro. El lubricante se transfiere a los cables de izado mediante la aplicación de una carga electrostática. El posicionamiento adecuado del dispositivo y el establecimiento del espacio correcto entre el fieltro y las cuerdas puede ser complicado (Figura 8).

Este método requiere que uno esté atento a una buena técnica; El simple hecho de llenar el depósito durante cada visita puede resultar en cuerdas sobrelubricadas. Estos dispositivos también pueden dar lugar a una falsa sensación de complacencia, en la que uno podría olvidarse de comprobar el depósito con regularidad, lo que resulta en cuerdas secas y, potencialmente, enrutado. Incluso el lubricador automático en sí debe recibir un mantenimiento regular y mantenerse en buen estado de funcionamiento. Finalmente, tal dispositivo lubrica las cuerdas en un solo lado. Idealmente, los cables se lubrican en todo su perímetro, especialmente en el lado que hace contacto con las ranuras de la polea.

Una nueva alternativa

Para tener un método de lubricación verdaderamente eficaz, el lubricante debe dispensarse de manera que toque toda la superficie del cable. Los dispositivos tradicionales solo cubren de un cuarto a un tercio de la superficie de la cuerda y dependen en gran medida de la propia viscosidad del lubricante y de los efectos capilares naturales de la cuerda para dispersar el lubricante por toda la cuerda.

Si bien un dispositivo permanente, como el lubricador automático de cables, ofrece una alternativa mucho mejor que los métodos mencionados anteriormente, tiene la desventaja de que debe instalarse en una sala de máquinas ya abarrotada. Se debe asignar un espacio valioso dentro de un plano para que funcione a largo plazo. Esto no siempre es posible. Por esa razón, Brugg recomienda un dispositivo portátil fácil de usar como parte de un programa de mantenimiento regular (Figura 10). Dicho lubricador se puede conectar a un juego de cuerdas en la sala de máquinas y quitarse rápidamente después de la lubricación. La cantidad total de tiempo que se dedica a un procedimiento de este tipo con frecuencia es de solo 0.5 a 1 h. y recubre todas las superficies del cable con una película fina y controlada de lubricante. El uso de un dispositivo de este tipo es simple y consta de los siguientes pasos clave:

1. Mueva el automóvil al piso superior y sujete el accesorio de lubricación portátil (engrasador) alrededor de los cables de izado debajo de la polea motriz en la sala de máquinas.
2. Apoye el dispositivo en la protección del orificio de la cuerda, luego conecte la manguera de suministro flexible que va desde la bomba al depósito del engrasador.
3. Establezca la válvula de control de flujo de la bomba eléctrica en la configuración recomendada y haga funcionar el automóvil a la velocidad de inspección (50-75 fpm).
4. Controle el nivel de aceite en el depósito de lubricante y ajuste el flujo de la bomba (si es necesario) mientras el automóvil desciende.
5. Cuando el automóvil se acerque al final de su recorrido, apague la bomba para que use el aceite restante contenido en el depósito. (Será necesario que el usuario experimente un poco para encontrar el ajuste de volumen correcto).

La importancia de la lubricación

La lubricación es fundamental para proteger las cuerdas contra la humedad y juega un papel fundamental en la prevención del enrojecimiento y la oxidación. Sin embargo, un objetivo de este artículo es ayudar al lector a comenzar a comprender la función principal de la lubricación como componente de la cuerda.

Casi el 10-15% del peso del cable con núcleo de sisal es lubricación, mientras que la cantidad total de lubricante que se utiliza en los cables con núcleo mixto y de acero es menor. Piense en el lubricante como una parte elemental de la construcción de cualquier cuerda. Como sus autores han descubierto a lo largo de los años, el mayor mito que tienen la mayoría de los profesionales sobre el lubricante es que es simplemente una grasa o un aceite malolientes. Esto es totalmente falso, por lo que se recomienda encarecidamente al lector que aprenda más sobre el tema y haga de la lubricación, la limpieza de la cuerda y la compensación de las tensiones de la cuerda una parte vital de su programa de mantenimiento regular.

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 www.elevatorbooks.com o en la p. 143 de este número.
♦ ¿Por qué nunca deben usarse apósitos de campo que contengan betún en su formulación?
♦ ¿Cuáles son los dos objetivos esenciales y mutuamente excluyentes que cualquier lubricante debe poder cumplir para promover el funcionamiento adecuado del cable?
♦ ¿Por qué es imposible para cualquier fabricante proporcionar suficiente lubricación inicial del cable para que dure la vida útil del cable?
♦ ¿Puede la lubricación rejuvenecer o restaurar los cables de izaje oxidados o enrojecidos?
♦ ¿Cómo se determina cuándo volver a lubricar los cables de elevación?