Investigación de cuerdas y productos para aplicaciones de ascensores

Se examinan los cables de acero y las poleas.

por Dr.-Ing. Wolfram Vogel y Lothar Sieber

Los cables de acero tienen una interfaz importante en los ascensores de tracción. Los cables influyen en el dimensionamiento del accionamiento por cable, así como en los costes, la eficiencia energética, el espacio de eje utilizado, la producción, la instalación, los diámetros y el mantenimiento. Los diámetros de cable más pequeños reducen los diámetros de las poleas de tracción y desviadoras. El uso de cables de acero con un diámetro (d) inferior a 8 mm y una relación entre el diámetro de la polea y el cable (D / d) inferior a 40 permitirá nuevas posibilidades en la construcción de ascensores. Los cables de acero cubiertos por materiales con coeficientes de fricción más altos reducen el ángulo de enrollamiento de la polea de tracción y ayudan a prevenir surcos de tracción agudos. Las terminaciones planas y delgadas para cables de acero tienen la ventaja de una mayor vida útil, evitando ángulos de inclinación en las poleas. Además, se debe mejorar el método para calcular el número esperado de viajes, especialmente para recorridos de cables complejos en el sistema de ascensores. Los certificados emitidos por Organismos Notificados son necesarios para demostrar la idoneidad de nuevos productos en ascensores.

Cuerdas pequeñas, poleas pequeñas

Uno de los primeros pasos en el desarrollo de accionamientos por cable más pequeños en los elevadores de tracción fue la disminución del diámetro del cable a menos de 8 mm, como exige la norma EN 81-1. Con un D / d constante, el diámetro de la polea disminuyó significativamente. Con un D / d inferior a 40 (p. Ej., En el certificado de inspección KP067-1), [4] es posible una relación de D / d = 25 y un diámetro de polea de D = 150 mm con el Drako 6T de 250 mm. Un D / d = 24.6 permitido reduce el diámetro de la polea a D = 160 mm para el cable de 6.5 mm en la misma construcción.

El certificado KP067-1 [4] se basa en pruebas de flexión de por vida, estadísticas y un cálculo de vida útil aprobado [1] cubierto por el cálculo tradicional de la capacidad de tracción para ranuras en V y ranuras semicirculares con socavación. Los resultados son gráficos de decisión (Figura 1) para el número de viajes calculado y esperado. La secuencia de flexión es una flexión sobre la polea de tracción y dos flexiones sobre las poleas de desviación. Después del cálculo de la capacidad de tracción, un fabricante de elevadores debería decidir los parámetros D / d de las poleas de tracción y deflexión, y el factor de seguridad. El número de viajes calculado por el KP067-1, [4] reflejado con la frecuencia de viaje esperada, conducirá a la vida útil del cable. Los gráficos de decisión son válidos para poleas deflectoras de acero y plástico en elevadores de tracción e hidráulicos.

Cálculo de por vida

Influenciado por flexiones inversas

Los cálculos de vida útil de la cuerda utilizados para el certificado Drako KP067-1 [4] solo respetaron los dobleces en la misma dirección. Cuando se utilizan flexiones inversas (Figura 2), a menudo se subestima su influencia en la vida útil del cable. Un cálculo de la vida útil debe tener en cuenta la secuencia de flexión en la sección del cable, que está sometida al mayor nivel de tensión. Una vez que se conocen la secuencia de plegado y los elementos, es posible atribuir las influencias del plegado inverso y la ranura conformada. Se debe calcular una cantidad de ciclos de flexión para cada elemento de flexión y compararlos con la cantidad de viajes utilizando la hipótesis de acumulación de daño propuesta por la regla de Palmgren-Miner. Se debe prestar atención al usar este modelo de elemento de flexión para no representar por debajo o por encima de la influencia de la flexión inversa o de la ranura perfilada, las cuales ejercen un impacto extremo en la vida útil del cable. La certificación adicional también cubrirá este tipo de plegado.

Cuerda cubierta de plástico

KP067-1 [4] cubre el cable de acero D250T en 6 mm, 6.5 mm y 8 mm para D / d ≥ 24.6 y, principalmente, factores de seguridad abiertos. Pero la influencia del producto en la vida útil del cable se verá afectada. Utilice las cifras que se proporcionan aquí para tener una idea de qué esperar. KP067-1 [4] cubre cables de alambre de acero con coeficientes de fricción acero / acero limitados. Para aumentar la fricción, es útil usar una cubierta de plástico. Las ventajas de esto incluyen una larga vida útil causada por una presión reducida, ranuras redondas, un funcionamiento silencioso y un ángulo de encintado reducido. La cuerda cubierta de plástico PTX300 está certificada en KP195 [5] con instrucciones detalladas y criterios de descarte.

Terminación de la cuerda: T-Socket

El conector en T que se muestra en la Figura 4 ilustra una terminación patentada, que permite la instalación de las cuerdas. Esto es especialmente importante para cuerdas pequeñas sin ángulos de inclinación, [3] ya que la vida útil no se ve alterada por esfuerzos adicionales y movimientos de la cuerda. Las medidas adicionales, como tornillos y resortes, ayudan a igualar las fuerzas de la cuerda.

Conclusión

El cable de acero es un elemento de construcción interesante de los elevadores de tracción y cubre la instalación, el mantenimiento, los requisitos de seguridad, la capacidad de tracción y los aspectos de comodidad. Es importante y requiere una comprensión profunda de lo que ocurre después de variar incluso un solo parámetro. Los certificados basados ​​en investigaciones científicas ayudarán a utilizar las cuerdas, incluso en tratamientos de alta resistencia, de forma segura.

Referencias
[1] Feyrer, K. (2002). Drahtseile. Springer Verlag Berlín.
[2] Vogel, W. "El impacto de las flexiones inversas en las transmisiones por cuerda de los elevadores de tracción". Lift Report 36 (2010) 2, pág. 14-16.
[3] Vogel, W. & Scheunemann, W. "Seguridad y confiabilidad de las terminaciones de cables en elevadores de tracción Geplant". Lift Report 37 (2011) 6.
[4] “Certificado relativo al examen de conformidad KP067-1 - Accionamiento por cuerda para uso como parte de la máquina para elevadores de accionamiento por tracción Resp. Elevadores hidráulicos de acción indirecta con y sin un número reducido de recorridos ”. Pfeifer Drako / TÜV SÜD 2011.
[5] “Certificado relativo al examen de conformidad KP195 - Accionamientos de cuerda con una cuerda con revestimiento de plástico para su uso como parte del accionamiento para elevadores de tracción Tipo Drako PTX300”. TÜV SÜD 2012.