Tensão do cabo de aço

São abordados temas como importância, medição e manutenção.

Desde a invenção dos elevadores com múltiplos cabos, a tensão uniforme nos cabos sempre foi fundamental para o funcionamento adequado e a segurança do elevador. Quando as tensões nos cabos não são iguais, podem ocorrer os seguintes problemas:

• Ruído e vibração, resultando em baixa qualidade de condução.
• Fadiga e ruptura prematura da corda
• Desgaste irregular e prematuro das polias e falhas
• Perda de tração
• Nos piores casos, as cordas podem se soltar das polias e se enroscar na casa de máquinas e na caixa do elevador.

A tensão desigual nos cabos pode resultar em uma experiência ruim para os usuários do elevador; reparos dispendiosos para a empresa de manutenção e para o proprietário do edifício; e, pior ainda, um elevador inseguro. Em elevadores sem casa de máquinas, que possuem múltiplas polias, curvas e voltas, a tensão uniforme nos cabos torna-se ainda mais importante.

A norma ASME A17.1 abordou a questão no parágrafo 8.6.4.1.3 da edição de 2013, exigindo que a tensão dos cabos de elevador seja mantida dentro de certos limites e percentuais. Agora, a pergunta é: como determinar e medir a tensão dos cabos? Muitos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) incorporaram suas próprias soluções, especialmente em elevadores que utilizam correias ou outros tipos de suspensão. Em aplicações com cabos de aço, no entanto, existem diversas opções.

O método antigo, e provavelmente ainda utilizado, consiste em puxar e empurrar a corda para estimar a tensão pelo tato e/ou dedilhar a corda com um martelo, ouvindo o som e cronometrando o número de vibrações ou oscilações. Este método não é muito preciso. Além disso, consome muito tempo, especialmente se estivermos tensionando uma máquina de oito cordas.

O próximo método consiste em usar um dispositivo mecânico que aplica força na corda para permitir a leitura da tensão (Figuras 1 e 2). Embora possa não fornecer a tensão exata da corda, oferece uma referência precisa para medir a tensão de cada corda. Uma desvantagem é que, ao ajustar a tensão de uma corda, a tensão de todas as outras é afetada. Portanto, é necessário verificar continuamente cada corda até que todas estejam com a tensão relativa correta. Isso pode ser demorado e cansativo, para dizer o mínimo. Os resultados também dependem da habilidade do usuário e do posicionamento do dispositivo nas cordas.

Um método mais científico e preciso consiste em instalar um dispositivo mecânico que ajusta os encaixes das cunhas e a tensão aplicando força igual às manilhas (Figura 3). Ao conectar cilindros hidráulicos aos encaixes e aplicar força hidráulica igual a todos os cilindros, as tensões das cordas são equalizadas mecanicamente (Figura 4). Este é um princípio muito simples e preciso. Pode ser trabalhoso e inicialmente caro, mas é um método confiável de tensionamento de cordas.

Um método mais recente para tensionamento de cabos é um sistema eletromecânico. Existem dispositivos portáteis que podem ser levados a qualquer local de trabalho e permitem medir a carga em cada cabo individualmente, ajustá-los conforme necessário e deixá-los instalados no sistema. Sensores de cabo (Figura 5) são instalados nos cabos de aço. Eles são usados ​​para detectar a tensão e a carga nos cabos. Os sensores são facilmente instalados nos cabos usando uma chave de boca ou ferramenta fornecida pelo fabricante. Deve haver um sensor instalado para cada cabo do elevador. A conexão do sensor ao controlador é feita por meio de uma porta USB.

Um controlador programável de pesagem de carga é instalado para receber sinais dos sensores de cabo e convertê-los em dados utilizáveis ​​para o controlador do elevador e para a empresa contratada para a instalação do elevador (Figura 6).

Um sistema de pesagem de carga devidamente integrado fornece informações contínuas ao controlador do elevador. Dessa forma, é possível:

• Proteja os passageiros e os equipamentos do elevador contra sobrecarga.
• Pré-aperte o motor para garantir um funcionamento suave ao sair de cada andar ou patamar.
• Maximize a operação do elevador ignorando chamadas de andar quando a cabine estiver cheia ou chamadas de cabine quando a cabine estiver vazia.

Com um sistema de pesagem de carga devidamente integrado que inclui capacidade de tensão da corda, pode-se:

• Verifique facilmente a tensão de cada corda acessando o programa do controlador.
• Monitore as tensões para que a equipe de manutenção possa ser notificada e enviada para inspecionar o elevador e/ou ajustar os cabos caso fiquem desiguais.
• Visualize e ajuste facilmente a tensão das cordas em tempo real.

Uma inovação mais recente é um controlador que permite a conexão do sistema de pesagem de carga via Wi-Fi, utilizando um celular ou laptop. Isso possibilita que o mecânico, ao chegar ao local da obra, verifique as configurações do controlador de pesagem, incluindo a tensão das cordas, sem precisar entrar no veículo.

As figuras 7 e 8 são exemplos de telas visualizadas a partir de um telefone. A partir dessa tela, será possível determinar:

• Carregar no carro
• Carregar configurações para os vários pontos de disparo de contato.
• Se algum alarme foi acionado e, em caso afirmativo, qual(is)?
• Configurações de contato, se normalmente abertas ou normalmente fechadas
• Quantos sensores de corda estão programados e em uso?
• Configurações de saída analógica usadas para pré-torque.
• Carga ou tensão em todas as cordas, em carga real ou percentagem da carga.

A tela do laptop também é abrangente (Figura 9), mostrando exatamente os mesmos dados que a tela do telefone.

A partir dessa conexão, também é possível programar o controle, modificar as configurações e usar o programa para observar visualmente as mudanças na tensão das cordas quando ajustadas. Há também uma parte adicional do programa que ajudará a determinar quais cordas precisam ser ajustadas e quanto elas devem ser alteradas para atingir a tensão igual (Figura 10).

Assim que o procedimento de ajuste estiver correto, a tela será atualizada para mostrar que as cordas estão tensionadas adequadamente e que não são necessárias etapas de ajuste (Figura 11).

Após concluir o ajuste, os resultados finais podem ser confirmados observando a tela de tensão da corda e verificando a tensão de cada corda (Figura 11).

Por fim, é possível salvar um relatório completo com todas as configurações do controlador de cada elevador em seu laptop ou smartphone e, claro, imprimir, enviar por e-mail ou compartilhar o relatório como qualquer outro documento PDF. 

Durante as visitas de manutenção regulares, é possível comparar as configurações de relatórios anteriores para um trabalho específico, enquanto se visualizam as configurações atuais em tempo real, permitindo ao mecânico determinar se alguma alteração foi feita no programa ou se há algum problema de manutenção preventiva que precise ser resolvido.

Independentemente do método utilizado para equalizar a tensão da corda, é imprescindível que os seguintes itens sejam inspecionados, ajustados e/ou substituídos:

• Para garantir que as ranhuras das polias tenham a mesma profundidade, deve-se usar um micrômetro ou outro dispositivo que possa medir e comparar com precisão a profundidade das ranhuras.
• Trilhos ou guias que devem estar devidamente alinhados: o elevador deve ser capaz de se mover suavemente por toda a caixa do elevador, sem arrasto causado por desalinhamento.
• Cabos que devem ter alinhamento paralelo e vertical: o desgaste dos rolamentos das polias, modificações inadequadas em um elevador e seus componentes podem levar a cabos não paralelos.
• As cordas também devem ser verificadas quanto a diâmetros desiguais causados ​​por problemas como falha no núcleo da corda e desgaste irregular das ranhuras.
• As molas dos conjuntos de encaixe devem estar em perfeito funcionamento, sem interferência entre si.

Se algum dos itens acima não for verificado e existirem problemas, será muito difícil obter uma tensão uniforme nas cordas e, uma vez ajustada, essa tensão não será duradoura.