Quale dovrebbe essere il rapporto tra la capacità di sollevamento della motomacchina?

Risposte alle domande più frequenti

di Serdar Tavaslıoğlu

D1. Qual è il rapporto ideale tra la capacità di sollevamento del motore e il carico nominale negli ascensori a frizione?

Negli ascensori a frizione, il carico nominale dell'ascensore e le dimensioni della cabina corrispondenti a tale carico sono specificati nella clausola 5.4.2.1.1 della norma.

“5.4.2.1.1 Generale

La superficie utilizzabile della cabina deve essere limitata per evitare che la cabina venga sovraccaricata di persone."

A tal fine, la tabella 6 riporta la relazione tra il carico nominale e la superficie massima utilizzabile della cabina.

La normativa impedisce l'accesso alla cabina a un numero di persone superiore alla capacità nominale, limitandone la superficie. Il numero di passeggeri corrispondente alla capacità nominale definisce il numero massimo di persone che possono essere forzatamente introdotte nella cabina. Tuttavia, qualora tale capacità venga superata, il controllo del carico e del movimento dell'ascensore è gestito tramite contatti di sovraccarico.

“5.12.1.2 Controllo del carico in cabina

5.12.1.2.1 L'ascensore deve essere dotato di un dispositivo che impedisca il normale movimento della cabina, compreso il livellamento automatico, in caso di sovraccarico. Negli ascensori idraulici, questo dispositivo non deve impedire il livellamento automatico.

5.12.1.2.2 Se il carico nominale viene superato di oltre il 10%, a condizione che il carico nominale sia di 75 kg, deve essere rilevato un sovraccarico.

Come specificato nella Sezione 5.12.1.2.2, se il carico nominale viene superato, il carico aggiuntivo che il motore o la macchina devono gestire è pari al 10% del carico nominale, con un minimo di 75 kg. Una volta superato tale carico, si attivano i contatti di sovraccarico. Se durante il movimento viene rilevato un sovraccarico, l'ascensore deve procedere fino al piano più vicino e arrestarsi lì. In caso di sovraccarico, si verificano le seguenti azioni.

“5.12.1.2.3 In caso di sovraccarico:

a) Gli utenti devono essere informati tramite un segnale acustico e visivo all'interno dell'auto, b) Le porte ad azionamento elettrico devono aprirsi completamente, c) Le porte ad azionamento manuale devono rimanere sbloccate, d) Le misure preliminari specificate nella Sezione 5.12.1.4 devono essere disattivate.

Il carico aggiuntivo da applicare al motore dell'ascensore è un sovraccarico del 10%, purché sia ​​di almeno 75 kg per un brevissimo periodo di tempo. Questa situazione può essere risolta con un carico di corrente che tutti i motori elettrici possono sopportare per un breve periodo. Il carico nominale specificato per il motore dell'ascensore non deve essere inferiore al carico nominale dell'ascensore stesso. Questa verifica è sufficiente. La dichiarazione di conformità del motore è di primaria importanza.

Se la capacità specificata del motore dell'ascensore è pari o superiore al carico nominale dell'ascensore, la capacità di azionamento del motore o della macchina deve essere considerata sufficiente. Se il motore non è in grado di sollevare il carico nominale dell'ascensore nonostante il carico nominale specificato, questo problema deve essere affrontato nell'ambito delle attività di progettazione e sviluppo del prodotto (PGD) piuttosto che come un problema di controllo o di progettazione dell'ascensore. Il problema deve essere valutato come una non conformità della dichiarazione di conformità. La norma richiede non solo il controllo del carico, ma anche il controllo della velocità.

“5.9.2.4 Velocità

Quando l'alimentazione è alla sua frequenza nominale e la tensione del motore è uguale alla tensione nominale dell'apparecchiatura (6), la velocità del veicolo, escludendo tutti i periodi di accelerazione e decelerazione, non deve superare la velocità nominale di oltre il 5% durante il funzionamento a mezzo carico, il movimento in salita e in discesa e la marcia a regime.

Si applicano anche le seguenti tolleranze di velocità: a) Livellamento (Sezione 5.12.1.4 c)), b) Livellamento automatico (ripetuto) (Sezione 5.12.1.4 d)); c) Operazione di ispezione (Sezione 5.12.1.5.2.1 e) e Sezione 5.12.1.5.2.1 f)); d) Intervento elettrico di emergenza (Articolo 5.12.1.6.1 f)).

Se il carico nominale e la velocità nominale del motore dell'ascensore sono compatibili con il carico nominale e la velocità dell'ascensore stesso, questa condizione è già soddisfatta. Un requisito come il sollevamento di un carico del 125% sul motore durante le ispezioni non è specificato né nell'Allegato 1 né nell'ispezione del motore richiesta dalla norma. Nell'ispezione dell'ascensore, ci sono tre casi in cui è coinvolto un carico del 125% nelle ispezioni e prove da eseguire prima di mettere l'ascensore in servizio (TS EN 81-20 Sezione 6.3).

“6.3 Ispezioni e prove effettuate prima della messa in servizio dell'ascensore

6.3.1 Sistema frenante (Clausola 5.9.2.2)

Il test deve verificare quanto segue:

a) Il dispositivo di sicurezza elettromeccanico deve essere in grado di arrestare una cabina caricata con un peso superiore del 25% rispetto al carico nominale, mentre si muove verso il basso alla velocità nominale.

In questo caso, la decelerazione della vettura non deve superare le decelerazioni che provocano l'attivazione del dispositivo di sicurezza o l'arresto della vettura contro i respingenti.

6.3.3 Verifica della capacità dell'unità (Clausola 5.5.3)

La verifica della capacità di azionamento deve essere eseguita con diverse fermate che prevedono frenate molto brusche (fermata con arresto, nota dell'autore) appropriate per l'installazione dell'ascensore. In ogni prova, la cabina deve essere portata ad un arresto completo. Questa prova deve essere condotta come segue:

a) Al livello più alto del viaggio verso l'alto con un vagone vuoto,

b) Al livello più basso di discesa con un veicolo carico al 125% del carico nominale.

6.3.4 Dispositivo di sicurezza per auto (Clausola 5.6.2)...

b) Dispositivo di sicurezza ad innesto graduale: negli ascensori a fune, la cabina deve essere caricata con il 125% del carico nominale e deve eseguire il movimento di traslazione alla velocità nominale o a una velocità inferiore.

Questo carico del 125% in tutti e tre i casi non riguarda le condizioni relative alla potenza di azionamento della macchina. Nel test del sistema di dispositivi di sicurezza descritto nella Sezione 6.3.1, viene testata la capacità di tenuta del dispositivo di sicurezza elettromeccanico, come spiegato nella Sezione 5.9.2.2.2. Nel controllo della capacità di azionamento (Sezione 6.3.3), viene testata la capacità di azionamento per attrito della puleggia e della fune, come descritto nella Sezione 5.5.3 (Trasmissione a fune). La Sezione 6.3.4 riguarda il test del dispositivo di sicurezza della cabina. Nessuna di queste ispezioni riguarda la potenza di azionamento della macchina o del motore. Una macchina o un motore con una capacità sufficiente a sollevare il carico nominale dell'ascensore è adeguato. Come accennato in precedenza, la macchina di azionamento deve anche essere in grado di gestire un carico aggiuntivo del 10% in caso di sovraccarico previsto. Non è richiesto che gestisca una capacità aggiuntiva del 125%; tale condizione non esiste. L'unità di azionamento non funzionerà mai sotto un tale carico.

La Tabella 18 elenca i test che devono essere eseguiti sul motore o sulla macchina. Questo è definito nella Sezione 5.9.2; sebbene la sezione pertinente tratti tutto ciò che riguarda il sistema di azionamento, la capacità di sollevamento del 125% non viene menzionata affatto.

D2. L'unità di azionamento deve essere in grado di sollevare l'ascensore dopo l'attivazione del dispositivo di sicurezza?

La potenza di azionamento del motore è definita come un ulteriore 10% del carico nominale dell'ascensore. In realtà, tutti i motori elettrici hanno la capacità di sollevamento necessaria per gestire questo carico aggiuntivo per un periodo molto breve. I valori di coppia nei motori dipendono da diversi fattori, tra cui la corrente; è evidente che i motori possono sopportare correnti molto più elevate per un breve periodo se la sezione del filo e la densità di corrente sono calcolate correttamente. Così come gli avvolgimenti dei motori asincroni possono sopportare correnti di avviamento cinque-sei volte superiori alla corrente nominale per un breve periodo, allo stesso modo possono sopportare carichi e correnti eccessivi per brevi periodi durante il movimento. Il controllo della sovracorrente è già un fattore monitorato nell'ascensore. Se la corrente raggiunge un livello che il motore non è in grado di gestire, vengono adottate le necessarie misure di sicurezza per impedire che il motore continui ad assorbire una corrente eccessiva.

Tuttavia, a seconda del tipo di dispositivo di sicurezza utilizzato, il carico che la macchina tenta di sollevare può superare di gran lunga il valore nominale a causa della compressione provocata dall'effetto frenante sulle rotaie. Anche nel dispositivo di sicurezza a gradini più delicato, la compressione risultante dall'energia cinetica e statica generata durante la caduta libera supera la forza che l'unità di azionamento può sopportare. Nei test dei dispositivi di sicurezza condotti durante le ispezioni di routine, tuttavia, poiché non vi è caduta libera, la velocità è pari alla velocità nominale dell'ascensore e il test viene eseguito utilizzando il carico (P+QG=Q/2) anziché il carico (P+Q) con contrappeso, la compressione può essere a un livello molto inferiore. Questa forza di compressione varia a seconda del tipo di rotaia, del tipo di meccanismo di compressione del dispositivo di sicurezza, dei valori di durezza del materiale e della forma. Sebbene la forza di compressione, che è relativamente inferiore rispetto alla caduta libera, possa o meno rientrare nella capacità di sollevamento della macchina, questo non è un requisito specificato dalla norma. A seconda dell'entità della forza generata dopo la frenatura, la macchina di azionamento potrebbe non essere in grado di sollevare la cabina bloccata. Il sistema di azionamento deve essere in grado di sollevare la cabina scarica verso l'alto al 110% della sua capacità nominale. Anche ipotizzando un coefficiente (k1) pari a 2 in condizioni ottimali e trascurando le forze di flessione, si moltiplica di fatto per due il carico (P+Q). Un risultato negativo non dovrebbe essere registrato semplicemente perché l'unità di azionamento non riesce a sollevare la cabina dopo la frenata. A volte si verificano blocchi tali da rendere necessario lo smontaggio del sistema frenante dal telaio per poter spostare la cabina. Inoltre, i criteri indicati nel modulo di ispezione pubblicato dal Ministero sono chiari e vincolanti, non semplici raccomandazioni. I criteri non elencati nel modulo di ispezione non devono essere citati come non conformità.

Gli interventi basati su richieste personali formulate con "poca conoscenza ma tante idee" stanno danneggiando il settore. La produzione su misura non può essere realizzata tenendo conto delle conoscenze e delle preferenze di tutti. Vi prego di non tentare di "risolvere" i problemi del settore basandovi sul primo impulso; verificare le proprie conoscenze è un approccio più semplice. Se avete ragione, collaboriamo, ma se applicate pratiche scorrette, causerete danni significativi al nostro settore. Pretendere una capacità di sollevamento del 125% significa richiedere l'installazione non di uno, ma di due gruppi di macchine superiori in ogni ascensore. In un periodo di concorrenza internazionale così agguerrita, ogni onere finanziario aggiuntivo non necessario riduce la competitività del nostro settore. Se le regole fossero uguali per tutti, non si verificherebbe una concorrenza sleale.

Risposta alle obiezioni relative alla risposta alla domanda 2

Prendiamo come esempio un ascensore con una portata nominale di 800 kg. Poiché viene applicato il bilanciamento dei contrappesi, il carico che il motore di azionamento deve sollevare è di 400 kg (P+QG=Q/2). Questo vale sia che la cabina sia piena e salga, sia che sia vuota e scenda.

Se si carica un ascensore da 800 kg con ulteriori 1000 kg (un sovraccarico del 125%) e ci si aspetta che la macchina lo sollevi, il carico che il motore di azionamento dovrà sopportare in un ascensore progettato con contrappeso per 800 kg sarà di 1000 - 400 = 600 kg. Ciò significa che la macchina non è caricata al 125%, ma al 150%, il che implica che i valori della corrente del motore supereranno i valori limite di un margine significativo. È improbabile che l'inverter o le impostazioni termiche lo consentano; se le impostazioni non sono configurate correttamente, non sarebbe sorprendente il surriscaldamento del motore. È chiaro che insistere su questo approccio non ha senso. Una conoscenza di base dei principi dei motori è sufficiente per riconoscere che questa applicazione è errata. Inoltre, questa pratica può portare a situazioni pericolose. La norma richiede che la fune sia tenuta in posizione senza slittare dalla puleggia mentre l'ascensore è fermo con un carico del 125%, ma si presume che il coefficiente di attrito $\mu$ sia 0.1 quando l'ascensore è fermo; Questo valore diminuisce in funzione della velocità una volta che l'ascensore inizia a muoversi. Ciò può causare lo slittamento della fune nell'ascensore quando è fermo con un carico del 125%. Questo carico può verificarsi anche quando l'ascensore è fermo, ma in tal caso, i contatti di sovraccarico impediscono il movimento dell'ascensore. Pertanto, richiedere una condizione del genere è errato.

L'incapacità del gruppo meccanico di sollevare la vettura può verificarsi anche dopo l'attivazione del dispositivo di sicurezza. A seconda del tipo di rotaia, della larghezza della superficie del dispositivo di bloccaggio e della forza delle molle utilizzate, possono svilupparsi forze di bloccaggio diverse sulle rotaie. La norma richiede che l'accelerazione di arresto sia compresa tra 0.2 e 1 gn. Se il dispositivo di sicurezza garantisce questo valore, soddisfa le condizioni richieste. La norma non specifica un valore specifico per la forza di compressione sulle rotaie. Se questo fosse un requisito necessario, la norma lo avrebbe certamente specificato, ma è impossibile determinarne un valore. I colleghi che hanno condotto prove di frenatura su diverse rotaie hanno già osservato come i risultati varino significativamente da rotaia a rotaia, come possano variare le distanze di scorrimento e, di conseguenza, come possano variare le forze di compressione in ogni prova.

Ad esempio, in una prova di frenata in cui un ascensore viene decelerato a 1 m/s², con una decelerazione media di 0.6 gn (equivalente a 0.085 m) e un coefficiente di attrito medio di 0.2, la forza esercitata dal motore per tirare la cabina verso l'alto dopo la frenata è molto vicina alla metà del carico nominale (Q/2). Ciò corrisponde al carico nominale dell'ascensore. Tuttavia, se la prova viene condotta in condizioni leggermente sfavorevoli, come una scarsa lubrificazione delle guide, condizioni superficiali del meccanismo di bloccaggio non ottimali o un leggero accumulo di polvere sulle molle, il valore della decelerazione può avvicinarsi a 0.8 gn e il valore dell'attrito può avvicinarsi a 0.3 (equivalente a circa 0.06 m a una velocità di 1 m/s). Inoltre, poiché la forza della molla di frenata, progettata per vincere la forza generata dal carico (P+Q) durante la caduta libera, supera la forza generata dal carico (Q/2) alla velocità nominale, è prevedibile un'elevata accelerazione di arresto e una minore distanza di arresto. Per questo motivo, la forza sulle rotaie può superare le aspettative. In questo caso, il carico che la macchina deve sollevare dopo la frenata supera il valore Q/2, il che significa che il motore della macchina è soggetto a una forza da due a tre volte superiore alla sua forza di trazione. (Vedi "Sliding safety gear in Elevators and Design Problems", di Fatih C. BABALIK e Kadir ÇAVDAR) Se, dopo l'innesto del meccanismo di sicurezza, il motore non riesce a recuperare la cabina nonostante sia scarica, non ha senso forzare il motore o sovraccaricarlo regolando i valori di controllo attuali; il funzionamento previsto è errato. Ciò comporterà il surriscaldamento del motore o danni al telaio della cabina. È necessario evitare pratiche inutili e scorrette. Si tratta di una questione matematica: se la forza di trazione è inferiore alla forza di tenuta, il risultato è il danneggiamento dei componenti intermedi. Ciò che deve essere misurato in questo caso è la decelerazione. È errato considerare la forza di trazione senza misurare la decelerazione.

nuova domanda

D3. La norma prevede il sollevamento della cabina per sbloccare il dispositivo di sicurezza. Il motore dovrebbe essere in grado di sollevare la cabina dopo la frenata?

La disposizione relativa al rilascio del freno è definita nella clausola 5.6.2.1.4.1 della norma.

"5.6.2.1.4.1 Il rilascio e il ripristino automatico di un dispositivo di sicurezza sul contrappeso o sul peso di bilanciamento devono essere possibili solo sollevando la cabina, il contrappeso o il peso di bilanciamento."

Questa clausola intende specificare che non è richiesto alcun meccanismo aggiuntivo per il rilascio del dispositivo di sicurezza meccanico; quest'ultimo deve infatti rilasciarsi automaticamente e ripristinarsi direttamente in risposta al movimento della cabina. Le modalità di sollevamento della cabina sono specificate in una sottoclausola.

"5.6.2.1.4.2 In tutte le condizioni di carico fino al carico nominale, il dispositivo di sicurezza deve essere rilasciato nei seguenti modi: a) tramite i mezzi specificati per le operazioni di emergenza (5.9.2.3 o 5.9.3.9) o b) applicando le procedure disponibili in loco (7.2.2)."

a) Le clausole a cui si fa riferimento in questo paragrafo riguardano le procedure di funzionamento di emergenza per ascensori a frizione e idraulici. Il funzionamento di emergenza è una condizione stabilita per spostare una cabina caricata con il carico nominale. In caso di malfunzionamento, se la cabina si ferma contro i respingenti o il freno di sicurezza disconnette il circuito, si applica il requisito di salvataggio tramite intervento elettrico di emergenza in conformità con la clausola 5.12.1.6, secondo la clausola 5.9.2.3.3.

“5.9.2.3 Funzionamento di emergenza

5.9.2.3.3 Se la forza manuale necessaria per sollevare la cabina caricata con il carico nominale supera i 400 N, o se non sono previsti i dispositivi meccanici specificati in 5.9.2.3.1(a), deve essere previsto un dispositivo di intervento elettrico di emergenza conforme a 5.12.1.6.

Anche in questa clausola, il carico si riferisce al veicolo carico con il carico nominale. Se il carico supera il carico nominale, il dispositivo di intervento elettrico di emergenza potrebbe non funzionare. Per questo motivo, al punto 5.6.1.4.2 è stato aggiunto il paragrafo b) relativo al rilascio del dispositivo di sicurezza, e si è fatto riferimento al punto 7.2.2.

“7.2.2 Uso normale

Le istruzioni operative devono includere le informazioni necessarie specificate nella norma EN 13015:2001+A1:2008 relative al normale utilizzo dell'ascensore e alle operazioni di salvataggio, e in particolare i seguenti punti: i) Operazioni di salvataggio: in particolare per quanto riguarda lo sblocco dei dispositivi di sicurezza, i dispositivi per proteggere la cabina in salita da velocità eccessiva, i dispositivi per impedire movimenti involontari della cabina, la valvola di rottura delle tubazioni e i dispositivi di sicurezza, compresa l'identificazione di eventuali attrezzi speciali, devono essere fornite istruzioni dettagliate.

Come indicato al paragrafo i), sono necessarie informazioni dettagliate in merito al rilascio del dispositivo di sicurezza e, se del caso, all'identificazione degli utensili speciali. Il rilascio del dispositivo di sicurezza non è definito come una funzione diretta della macchina-motore. In questo caso, se durante la frenata viene utilizzato un dispositivo di sicurezza che affonda nella rotaia — a causa della forma della superficie del binario, della rigidità del calcolo della molla, dell'ampio angolo di frenata o dell'utilizzo di una rotaia non idonea (il che in realtà non dovrebbe accadere ma viene effettivamente utilizzato);

1. L'equipaggiamento di sicurezza deve essere montato sulla parte superiore del telaio della cabina per consentire l'operazione di soccorso e persino la rimozione dell'equipaggiamento di sicurezza meccanico dal telaio per poter essere eseguito facilmente, ma i calcoli di trazione e taglio per tutti i prigionieri e bulloni devono essere eseguiti,
2. Come specificato nella Sezione 7.2.2(i), è necessario predisporre un meccanismo speciale in grado di sollevare la cabina (ad esempio, un meccanismo di sollevamento fissato alle console superiori per sollevare la cabina).

La procedura per il collaudo del dispositivo di sicurezza della cabina e l'operazione di salvataggio sono specificate nella Sezione 6.3.4.

“6.3.4 Dispositivo di sicurezza della cabina (5.6.2)

Lo scopo del test effettuato prima che l'ascensore entri in servizio è verificare che l'intero impianto, comprendente la cabina, l'interno della cabina, il dispositivo di sicurezza, le guide e il loro fissaggio sicuro alla struttura, sia installato correttamente, regolato correttamente e strutturalmente solido... Per facilitare il disinnesto del dispositivo di sicurezza, si raccomanda di eseguire il test in modo tale da consentire lo svuotamento della cabina, di fronte alla porta.

Come chiaramente indicato nella clausola, questo test simula il funzionamento del dispositivo di sicurezza. In realtà, si presume che il dispositivo di sicurezza si attivi a causa della perdita di capacità di azionamento della puleggia motrice, con conseguente slittamento delle funi; dell'allentamento della puleggia dovuto alla rottura del collegamento tra puleggia e albero; oppure a causa dell'usura, della rottura o del cedimento delle funi nei punti di collegamento, con conseguente attivazione dell'incidente ad un'accelerazione prossima a quella di caduta libera. È evidente che, a seguito di un simile incidente, il collegamento tra l'unità motrice e la cabina non sarà più presente, pertanto il sollevamento della cabina non è un'opzione praticabile.

Il sottoparagrafo dell'articolo richiede che l'auto venga scaricata per facilitare l'operazione di soccorso. Per coloro che sostengono che la definizione di "scarico" non sia del tutto chiara, si può fornire anche una citazione dallo standard inglese.

“Al fine di facilitare il disinnesto dei dispositivi di sicurezza, si raccomanda di effettuare la prova di fronte a una porta per poter scaricare l'auto.” Caricare = sostantivo; caricare, verbo; caricare Scaricare = sostantivo; scaricato, svuotato, verbo; scaricare, rimuovere il carico

L'articolo afferma chiaramente che la vettura deve essere scaricata per facilitarne lo spostamento dopo il test. Tentare di sollevare una cabina frenata, incastrata sui binari e caricata al 125% utilizzando la potenza del motore non può essere un approccio corretto, come ho spiegato nei miei calcoli precedenti. Limitarsi a dire "non ha funzionato" e rilasciare un'etichetta rossa non è un comportamento conforme allo standard o ai criteri di controllo.

Vorrei ribadire che i criteri di controllo sono stati definiti dopo un ampio lavoro di collaborazione con tutti gli operatori del settore e sono stati confrontati con lo standard. Si tratta di decisioni vincolanti, non di semplici raccomandazioni. Non dovrebbero essere create norme o requisiti aggiuntivi al di fuori di questi criteri. Se ritenete che vi siano delle lacune, segnalatele al Ministero per una discussione a livello di settore; tuttavia, la creazione di condizioni aggiuntive personali, soprattutto in questo settore, danneggerà tutti, a meno che non vengano formalmente incorporate nei criteri di ispezione. Progettare ascensori basandosi esclusivamente sul giudizio individuale non ha altro scopo che mettere il nostro settore in difficoltà e ridurre la nostra competitività. Dobbiamo essere più cauti in queste questioni ed evitare di creare condizioni aggiuntive basate sulle nostre preferenze personali.