Quanto dovrebbe essere "uguale" la stessa tensione durante il montaggio o la regolazione delle funi di sollevamento dell'ascensore?

In questo articolo viene esaminata la precisione con cui devono essere misurate le funi di sollevamento per ottenere la minima usura e la massima durata.

Tra gli installatori vi sono opinioni divergenti su quanto debbano essere uniformi le tensioni delle funi di sollevamento per ottenere le migliori prestazioni. Alcuni ritengono che il pollice di un ingegnere sia uno strumento adatto per valutare quando è stata raggiunta una tensione uniforme; altri preferiscono pizzicare la fune come una corda d'arco e confrontare la frequenza delle oscillazioni; altri ancora scelgono di utilizzare uno strumento progettato per il lavoro. Tutti questi metodi otterranno un risultato, ma non necessariamente quello ottimale richiesto. Quindi, quanto deve essere "uniforme" la tensione delle funi di sollevamento? Con quale precisione dovrebbe essere misurata? minima usura e massima durata della fune e puleggia durante il normale funzionamento dell'ascensore?

Una notevole quantità di tempo e impegno è stata dedicata alla progettazione di un impianto progettato per soddisfare le esigenze degli ascensori di un determinato edificio: che tipo di cabine? Che dimensioni? Quante ne servono? E a quale velocità devono viaggiare? Le informazioni vengono poi fornite ai tecnici commerciali per determinare le dimensioni della cabina per il carico richiesto, la dimensione e il numero di funi di sollevamento per sostenere il carico sospeso e la macchina per spostare il carico alla velocità richiesta.

Tutto ciò che si muove è soggetto a naturale Usura. Ridurre al minimo il tasso di usura è di fondamentale importanza. Prima di decidere il grado di precisione delle tensioni delle funi di sollevamento, è importante comprendere il funzionamento del sistema di trazione. La cabina è mossa dalle funi di sollevamento. Le funi di sollevamento sono inserite in scanalature su una puleggia di trazione che le bloccano quando la cabina è ferma, impedendone ulteriori movimenti. Questa presa consente anche il movimento della cabina quando la puleggia di trazione viene ruotata.

Per determinare la velocità di marcia, è necessario determinare la distanza percorsa dal carrello per ogni giro della puleggia di trazione. Per utilizzare la formula 2h (la circonferenza di un cerchio) per calcolare la distanza percorsa per giro della puleggia di trazione, dobbiamo prima stabilire dove si trova "r", la distanza dall'asse della puleggia. Quando una fune viene inserita in una gola, un lato della fune è più vicino all'asse della puleggia rispetto all'altro lato, quindi il centro della fune viene utilizzato per determinare "r". È importante notare che, se funi di diverso diametro fossero inserite in gole adiacenti, percorrerebbero distanze diverse l'una rispetto all'altra quando la puleggia viene ruotata.

Considerate cosa accadrebbe se questa situazione si verificasse durante il sollevamento della cabina e l'abbassamento del contrappeso. Le possibilità includono:

• La fune con il diametro maggiore sul lato del vagone percorrerà una distanza maggiore rispetto alle altre durante il sollevamento e, in ultima analisi, sosterrà l'intero carico del vagone.
• Le altre funi sul lato della cabina si allenteranno durante il sollevamento. 
• L'arco di contatto con la puleggia di trazione andrà perso su queste funi allentate e la trazione sulle funi sarà ridotta.
• La fune con il diametro più piccolo dall'altro lato della puleggia di trazione rallenterà il contrappeso durante l'abbassamento e, in ultima analisi, sosterrà l'intero carico del contrappeso.
• Le altre corde sul lato del contrappeso si allenteranno durante l'abbassamento.
• L'arco di contatto con la puleggia di trazione andrà perso sulle funi allentate, e così anche la trazione disponibile su tali funi.
• Quando si perde trazione sufficiente, le corde tese sul lato della cabina scivolano indietro e le corde tese sul lato del contrappeso scivolano in avanti finché non viene ripristinata la trazione.
• Questo scorrimento delle corde (che non saranno necessariamente contemporaneamente tra loro), sarà simile al taglio della puleggia di trazione con una lama di seghettoCiò provocherà un'usura eccessiva della fune e della scanalatura della puleggia, dove la fune è a contatto con la puleggia di trazione.
• Le scanalature della fune cesseranno di essere concentriche e assumeranno una forma poligonale lungo l'asse della puleggia, generando vibrazioni, ecc., nella cabina mentre la puleggia di trazione ruota.
• Questa situazione è molto dinamica e continuerà a verificarsi finché non verranno montate nuove funi e non verranno ritagliate nuove scanalature nella puleggia di trazione o finché la puleggia non verrà sostituita.

Montare funi di diametri diversi sulla stessa puleggia di trazione significa andare incontro a problemi, quindi tutte le funi devono avere lo stesso diametro. Alcuni fornitori di funi garantiscono che un set di funi avrà tutte le stesse specifiche e lo stesso diametro per tutta la lunghezza, con lo stesso tasso di usura e allungamento per unità di lunghezza, ecc. Il fornitore di pulegge garantirà che le scanalature delle funi siano perfette sotto ogni aspetto. Come tutti sappiamo, le funi si allungano quando viene applicato un carico e, entro i suoi limiti elastici, si comportano esattamente come una molla. Le funi non si allungano solo all'aumentare del carico applicato.

Si consideri il seguente:

• La lunghezza della corda è “L”
•  Il volume della corda è “V” ed è uguale a “L” moltiplicato per l’area (“A”)

V = L x A

Aggiungendo dei numeri al calcolo, diventa chiaro cosa succede a una corda quando si allunga. La massa della corda non cambia.

Supponiamo che la corda originale “L” fosse 6, la A fosse 4 e la V fosse 24.

24 = 6 x 4

Se la corda L viene aumentata a 8 allora

24 = 8 x 3

Se L viene ulteriormente aumentato a 12 allora

24 = 12 x 2

Ora diventa ovvio che l'area della fune diminuisce all'aumentare della sua lunghezza a causa dell'allungamento. L'area della fune è hr2 e "h" è un valore costante, quindi "r" deve essere cambiato. Il diametro della fune è pari a 2r, quindi, all'aumentare della lunghezza della fune a causa del carico, il suo diametro diminuirà. Ne consegue, quindi, che a tutte le funi deve essere applicato lo stesso carico (tensione) per evitare un'eccessiva usura delle pulegge e della fune.

Il problema successivo è determinare come ottenere una tensione uniforme della corda. Una cosa è certa: non è possibile ottenerla utilizzando un solo strumento. Si potrebbe anche riuscire ad avvicinarsi, ma probabilmente si dovrà rinunciare a causa del tempo necessario. Se è possibile ottenere questo risultato utilizzando un solo calibro, perché esiste ancora un problema con la tensione della corda?

Talvolta, per equalizzare le tensioni delle funi vengono utilizzati misuratori progettati per la pesatura dei carichi. Questi misuratori non sono in grado di raggiungere la precisione richiesta. Non è necessario conoscere il peso del carico sospeso per equalizzare le tensioni delle funi, ma le tensioni devono essere comunque uguali.

Il carico sospeso è sostenuto da tutte le funi del paranco, quindi la regolazione di una qualsiasi fune avrà effetto su tutte le funi rimanenti. Se non si riesce a vedere cosa accade contemporaneamente alla fune in fase di regolazione e alle altre, non sarà possibile ottenere la precisione richiesta.

Quando si installano le funi di sollevamento, è prassi normale lasciare i bulloni di ancoraggio delle funi con la massima regolazione possibile in futuro. Ciò è necessario per accorciare le funi dopo un allungamento permanente e la perdita di trazione. Normalmente non sarebbe possibile allentare una fune. In una situazione del genere, la fune più tesa non dovrebbe richiedere alcuna regolazione. Se le funi rimanenti possono essere regolate in modo da avere la stessa tensione della fune più tesa, tutte le funi saranno uguali. È importante regolare sia le funi del carrello che quelle del contrappeso prima di ruotare la puleggia di trazione per la prima volta.

Le funi di sollevamento sono realizzate intrecciando fili d'acciaio in un trefolo e poi intrecciando i trefoli in una fune. Quando una fune di sollevamento è sottoposta a un carico, tenterà di districarsi, il che ne altererebbe immediatamente la tensione. Se lasciata districarsi, il risultato finale sarebbe un cedimento catastrofico della fune. Per impedire lo srotolamento delle funi, è possibile utilizzare funi preformate o bulloni di ancoraggio legati insieme con fune di canapa/nylon. Talvolta, nelle installazioni vengono utilizzati blocchi di legno per funi, che vengono fissati alle funi a circa 1 metro di distanza dalla piastra di aggancio, ma richiedono un'ampia distanza di inerzia al di sopra sia della cabina che del contrappeso.

Poiché le funi di sollevamento possono essere regolate solo una alla volta, non è necessario utilizzare più di due misuratori di tensione per ottenere risultati accurati. I due misuratori devono essere identici nella fabbricazione e fornire le stesse letture per lo stesso carico. Il misuratore di tensione per funi Drucegrove Equator® è stato specificamente realizzato per questa funzione.

Questo può essere verificato posizionando entrambi i misuratori sulla stessa fune. Potrebbe essere necessaria una regolazione in loco per garantire che entrambi mostrino lo stesso risultato. Non regolare i misuratori dopo la calibrazione. I misuratori di tensione delle funi non devono misurare il carico nelle funi del paranco: le tensioni devono essere tutte le stesse indipendentemente dal carico. La modifica della tensione di una fune non altera il peso del carico sospeso; altera solo le tensioni delle funi rimanenti.

Utilizzando la fune più tesa come riferimento, posizionare il secondo misuratore su una fune adiacente e regolare questa seconda fune per ottenere la stessa lettura del misuratore della fune di riferimento. Le due funi devono ora avere la stessa tensione. Il secondo misuratore può ora essere spostato su una terza fune e quest'ultima può essere regolata se necessario. Qualsiasi variazione nella tensione di questa fune influenzerà le prime due funi in modo uniforme, quindi ora tre funi avranno la stessa tensione. Questo processo viene ripetuto per tutte le funi rimanenti. Una volta regolate tutte le funi su un lato della puleggia di trazione, la procedura deve essere ripetuta per regolare le funi sull'altro lato della puleggia di trazione. Dopo aver regolato sia le funi della cabina che quelle del contrappeso, si consiglia di spostare la cabina attraverso il vano corsa per un giro di andata e ritorno e ricontrollare la tensione delle funi del paranco.

Con un rapporto di 2:1 o superiore, potrebbero essere necessari più viaggi di andata e ritorno. Una volta che le tensioni delle funi sono uguali, non importa quale carico venga caricato nel vagone, poiché tutte le funi sosterranno la stessa percentuale di quel carico. Le tensioni aumenteranno ovviamente con l'aumentare del carico, ma saranno sempre uguali.

Consideriamo ora lo scenario in cui le funi del carrello e del contrappeso hanno la stessa tensione. Supponendo che il carrello sia vuoto e che il carico del contrappeso sospeso sia molto maggiore del carico del carrello sospeso, le funi di sollevamento sul lato carrello della puleggia di trazione avranno un diametro maggiore rispetto alle funi di sollevamento sul lato contrappeso della puleggia di trazione. Quando il carrello viene sollevato e le funi del carrello passano sopra la puleggia di trazione, la variazione del carico sulle funi causerà l'allungamento delle funi e il loro scorrimento lungo le scanalature.

Questo fenomeno è noto come "creep" (scorrimento) ed è inevitabile. Lo scorrimento è la causa della naturale usura delle funi e delle pulegge ed è uniforme lungo tutto il perimetro della gola. Non influisce sulla qualità del viaggio. Quando si abbassa la cabina vuota, si verifica una situazione simile, questa volta le funi strisciano lungo le gole. L'entità dello scorrimento dipende totalmente dalla differenza di carico tra la cabina e il contrappeso. Non dovrebbe verificarsi alcuno scorrimento in condizioni di carico bilanciato. Se si riscontrano segni di scorrimento in condizioni di carico bilanciato, potrebbe esserci un grave problema con la trazione disponibile. Lo slittamento della fune può verificarsi se l'accelerazione, la decelerazione o la frenata sono troppo brusche, soprattutto durante i movimenti di salita della cabina vuota o di discesa a pieno carico.