Análisis de datos y pruebas de índice de rendimiento de escalones / faldones

Cómo evitar problemas comunes al medir este importante parámetro de seguridad, particularmente con la herramienta PMT IMD-1

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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Después de leer este artículo, debería haber aprendido sobre:

♦ Cómo el índice de rendimiento de escalones / faldones se convirtió en un requisito
♦ La importancia del índice
♦ Cómo se calcula el índice
♦ Cómo utilizar PMT IMD-1 para probar el índice
♦ Cómo analizar los resultados de la prueba

Puede parecer que no hace mucho tiempo que los requisitos de "índice" se convirtieron en parte del Código de seguridad ASME A17.1 para ascensores y escaleras mecánicas, pero han pasado casi 20 años desde que A17.1d-2000 entró en vigencia en enero de 2001, seguido por A17.1-2000, que entró en vigencia en marzo de 2002. Se pretendía probar el índice de una escalera mecánica y cualquier mejora requerida para cumplir con el índice. para reducir la probabilidad de atrapamiento de escalones / faldones en esa unidad. Según la estimación de su autor, la implementación del índice ha tenido éxito en la reducción de los atrapamientos de escalones / faldones. La siguiente es una versión abreviada de las clases que su autor ha impartido para NAESA International sobre el índice de rendimiento de pasos / faldas. Los planes son para el sitio web de su autor, www.escaleraspro.com, para albergar la presentación completa.

Fondo

En las escaleras mecánicas, el movimiento del escalón cerca del faldón fijo puede hacer que los objetos en el escalón que entran en contacto con el faldón de la escalera mecánica sean arrastrados hacia el espacio entre el escalón y el faldón por la fuerza de fricción generada entre el objeto y el faldón. La magnitud de la fuerza de fricción está determinada por el coeficiente de fricción

entre el objeto y la falda, y la fuerza que el objeto ejerce contra la falda, perpendicular a la falda. Cuanto más fuerte empuja algo contra el faldón, mayor es la fuerza de fricción. A17.1 ha requerido que los faldones estén hechos o tratados con un material que reduzca la fricción comenzando con A17.1a-1982 hasta las escaleras mecánicas producidas bajo A17.1d-2000 y posteriormente, cuando los requisitos del índice entraron en vigencia. El requisito de tratar las faldas con un material que reduzca la fricción se eliminó de la sección de mantenimiento del código en A17.1-2013.

El espacio o espacio entre el escalón y el faldón también influye en el atrapamiento. Primero, está el espacio estático, o el espacio entre el escalón y el faldón en una escalera mecánica estacionaria. Esta es la brecha que los mecánicos e inspectores han medido durante años con un calibre de hoja durante las inspecciones anuales. Diferentes escaleras mecánicas tienen diferentes espacios requeridos, dependiendo de su diseño. A17.1 ha requerido límites para la brecha estática desde al menos su edición de 1965, hasta las escaleras mecánicas producidas bajo A17.1d-2000 y más tarde, cuando los requisitos del índice entraron en vigencia, y se introdujo la “brecha cargada”. También ha requerido dispositivos de obstrucción de faldones desde al menos la edición de 1971.

Como ha notado la mayoría de las personas que han subido a una escalera mecánica, el escalón también se puede mover ligeramente de un lado a otro. A medida que se aplica una fuerza que aleja el escalón del faldón (en este caso, se tira de un objeto hacia el espacio), el espacio entre el escalón y el faldón aumenta. En la industria, este cambio se conoce comúnmente como "banda muerta escalonada". La rigidez de la falda también influye en el espacio. A medida que se tira de un objeto hacia el espacio entre el escalón y el faldón, es fácil ver que cuanto más flexible es el faldón, más fácil es para el objeto agrandar el espacio entre el escalón y el faldón al entrar, y más fácil. debe ser jalado. A17.1 ha tenido requisitos de deflexión de faldón desde al menos la edición de 1981.

A partir de esta información, es evidente que el código ha estado agregando requisitos relacionados con la probabilidad de quedar atrapado durante algún tiempo.

El índice

El índice de rendimiento de escalones / faldones fue desarrollado por Arthur D. Little (ADL), una firma consultora. National Elevator Industry, Inc. contrató a ADL para desarrollar un estándar de desempeño / seguridad para evaluar el potencial de atrapamiento entre el escalón y el faldón. Después de muchas pruebas, se identificaron los factores relacionados con el atrapamiento:

♦ Coeficiente de fricción (μ) entre un objeto (policarbonato) y la falda
♦ Espacio inicial (estático) entre el escalón y el faldón
♦ Rigidez de la falda
♦ Paso de banda muerta

Los últimos tres elementos se combinaron en lo que se convirtió en el "espacio cargado", el espacio entre el escalón y el faldón cuando se aplican 25 libras entre el escalón y el faldón. Sobre la base de las pruebas, se creó el índice de rendimiento de escalón / faldón para medir el potencial de atrapamiento. Cuanto menor sea el índice, menor será el potencial de atrapamiento. La fórmula del índice es:

y = -3.77 + 2.37 (μ) + 9.3 (espacio cargado) Índice = ey/(ey + 1)

Physical Measurement Technologies (PMT) desarrolló el IMD-1, una herramienta que probaría el índice y las mediciones de brecha cargada. Inicialmente, comenzando con los apéndices A17.1d-2000, las escaleras mecánicas instaladas antes de la adopción de los apéndices debían cumplir con los siguientes requisitos:

♦ Índice ≤ 0.15: no se requieren modificaciones
♦ 0.15 ≤ Índice ≤ 0.4: requiere deflectores de faldón
♦ Índice> 0.4: no permitido

Para escaleras mecánicas instaladas bajo los apéndices A17.1d-2000 y posteriores, el espacio cargado reemplazó la medición del espacio estático: espacio cargado ≤ 0.2 pulg.

Las escaleras mecánicas más antiguas todavía tenían que cumplir con los requisitos de espacio estático en el momento de su instalación. Es importante destacar que, además de estar en la sección de escaleras mecánicas del código, los requisitos del índice también se encuentran en la sección de mantenimiento (que es retroactivo a las escaleras mecánicas más antiguas).

El índice máximo permitido se redujo en los apéndices A17.1a-2002:

♦ Índice ≤ 0.15: no se requieren modificaciones
♦ 0.15 ≤ Índice ≤ 0.25: requiere deflectores de faldón
♦ Índice> 0.25: no permitido
♦ Espacio cargado ≤ 0.2 pulg.

La prueba consta de cuatro subpruebas:

♦ Paso 1 a la derecha
♦ Paso 1 a la izquierda
♦ Paso 2 a la derecha
♦ Paso 2 a la izquierda

Como era de esperar, se prueban tanto el lado izquierdo como el derecho de dos pasos. Si alguno de los resultados no cumple, la unidad requiere algún tipo de reparación para que cumpla.

Prueba de índice de rendimiento de escalón / faldón

El único probador actualmente en el mercado, del cual su autor está al tanto, es el PMT IMD-1. La herramienta es fácil de usar y bastante confiable. Sin embargo, a pesar de que ha estado en el campo durante casi 20 años, no siempre se está utilizando correctamente. La herramienta se sujeta y se alinea con el borde de un escalón. Mide el coeficiente de fricción entre su cara de fricción de policarbonato reemplazable y el faldón, así como el espacio cargado. El índice se calcula a partir de estas medidas. La herramienta puede registrar estos datos e imprimir un gráfico que muestra el espacio cargado, el coeficiente de fricción y el índice. También se puede utilizar en "modo de tiempo real" para fines de diagnóstico de escaleras mecánicas. A continuación, se asume que el lector está familiarizado con la realización de una prueba de índice.

Al prepararse para probar una escalera mecánica, hay algunas cosas que deben observarse para asegurarse de que la herramienta no se dañe durante la prueba:

♦ Asegúrese de que no haya residuos en la unidad que puedan interferir con la prueba.

♦ Verifique la distancia de deslizamiento o detención para que cuando la unidad se detenga, el IMD-1 no se deslice en los dientes de peine. (Algunas escaleras mecánicas más antiguas tienen toboganes muy largos).

♦ Asegúrese de que la altura de los deflectores de faldón en cada extremo no entren en contacto con el sensor de la herramienta. Los deflectores con suficiente espacio se muestran en la Figura 1.

Cuando configure el recolector de datos para usar el probador de índice IMD-1, asegúrese de que el registrador de datos EVA-625 o MMC-1 esté configurado para que el tiempo de ejecución sea lo suficientemente largo para que el probador atraviese la longitud completa de la escalera mecánica, o la herramienta dejará de grabar antes de que finalice la prueba:

> "Configurar"
> "Establecer operaciones"
"Establecer tiempo de grabación"
> Ingrese el tiempo récord apropiado
El ASME A17.2 Guía para la inspección de ascensores, escaleras mecánicas, y paseos móviles requiere que las pruebas se realicen de cierta manera:

♦ Para una unidad ascendente: prueba en dirección ascendente.
♦ Para una unidad hacia abajo: pruebe en la dirección hacia abajo.
♦ Para una unidad que funciona en ambas direcciones: pruebe en la dirección descendente.
♦ Seleccione un paso normal para la primera prueba.
♦ Seleccione un paso inusual para la segunda prueba que esté al menos a ocho pasos del primer paso probado.
♦ Utilice una nueva cara de fricción de policarbonato para cada prueba.

A su autor le parece que si hay un escalón inusual (uno que está dañado o se mueve o se balancea excesivamente), debe repararse antes de realizar la prueba de índice. El código pretende que los resultados del índice sean típicos de esa unidad probando un paso normal e inusual. Sin embargo, dado que la mayoría de las unidades tienen más de 80 pasos y solo se prueban dos, la prueba no encontrará todos los problemas de la unidad relacionados con un posible atrapamiento. El código también pretende que la unidad se pruebe en su condición de funcionamiento normal; eso significa que el lubricante de faldón no debe aplicarse justo antes de la prueba.

Utilice el modo "Grabar evento" para generar la prueba y el gráfico requeridos por el código.

Al configurar la herramienta, hay algunos puntos importantes a considerar:

1. Coloque la herramienta de forma coherente en los escalones. Es una buena práctica ubicar la base (la parte que se sujeta al escalón) siete listones o nervaduras desde el borde del escalón y 5 pulgadas hacia atrás desde la punta del escalón. Esto da suficiente espacio para fijar y poner a cero fácilmente la cara de fricción y permite que la cara de fricción entre en contacto con la misma parte del faldón para cada prueba.
2. Al recorrer el menú de prueba, aparece “Set ID #”. Aquí es donde el usuario ingresa el identificador de la unidad. Cuando ingrese el último dígito (observe la flecha en la Figura 2) y presione el botón "Enter", asegúrese de que nada toque la cara de fricción, ya que el transductor de fuerza de fricción se está calibrando en este punto.
3. Cuando aparece "Establecer distancia a cero", la zapata de fricción debe empujarse hacia la carcasa del sensor hasta que los cuatro los tacos plateados hacen contacto con la carcasa (Figura 3). Mantenga en esta posición y presione el botón "Enter". En este punto, el transductor de posición (espacio cargado) está calibrado. Si el usuario no tiene cuidado, el sensor se calibrará incorrectamente, generando mediciones de espacio cargado no válidas (a veces negativas), lo que dará como resultado resultados de índice inexactos. Este paso a veces es difícil debido a la iluminación, el ancho de la unidad y la ubicación de los deflectores de faldón.
4. Después de sujetar la herramienta al escalón, asegúrese de girar la carcasa de modo que la superficie superior (la que tiene las instrucciones) quede paralela a la parte superior del faldón inclinado y fíjela en su lugar. Asegúrese de cambiarlo cuando pruebe el otro lado del escalón.
5. A continuación, se muestra “Alinear puntero”. Este es otro paso crítico, ya que el espacio cargado influye en el índice más que el coeficiente de fricción. El puntero del IMD-1 debe estar alineado uniformemente con el borde del escalón (donde apunta la flecha en la Figura 4). Asegúrese de que el detector de bordes, la herramienta en forma de “T” (un detector de bordes dorado viejo se muestra en la Figura 4) esté apretado contra el borde del escalón y que la carcasa del sensor se deslice cuidadosamente hacia el faldón hasta que el IMD- El puntero de 1 (encerrado en un círculo en la Figura 4) solo toca el detector de bordes. Apriete las perillas de bloqueo del IMD-1. Es una buena práctica volver a verificar el ajuste después de que las perillas estén apretadas para asegurarse.
6. Apriete el resorte de la herramienta (carga). Esto puede parecer obvio, pero se puede olvidar cuando se tiene prisa. Un amigo de su autor, que es inspector, relató: “Durante una inspección, el técnico de la empresa de mantenimiento estaba configurando la herramienta. Noté que no apretó el resorte. Cuando le pregunté al respecto, dijo que nunca apretaron el resorte ". Si no se aprieta el resorte, no se aplicará la fuerza requerida de 25 libras entre el escalón y el faldón. Proporciona un índice y un resultado de brecha cargada significativamente mejores, pero también es una prueba no válida. Los inspectores deben vigilar esto de cerca.
7. Un interruptor colgante PMT es una buena herramienta para activar la prueba. Permite al usuario estar a un par de pasos de la herramienta para que no influya en la prueba.
8. El técnico siempre debe encender la unidad antes de comenzar la prueba (al comienzo de la pendiente). En unidades más antiguas con arrancadores cruzados, el arranque provocará un aumento en los resultados si la herramienta se activa primero. A veces, esto provoca un valor de índice no conforme. En las unidades más nuevas con arrancadores suaves, no hace tanta diferencia; sin embargo, todavía hay una transición de la fricción estática a la dinámica. También es importante detener la prueba antes de que el técnico detenga la escalera mecánica.
9. Repita el proceso para las tres pruebas restantes.

RModo de hora real

El modo de tiempo real se puede utilizar para encontrar problemas con los pasos, la pista y los faldones. También es útil utilizar este modo para probar el espacio cargado en cada extremo de la unidad. (Curiosamente, su autor nunca ha visto las medidas de separación cargadas en cada extremo de la unidad entregadas al AHJ). Seleccione “Modo de tiempo real” en el menú. En el menú "Establecer nivel de umbral", seleccione el índice que desea que sea el máximo y configure la herramienta como se describió anteriormente. Si o cuando el índice excede el umbral establecido, el LED rojo señalado en la Figura 5 se encenderá, identificando la ubicación de un problema en la unidad.

Espacio cargado: Comprobación rápida del modo de tiempo real

El espacio cargado se puede verificar con un calibre de hoja si hay una cuestión de configuración de la herramienta. Simplemente coloque el medidor entre el escalón y el faldón como se muestra en la Figura 6 cuando el resorte del IMD-1 esté comprimido. El calibre de la hoja debe leer un espacio cargado muy cercano al que lee la herramienta. Usar el calibre de la hoja de esta manera es útil si la prueba de índice muestra un espacio cargado inusualmente pequeño en una escalera mecánica antigua.

Analizar los resultados de la prueba

Una prueba realizada correctamente

Descifrar los resultados gráficos es algo que no se suele discutir. La mayoría de la gente simplemente mira los valores máximos de índice que se muestran en la fila inferior del gráfico para determinar si la escalera mecánica cumple con los requisitos. Desafortunadamente, eso no es suficiente.

Primero, es necesario determinar si la prueba se realizó correctamente. Sin presenciar o realizar cuidadosamente la prueba, uno nunca puede estar 100% seguro de que se realizó correctamente. Sin embargo, revisar los resultados puede revelar algunos errores.

En una prueba de índice realizada correctamente (Figura 7), debe haber similitudes entre los resultados del lado derecho (rojo) de ambos pasos y el mismo entre el lado izquierdo (verde) de ambos pasos.

El espacio cargado se muestra en la fila superior de la Figura 7. Hay similitudes dentro de cada lado (izquierdo y derecho) y color (rojo y verde). Si una de las pruebas está en un paso con más banda muerta que la otra, ese gráfico tendrá valores de brecha cargados más altos, pero los gráficos deberían verse similares.

La segunda fila de la Figura 7 es el coeficiente de fricción (μ). Nuevamente, el lado derecho (rojo) muestra similitudes, al igual que el lado izquierdo (verde). Si la herramienta está ubicada en el escalón de manera consistente como debería estar, la cara de fricción debe estar corriendo en la misma ubicación en el faldón y los gráficos de coeficiente de fricción deben verse similares. Al probar con el IMD-1, su autor ha descubierto que los faldones de baja fricción revestidos de fábrica y los faldones recién tratados con silicona o spray de Teflon ™ tienen μ @ 0.15 a 0.2. Las faldas más viejas o que no han sido tratadas por un tiempo tienen μ @ 0.2 a 0.4, y las faldas secas de acero inoxidable prueban alrededor de μ @ 0.4 a 0.6. Tenga en cuenta que estos no son resultados de pruebas de laboratorio, sino resultados generales de pruebas de campo.

La fila inferior es el índice. Nuevamente, si la prueba se realiza correctamente, debe haber similitudes entre las pruebas de la derecha y entre las pruebas de la izquierda. Al igual que el espacio cargado, los valores pueden diferir, pero los gráficos deben tener un aspecto similar.

Un problema potencial son las escaleras mecánicas más antiguas que tienen un espacio cargado demasiado grande para que el IMD-1 pueda leer. El probador leerá un espacio cargado de hasta aproximadamente 3/8 de pulgada. Una escalera mecánica con un espacio cargado de más de 3/8 de pulgada mostrará el espacio como una línea recta (Figura 8). Obviamente, esta escalera mecánica no pasó la prueba del índice. (Tenga en cuenta que el índice generado con estos datos de brecha cargada será más bajo de lo que realmente es, ya que la brecha cargada de la escalera mecánica es mayor de lo que leerá la herramienta).

Una prueba realizada incorrectamente

Las autoridades competentes han aceptado muchas pruebas índice con huecos cargados negativos (Figura 9). Un espacio con carga negativa indica una configuración incorrecta de la herramienta. Por lo general, la causa es que la cara de fricción no se presiona completamente durante la "distancia establecida a cero". Tenga en cuenta que una prueba de índice con un espacio cargado negativo no es válida y la unidad deberá volver a probarse.

A menudo, una prueba se envía con una parte del gráfico diferente al resto. Por ejemplo, en la Figura 10, μ para "Paso 2 a la izquierda" es significativamente menor que para "Paso 1 a la izquierda". En este caso, es probable que no se haya instalado la cara de fricción de policarbonato.

En la Figura 11, la izquierda y la derecha se mezclaron durante la prueba: los lados de uno de los pasos probados se ingresaron como el derecho, cuando en realidad era el izquierdo, y lo mismo ocurrió con el otro lado. Curiosamente, los espacios cargados en un círculo en un lado son casi cero, lo que indica una configuración incorrecta de la herramienta (o pasos que entran en contacto con el faldón durante la mayor parte de la pendiente). Su autor querría que se volviera a probar la escalera mecánica.

Las pruebas realizadas incorrectamente que se muestran se encuentran entre las que varios inspectores y autoridades competentes le pidieron a su autor que las revisara. Estas no son de ninguna manera todas las cosas que pueden salir mal al probar una escalera mecánica, pero parecen ser las más comunes. Es conveniente descargar los datos a una computadora portátil inmediatamente después de realizar la prueba, de modo que si algo parece estar mal, la prueba se puede volver a realizar de inmediato.

Resumen

Es importante colocar la herramienta de forma coherente y configurarla correctamente. Asegúrese de encender la unidad antes de activar la herramienta y de detener la herramienta antes de detener la escalera mecánica. Descargue los datos en el sitio para asegurarse de que las pruebas sean válidas. Asegúrese de verificar el espacio cargado en cada extremo si el código lo requiere para la escalera mecánica en cuestión.

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. 132 de este número.

♦ ¿Debería iniciarse primero la grabación de la escalera mecánica o de la herramienta? ¿Por qué?
♦ ¿Cuál es el espacio cargado máximo permitido en una unidad instalada según A17.1-2000?
♦ ¿Las escaleras mecánicas instaladas según los códigos anteriores a A17.1d-2000 tienen que cumplir con los requisitos de espacio de faldón / escalón estático, así como con el índice?
♦ ¿Un índice más bajo significa una probabilidad más baja o más alta de quedar atrapado? ¿Por qué?
♦ De acuerdo con A17.2, para una escalera mecánica que opera en ambas direcciones, ¿en qué dirección debe moverse la escalera mecánica cuando se realiza la prueba de índice? ¿Por qué?