Liberación manual de frenos en LMR y sus desafíos
Por Lakshmanan Raja | Educación Continua | Agosto 1, 2023
27 minuto de lectura
La liberación manual de los frenos del ascensor es la acción de último recurso más crítica para la seguridad en caso de rescate de pasajeros, especialmente problemática en ascensores sin sala de máquinas, donde la máquina de tracción se encuentra dentro del hueco del ascensor y la observación directa es limitada. Los códigos exigen paneles de inspección externos con pantallas que muestren la dirección, la velocidad y la zona de llegada, acceso seguro de Grupo 1, alimentación con respaldo de batería y controles de esfuerzo continuo que aseguren que el freno se vuelva a aplicar al liberarse. Los sistemas mecánicos de cable Bowden sufren fricción en el cabrestante que multiplica la fuerza requerida y puede impedir el cierre a menos que los cables se instalen con curvas mínimas, radios correctos y resortes de retorno. Los sistemas eléctricos alimentados por batería proporcionan limitación automática de velocidad, pero requieren baterías monitoreadas, electrónica confiable e inspección y pruebas periódicas.
Una tarea crítica de seguridad
por Lakshmanan Raja
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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Después de leer este artículo, debería haber aprendido sobre:
- Liberación manual de frenos para operaciones de rescate de emergencia de un ascensor con cuarto de máquinas y sin (sin cuarto de máquinas [MRL])
- Requisitos del código relacionados con la liberación manual de frenos y operaciones de rescate en ascensores MRL
- Medios mecánicos de desbloqueo del freno con palancas, cable de desbloqueo del freno y sus desafíos por el efecto cabrestante
- Medios eléctricos para liberar el freno usando una batería, y con función de control automático de velocidad
- Comparación entre medios mecánicos y eléctricos y formas de superar los desafíos.
La liberación manual de los frenos se considera la tarea más crítica para la seguridad porque durante el funcionamiento normal de los ascensores, los frenos se energizan para abrirse solo después de asegurarse de que los circuitos de seguridad* y circuitos de puertas# están cerrados y el motor está alimentado. Por lo tanto, al soltar el freno directamente, estamos anulando muchos controles de seguridad y asumiendo una gran responsabilidad. Debe ser el último recurso ejecutado por el personal del ascensor durante situaciones de rescate de emergencia. Las situaciones de emergencia surgen cuando los pasajeros quedan atrapados en un ascensor debido a un corte de energía, ya que no hay energía de respaldo en el edificio o no funciona. Los pasajeros también pueden quedar atrapados debido a fallas en el control, como fallas en la transmisión, fallas en el motor u otras fallas en el control de movimiento, que tardan más en solucionarse y repararse. En tales situaciones, rescatar a los pasajeros soltando manualmente el freno es la única opción. La liberación manual del freno también es necesaria para fines de prueba. Dado que esta operación de liberación del freno implica un alto riesgo, las características utilizadas para realizar esta tarea deben estar bien diseñadas, instaladas y mantenidas. Desafortunadamente, estos dispositivos manuales de liberación de frenos no se usan con frecuencia y, por lo general, se pasan por alto. Este artículo arroja algo de luz sobre esos dispositivos y sus características y destaca los desafíos que se deben considerar.
Hay algunas excepciones
#Según A17.1, 2016-2.12.3.1. El circuito de la puerta puede pasarse por alto por otro circuito de control. Ejemplos: dispositivo de nivelación de cabina o zonificación de camiones (2.26.1.6), interruptor de acceso al hueco del ascensor (2.12.7), mediante el uso de interruptores de derivación de la puerta del hueco/cabina (2.16.1.5) o durante la función de apertura avanzada de la puerta.
*Según A17.1, 2016-2.7.6.5.2 (h) — el interruptor de operación de inspección de aterrizaje debe omitir lo siguiente: interruptor del mecanismo de seguridad de la cabina, interruptor de amortiguación de la cabina, parada terminal final e interruptores del gobernador de cabina y contrapeso.
Ascensores Con Salas De Máquinas
Para ascensores con cuartos de máquinas de motores, el personal del ascensor puede pararse cerca de la máquina de tracción, liberar manualmente el freno usando la herramienta de liberación de freno provista, observar la velocidad de la cabina y controlar el movimiento de la cabina durante las operaciones de rescate y prueba. Debido al desequilibrio entre la cabina y el contrapeso, la liberación del freno hará que la cabina acelere hacia arriba o hacia abajo. Un mecánico de ascensores autorizado debe soltar y aplicar repetidamente el freno para controlar el movimiento de la cabina y detenerla dentro de la zona de desbloqueo.
La práctica de la industria en el campo es marcar la cuerda de suspensión para identificar el nivel del piso. La persona que realiza la operación de rescate detendrá el automóvil aproximadamente al nivel del piso observando esa marca. Después de eso, puede bajar al piso respectivo para abrir la puerta del ascensor para que el pasajero atrapado salga de forma segura de la cabina del ascensor.
Por lo tanto, la persona que abre el freno debe ser muy observadora y hábil para abrir y cerrar el freno en el intervalo correcto. Si el freno se mantiene abierto durante más tiempo, el automóvil alcanzará una velocidad peligrosa@, que puede causar lesiones graves a la persona que se encuentra dentro del automóvil debido a la parada repentina del automóvil cuando se vuelve a aplicar el freno.
@Esto se puede evitar en la máquina de tracción, que utiliza una máquina síncrona de imanes permanentes (PMSM) con la característica de frenado dinámico.
Ascensor LMR
La introducción del ascensor MRL en 1996 y la inclusión de dichos arreglos en la edición del suplemento ASME A17.1S-2005 trajeron ventajas y desafíos. El desafío importante en el MRL es que la máquina de tracción está ubicada dentro del hueco del ascensor: es difícil observar de cerca la máquina en cuanto a la velocidad, la dirección, la velocidad aproximada y la llegada del automóvil a la zona de desbloqueo de la puerta mientras se realiza la operación de rescate. Por lo tanto, el código incluía todos esos requisitos para un LMR.
Requisitos de código
He enumerado las reglas A17.1-2016 relacionadas con los LMR, especialmente en las operaciones de rescate y liberación manual de frenos (con mi interpretación) en la Tabla 1. Para obtener información precisa, los lectores deben consultar el libro de códigos A17.1 y el manual correspondiente. .
| Reglas | Interpretación por autor |
| 2.7.6.2 | Permite ubicar los espacios de máquinas y espacios de control dentro o fuera del hueco. |
| 2.7.6.3.1 | Permite ubicar la máquina de accionamiento eléctrico en espacio de máquinas o sala de máquinas. |
| 2.7.6.4 | Dado que se permite que la máquina y los frenos estén ubicados dentro del hueco del ascensor, la regla 2.7.6.4 y la regla 2.7.6.4.1 a 2.7.6.4.3 dictan el requisito de los medios necesarios para realizar la prueba, que requiere el movimiento de la cabina y la liberación de los frenos se proporcionará fuera del hueco del ascensor. También permite que el personal del ascensor utilice esos medios para el rescate de pasajeros. |
| 2.7.6.4.1 | Mientras que el personal del ascensor realiza las pruebas necesarias o el rescate desde la ubicación fuera del hueco del ascensor, donde no es posible la observación directa de la polea de accionamiento del ascensor o los cables, la regla 2.7.6.4.1 requiere que se proporcionen dispositivos de visualización o el equivalente para transmitir información como la dirección de movimiento de la cabina del ascensor, velocidad de la cabina del ascensor y llegada de la cabina del ascensor a la zona de desbloqueo. Esos dispositivos de visualización deberán funcionar durante al menos 4 h cuando falle la alimentación normal. Si se usan baterías para ese propósito, entonces se debe monitorear su energía. No se permitirá que el automóvil vuelva a arrancar después de una parada normal en el rellano si la energía de la batería es insuficiente. |
| 2.7.6.4.2 | Permite ubicar los medios necesarios para las pruebas dentro de un panel de inspección y prueba de conformidad con los requisitos de 2.7.6.5.2. para evitar el acceso no autorizado. Según 2.7.6.5.2, los paneles de inspección y prueba deben mantenerse cerrados y bloqueados. La clave será la seguridad del Grupo 1, que cubre el acceso o la operación de equipos restringidos al personal del ascensor. Los paneles de inspección y prueba deben incluir dispositivos de visualización como se requiere en 2.7.6.4.1. |
| 2.7.6.4.3 | Los medios para mover la cabina desde el exterior del hueco del ascensor deben cumplir con lo siguiente: No deben depender de la disponibilidad de energía normal y solo deben ser accesibles para el personal del elevador. Permitirá que el automóvil se mueva solo con un esfuerzo continuo. Si el carro se mueve manualmente, el esfuerzo requerido para mover el carro en la dirección del desequilibrio de la carga no debe exceder los 400 N (90 lbf). Si el medio utilizado es amovible, se almacenará fuera del hueco y el acceso al medio se hará con una llave que sea del Grupo 1 de Seguridad. Deberá estar debidamente marcado para indicar la máquina a la que está destinado. Cuando el esfuerzo manual requerido para mover el auto exceda los 400 N (90 lbf), se debe proporcionar un medio de operación eléctrica para permitir que el auto se mueva. Este medio de operación eléctrica requerirá una presión constante en los dispositivos operativos para mover la cabina y, cuando se active, se evitará la operación de la cabina por todos los demás medios operativos. La falla de un solo dispositivo de operación de presión constante no permitirá que el elevador se mueva o continúe moviéndose. Cuando se utilicen baterías para esta operación eléctrica, se debe proporcionar un sistema de monitoreo. En caso de que, durante el funcionamiento normal del automóvil, el sistema de control indique potencia insuficiente para mover el automóvil, no se permitirá que el automóvil vuelva a arrancar después de una parada normal en un rellano. |
| 2.24.8.4 | Se permite la liberación manual del freno de la máquina de conducción. Sin embargo, el movimiento del automóvil debe ser gradual y controlable. El dispositivo de liberación manual debe estar diseñado para ser aplicado a mano solo con un esfuerzo continuo. Se toman medidas para evitar la activación no intencionada de estos dispositivos. El freno se volverá a aplicar a su capacidad completamente ajustada en ausencia del esfuerzo aplicado a mano. Cuando el dispositivo de liberación manual está en uso, se permite desactivar temporalmente la protección contra el exceso de velocidad del automóvil en ascenso o un dispositivo de protección contra el movimiento involuntario del automóvil. |
| 2.26.8.1 | Los frenos de la máquina impulsora no deben liberarse eléctricamente hasta que se haya aplicado energía al motor de la máquina impulsora, excepto lo permitido por 2.7.6.4.3. |
Tabla 1: Interpretación del código
La mayoría de las disposiciones de liberación manual de frenos que se utilizan en la industria de los ascensores se basan en tecnología mecánica o eléctrica. Ambos tienen ventajas y desafíos.
Medios mecánicos
Este tipo de arreglo manual de liberación de frenos incluye una palanca pivotante ubicada en el panel de inspección y prueba, conectada por un cable de liberación de frenos (cable Bowden) al freno de la máquina impulsora, ubicado dentro del hueco del ascensor. El cable de desbloqueo consta de un cable de acero de múltiples hebras delgadas que pasan a través de un conducto flexible similar a una carcasa, que es similar al que se ve en una bicicleta para liberar el freno. La carcasa consta de un revestimiento/tubo interno para reducir la fricción, una capa no comprimible de alambre de acero enrollado en una estructura helicoidal como un resorte y una cubierta exterior protectora como se muestra en la Figura 1.

Además, habrá dispositivos de visualización para indicar la dirección de movimiento del automóvil, la velocidad y la presencia del automóvil en la zona de desbloqueo de la puerta. Se requiere que estos dispositivos de visualización funcionen durante al menos 4 h cuando falla la energía normal. Esto es necesario para las operaciones de rescate durante un corte de energía. Si se utilizan baterías para ese propósito, entonces se debe monitorear su energía y no se permitirá que el automóvil vuelva a arrancar después de una parada normal en el rellano si se encuentra que la energía de la batería es insuficiente.
Durante la operación de rescate, cuando la palanca se mueve desde el exterior del hueco, el cable interior del cable se desliza sobre la tubería del conducto y tira del liberador de freno ubicado en la máquina de tracción y, por lo tanto, abre el freno. Así es como se transmite la energía mecánica a través del camino flexible. Sin embargo, la flexibilidad no viene sin fricción, y hay is fricción, que depende de cómo se tienda el cable. En la Figura 2 se muestra una disposición MRL similar con medios mecánicos para liberar el freno.

Si el cable se coloca con muchas curvas, se reduce su eficiencia de transmisión de energía. Se rige por la ecuación del cabrestante: eμθ= Relación entre las fuerzas de tensión en el cable antes y después de la curva
Donde µ es el coeficiente de fricción y θ es el ángulo en radianes subtendido por la curvatura. Si hay varias curvas, se suman sus ángulos. La figura 3 y el análisis posterior muestran cómo se deriva esta relación.

Teniendo en cuenta la situación en la que el freno se abre manualmente moviendo la palanca en el panel de inspección y prueba, crea una fuerza de tracción en la cuerda dentro del cable de liberación del freno y está a punto de moverse hacia la izquierda. La parte doblada (arco MN) del cable se toma para nuestro análisis para estudiar. Dejar:
- T2 sea la tensión en el lado de la palanca
- T1 ser la tensión en el lado del freno
- θ sea el ángulo subtendido por el arco MN
Ahora considere un pequeño segmento PQ dentro del arco MN de la parte de la curva, que subtiende un ángulo Δθ en la condición de equilibrio y sea:
- T + ΔT sea la tensión en el lado de la palanca
- T ser la tensión en el lado del freno
- ΔN es la fuerza normal que actúa sobre este pequeño segmento
- µΔN sea la fuerza de fricción y
- Como el segmento PQ subtiende un ángulo Δθ, y está igualmente dividido entre ∠A y ∠C: ∠A=∠C= Δθ/2
- Considere los dos triángulos OPB y OGA en la Figura 3A.
- ∠G=90°
- ∠P=90° ya que P está en el punto de encuentro de una tangente con radio.
- ∠O tiene el mismo valor en ambos triángulos ya que es un ángulo opuesto.
- Dos ángulos en ambos triángulos tienen el mismo valor. Por lo tanto, el tercer ángulo ∠B= ∠A.
- De la misma manera ∠C= ∠D.
- Así ∠A=∠B= ∠C=∠D= Δθ/2

Ahora resolviendo la fuerza horizontalmente y sumando a cero ya que la cuerda está a punto de moverse y el sistema está en equilibrio.
De la misma manera, resolviendo las fuerzas verticalmente y sumando a cero:
Ahora sustituyendo el valor de ΔN, que encontramos de la ecuación 2 en la ecuación 1:
Dividiendo todos los términos con Δθ:
Dividiendo el numerador y el denominador del segundo término por el numeral 2:
Reordenando el segundo término, obtenemos:
Si ahora dejamos Δθ acercarse a cero, entonces:
Resultará en la siguiente ecuación diferencial:
Obtuvimos la relación como dT/T=µdθ para el pequeño segmento PQ considerado del cable.
Para evaluar la porción de flexión completa MN, integramos el lado izquierdo de la ecuación con la tensión de T1 a T2 y el lado derecho del ángulo 0 a θ.
Después de la integración, obtenemos:
Tomando la exponencial en ambos lados, tenemos:
La relación de la fuerza de tensión aumenta exponencialmente con el coeficiente de fricción y el ángulo acumulado subtendido por las curvas en el cable de liberación del freno.
Nota: La ecuación derivada es la ecuación de Euler-Eytelwein, que no es más que la ecuación de tracción. En la aplicación de tracción, potenciamos el coeficiente de fricción µ mediante el uso de un perfil de ranura diferente en la polea motriz y la fuerza de retención mediante el aumento del ángulo de envoltura θ. Sin embargo, en la aplicación de liberación de frenos, necesitamos menos coeficiente de fricción y el ángulo de envoltura (ángulo subtendido por giros), que es opuesto al de la aplicación de tracción.
De la Ecuación 3, entendemos que cada vez que hay una curva en el cable de liberación del freno, la fuerza de entrada aplicada se reduce por el factor eμθ.
- µ es el coeficiente de fricción, que depende de los materiales utilizados para la fabricación del cable.
- θ es el ángulo acumulado en radianes, subtendido por las vueltas. Este ángulo tiene que ser controlado durante la instalación en el campo.
Ángulo de curvatura acumulativo | Coeficientes de fricción | ||||
0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | |
0.5π | 0.7304022 | 0.6242277 | 0.5334873 | 0.4559373 | 0.3896603 |
π - media vuelta | 0.5334873 | 0.3896603 | 0.2846087 | 0.2078788 | 0.1518351 |
1.5π | 0.3896603 | 0.2432368 | 0.1518351 | 0.0947797 | 0.0591641 |
2π - vuelta única | 0.2846087 | 0.1518351 | 0.0810021 | 0.0432136 | 0.0230539 |
2.5π | 0.2078788 | 0.0947797 | 0.0432136 | 0.0197027 | 0.0089832 |
3π | 0.1518351 | 0.0591641 | 0.0230539 | 0.0089832 | 0.0035004 |
3.5π | 0.1109007 | 0.0369319 | 0.012299 | 0.0040958 | 0.001364 |
4π – dos vueltas | 0.0810021 | 0.0230539 | 0.0065613 | 0.0018674 | 0.0005315 |
4.5π | 0.0591641 | 0.0143909 | 0.0035004 | 0.0008514 | 0.0002071 |
5π | 0.0432136 | 0.0089832 | 0.0018674 | 0.0003882 | 8.07E-05 |
5.5π | 0.0315633 | 0.0056076 | 0.0009962 | 0.000177 | 3.144E-05 |
6π – tres vueltas | 0.0230539 | 0.0035004 | 0.0005315 | 8.07E-05 | 1.225E-05 |
| El valor de eficiencia se reduce a medida que aumenta el ángulo de curvatura acumulativo y el coeficiente de fricción | ||||
Tabla 2: Eficiencia del cable de liberación de freno para varios µ y θ
La eficiencia teórica del cable de liberación del freno para varios coeficientes de fricción y ángulos de curvatura acumulativos se traza en el gráfico que se muestra en la Figura 4 y los puntos de datos correspondientes se dan en la Tabla 2. Podemos ver en el gráfico que la eficiencia del cable del freno se reduce con el aumento en el coeficiente de fricción y los ángulos de curvatura acumulativos.

Durante la liberación manual del freno, el personal del ascensor aplica fuerza en el lado de la palanca. Esto mueve el cable interior del cable de liberación del freno hacia la palanca y abre el freno. Una vez que se retira esa fuerza, el freno comenzará a cerrarse y, mientras se cierra, tirará del cable interior hacia el lado del freno. El efecto cabrestante se aplica a ambas situaciones, impidiendo así el movimiento del cable interior. El siguiente ejemplo ilustra esto claramente.
Ejemplo: Teniendo en cuenta la Figura 5, el cable de freno utilizado tiene un coeficiente de fricción de 0.2. La fuerza de liberación requerida por el freno es de 200 N.
Caso 1
El ángulo acumulativo subtendido por el cable de liberación del freno observado en la Figura 5 se calcula como π/2+ π/2+2π=3π.
La fuerza que debe aplicar el personal del ascensor en la palanca ubicada fuera del hueco para abrir el freno es = 200 NX e0.2×3π = 1317 N. (Nota: se puede usar una palanca/barra de extensión larga para reducir esta fuerza. La ventaja mecánica de tales elementos no se considera aquí).
Caso 2
El ángulo acumulativo subtendido por el cable de liberación del freno observado en la Figura 5 se calcula como π/2+π/2=π.

La fuerza que debe aplicar el personal del ascensor en la palanca de liberación del freno ubicada fuera del hueco es = 200 NX e0.2×π = 374 N.
El ejemplo muestra claramente la importancia de colocar correctamente el cable de liberación del freno. El ángulo de curvatura acumulativo debe reducirse tanto como sea posible. Con solo agregar una vuelta completa en el Caso 1, la fuerza requerida para abrir el freno aumentó cuatro veces, y ese es el efecto del factor eμθ.
Ahora considere una situación en la que el personal del ascensor retira su esfuerzo y el freno comienza a cerrarse. El freno ejerce una fuerza de tracción de 200 N en el cable de acero interior y el cable de acero interior comienza a moverse hacia el lado del freno. Suponiendo que la palanca de liberación del freno o la terminación final del cable de acero interno tengan algunos problemas de fricción/carga y ejerza alguna fuerza de sujeción residual. Calculemos cuánta fuerza residual presente en el lado de la palanca puede impedir que el freno se cierre y comprometer la eficacia del freno. Sea esa fuerza residual Fresidual.
Para el Caso 1, una pequeña fuerza de 30 N es capaz de evitar el movimiento del cable interior y, por lo tanto, evitar que el freno se cierre por completo. Si la fuerza residual presente en el lado de la palanca es de 15 N, puede comprometer parcialmente el funcionamiento del freno. Para el Caso 2, al ser de menos curvas, se requieren 107 N para comprometer completamente el funcionamiento del freno. El caso 2 tiene mayor inmunidad ya que el cable se coloca con menos curvas.
El movimiento del cable interior del cable Bowden en ambas direcciones está restringido por el efecto cabrestante. Esto no está permitido por el código, ya que el código tiene un requisito que establece que el freno se volverá a aplicar a su capacidad totalmente ajustada en ausencia del esfuerzo aplicado a mano (A17.1 2016 – 2.24.8.4). El fabricante podría haber agregado resortes adicionales para garantizar la retracción adecuada del cable de acero interno después de la operación de liberación del freno. Los contratistas intermedios deben comprender la importancia de dichos resortes para que no haya negligencia durante la instalación y el mantenimiento.
Además, el procedimiento de instalación del fabricante debe indicar claramente el ángulo de curvatura acumulado máximo permitido y el radio de curvatura mínimo que se debe mantener. Aunque el radio de curvatura del cable no forma parte de la Ecuación 3, un radio de curvatura pequeño aumenta el desgaste del cable, lo que influye negativamente en el coeficiente de fricción con el tiempo. El radio de curvatura recomendado por el fabricante es al menos 20 veces mayor o igual que el diámetro interior del cable. Después de la instalación, con las precauciones necesarias, el profesional de campo prueba y asegura que el uso del dispositivo de liberación manual esté libre de cualquier resistencia y no comprometa la operación del freno.
Hasta ahora, hemos realizado nuestro estudio sobre un freno abierto por una palanca. Si hay dos unidades de freno en la máquina, en la Figura 6 se muestran ejemplos de arreglos para abrir el freno individualmente. Sin embargo, un tipo similar de análisis de fuerza y efecto cabrestante se aplica a tales arreglos.

Medios Eléctricos
En este sistema de rescate se utiliza energía eléctrica para soltar el freno. La energía eléctrica se obtiene de una batería. Esta batería se carga con energía normal a través del circuito de carga. Se controlará la carga de la batería y, si la carga está por debajo del umbral, no se permitirá que el automóvil vuelva a arrancar después de una parada normal en un rellano. La energía eléctrica al freno está controlada por dispositivos operativos de presión constante, que son operados por el personal del ascensor para mover la cabina. La falla de un solo dispositivo de operación de presión constante no permitirá que el elevador se mueva o continúe moviéndose.
La mayoría de los sistemas de rescate eléctricos tienen más funciones que simplemente abrir el freno. Tienen una función de monitoreo y control de velocidad que cortará la potencia del freno cuando la velocidad del elevador exceda ciertos límites preestablecidos y se reinicia después de un tiempo predeterminado. Esto es similar al personal del ascensor que controla el movimiento de la cabina abriendo y cerrando repetidamente el freno en el sistema de rescate mecánico. Sin embargo, aquí se hace de forma automatizada.
Establecer un límite de velocidad inferior a la velocidad de operación de inspección es una práctica segura en la industria, ya que el pasajero atrapado experimentará una parada repentina al desactivarse el freno. La norma A17.1 2016 - 2.26.1.4.1 establece que el límite de velocidad de inspección debe ser inferior a 0.75 m/s. Los contactos de sobrevelocidad del regulador de velocidad pueden utilizarse como entrada para el circuito de detección de sobrevelocidad, lo que proporciona medidas de seguridad adicionales. Además, existen indicadores que muestran si la cabina del ascensor ha llegado a la zona de la puerta, la dirección de movimiento de la cabina y la velocidad aproximada.
En la Figura 7 se muestra una disposición típica de dichos sistemas. Durante la operación de rescate, el personal del ascensor tiene que cambiar el interruptor de habilitación al modo de rescate. Esto habilitará el convertidor DC-DC, que convierte el voltaje de la batería al voltaje requerido por la bobina del freno. Como el ascensor aún está parado, el circuito de monitoreo de velocidad permitirá que este voltaje llegue a los botones de liberación del freno. Puede haber dos botones de liberación si hay dos bobinas para el freno. Ambos deben presionarse continuamente para que la corriente llegue a ambas bobinas y las energice para abrir el freno. Debido al desequilibrio en la carga entre la cabina y el contrapeso, la cabina acelerará hacia arriba o hacia abajo. Cuando la velocidad alcanza el límite establecido, el circuito de control de velocidad corta el suministro a la bobina de freno y el ascensor se detiene. Si los botones se mantienen presionados continuamente después de detener el automóvil, el circuito de monitoreo de velocidad permitirá que el suministro llegue a la bobina del freno después de un tiempo predefinido, que se puede ver en el gráfico de la Figura 8. El freno se energiza para abrir ahora , el coche empieza a acelerar y este ciclo se repite unas cuantas veces hasta que el coche llega a la zona de la puerta.
La respuesta del controlador ON-OFF para controlar la velocidad del automóvil se muestra en la Figura 8. El aumento de la velocidad después de abrir el freno puede no ser lineal como se muestra en el gráfico, y no se volverá cero inmediatamente después de quitar el freno. energizado El gráfico es una vista conceptual muy simplificada del controlador ON-OFF.
Conclusión
El tiempo y la seguridad son factores importantes al realizar operaciones de rescate. La fiabilidad de los sistemas utilizados para la liberación manual de los frenos es fundamental. Los sistemas de liberación manual no se utilizan en la operación normal diaria del ascensor, y su falla no se notará fácilmente. La inspección y las pruebas de tales artículos son muy importantes. He resumido las diferencias clave y los requisitos comunes entre el sistema de liberación manual mecánica y eléctrica en la Tabla 3.
| Medios mecánicos | Medios Eléctricos | |
| 1 | La liberación manual de los frenos se realiza mediante energía mecánica transmitida desde una palanca de liberación de frenos ubicada fuera del hueco del ascensor a través de un cable Bowden al liberador de frenos de la máquina de tracción dentro del hueco del ascensor. | La liberación manual del freno se realiza mediante energía eléctrica transmitida por cables eléctricos desde una batería recargable hasta la bobina del freno dentro del hueco del ascensor. Las baterías deben ser monitoreadas durante el funcionamiento normal del ascensor, y si la carga es insuficiente, no se permitirá que la cabina vuelva a arrancar después de una parada normal en un rellano. |
| 2 | El control de la velocidad de la cabina durante una operación de rescate depende de la habilidad del operario. Si no es lo suficientemente hábil y mantiene el freno accionado durante mucho tiempo, la cabina podría acelerar bruscamente, y detenerse posteriormente podría causar lesiones al pasajero atrapado. Sin embargo, esto se evita al utilizar un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) con frenado dinámico. | La prevención automática de exceso de velocidad se puede incorporar al sistema, evitando así la posibilidad de que el automóvil alcance una velocidad alta y se detenga repentinamente. Los contactos de sobrevelocidad del regulador de velocidad se pueden usar como entrada para la detección de sobrevelocidad como una capa de seguridad adicional. Por lo tanto, se puede evitar el exceso de velocidad del automóvil debido a un error humano. |
| 3 | La fricción del cable de liberación del freno juega un papel importante. El cable debe tenderse de manera que se reduzca el ángulo que subtiende. Deben evitarse las curvas cerradas. Los manuales de instalación del fabricante deben proporcionar esos detalles y los profesionales de campo deben cumplirlos. | La fiabilidad de las placas de circuitos impresos y de los componentes electrónicos utilizados juega un papel importante. Dado que estos componentes controlan directamente la apertura del freno, sus modos de falla deben ser estudiados y atendidos. |
| 4 | Ambos medios deberán estar diseñados para ser aplicados a mano únicamente con un esfuerzo continuo. Se toman medidas para evitar la activación no intencionada de estos dispositivos. El freno se volverá a aplicar a su capacidad completamente ajustada en ausencia del esfuerzo aplicado a mano. | |
| 5 | Ambos medios estarán provistos de dispositivos de visualización o equivalentes para transmitir información como la dirección del movimiento de la cabina del ascensor, su velocidad y la llegada de la cabina del ascensor a la zona de desbloqueo. Esos dispositivos de visualización deberán funcionar durante al menos 4 h cuando falle la energía normal. Si se usan baterías para ese propósito, entonces se debe monitorear su energía. No se permitirá que el automóvil vuelva a arrancar después de una parada normal en el rellano si la energía de la batería es insuficiente. | |
Tabla 3: Comparación de medios de rescate mecánicos y eléctricos
Para más información, se recomienda a los lectores consultar el código respectivo, el manual y los manuales de instalación y mantenimiento del fabricante.
“Estado de Energía Cero”
presentado por Dave Smarte y Ray Downs
Una fuente de energía mecánica se ocupa de las partes móviles de cualquier máquina o sistema, y la fuente de energía eléctrica se enfoca en el diseño y prueba del sistema para superar cualquier desafío en la operación segura del producto. Cuando se trata de fuentes de energía mecánica o eléctrica, el técnico de ascensores debe asegurarse de que establezcan un "Estado de energía cero" tanto mecánica como eléctricamente. Esto se puede hacer siguiendo la política de seguridad de su empresa y, como segunda opción, revise el 2020 Manual de seguridad para empleados de campo de la industria de ascensores. Consulte la Sección n.º 3: 3.1 Ropa adecuada; 3.2 Protección ocular y facial; y 3.7 Protección de las manos. Además, revise la Sección 7.1 Bloqueo y etiquetado (Seguridad absoluta n.º 4) y la Sección 7.1 Energía mecánica almacenada (Seguridad absoluta n.º 5) para obtener ayuda adicional.
David Smarte es oficial de Educación y Seguridad Global en la Asociación Nacional de Contratistas de Elevadores. rayo abajo es vicepresidente senior de Salud y Seguridad Ambiental-TEI Group.
Referencias
[1] Schiele, André, Pierre Letier, Richard Van Der Linde y Frans Van Der Helm. "Actuador de cable Bowden para exoesqueletos de retroalimentación de fuerza". En 2006 Conferencia internacional IEEE/RSJ sobre sistemas y robots inteligentes, págs. 3599-3604. IEEE, 2006.
[2] Jones, J., J. Burdess y JN Fawcett. Mecánica básica con aplicaciones de ingeniería. Routledge, 2012.
[3] Beer, Ferdinand P., E. Johnston Jr., Mazurek Russell, F. David y Elliot R. Eisenberg. "Mecánica vectorial para ingenieros: estática (unidades SI)". 7ma edición, McGraw Hill Higher Education.
[4] ASME A17.1-2016, Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.
[5] ASME A17.1S-2005, Suplemento de ASME A17.1 – 2004, Código de seguridad para ascensores y escaleras mecánicas, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.
[6] Otis Elevator Co. "Elevator Rescue System" Patente de EE. UU. No. 6,196,355. 6 de marzo de 2001.
[7] Patente de EE. UU. n.º 5,971,109 de Kone Oy "Disposición para liberar el freno de una maquinaria de ascensor". 26 de octubre de 1999.
[8] Instrucciones de instalación y funcionamiento para Mayr — ROBA — frenos de ascensor twinstop mayr.com/produkte/einbau-und-betriebsanleitungen/b.8012.en.pdf
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. 141 de este número.
- ¿Cuáles son los desafíos de liberar manualmente el freno para realizar una operación de rescate en un MRL?
- ¿Cuáles son los requisitos del código relacionados con la liberación manual del freno para realizar una operación de rescate en un MRL?
- ¿Cómo funcionan los medios mecánicos de rescate al abrir el freno desde fuera del hueco utilizando el cable de liberación del freno y qué desafíos implican?
- ¿Cómo funcionan los medios de rescate eléctricos con su sistema automático de detección de exceso de velocidad y qué desafíos implican?
- ¿Cómo se manejan los desafíos de ambos medios de rescate?

