Aprimorando a segurança dos passageiros: uma estrutura para avaliar e otimizar as distâncias de frenagem dos elevadores.

Uma métrica importante que as empresas de manutenção podem utilizar para melhorar a segurança dos equipamentos.

Por Shaik Javeed

Este artigo foi apresentado na Elevcon 2025 em Lisboa, Portugal.

Sumário

A segurança dos passageiros é fundamental na manutenção de elevadores e escadas rolantes. Quando uma empresa assume a responsabilidade por um projeto, deve abordar diversos aspectos relacionados a inspeções e protocolos de manutenção adequados. É essencial, desde a vistoria pré-contratual ou imediatamente após a assinatura do contrato, garantir que todos os elementos de segurança estejam funcionando corretamente. Essa diligência deve ser mantida em cada visita mensal de manutenção subsequente.

Este artigo tem como objetivo abordar a determinação precisa das distâncias de frenagem, visto que muitos fabricantes de elevadores — com algumas exceções — não fornecem critérios para testar e verificar essas distâncias em seus controladores. Essas informações serão úteis para terceiros na avaliação independente das distâncias de frenagem seguras, contribuindo assim para a segurança dos elevadores.

Propomos a utilização de células de carga nos cabos para medir e calcular o peso da cabine vazia e a relação de equilíbrio do contrapeso, visto que esses dados geralmente não estão disponíveis para as empresas de manutenção. Essas informações de peso são cruciais para a medição precisa das distâncias de frenagem, que são obtidas por meio de uma roda tacômetro em contato com os cabos de tração principais. Ao avaliar as distâncias de parada máxima e mínima, podemos verificar com eficácia as distâncias de frenagem seguras do elevador.

1. Introdução

A manutenção de elevadores e escadas rolantes é fundamental no setor de serviços prediais. Os elevadores desempenham um papel vital no transporte de passageiros entre vários andares e, sem eles, a circulação de pessoas em edifícios altos seria praticamente impossível. Garantir a manutenção adequada é essencial para que os elevadores funcionem com segurança e confiabilidade.

Todos os anos, inúmeros incidentes — desde ferimentos leves a acidentes fatais — ressaltam a importância da segurança em sistemas de elevadores. Empresas líderes do setor reconhecem a segurança não como um custo, mas como um valor fundamental. Essas organizações priorizam tanto a segurança ocupacional quanto a dos passageiros, compreendendo as significativas consequências físicas, emocionais e financeiras que se seguem a incidentes graves.

No contexto da manutenção de elevadores multimarcas, as tarefas devem ser cuidadosamente avaliadas e os técnicos devem receber treinamento adequado. Os técnicos frequentemente enfrentam condições altamente desafiadoras e imprevisíveis, que exigem respostas rápidas e eficazes para garantir a segurança dos passageiros. Este artigo se concentra em um componente crítico de segurança de um sistema de elevador: o freio. Como elemento essencial para garantir a operação segura, o freio desempenha um papel fundamental na prevenção de acidentes e na proteção dos passageiros.

2. Como a norma DIN 31051 define manutenção?

De acordo com a norma DIN (Normas de Manutenção), a manutenção é um conjunto de medidas destinadas a manter o estado ideal de um sistema ou componente técnico. Abrange atividades que visam prevenir avarias e falhas, restaurar a funcionalidade e melhorar continuamente o desempenho do sistema.

A manutenção envolve não apenas aspectos técnicos, mas também medidas administrativas e de gestão. A norma DIN 31051 reconhece a necessidade de documentação, planejamento e coordenação adequados das atividades de manutenção. Isso garante que os processos de manutenção sejam organizados, bem documentados e alinhados aos objetivos gerais da organização.

Existem vários tipos de manutenção, como a manutenção corretiva, também chamada de manutenção reativa; a manutenção preventiva; a manutenção baseada na condição; a manutenção baseada no tempo; e a manutenção preditiva.

3. Tipos de Manutenção

Manutenção de avarias A manutenção preventiva é um trabalho realizado após a ocorrência de uma falha, com o objetivo de restaurar o equipamento ao seu estado normal de funcionamento. Os principais pontos a serem observados são: manutenção não planejada, manutenção emergencial e manutenção disruptiva (que pode causar mais tempo de inatividade, descumprimento de requisitos contratuais e riscos à segurança).

Manutenção preventiva A manutenção preventiva é realizada em intervalos regulares, independentemente da condição do equipamento, para reduzir a probabilidade de avarias ou reparos dispendiosos. Os pontos-chave são que os trabalhos são programados e sistemáticos, o que reduz o tempo de inatividade não planejado, prolonga a vida útil do equipamento, mantém a integridade da instalação, melhora a segurança e a confiabilidade e reduz a necessidade de grandes reparos de emergência. É um processo intensivo e dispendioso se não for automatizado. A manutenção preventiva inclui todas as medidas realizadas como parte da manutenção baseada na condição.

Manutenção Baseada em Condições (CBM) É uma estratégia de manutenção proativa em que a manutenção é realizada somente quando são detectados sinais de deterioração ou comportamento anormal do equipamento. Em vez de depender de um cronograma, ela responde a dados em tempo real da própria máquina. Ou seja, durante um intervalo de manutenção preventiva, se o mecânico perceber algum problema, ele deve intervir imediatamente para mitigar o risco. Isso minimiza o tempo de inatividade não planejado e detecta problemas antes que se agravem.

Manutenção baseada em tempo ou uso A manutenção preventiva é realizada em intervalos predeterminados. É rotineira e não depende da condição do equipamento; baseia-se na previsão do desgaste, reduzindo o risco de avarias inesperadas; e é indicada para sistemas críticos onde a falha é inaceitável. Isso pode levar a custos de manutenção mais elevados.

Manutenção preditiva Utiliza aprendizado de máquina ou sensores da Internet das Coisas para emitir uma recomendação de substituição de uma peça ou realização de manutenção em um elevador ou escada rolante antes que ocorra uma avaria.

Com base nos tipos de manutenção acima, recomenda-se a aplicação da manutenção preventiva para os freios, pelo motivo já mencionado: os freios são elementos críticos de segurança e falhas que resultem em acidentes são completamente inaceitáveis. No entanto, considerando as condições climáticas, é preciso cautela na escolha da manutenção preventiva. A manutenção preditiva também pode ser considerada, embora ainda leve alguns anos para que essa tecnologia se aprimore.

4. Exemplos de falhas nos freios

A falha nos freios de elevadores pode ocorrer devido a problemas mecânicos e elétricos, conforme descrito abaixo:

• a. Falha no circuito elétrico
• b. Desgaste das pastilhas de freio
• c. Os rebites estão se soltando das almofadas.
• d. Derramamento de óleo no tambor de freio, causando contaminação das pastilhas de freio.
• e. Êmbolo atingido na posição aberta
• f. Fadiga das peças do freio, levando à quebra das hastes.
• g. Ajustes inadequados das peças
• h. Superaquecimento

Essas possíveis condições de falha devem ser inspecionadas minuciosamente durante as visitas de manutenção de rotina. Certos problemas — particularmente os pontos b, c, d, e e f — podem aumentar significativamente a distância de deslizamento do freio, especialmente quando o elevador é parado em frenagens de emergência ou ao se alinhar com um patamar.

Em casos extremos, essas falhas podem resultar em movimentos descontrolados ou não intencionais do elevador. Esse risco aumenta particularmente quando os passageiros saem da cabine e o contrapeso, agora mais pesado que a carga restante, faz com que a cabine suba por um movimento ascendente — um cenário especialmente perigoso que reforça a necessidade de um monitoramento eficaz dos freios.

A norma EN 81-20 (Figura 1) explica a parada dos freios com carga nominal mais 25%; em condições sem carga, não há maneira fácil de determinar e verificar as distâncias de frenagem; e é de suma importância para os engenheiros inferir o torque de frenagem ou as distâncias de deslizamento por meio de uma nova abordagem.

5. Teste e Validação de Freios

As empresas de elevadores geralmente incluem metodologias detalhadas em seus dossiês técnicos de manutenção para testar o freio em condições de cabine vazia. Esses procedimentos costumam especificar critérios claros para a realização do teste e validação da conformidade dos resultados com os requisitos do fabricante original. Em contrapartida, as pequenas e médias empresas de elevadores carecem dessa clareza em seus manuais de manutenção, principalmente no que diz respeito aos testes e à validação do desempenho de deslizamento do freio em condições sem carga, incluindo a verificação das distâncias de frenagem.

O autor reconheceu a importância crucial da avaliação das distâncias de frenagem, visto que os freios são um componente fundamental de segurança e um resultado direto de práticas adequadas de manutenção. A avaliação precisa do desempenho da frenagem não apenas reflete a condição do sistema de frenagem, mas também serve como um indicador-chave da segurança e confiabilidade geral do elevador.

Um desses métodos envolve a medição e validação das distâncias de deslizamento dos freios utilizando dois tipos de equipamentos especializados. Este sistema utiliza sensores de carga em cabos para determinar parâmetros-chave como o peso da cabine vazia, a relação de balanceamento do contrapeso e a relação peso/peso do veículo. Esses valores medidos são então inseridos em um instrumento detector de capacidade de frenagem, juntamente com outros parâmetros relevantes, para calcular com precisão a distância de deslizamento dos freios. Essa abordagem fornece um método confiável e repetível para avaliar o desempenho dos freios, principalmente em cenários onde os dados do fabricante não estão prontamente disponíveis.

6. Descrição do Produto e Processo de Teste

O detector de capacidade de frenagem de elevadores BC100 (Figura 2) detecta a capacidade de frenagem do elevador. O equipamento consiste em duas partes: um terminal portátil para aquisição e detecção de dados e uma roda giratória frontal. Durante a inspeção, a roda giratória frontal gira próxima ao cabo de aço, sendo acionada por ele. Quando o elevador atinge o curso predefinido ou a velocidade nominal, um sinal de parada é enviado ao controlador do elevador, medindo-se assim a distância de deslizamento do cabo de aço. Os resultados do teste são exibidos e registrados após a parada do elevador.

7. Documentos de Referência Normativa do Fabricante do Equipamento

• Terminologia GB/T 7024 para elevadores, escadas rolantes e esteiras rolantes.
• Condições técnicas do elevador GB/T 10058-2009
• Métodos de teste de elevadores GB/T 10059-2009
• GB/T 24474-2009 medição da qualidade da viagem em elevadores
• T/CASEI T102-2015 – Associação Chinesa de Normas de Inspeção de Equipamentos Especiais

7.1 Configurações de parâmetros

Após entrar no modo de posicionamento, defina os parâmetros relevantes (Figura 3), incluindo o coeficiente de balanceamento, a relação peso/peso do veículo, a velocidade nominal, a circunferência da roda giratória, o ponto de detecção de parada de emergência e a relação de tração. Na interface de seleção de “Velocidade nominal”, o equipamento fornece nove valores de velocidade padrão e a faixa de conformidade correspondente durante o processo de configuração. O engenheiro de testes deve atentar-se à unidade do parâmetro que está sendo definido.

7.2 Operação de Aprendizagem

Confirme a posição da cabine do elevador (deve estar no último andar) para preparar o aprendizado do equipamento. Na interface de seleção de funções, clique no botão “Aprendizado do elevador” para entrar na interface de preparação do aprendizado, limpe o valor exibido (basta girar a roda manualmente) e, em seguida, prenda o cabo de aço entre a roda dianteira e a roda auxiliar do equipamento (o ângulo entre a tela do equipamento e o cabo de aço deve ser de 90°). Clique em “Iniciar aprendizado”, ligue o elevador, desça até o térreo e o equipamento começará a registrar o percurso do elevador detectado.

Após o elevador chegar ao térreo, clique em “Aprendizado concluído” para avaliar se o processo de aprendizagem foi eficaz com base nos dados coletados. Você pode selecionar “Aprender novamente” ou “Aprendizado concluído”.

7.3 Detectar a distância de frenagem do elevador

Confirme a posição da cabine do elevador (deve estar no térreo) para preparar a detecção do dispositivo. Na interface de seleção de funções, clique no botão “Detecção do elevador” para acessar a interface de detecção e verifique se o cabo de aço está posicionado entre a roda dianteira e a roda auxiliar (o ângulo entre a tela do equipamento e o cabo de aço deve ser de 90°). Clique em “Iniciar teste”, ligue o elevador novamente e suba até o último andar.

O dispositivo indicará automaticamente o ponto de ação com base na posição do ponto de detecção de parada de emergência (Observação: o técnico de testes não pode clicar em “Parada e detecção do elevador” durante o processo de detecção). Após a parada do elevador, clique em “Detecção concluída”.

7.4 Detecção concluída

As normas de teste relevantes estão incorporadas no equipamento. Após a conclusão da operação de teste, as conclusões são fornecidas de acordo com as normas: qualificado, não qualificado ou em conformidade com a velocidade. Os resultados do teste incluem faixa de conformidade, velocidade atual do elevador, curso total, etc. (Figura 4.)

8. Instrumentos adicionais utilizados para determinar a massa do carro e do contrapeso

O instrumento detector de capacidade de frenagem solicita a inserção da relação de contrapeso. A relação de peso do veículo é a carga sobre o peso do veículo. Portanto, para determinar o peso morto da cabine e do contrapeso, o autor utilizou um detector de carga por cabo da Henning GmbH, que fornece resultados precisos.

9. Resultados do teste

Foram selecionadas três unidades. Duas unidades da Mitsubishi, sobre as quais tínhamos informações a respeito do peso do veículo e da relação de balanceamento. E uma unidade de marca estrangeira (Multimarca).

Elevador Mitsubishi, unidade nº 1 – Cabine	Contrapeso
Especificações: Carga: 750 kg Velocidade: 1.75 m/s Relação de contrapeso: 0.5 Laço: 1:1 Paradas: 12 Peso do carro conforme o Documento do fabricante: 999 kg Peso do carro medido pelo instrumento Henning: 1084 kg	Peso medido: 1431 kg
Nota: O peso adicional dos revestimentos da cabine e dos corrimãos do teto do carro acrescenta cerca de 40 kg. O erro é mínimo: menos de 5%.	Nota: A relação de contrapeso medida é próxima de 0.5.

Tabela 1: Unidade de elevador Mitsubishi nº 1

Elevador Mitsubishi, unidade nº 2 – Cabine	Contrapeso
Especificações: Carga: 600 kg Velocidade: 1.0 m/s Relação de contrapeso: 0.5 Laço: 1:1 Paradas: 5 Peso do veículo conforme documento do fabricante: 791 kg Peso do carro medido pelo instrumento Henning: 815 kg	Massa do contrapeso calculada segundo uma proporção de 0.5: 1091 kg Peso medido: 1119 kg A diferença é de 28 kg, que podem ser adicionados aos balaústres superiores dos carros.
Nota: O erro é mínimo: menos de 3%.	Nota: A relação de contrapeso medida é próxima de 0.5.

Tabela 2: Unidade de elevador Mitsubishi nº 2

Unidade multimarca – automóvel	Contrapeso
Especificações: Carga: 800 kg Velocidade: 1.0 m/s Relação de contrapeso: desconhecida Laço: 2:1 Paradas: 5 Peso do veículo conforme documento do fabricante: desconhecido Peso do carro medido com o instrumento Henning: 651 kg x 2 = 1302 kg	Massa do contrapeso calculada segundo uma proporção de 0.5: 1702 kg Peso medido: 1630 kg (815 x 2) A diferença é de 72 kg, sendo que 12 kg podem ser referentes a balaustradas adicionais para o teto do carro. Para um equilíbrio de 50%, são necessários 50 kg, o que pode ser considerado um erro inferior a 5%, ou também pode-se assumir um contrapeso de 45%.
	Nota: A relação de contrapeso medida está próxima de 0.45 a 0.5.

Tabela 3: Unidade multimarca

Os resultados dos testes e medições do medidor de carga de corda foram bastante precisos, com uma tolerância inferior a 3%.

10. Verificador de Capacidade de Frenagem

Unidade Mitsubishi nº 1	Resultado dos testes
	A distância de deslizamento é de 0.89 m. Velocidade nominal: 1.75 m/s Velocidade medida: 1.63 m/s Distância mínima Lmin: 0.86 m Distância máxima: Lmax: 1.63 m Conclusão: A distância de frenagem do fabricante é um pouco maior (permite menor distância de deslizamento) do que a deste equipamento. No entanto, os valores são próximos.
Equipamento Mitsubishi nº 2
	A distância de deslizamento é de 0.59 m. Velocidade nominal: 1.0 m/s Velocidade medida: 0.93 m/s Distância mínima Lmin: 0.37 m Distância máxima: Lmax: 0.62 m Conclusão: A distância de deslizamento recomendada pelo fabricante e a distância de deslizamento medida estão dentro da faixa aceitável.
Equipamento multimarca nº 3	Resultado dos testes
	Distância de deslizamento: 0.39 m Velocidade nominal: 1.0 m/s Laço: 2:1 Velocidade medida: 1.06 m/s Distância mínima Lmin: H 0.37 Distância máxima: Lmax: H 0.62 Conclusão: A distância de deslizamento recomendada pelo fabricante do equipamento está dentro da faixa aceitável.

Tabela 4: Resultados dos testes dos três casos

Tabela 5: Normas chinesas para inspeção de equipamentos especiais T/CASEI T102-2015

11. Conclusões

Este artigo apresenta uma abordagem para medir a distância de parada segura de elevadores — uma métrica importante que as empresas de manutenção podem utilizar para aprimorar a segurança dos equipamentos. O método proposto oferece uma solução prática que está em conformidade com as normas chinesas de inspeção de equipamentos especiais T/CASEI T102-2015, e as distâncias são tabeladas para nove velocidades diferentes no documento da norma. Neste artigo, utilizamos como referência duas velocidades. Olhando para o futuro, esta abordagem apresenta potencial para desenvolvimento adicional, incluindo a possibilidade de utilizar dispositivos inteligentes para realizar essas medições em modelos sem casa de máquinas. Tais avanços poderiam eliminar a necessidade de sensores volumosos e múltiplos instrumentos, tornando o processo mais eficiente e seguro.

12. Agradecimentos

Gostaria de expressar minha sincera gratidão à minha dedicada equipe de engenheiros e técnicos pela inestimável assistência na realização das medições com a máxima atenção à segurança. Agradeço também à Prospect Photoelectric Tech Co., Ltd. pelo apoio e pelos esclarecimentos sobre detalhes técnicos durante a fase de testes.

Referências

[1] Cooper, DA (2021). Falhas de freio em elevadores. 12º Simpósio sobre Tecnologias de Elevadores e Escadas Rolantes. 3.1-8.

[2] Eberle, HE (2001). Segurança em primeiro lugar – Freios confiáveis ​​para os mais recentes projetos de elevadores. Tecnologia de elevadores 11, Singapura 17-24.

[3] Distaso, C. (1992). O freio do elevador. Tecnologia de elevadores 4, Amsterdã.