Noções básicas de teste e certificação de componentes de segurança

(Dispositivos de travamento de portas e dispositivos de segurança)

Os componentes de segurança dos elevadores estão identificados no Anexo III da Diretiva de Elevadores (2014/33/UE). Os componentes de segurança em elevadores incluem mecanismos de travamento da porta do pavimento (cabine), mecanismos que impedem a sobrevelocidade da cabine, mecanismos que restringem a sobrevelocidade, amortecedores, dispositivos de segurança conectados aos circuitos hidráulicos que previnem quedas e dispositivos de segurança elétricos com componentes eletrônicos. Esses componentes devem ser testados e certificados de acordo com os métodos especificados nos anexos da Diretiva de Elevadores, e a norma EN 81-50 determina como realizar os testes e a certificação.  

Neste artigo, tentarei explicar os requisitos básicos para a certificação de componentes de segurança à luz da norma EN 81-50. 

As etapas de teste e certificação de fechaduras para portas de pavimentos e veículos são explicadas detalhadamente na Seção 5.2 da norma EN 81-50. Na primeira etapa, o solicitante deve submeter o dossiê técnico do produto ao organismo de certificação para análise e aprovação. O dossiê técnico deve conter desenhos detalhados do mecanismo de travamento e do dispositivo de segurança elétrico, desenhos da porta em dimensões mínimas e máximas, detalhes dos materiais utilizados, cálculos de resistência do mecanismo de travamento, diagrama do circuito elétrico, diagrama da placa eletrônica (se houver), arquivos de software (se houver), guias de instalação e manutenção, amostra do produto para teste, cópia da declaração de conformidade e cópia da etiqueta do produto. 

Desenho de Cadeado

Após a conclusão da análise completa da ficha técnica, diversos testes e experimentos mecânicos serão realizados no produto. Os testes mecânicos incluem testes de resistência, testes estáticos e testes dinâmicos. No teste de resistência, a fechadura da porta deve ser acionada 1,000,000 ciclos completos. Um ciclo corresponde ao movimento completo da fechadura da porta no sentido de travamento e destravamento. No teste de resistência, o dispositivo de segurança elétrico também deve ser submetido a travamento e destravamento com uma corrente duas vezes maior que a corrente nominal, na tensão nominal. Um resistor também deve ser conectado em série ao circuito elétrico. No teste de resistência, o mecanismo de travamento e o dispositivo de segurança devem realizar 60 ciclos (+/-10%) em um minuto.

No teste estático, uma força de 3000 N para portas de batente/manuais e 1000 N para portas automáticas deve ser aplicada incrementalmente durante 300 s na direção de destravamento, no ponto mais próximo da área onde uma pessoa aplicaria força para destravar. No teste dinâmico, uma massa de 4 kg deve ser solta de uma altura de 0.5 m na direção de destravamento, e seu impacto deve ser examinado. Ao final dos testes mecânicos, não devem ser observadas abrasões, deformações ou quebras que possam afetar negativamente a segurança da fechadura da porta.

Uma série de testes elétricos também deve ser aplicada ao dispositivo de segurança da fechadura das portas do pavimento e da cabina do elevador. Primeiramente, deve-se realizar um travamento mecânico de pelo menos 7 mm quando o circuito de segurança estiver ativado. A corrente e a tensão a serem aplicadas no teste de capacidade de interrupção do circuito variam, dependendo se o dispositivo de segurança elétrico possui interruptor de corrente contínua ou alternada. No teste de interrupção do circuito, um indutor e um resistor devem ser conectados em série ao circuito elétrico. Durante o teste, a fechadura e o interruptor devem ser travados e destravados em intervalos de 5 a 10 segundos e em velocidade normal, sendo que o tempo de acionamento do interruptor deve ser de pelo menos 5 segundos. Esse processo de travamento e destravamento deve ser realizado 20 vezes para interruptores de corrente contínua e 50 vezes para interruptores de corrente alternada. Cento e dez por cento da tensão nominal deve ser aplicada para ambos os interruptores de corrente, com uma corrente 11 vezes maior que a corrente nominal para interruptores de corrente alternada e uma corrente correspondente a 110% da corrente nominal para interruptores de corrente contínua. No teste de resistência à corrente residual, que é outro teste elétrico, uma corrente alternada de 175 V e 50 Hz é aplicada às chaves de segurança elétricas. Posteriormente, as distâncias de isolamento e de fuga variam entre 3 e 4 mm, dependendo do nível de proteção IP da chave. 

No caso de portas com vários painéis, as engrenagens que conectam os painéis são consideradas partes da fechadura e devem ser submetidas aos mesmos testes mecânicos que a própria fechadura. Além desses testes, deve-se verificar a presença de engrenagens que impeçam a queda dos painéis quando as polias do mecanismo estiverem quebradas ou danificadas, ou de engrenagens que impeçam a separação dos suportes quando os elementos de conexão entre os suportes dos painéis forem desconectados.

Os testes e a certificação do dispositivo de segurança também são explicados na Seção 5.3 da norma EN 81-50. Primeiramente, o solicitante deve submeter ao organismo de certificação as seguintes informações e dados: condições ambientais de utilização do produto, vida útil do produto, critérios de envelhecimento e rejeição, guias de instalação e manutenção, desenhos do dispositivo de segurança e das superfícies de contato, cálculos, massas mínimas e máximas (P+Q), velocidade nominal máxima e velocidade máxima de ativação, informações e características das molas utilizadas, tipos e dimensões dos trilhos nos quais o dispositivo de segurança pode ser utilizado, superfícies, características e detalhes dos materiais utilizados, uma cópia da declaração de conformidade, uma cópia da etiqueta do produto e amostras do produto. Antes de iniciar os testes e controles do produto, as informações e os dados submetidos devem ser revisados ​​e aprovados pelo organismo de certificação. Obviamente, os testes e controles não devem ser iniciados sem a conclusão desta etapa. 

Após a revisão e aprovação do dossiê técnico, uma série de controles e testes deve ser realizada, dependendo do tipo do equipamento de segurança. Se o freio a ser testado for do tipo frenagem de emergência, o trilho guia é movido através do mecanismo de freio por meio de uma bancada ou mecanismo que não altere a velocidade. Durante o teste, a distância percorrida é registrada em um gráfico em função da força. Após o teste, a espessura do corpo e dos elementos da embreagem deve ser medida e comparada com os valores nominais. Além disso, outro gráfico observando a deformação também deve ser elaborado. A massa máxima permitida em equipamentos de segurança do tipo frenagem de emergência é calculada da seguinte forma:

- Se o limite elástico não for excedido: 

(P+Q)1: Massa admissível, 
K: Integral da área abaixo do gráfico força-distância, 
gn: aceleração gravitacional, 
h: Distância de queda livre. 

A distância de queda livre é calculada da seguinte forma:

Aqui, V1 é a velocidade de ativação do regulador de sobrevelocidade.

Caso o limite elástico seja ultrapassado, dois cálculos são realizados, podendo-se selecionar a massa de maior massa. 

Aqui, K1 é a integral da área até o valor que atinge o limite elástico. 

K2 é a integral da área até o valor correspondente à força máxima.

Desenho de freio 

Se o freio a ser testado for do tipo deslizante, o proprietário do produto deve fornecer informações sobre a(s) massa(s) a serem testadas, a velocidade de ativação do regulador e a massa a ser suspensa. O teste deve ser realizado em queda livre. Este é um ponto importante. Durante o teste, a distância total de queda livre e a distância de frenagem nos trilhos-guia, a distância de deslizamento do cabo do regulador de velocidade ou mecanismo similar e a distância total de movimento das molas devem ser medidas e determinadas em função do tempo, direta ou indiretamente, ou por meio de cálculos. Além disso, a força média de frenagem, bem como as forças de frenagem mínima e máxima instantâneas, também devem ser determinadas. Se o dispositivo de segurança deslizante for certificado para apenas uma massa ((P+Q)1), 4 testes devem ser realizados com a massa (P+Q)1 que o fabricante determinou dividindo a força de frenagem por 16 — conforme previsto para atingir o valor de desaceleração de 0.6 gn — aguardando que os elementos da embreagem retornem à sua temperatura normal após cada teste. Cada teste deve ser realizado em uma seção não utilizada do trilho-guia. A força de frenagem do mecanismo de freio deslizante a ser certificado para uma única massa é a média das forças de frenagem obtidas nos quatro ensaios realizados. A diferença entre a força de frenagem média determinada e a força de frenagem nominal para um valor médio de desaceleração de 0.6 gn não deve ser superior a +/- 25%. 

Caso o dispositivo de segurança deslizante seja testado para diferentes massas, o fabricante deve fornecer um diagrama ou fórmula que mostre a variação da força de frenagem de acordo com o parâmetro de ajuste. Recomendo que sejam realizados testes para valores intermediários, além das massas mínima e máxima especificadas. Quatro testes devem ser realizados para cada grau de resistência, e a média das forças de frenagem obtidas nos testes deve ser considerada como a força de frenagem final. A diferença entre a força de frenagem medida e a força de frenagem nominal não deve ser superior a +/- 25%. 

A massa admissível (P+Q)1 para um sistema de freio com ajuste gradual e para uma única massa deve ser calculada da seguinte forma: 

Na fórmula, FB é a força de frenagem calculada conforme explicado acima.  

A massa admissível (P+Q) ou os valores de massa de acordo com o parâmetro de ajuste — no caso de freios de deslizamento gradual — devem ser registrados nos certificados dos sistemas de freio. 

Espero que meu artigo tenha sido útil para meus leitores. Desejo a vocês dias seguros.