Ingranaggi di sicurezza progressivi e ingegneria

Ho parcheggiato la macchina in una strada trafficata ad Ankara. Avevo due problemi in quel momento. Uno di questi era portare i documenti di costruzione dell'ascensore alla società di revisione edilizia e farli approvare dagli ingegneri lì, e l'altro era salire sulla mia macchina prima che venisse fermata. Entrai nell'edificio quasi senza fiato, ma non c'era nessuno tranne la segretaria della società di revisione edilizia. Avrei lasciato lì i documenti e li avrei ripresi dopo che fossero stati approvati dagli ingegneri meccanici ed elettrici. Stavo per consegnarli alla segretaria e lasciare l'ufficio quando lei mi ha chiesto di aspettare ed è andata nella stanza accanto. Il rumore di tre francobolli ruppe il breve silenzio. La segretaria è tornata, mi ha dato i documenti e mi ha detto che era fatta. Ho controllato i documenti; il progetto è stato davvero approvato in toto. Sono stato felice di finirlo così in fretta, ma sono rimasto anche sorpreso perché le firme sono state prese, ma non c'erano ingegneri in giro!

Le righe sopra descrivono un incidente che ho vissuto 3-4 anni fa, quando lavoravo presso un'azienda di installazione di ascensori. Per me è un incidente degno di nota in quanto indica come sono posizionati gli ingegneri all’interno del settore. Considerando tutti i calcoli, i disegni, i progetti e così via, il settore degli ascensori potrebbe essere un campo meraviglioso; tuttavia nel nostro Paese, dove esistono migliaia di aziende ascensoristiche, la situazione del settore e la posizione dei tecnici non sembra affatto buona! Sebbene esistano buoni esempi in cui gli ingegneri offrono valore aggiunto e dimostrano tutte le loro capacità ingegneristiche, le condizioni generali delle aziende produttrici di ascensori non sono molto diverse dall'esempio sopra riportato. È tragico che alcune aziende utilizzino la consulenza freelance e i certificati di ingegneria degli ingegneri in pensione, dando loro la metà del salario minimo, e che i miei colleghi in pensione accettino una situazione del genere. In questo modo abbassano la fascia salariale e contribuiscono al fatto che molti ingegneri che sono attivi nel settore ma non ricevono il salario che meritano cambiano settore alla prima occasione e gli ingegneri neolaureati rimangono disoccupati.

Un sistema di paracadute, vitale per la sicurezza degli ascensori, è un argomento di ingegneria completa, poiché richiede calcoli delicati, progettazione e conoscenze legislative. Contribuire al settore con progetti originali e creare prodotti nuovi di zecca è direttamente correlato all'impiego di ingegneri. Questo è il motivo per cui ho iniziato questo articolo con una tale introduzione.

I sistemi di paracadute, fondamentali negli ascensori ad alta velocità in termini di comfort e sicurezza dei passeggeri, non sono apprezzati quanto dovrebbero. Trovare dispositivi di sicurezza economici sul mercato ne è un indicatore. Quando i produttori e gli appaltatori negoziano, i dispositivi di sicurezza sono generalmente all'ombra della scelta del modello di cabina. Tuttavia, le parti meno pericolose degli ascensori sono quelle visibili agli utenti finali, mentre le parti invisibili, come i paracadute, sono le parti che comportano maggiori rischi. In questo articolo parleremo dei paracadute progressivi obbligatori per gli ascensori con velocità nominale superiore a 1 m/s.   

La Direttiva 2014/33/UE definisce sei prodotti come componenti di sicurezza. Il limitatore di velocità e l'impianto frenante, che sono due di essi, lavorano insieme per mantenere la sicurezza. La funzione del limitatore di velocità è quella di mantenere la fune di sicurezza sufficientemente tesa e di arrestare l'ascensore quando la fune si allenta. Se le funi portanti dell'ascensore si spezzano oppure la velocità di discesa aumenta notevolmente, viene tirata una fune di regolazione che è collegata alla cabina, un lato della quale è collegato alla cabina. Da un lato, il dispositivo di sicurezza elettrico sul paracadute interrompe l'alimentazione del sistema di trazione e arresta la sala macchine e, dall'altro, il paracadute progressivo si aggancia alle rotaie di guida, bloccando l'ascensore alle rotaie.

Il modo più semplice per fermare un oggetto in movimento entro un certo periodo di tempo assorbendone l'energia cinetica è convertire la sua energia cinetica in calore attraverso l'attrito. In generale, quando viene attivato un meccanismo di paracadute, una metà del paracadute collegato alla cabina viene contattata con la rotaia tramite molle, e l'altra metà viene premuta sulla rotaia attraverso la timoneria, chiamata "rullo". " La guida è fissata tra queste due parti. La forza normale generata si trasforma in forza di attrito e inizia a utilizzare l'energia cinetica della cabina. L'attrito continua finché la cabina non si ferma.

Il paracadute progressivo è un sistema meccanico. Può essere installato sulle travi portanti inferiori o superiori della sospensione della cabina. Se sotto il raggio d'azione del contrappeso è presente uno spazio abitativo, come una residenza o un ufficio, anche il contrappeso deve essere dotato di dispositivo di sicurezza progressivo.

 L'accelerazione è la quantità di velocità che cambia nel tempo. Per preservare la sicurezza della vita e delle cose, l'accelerazione di frenata dovrebbe essere compresa tra 0.2.gn e 1,gn. Idealmente il freno dovrebbe intervenire con un'accelerazione media di 0.6.gn (gn, che è l'accelerazione gravitazionale, è pari a 9,81 m/s²). La frenata ad alta accelerazione significa che la cabina viene fermata in una breve distanza. Ad esempio, se un ascensore frena con un'accelerazione di frenata di 1.gn , si fermerà bruscamente poiché la distanza di spostamento è breve. Se l'accelerazione aumenta, le frenate improvvise generano un grande rischio per bambini, anziani, malati e donne incinte. Se l'accelerazione di frenata è inferiore a 0,2 gn, lo spazio di cambiata aumenta. Pertanto, la direttiva impone un'accelerazione di frenata pari a 0.2 – 1 volte superiore all'accelerazione di caduta libera.

Test degli equipaggiamenti di sicurezza durante le ispezioni del registro

Con il test di frenatura a pieno carico vengono testati, oltre ai dispositivi di sicurezza, anche i binari, i collegamenti della console e la conformità dell'installazione del telaio della macchina prima che l'ascensore venga messo in servizio. Durante le prove dei paracadute nelle ispezioni anagrafiche, la distanza di cambio è sempre stata oggetto di dibattito.

Per l'ispezione del registro degli ascensori installati in conformità alla Direttiva 2014/33/UE, secondo l'articolo 6.3.4 della norma TS EN 81-20, la prova del paracadute viene eseguita mentre la cabina è caricata con il 125% del suo carico nominale .

Lo spazio di frenata basato sull'attivazione del regolatore di velocità massima ad una velocità nominale di 1 m/s si calcola con la formula sopra.

Dopo il test del paracadute, la cabina viene posizionata in modo da consentire la misurazione dei segni sulle rotaie. Vengono misurate l'altezza e la larghezza del segno sulle rotaie. Si controlla che il freno lasci un segno su entrambi i lati e faccia presa sulla rotaia. Si osserva se vi sono distorsioni o guasti nella cabina. Secondo i risultati della prova di carico, un ascensore che frena con una velocità nominale di 1 m/s è considerato cedevole se il paracadute scorre di minimo 5 cm e massimo di 25 cm.

Per disinserire un paracadute presente sulla vettura dovrebbe essere sufficiente un comando nella direzione opposta. In questo modo, dovrebbe ripristinare automaticamente la modalità pre-test e la cabina e il suo telaio dovrebbero essere liberati dai binari. L'ascensore non dovrebbe funzionare subito dopo il rilascio del freno di sicurezza; la messa in servizio dovrebbe essere possibile solo dopo l'intervento del personale di manutenzione competente.

Ogni blocco del paracadute che forma la fascia del freno è collegato tra loro con aste di trasferimento che aiutano l'innesto simultaneo dei blocchi del freno. La sincronizzazione di due ceppi freno sarà migliore se in questi collegamenti viene utilizzato un materiale solido.

Come ingegnere che lavora nell'industria manifatturiera, per me è necessario che i produttori di cabine producano anche i dispositivi di sicurezza che verranno utilizzati nelle loro cabine. In questo modo, quando si verifica un problema con i dispositivi di sicurezza, i clienti potranno trovare un unico responsabile e il produttore dovrà trovare una soluzione.

Raccomando fortemente che i produttori di dispositivi di sicurezza accompagnino i test di ispezione di tipo dei loro freni di sicurezza che saranno eseguiti da un organismo notificato. Può sembrare strano, ma i primi test dovrebbero fallire. Ciò significa che il produttore sarà in grado di vedere che l'accelerazione di frenata del paracadute testato è oltre gli intervalli consentiti dalla norma. Dovrebbero anche vedere che i freni falliscono e l'ascensore si schianta. In questo modo il produttore potrà comprendere l’importanza del proprio business e avrà l’opportunità di vedere gli scenari negativi che potrebbero verificarsi in futuro prima che il prodotto venga immesso sul mercato. Vedendo che un dispositivo di sicurezza viene testato decine di volte, i produttori impareranno dai loro fallimenti e cambieranno approccio e progettazione e, di conseguenza, realizzeranno un prodotto che si avvicina di più all'ideale. Proprio come Edison ha inventato la lampadina dopo migliaia di fallimenti! Perché i disastri sono irreparabili dopo che il prodotto è stato immesso sul mercato.

Referenze

TS EN 81-20: 2014
TS EN 81-50: 2014
Direttiva Ascensori 2014/33/UE