Tracción para el personal de campo, segunda parte

La conclusión de la serie examina los componentes utilizados en los sistemas de ascensores eléctricos que proporcionan una tracción segura.

En la Parte 1 (ELEVATOR WORLD, agosto de 2017), aprendimos los conceptos básicos de diseño de tracción, comenzando con la fricción hasta cómo un diseñador establece la tracción requerida y luego utiliza el ángulo de envoltura y el diseño de ranuras para garantizar que siempre haya una tracción adecuada.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Este artículo de educación continua proporcionará la educación necesaria para que el personal de ascensores que trabaja en ascensores eléctricos comprenda los requisitos del código, las medidas, las pruebas y los ajustes de tracción para garantizar el más alto nivel de seguridad. En este artículo, el lector aprenderá:
♦ Qué componentes están en un sistema de tracción
♦ Ese mantenimiento debe incluir la medición de la cuerda y las poleas a frecuencias adecuadas para garantizar el cumplimiento.
♦ Ese mantenimiento debe incluir el reemplazo de las cuerdas y poleas dañadas cuando se descubran.
♦ Que el enrojecimiento y otras condiciones perjudiciales afectan los criterios de reemplazo.
♦ Cómo realizar una prueba de tracción y qué requiere el código para el rendimiento.

Años y millones de operaciones afectan las poleas y las cuerdas. Si bien a menudo es preferible cambiar las cuerdas, su vida útil se puede prolongar con un mantenimiento adecuado. Este segmento detallará el mantenimiento y las pruebas requeridas por el código. Se centrará únicamente en cables de acero; sin embargo, se mencionarán nuevas tecnologías, ya que se ven en el mercado con mayor frecuencia.

Las principales causas de pérdida de tracción incluyen contrapeso inadecuado, frenado brusco, sobrecarga del automóvil, aceleración excesiva, factor de ajuste (cuerda en la ranura), tensión desigual y lubricación excesiva. El código aborda estos problemas requiriendo pruebas y mantenimiento. El simple examen visual es inadecuado para hacer muchas de estas evaluaciones del estado adecuado.

Componentes de un sistema de tracción

Un miembro de suspensión es uno de los múltiples miembros de un medio de suspensión. Los componentes de los medios de suspensión se detallan a continuación.

Cuerdas de alambre de acero

Antes de 2010, el Código de seguridad ASME A17.1 / CSA B44 para ascensores y escaleras mecánicas solo abordaba dos tipos de cables: cables trenzados de acero (SWR) de 8 x 19 y 6 x 19. Las construcciones de SWR modificadas, las cuerdas que no son de acero y las correas revestidas estaban ingresando al mercado y se abordaban en el código. El mundo de la tracción de los ascensores ya no se limitaba solo a los cables de acero.

Sin embargo, los SWR tuvieron sus propias mejoras de diseño: torones compactados, revestimiento, nuevas construcciones de cables (como 4, 5 y 9 torones), cables con núcleo de cable independiente (IWRC), cables con núcleo compuesto y cables de varios grados con alambres de diferentes tamaños. dureza, por nombrar algunos.

ASME A17.6-2010: Norma para sistemas de regulación, compensación y suspensión de elevadores se publicó para abordar esta variedad de tipos y grados de miembros en suspensión. Esta norma identifica cómo fabricar todos los elementos de suspensión utilizados en la industria de los ascensores construidos con correas de acero, aramida y revestidas. Fue en este punto que las "cuerdas" se convirtieron en "elementos de suspensión" y los "sistemas de suspensión" se convirtieron en "medios de suspensión". (Es una conveniencia cuando se refiere a una clase completa de cosas sin tener que repetir todas las cosas que se aplican). Los medios de suspensión también incluyen las fijaciones, o enchufes de cuña o Babbitt.

A17.6-2010 es el estándar de fabricación de cables de acero en los EE. UU. El grado (resistencia a la tracción de los alambres), la construcción (número de alambres en una hebra y la cantidad de hebras en la cuerda) y muchas otras características de fabricación (Warrington o Seale ) se definen de forma prescriptiva para garantizar la calidad y la fiabilidad constante. Con pleno conocimiento de la dureza de los alambres trenzados, se puede considerar la dureza de la polea para asegurar que las superficies interactúen según lo diseñado, mantengan la fuerza de tracción y no se desgasten rápidamente. La dureza de los SWR, como todos los metales, se mide en función de la resistencia a la tracción de los alambres mediante la escala Brinell. Esto muestra típicamente que los alambres de acero son aproximadamente dos veces más duros que la superficie de la ranura de una polea sin endurecer.

Se puede pensar en la resistencia a la tracción como imaginar una varilla que tiene una sección transversal de 6.45 cm2 (1 pulgada cuadrada) de modo que pueda sostener una carga. Una resistencia medible es si una varilla se carga hasta que cede, cuando se deforma permanentemente. Si se continúa agregando carga a la varilla hasta que se separa, eso indica su máxima resistencia a la tracción (UTS). La fuerza que causa la falla está en Newtons por metro cuadrado (N / m2), Pascal (Pa) o libras por pulgada cuadrada (psi). Para el acero E34, aproximadamente 235 MPa (34,000 psi) cederán la varilla. Un acero con una mayor resistencia a la tracción puede soportar 620 MPa (89,923 psi) y ser clasificado como acero E90. La dureza del acero se ve afectada por los componentes fundidos mientras se fabrica el acero y el tipo de enfriamiento utilizado. Si bien las acerías fabrican durezas específicas por especificación, también fabrican grados estándar, y los ingenieros utilizan las resistencias estándar para aplicaciones estándar.

En los miembros de suspensión SWR, los alambres externos son los que hacen contacto con la ranura de la polea. Cuanto mayor sea la resistencia a la tracción del alambre de acero, más difícil será raspar o desgastar el material. La compensación es que cuanto mayor es la resistencia a la tracción de los alambres, más fácil es fatigarse y fallar debido a la flexión. La flexión es el factor más importante que influye en la vida útil de los cables de acero. El código requiere un mínimo de "D a d”(Diámetro de la polea al diámetro del cable) de 40 a 1. Por ejemplo, si el cable mide 12.7 mm (0.5 pulg.) d, D debe ser un mínimo de 40 veces eso: 508 mm (20 pulg.) de diámetro de la polea. Cuanto más grande es la polea, menos flexión axial experimenta el cable; por lo tanto, cuanto menor sea la fatiga por esfuerzo de flexión, mayor será la vida útil del SWR. Los ascensores más antiguos usaban hasta 60 a 1 D a d, mientras que los sistemas más nuevos se utilizan más cerca de 40 a 1; por lo tanto, las fallas de los cables debido a fallas por fatiga son más frecuentes de lo que solían ser. Las cuerdas no cambiaron: en general, las D ad se hicieron más pequeñas. Esta es una prueba de que no se debe culpar a las empresas de cables por el aumento de fallas de cables.

Cuando los ascensores sin cuarto de máquinas se hicieron populares, el objetivo se convirtió en reducir el tamaño de la máquina motriz para que quepa en el hueco del ascensor. Un método para reducir el diámetro de la polea era utilizar SWR de diámetro más pequeño para mantener la D a d proporciones - por ejemplo, usando SWR de 5 mm (0.197 pulgadas) con una polea de 200 mm (7.9 pulgadas) D. Otras estrategias utilizan materiales alternativos, como cuerdas / correas de fibra de aramida de hasta 20 a 1 D a d.

A17.6 define la fuerza mínima de rotura (MBF) para todos los miembros de suspensión en uso, excepto los desarrollados después de la publicación de la norma. Se agregarán nuevos materiales, calidades y construcciones en ediciones posteriores. Es importante señalar que el MBF publicado es siempre menor que el UTS de los SWR. Esto es para garantizar que se tengan en cuenta los pequeños defectos en el proceso de fabricación del cable. Es clave saber esto, porque algunos requisitos de diseño se miden con UTS, no con MBF, para proporcionar algún factor de seguridad adicional por diseño.

El grado de la cuerda se refiere a la resistencia a la tracción o la dureza de los cables. Cuando se dan dos números para un cable IWRC, como 1570/1770, significa que los alambres exteriores que se montan en la polea tienen una resistencia a la tracción de 1,570 kN y los alambres internos tienen una resistencia a la tracción de 1,770 kN (en el sistema métrico sistema). En el sistema Imperial, la resistencia a la tracción se mide en libras-fuerza y ​​hay dos grados: acero de tracción (TS) y resistencia extra alta (EHS). En una discusión sobre tracción, el coeficiente de fricción (μ) es el mismo para cualquier dureza.

Los cables de acero se fabrican con diferentes construcciones: construcción Seale o Warrington, disposición regular o disposición Lang, diámetros variables, etc. misma construcción, grado y diámetro para garantizar la misma tracción. Para obtener más información, dos recursos excelentes sobre SWR son la Guía de referencia del usuario de cables de alambre de Brugg (disponible en liftbooks.com) y los boletines de servicio de Bethlehem Wire Rope (disponibles en www.wwwrope.com) sobre el cuidado y mantenimiento de los cables de los elevadores.

Este ejercicio no fue para convertir al lector en un ingeniero de diseño. Fue únicamente para demostrar que comprender los cables es fundamental cuando llega el momento de realizar reemplazos, mantenimiento y pruebas, o cambios debido a daños o desgaste excesivo. Reemplazar las cuerdas y poleas con el reemplazo exacto es fundamental para garantizar un rendimiento futuro seguro utilizando el diseño original como base.

Datos de medios de suspensión

El código aborda el reemplazo correcto del cable al requerir que los datos de los medios de suspensión se publiquen en la placa de datos de la cruceta y con una etiqueta de datos en la sujeción del cable en cada elevador. Desde A17.1-2016 / B44-16:

“2.20.2 Datos de medios de suspensión

2.20.2.1 Placa de datos de la cruceta. La placa de datos de la cruceta requerida por 2.16.3 deberá llevar los siguientes datos de medios de suspensión:

• (a) tipo de medio de suspensión
• (b) el número de miembros en suspensión
• (c) el diámetro o el ancho y espesor en milímetros (mm) o pulgadas (pulg.), según corresponda
• (d) la fuerza de rotura mínima requerida por el fabricante del elevador por miembro de suspensión en kilonewtons (kN) o libra-fuerza (lbf), según corresponda

“2.20.2.2 Etiqueta de datos en la suspensión significa sujeción

2.20.2.2.1 Los datos pertinentes ubicados en los medios de suspensión serán proporcionados por uno de los siguientes:

• (a) Una etiqueta de datos fijada de forma segura a una de las sujeciones de los medios de suspensión.
• (b) Marcado permanente de la información requerida sobre los medios de suspensión y visible en las proximidades de la sujeción de los medios de suspensión.
• (c) Una combinación de (a) y (b) siempre que se proporcione toda la información requerida.
• (d) Si se aplica (a) o (c), el material y el marcado de la etiqueta deben cumplir con 2.16.3.3.3, excepto que la altura de las letras y cifras no debe ser inferior a 1.5 mm (0.06 pulg.) .
• (e) Si aplica (a) o (c), se instalará una nueva etiqueta en cada reemplazo de medios de suspensión.

“2.20.2.2.2 Deberán facilitarse los siguientes datos:

• (a) tipo de suspensión (cable de acero, cable de fibra de aramida o elemento de suspensión de acero recubierto de elastómero no circular)
• (b) el diámetro o la anchura y el espesor en milímetros o pulgadas, según corresponda
• (c) la suspensión significa la fuerza mínima de rotura del fabricante en kN o lbf, según corresponda
• (d) la resistencia residual determinada por el fabricante del ascensor en kN o lbf, según corresponda
• (e) el grado de material utilizado o la suspensión significa la designación del fabricante, según corresponda
• (f) clasificación de la construcción, cuando corresponda
• (g) para cables de acero, no preformados, si corresponde
• (h) para cable de acero, revestimiento de acabado, si corresponde
• (i) para cables de acero, torones compactados, si corresponde
• (j) nombre o marca comercial del fabricante de medios de suspensión
• (k) nombre de la persona u organización que instaló los medios de suspensión
• (l) el mes y año en que se instalaron los medios de suspensión
• (m) el mes y año en que se acortaron por primera vez los medios de suspensión
• (n) información sobre lubricación, si corresponde ”

El código aborda además la etiqueta en la Sección 8.6: Requisitos de reemplazo:

"8.6.3.4.6 Se debe instalar una nueva etiqueta de datos del cable conforme a 2.18.5.3 en cada reemplazo del cable, y la fecha del reemplazo del cable se debe registrar en los registros de mantenimiento [8.6.1.4.1 (b) (2)].

“8.6.4.1 Suspensión y medios compensatorios

8.6.4.1.1 Los medios de suspensión y compensación se mantendrán suficientemente limpios para que puedan ser inspeccionados visualmente.

8.6.4.1.2 Los cables de acero deben estar ligeramente lubricados. Se deben tomar precauciones al lubricar los cables de acero de suspensión para evitar la pérdida de tracción. La lubricación debe estar de acuerdo con las instrucciones en la etiqueta de datos del cable [ver 2.20.2.2.2 (n)], si se proporciona.

8.6.4.1.3 Se mantendrá la misma tensión entre los miembros de suspensión individuales en cada juego. Se considera que los elementos de suspensión están igualmente tensados ​​cuando la tensión más pequeña medida está dentro del 10% de la tensión más alta medida. Cuando se verifica o ajusta la tensión del miembro de suspensión, se debe permitir un dispositivo antirrotación que cumpla con los requisitos de 2.20.9.8 ”.

Como son elementos inspeccionables, todos los mecánicos deben asegurarse de que se proporcionen la placa de datos de la cruceta y la etiqueta de datos en la sujeción de los medios de suspensión.

Roldana

Una polea de tracción que utiliza SWR es una polea ranurada. La mayoría de los arreglos de cables cuentan con una polea de tracción principal y uno o múltiples deflectores o poleas secundarias. Las poleas deflectoras y secundarias son siempre una “ranura en U”, ya que simplemente guían las cuerdas a una posición útil sobre el contrapeso y el carro. Son de rueda libre, con todo el trabajo de conducción realizado por la polea de tracción en la máquina de conducción. Nunca se utiliza una polea deflectora en una doble vuelta. En su lugar, siempre se utiliza una polea secundaria, que normalmente también actúa como una polea deflectora.

Los alambres exteriores SWR tienen una resistencia a la tracción mayor que la resistencia a la tracción de una superficie de ranura de polea endurecida. Si la pieza fundida original de la polea de metal se endurece correctamente y la cuerda se empareja, instala y mantiene correctamente, la posibilidad de que una cuerda resulte demasiado dura para una polea es remota. Para lograr la microestructura necesaria para una buena polea, se debe prestar atención a la química y la velocidad de enfriamiento de la pieza en bruto de la polea motriz durante la fundición y al proceso de tratamiento térmico después del fresado de las ranuras. Si bien hay durezas estándar que los fabricantes de máquinas impulsoras proporcionan en sus catálogos, también pueden fabricar con durezas específicas en un proceso de endurecimiento. La relación entre la dureza Brinell de la ranura y la resistencia a la tracción del cable juega un papel crucial en la vida útil del cable (Figura 2).

Hay tres perfiles de ranura principales que se utilizan en la industria de los ascensores: la ranura redonda o en U, la ranura en U rebajada y la ranura en V (como se discutió en la primera parte de esta serie). Como se puede adivinar al observar los tres perfiles uno al lado del otro (Figura 3), las características de tracción de cada uno son cada vez más agresivas con la cuerda. Esto está representado por un factor de resistencia establecido por Brugg y la industria.

Ranura en U

La tracción disponible en una ranura en U de asiento redondo es una función de cuatro parámetros: el logaritmo natural, e; el coeficiente real de fricción, m, entre los alambres externos del cable de izado (suspensión) y la ranura de la polea; la geometría de la forma de la ranura; y el ángulo de envoltura (arco de contacto), θ. Las velocidades más altas del automóvil, junto con las aceleraciones y desaceleraciones más altas, generalmente requieren arreglos de cables de tracción de doble envoltura para lograr una tracción disponible más alta. Aumentar el arco de contacto también aumentará la tracción disponible. Este es el menos agresivo para el SWR y la ranura de la polea, y generalmente durará más tiempo, siempre que las tensiones del cable estén dentro del 10% entre sí, se mantengan adecuadamente con lubricación, utilicen el diámetro correcto de la ranura y el ángulo de flotilla mínimo, y estén diseñados con una proporción adecuada de D a d.

Si las cuerdas no se tensan correctamente, una cuerda soportará más carga y su ranura se desgastará más rápido hasta que la cuerda esté notablemente más baja en las ranuras de la polea que las cuerdas restantes. Esta condición es la más fácil de ver durante el mantenimiento: una regla simple y una linterna revelarán si esto está ocurriendo. Si uno o más cables está 1 mm (3/64 pulg.) Más bajo que el resto, es probable que deba reemplazar la polea y los cables. Una vez que comienza la destrucción del surco, no hay forma de igualar la tensión. Cuanto más profunda sea la ranura, mayor será el diferencial de tensión y más rápida será la tasa de degradación. Siempre verifique las tensiones de la cuerda con regularidad.

En una condición de tensión desigual, algunas cuerdas no contribuyen con su parte diseñada de carga de tracción. A medida que disminuye su fuerza normal, el cable de mayor tensión y su ranura soportan más carga, provocando movimientos del cable (deslizamiento) que comen la ranura de la polea, reduciendo el diámetro tanto del cable como de la ranura. Este deslizamiento causa aún más desgaste abrasivo, porque los otros cables tienen que viajar más en una revolución de la polea que el cable tenso. Las escamas de metal en el piso y la parte superior del automóvil serán una prueba de esto. La verificación de si los escombros en estas áreas son suciedad o metal se realiza con un imán y una hoja de papel: envuelva el imán en papel y revuelva el material. (El papel simplemente mantiene las partículas metálicas de la superficie del imán). A17.1-2016 / B44-16 incluye lo siguiente en igual tensión:

"8.6.4.1.3 Se mantendrá la misma tensión entre los miembros de suspensión individuales en cada juego. Se considera que los elementos de suspensión están igualmente tensados ​​cuando la tensión más pequeña medida está dentro del 10% de la tensión más alta medida. Cuando se verifica o ajusta la tensión del miembro de suspensión, se debe permitir un dispositivo antirrotación que cumpla con los requisitos de 2.20.9.8 ”.

Ningún juego de cuerdas puede durar mucho en una polea dañada. La polea tendrá que ser reemplazada o girada hacia abajo para hacer las ranuras iguales en circunferencia y tratar térmicamente nuevamente para obtener la dureza adecuada. Se debe tomar una cuidadosa consideración para asegurar que el material fresado no reduzca la resistencia mecánica (si simplemente no hay suficiente material para fresar y aún así es mecánicamente sólido). Se debe llamar a un especialista para evaluar la afección y tomar la determinación.

Ranuras en U y en V socavadas

La formulación de las ecuaciones matemáticas que darán una mayor tracción disponible en ranuras en U y en V socavadas se basa en determinar la carga normal resultante máxima dirigida radialmente entre los cables y la polea hacia el centro del eje de la polea. Incluye la suma de todas las masas en el sistema de ascensor, suspendidas de ambos lados de la polea motriz: es decir, cabina y su carga nominal, los pesos proporcionados de los cables de suspensión (izado), cables de compensación, cables de desplazamiento, cables del regulador y medio del peso del conjunto de la polea de compensación, todos suspendidos en el lado de la cabina de la polea de la máquina motriz.

Colgando del lado del contrapeso de la polea motriz están los pesos del contrapeso, los cables de suspensión proporcionados, los cables de compensación y la mitad del peso del conjunto de la polea compensadora. La suma agregada de estos pesos efectivos, tomada como una fuerza normal resultante dirigida radialmente desde las ranuras del cable a través del centro del eje de la polea motriz, debe ser soportada por los cables que ejercen presiones entre el cable y la ranura a lo largo de una forma de ranura definida. La confluencia de estos efectos da como resultado un factor de surco, que actúa para aumentar la tracción disponible en el surco. Estas presiones de cable a ranura variarán, por lo que es fundamental reemplazar los cables con el cable correcto, el diseñado en el sistema, y ​​debe estar marcado en la etiqueta de datos de medios de suspensión y en la placa de datos de la cruceta en o cerca del cruceta de cada elevador de tracción.

La ranura en U recortada, como lo muestran Frederick Hymans y AV Heilborn [1] y CE İmrak e İ. Gerdemeli, [2] agrega tracción al eliminar material en la sección socavada de la ranura. Por lo tanto, la "fuerza normal" aumenta proporcionalmente en los lados del socavado. Las cargas totales no cambian, pero el área de la cuerda se reduce, aumentando la "presión de la cuerda" o la "presión de la ranura".

A medida que el ángulo de corte b se hace más grande, hay menos material para que la cuerda se asiente (menos área), por lo que las presiones de la cuerda aumentan exponencialmente, aumentando la tracción disponible (a).

Las presiones de los cables deben limitarse a la dureza que puede soportar un cable exterior sin ceder los cables de acero o las ranuras de la polea de acero. Por lo tanto, existen varios grados de cuerda. Cuanto mayor sea la presión de la cuerda diseñada, mayor será la resistencia a la tracción necesaria para resistir una falla temprana. Pero esto conlleva el riesgo predecible de una mayor tasa de falla por fatiga de la cuerda. Esto se mostrará durante una inspección de mantenimiento como un aplanamiento y desgaste excesivo del alambre de la corona, grietas por fatiga (principalmente en la sección de cuerda cuando el automóvil está en el vestíbulo o en el rellano de salida principal) e incluso pueden faltar secciones de alambre.

Recuerde, cada vez que se dobla un cable metálico, se tensa. Si toma una sección de cable de acero y la dobla repetidamente sobre su rodilla, estaría tensionando el metal y, dependiendo del ángulo de flexión y el número de alteraciones, causaría fallas por fatiga. Es por eso que se requiere inspeccionar el cable en A17.1 / B44 Sección 8.6.4. No es trabajo del inspector encontrar una cuerda dañada; es el trabajo de la persona de mantenimiento.

La ranura en V es la más agresiva, ya que tiene la menor área de contacto de la ranura de la cuerda con un componente de pellizco: por lo tanto, las presiones de cuerda y ranura más altas. Si bien se usa en algunos ascensores lentos y de baja capacidad, rara vez, o nunca, se usa en aplicaciones de alta velocidad.

Mantenimiento y pruebas

Desgaste de los componentes de tracción; por lo tanto, para reducir el deterioro, aumentar la vida útil de los sistemas de suspensión y tracción y garantizar que exista la máxima tracción, se deben mantener los componentes. Este es el enfoque de este curso. No estamos aprendiendo a ser diseñadores de ascensores; somos los técnicos encargados de garantizar que los componentes de tracción tengan la vida útil más larga y la operación más segura en el lado del mantenimiento. Necesitamos saber cuándo la relación de tracción está entrando en conflicto, cuándo es el momento de reparar o reemplazar los componentes de tracción y cómo probar la tracción para asegurar que la pérdida de tracción no ocurra cuando las cargas en el elevador están dentro de las pautas de diseño. Estas son tareas importantes, por lo que se requiere una comprensión profunda.

La comprensión de los principios de fricción y una comprensión básica de los componentes debe proporcionar una comprensión razonablemente buena de qué buscar y cómo mantener el equipo para que el sistema funcione correctamente. El deslizamiento de la tracción es la mayor preocupación; sin embargo, ese es el peligro extremo. Los daños a componentes costosos, como la polea y los miembros de suspensión, también pueden provocar fallas mecánicas si no se mantienen y se dejan desatendidos.

Mantenimiento

El código requiere mantenimiento y pruebas de tracción a intervalos regulares para garantizar que haya suficiente tracción para reducir la velocidad de un automóvil que pueda perderla; por ejemplo, cuando ocurre una parada de emergencia. (Una parada de emergencia es cuando se abre cualquier dispositivo de protección eléctrica [consulte la Sección 2.26.2] que corta la energía del motor de la máquina impulsora y del freno). Si el freno se aplica con un par de frenado alto, la polea puede detenerse; sin embargo, el automóvil continuará moviéndose debido a su inercia y la tracción de la cuerda deslizándose. Un sistema de tracción correctamente diseñado reduce la velocidad de las cuerdas y recupera la tracción si hay suficiente distancia entre el hueco del ascensor.

En el peor de los casos, la última persona que ingrese a un automóvil completamente cargado puede hacer que el automóvil resbale. Si se desliza desde ese punto, es probable que nadie lo detenga. Para evitar que esto suceda, cuando los ingenieros y diseñadores determinan las ranuras correctas de la polea motriz que se desplegarán en un sistema de ascensor dado, las matemáticas utilizadas para determinar la tracción disponible se basan en la condición conocida como deslizamiento inminente. Por lo tanto, las matemáticas utilizan el coeficiente de fricción estático para formular el factor de surco. Si se pierde tracción, habrá un movimiento relativo entre la polea motriz, que se está desacelerando en una desaceleración, y los cables deslizantes, que se mueven a una desaceleración diferente contra sus ranuras de la polea motriz. El hecho de que se esté produciendo un deslizamiento de la cuerda significa que el coeficiente de fricción cambia del valor estático a un valor cinético más bajo, que podría ser un 25% más bajo. En consecuencia, el sistema de ascensor fuera de control solo se ralentizará y se detendrá con un perfil de movimiento proporcionado por el coeficiente cinético de fricción más bajo. Si la condición de deslizamiento ocurre cuando un automóvil que desciende se acerca a la terminal inferior, el automóvil descenderá a su zona de amortiguamiento si la distancia de frenado es insuficiente en función de la posición del automóvil en el hueco del ascensor. Se deben realizar pruebas para asegurar que la degradación de los cables o las ranuras de las poleas estén dentro de sus características de diseño.

Cuerdas

La lubricación excesiva o insuficiente puede afectar el desgaste de las ranuras, el desgaste de los cables y la limpieza de los espacios de la maquinaria; todos contribuyen a problemas de tracción. Los entornos extremadamente sucios, como las fábricas de algodón, las refinerías de petróleo, las fábricas de papel y las plantas de azúcar, pueden tener pelusa en el aire, productos químicos y otras sustancias que pueden llenar las asperezas y causar pérdida de tracción. Otros materiales abrasivos, como el polvo de hormigón en suspensión, pueden provocar reducciones prematuras del diámetro de la cuerda de suspensión o un desgaste acelerado de las ranuras, lo que conduce a la pérdida de tracción. El enrutamiento, causado por la exposición a la humedad de SWR, da como resultado una reducción del diámetro a un ritmo alarmante y puede causar pérdida de tracción. Los componentes deben verificarse a intervalos regulares para asegurarse de que cumplen con el código.

A17.1-2016 / B44-16 identifica los elementos de mantenimiento de la siguiente manera:

"8.6.4 Mantenimiento y prueba de ascensores eléctricos El mantenimiento y las pruebas de los ascensores eléctricos deben cumplir con 8.6.1 hasta 8.6.4.

“8.6.4.1 Suspensión y medios compensatorios

8.6.4.1.1 Los medios de suspensión y compensación se mantendrán suficientemente limpios para que puedan ser inspeccionados visualmente.

8.6.4.1.2 Los cables de acero deben estar ligeramente lubricados. Se deben tomar precauciones al lubricar los cables de acero de suspensión para evitar la pérdida de tracción. La lubricación debe estar de acuerdo con las instrucciones en la etiqueta de datos del cable [ver 2.20.2.2.2 (n)], si se proporciona.

8.6.4.1.3 Se mantendrá la misma tensión entre los miembros individuales de la suspensión en cada juego. Se considera que los elementos de suspensión están igualmente tensados ​​cuando la tensión más pequeña medida está dentro del 10% de la tensión más alta medida. Cuando se verifica o ajusta la tensión del miembro de suspensión, se debe permitir un dispositivo antirrotación que cumpla con los requisitos de 2.20.9.8 ”.

Los SWR deben mantenerse limpios y lubricados, y no demasiado lubricados. También deben igualarse; todos los cables de izado deben tener la misma tensión. El código requiere esto en el Requisito 8.6.4.1.3. Sepa cuáles son los signos generales de degradación para solucionar problemas y diagnosticar la importante relación de tracción. Todos debemos ser conscientes de que estos componentes están diseñados para evitar que ocurran los accidentes más terribles e instalarlos y mantenerlos en consecuencia.

Al lubricar los SWR, además de tener cuidado de no lubricarlos en exceso, hay que tener en cuenta no tocar una cuerda en movimiento. Cuando el automóvil se detenga, toque la cuerda con el dedo. Lubrique una cuerda de inmediato si está seca al tacto y no deja residuos en su dedo. Se recomienda que los cables se lubriquen como mínimo cada 250,000 ciclos. Pero, la verdad es que necesita lubricación cuando no hay ninguna en la cuerda.

Ranuras de polea

Por lo general, hay evidencia de desgaste de la polea en y cerca de la polea de la máquina motriz. Una acumulación de partículas metálicas debajo de la polea de tracción probablemente sea evidencia de desgaste de la polea. Estas partículas generalmente caen a través de los orificios de la cuerda y se acumulan en la parte superior del automóvil. Esta es una indicación de desgaste severo, y un elevador debe retirarse de servicio hasta que las pruebas y la resolución de problemas concluyan cuál es la causa del desgaste.

Recuerde que la tracción requiere la presión correcta de la ranura, y un diseño sin daños (ranura en V o en U rebajada) es esencial para mantener una tracción adecuada. Por ejemplo, si el desgaste de la ranura en la ranura en U socavada está tan desgastado que la ranura se ha ido, la polea se ha transformado en una ranura en U, lo cual es una condición peligrosa. Reemplazar la polea es la única solución. Lo mismo es cierto si una ranura en V se ha desgastado en una ranura en U. En tal caso, retire el ascensor de servicio, llame a la oficina y explique sus hallazgos.

Algunas empresas se desarrollarán en el campo. Siempre que la sección tratada térmicamente sea lo suficientemente gruesa, es probable que sea aceptable. Una sola ranura baja indica una cuerda de suspensión muy tensa. La condición nunca mejorará. Los miembros de suspensión y compensación deben estar dentro del 10% de la carga de cada uno. Esto asegurará la presión correcta de la cuerda y un desgaste mínimo.

Prueba de tracción

Hay requisitos de código relacionados con las pruebas de tracción. Con una comprensión de los principios de tracción, los componentes relacionados con la tracción y los requisitos de diseño derivados de las primeras investigaciones y pruebas, el código especifica cómo se debe probar en el campo para garantizar que exista suficiente tracción.

Requisitos de prueba

A17.1-2016 / B44-16 especifica primero los límites de tracción:

"2.24.2.3 Tracción

2.24.2.3.1 Para cables de acero. Cuando las ranuras se utilicen para proporcionar tracción, se debe proporcionar suficiente tracción entre la cuerda y la ranura, y en caso de falla del revestimiento no metálico, entre la cuerda y la ranura restante de la polea, para detener y sujetar el automóvil de manera segura con la carga nominal [ver 2.16.8 (c)] de la velocidad nominal en la dirección descendente.

2.24.2.3.2 Para cuerdas de fibra de aramida. Cuando se utilicen ranuras para proporcionar tracción, deberá proporcionarse suficiente tracción entre la cubierta del cable y la ranura, y en caso de falla de la cubierta, entre la parte de transporte de carga del cable y la ranura de la polea, para detener y sujetar con seguridad el cable. automóvil con carga nominal [véase 2.16.8 (c)] desde la velocidad nominal en la dirección descendente. No se permitirán ranuras socavadas con cuerda de fibra de aramida.

2.24.2.3.3 Para elementos de suspensión de acero con revestimiento elastomérico no circular. Cuando se utilicen superficies para proporcionar tracción, se debe proporcionar suficiente tracción entre el miembro de suspensión de acero recubierto de elastómero no circular y la superficie, y en caso de falla del recubrimiento elastomérico, entre los cables de carga y la superficie de contacto de la polea, para detenga y sostenga el automóvil con la carga nominal [ver 2.16.8 (c)] desde la velocidad nominal en la dirección descendente.

2.24.2.3.4 Si el automóvil o el contrapeso tocan fondo en sus topes o se vuelven inamovibles

• (a) los elementos de suspensión se deslizarán sobre la polea motriz y no permitirán que se eleve el automóvil o el contrapeso, o
• (b) el sistema de conducción se detendrá y no permitirá que se eleve el automóvil o el contrapeso "

Cuando un elevador de tracción está en el piso y vacío, la tracción evita que los miembros de suspensión se resbalen en la polea de tracción de la misma manera que la goma en la carretera evita que un vehículo se deslice cuesta abajo. A medida que se utiliza el elevador, se degrada la polea y los cables, lo que desgasta los materiales del cable y de la polea, lo que afecta la relación de tracción. Los diseñadores lo saben y diseñan sistemas que, idealmente, pueden soportar años de funcionamiento. De lo contrario, reemplazar los componentes sería costoso y la tracción resbalaría con mayor frecuencia, lo que causaría peligros.

A17.1-2016 / B44-16 luego especifica probar la tracción:

“8.6.4.20.10 Sistema de frenos, tracción y límites de tracción. Se debe verificar que los límites de tracción y de tracción en los elevadores de tracción cumplan con 2.24.2.3 de acuerdo con 8.6.4.20.10 (a) o sujetos a la aprobación de la autoridad competente, con 8.6.4.20.10 (b).

• (a) Prueba de parada dinámica. Los elevadores de tracción deben probarse para garantizar que
• (1) durante una parada de emergencia iniciada por cualquiera de los dispositivos de protección eléctrica enumerados en 2.26.2 (excepto 2.26.2.13) (excepto los interruptores de amortiguación para amortiguadores de aceite utilizados con dispositivos de seguridad de automóvil Tipo C) a la velocidad nominal en la dirección descendente , con ascensores de pasajeros y elevadores de carga permitidos para transportar pasajeros que transporten el 125% de su carga nominal, o con elevadores de carga que transporten su carga nominal, los automóviles deberán detener y sostener la carga de manera segura (ver 2.24.2.3.1, 2.24.2.3.2 y 2.24.2.3.3 .XNUMX); y
• (2) si el automóvil o el contrapeso tocan fondo en sus topes o se vuelven inamovibles de alguna otra manera, ocurrirá una de las siguientes situaciones (ver 2.24.2.3.4):
• a) los medios de suspensión perderán tracción con respecto a la polea motriz y no permitirán elevar el automóvil o el contrapeso; o
• (b) el sistema de conducción se detendrá y no permitirá que se eleve el automóvil o el contrapeso.
• (3) Con una carga en el automóvil de acuerdo con la Tabla 8.6.4.20.4, el sistema de frenado y la relación de tracción deben probarse para demostrar que el sistema puede detener y sostener el automóvil de manera segura, y cuando sea requerido por 2.16.2.2.4 ( c) volverá a nivelar el coche.
• (b) Método de prueba alternativo para el sistema de frenado, tracción y límites de tracción. Los métodos de prueba alternativos deben cumplir con 8.6.11.10 y lo siguiente:
• (1) Se permitirán otros métodos para verificar que la tracción cumpla con 2.24.2.3, y los límites de tracción que cumplan con 2.24.2.3.4, siempre que el método de prueba cumpla con lo siguiente:
• (a) Cuando se aplique, el método deberá verificar que el sistema de tracción del ascensor funcione, o sea capaz de hacerlo, de acuerdo con los requisitos de rendimiento de 8.6.4.20.10 (a).
• (b) El sistema de frenado y la relación de tracción se probarán para demostrar que el sistema puede detener y sujetar el automóvil de manera segura y, cuando así lo requiera 2.16.2.2.4 (c), volverá a nivelar el automóvil sin carga en el automóvil.
• (2) Se debe proporcionar una etiqueta de prueba como se requiere en 8.6.1.7.2. ”

Se espera que los diseñadores comprendan cómo diseñar la cuerda y la polea, o la correa y la polea para cumplir con los requisitos. También se espera que el personal de mantenimiento comprenda cómo mantener y probar el cumplimiento año tras año.

Conclusión

La escritura de código utiliza el historial de incidentes y la evaluación de peligros basada en el comportamiento humano predecible, el desgaste previsible y el sentido común al especificar la interfaz de tracción. Cuando esté en uso, solo se degradará. Es un área de alta presión y alta tensión en el sistema de ascensores y debe recibir mantenimiento. La ausencia da como resultado la pérdida de tracción, un estado terriblemente malo.

Los mecánicos deberían:

• Mira los patrones de desgaste de las cuerdas
• Mire el desgaste de la polea de tracción
• Mantenga las cuerdas limpias
• Lubrique la cuerda según lo recomendado por los fabricantes de cuerdas.
• Equilibrar las tensiones de la cuerda

Las empresas de ascensores deben:

• Asegúrese de que hayan proporcionado tiempo suficiente para una inspección completa del cable a intervalos determinados por el análisis del programa de control de mantenimiento.
• Capacitar a los empleados sobre la importancia de mantener estos elementos esenciales
• Retire el elevador de servicio hasta que se reemplacen los componentes

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. 189 de este número.
♦ ¿Cómo relaciona la primera ley de Amontons la fuerza y ​​la carga aplicada?
♦ ¿Qué son los miembros en un medio de suspensión?
♦ ¿Cuál es el estándar estadounidense para los sistemas de suspensión, compensación y gobernanza?
♦ ¿Qué ranura de la polea de tracción es la más fácil para las cuerdas?
♦ ¿Qué requisito del código exige probar los límites de tracción?

Referencias
[1] Hymans, F. y Hellborn, AV Der Neuzeitliche Aufzug mit Treibscheibenantrieb, Berlín, Springer Publishers, 1927.
[2] CE İmrak e İ. Gerdemeli. “Sobre el factor de forma para la presión máxima de la forma de ranura socavada”, Int. Revista de matemáticas. Análisis, vol. 1, 2007, no. 16, pág. 783-790 (Figura 1, p. 786).