ING. SEBASTIAN SAGOT
LOS COMPONENTES COMO DEBEN SER
Hoy continuaremos con los diferentes puntos a tener en cuenta para una correcta selección del limitador de velocidad a instalar en un ascensor nuevo o prexistente.
Nos referiremos específicamente a los dos limitadores tipo: limitadores por adherencia y por acuñamiento.
LIMITADOR DE VELOCIDAD POR ADHERENCIA
Es el más utilizado en nuestro país, es el limitador que al actuar mecánicamente provoca la detención del giro de la polea, lo cual transmite al cable una fuerza para activar al juego de paracaídas. Dicha fuerza, no es ni más ni menos que la fuerza que proviene del rozamiento que se da entre el cable del limitador de velocidad y la garganta de la polea del mismo.
LIMITADOR DE VELOCIDAD POR ACUÑAMIENTO
Es aquel que al engranarse mecánicamente produce el accionamiento de un resorte solidario a una cuña, la cual presiona el cable y transmite la fuerza al mismo para accionar el juego de paracaídas.
Norma IRAM 3681-1:2019. Segundo párrafo del punto 9.9.4.
El segundo párrafo del punto 9.9.4, solo tiene exigencias para los limitadores de velocidad por adherencia y exime de su cumplimento a los limitadores por acuñamiento. Más adelante conoceremos el motivo.
Las siguientes tres fotos grafican los dos tipos de limitadores. La fotografía N°1 ilustra un limitador de velocidad por adherencia, mientras que las N°2 y N°3 corresponden a un limitador de velocidad por acuñamiento.
Limitador de velocidad por adherencia. Se puede observar que no existe ningún sistema que acuñe o apriete al cable del limitador de velocidad sobre la garganta de la polea del mismo.
Se observa el resorte sobre el margen superior izquierdo. El mismo posee una cuña en su extremo que aprieta al cable cuando el limitador acciona.
Limitador de velocidad por acuñamiento, que posee debajo de la polea, margen inferior derecho, un brazo de palanca que al caer acuña el cable de dicho limitador de velocidad para transmitir la fuerza de tiraje a dicho cable.
Al analizar propiamente estas fotografías, notamos que el limitador por acuñamiento presenta una mayor cantidad de componentes que el de adherencia; el nivel de complejidad que exige la fabricación de un limitador de velocidad con sistema de acuñamiento es considerablemente mayor.
DIFERENCIAS DE AMBOS TIPOS DE LIMITADOR EN LA PRACTICA
Una vez conocidas las diferencias morfológicas y el funcionamiento de ambos tipos de limitadores nos adentramos a ver las ventajas y desventajas que posee un tipo de limitador respecto del otro.
La Norma IRAM 3681-1: 2019, en el segundo párrafo del punto 9.9.4, así como también las EN 81-20:2020 y EN 81-50:2020 expresan, con mayor claridad estas últimas, que el limitador por acuñamiento, como dijimos anteriormente, no debe cumplir.
“Las gargantas de las ranuras de los limitadores de velocidad que solo usen la adherencia para generar la fuerza de accionamiento:
- Deben haberse sometido a un proceso adicional de endurecimiento o
- Deben tener un rebaje de acuerdo con la norma EN 81-50:2020, apartado 5.11.2.2.1, (esto mismo lo dice la norma IRAM en el anexo M).
Por lo citado arriba, los limitadores de velocidad por adherencia deben cumplir con el siguiente:
- a) Si la garganta de la polea del limitador de velocidad no posee el entallado o ranura, debe sin excepción, poseer un tratamiento superficial, tal como un cementado o nitrurado.
- b) Por otra parte, no necesariamente debe poseer un endurecimiento superficial, si dicha garganta de la polea posee un canal o entalla.
se observa en la garganta de la polea, la entalla o canaleta, que debe existir sin excepción cuando la garganta no está endurecida.
Por lo tanto el instalador o conservador de este tipo de componente de seguridad, debe poseer la documentación técnica pertinente, para verificar el cumplimiento de lo descripto.
Por otra parte, los limitadores de velocidad por acuñamiento al engranar o actuar mecánicamente dependen solo del sistema de apriete para transmitir al cable la fuerza de tiraje o de accionamiento al puente de paracaídas. El sistema consiste en un resorte solidario a la cuña, lo cual lo independiza de la polea tensora que se encuentra en el foso del ascensor.
Para entender este concepto, debemos adentrarnos en la fórmula de EULER, citada por ambas normas, la cual expresa matemáticamente lo siguiente:
donde el ángulo alfa es el ángulo de contacto entre el cable y la polea del limitador de velocidad, que en este caso es 180° o, expresado en radianes el numero pi, aproximadamente 3,14 rad.
La letra (f) es el factor de fricción, que depende exclusivamente de la geometría y materiales de la garganta de la polea del limitador de velocidad.
Mientras que T2 es la fuerza transmitida al cable del limitador de velocidad por la polea tensora, T1 es la fuerza que solo se denota o aparece cuando el limitador de velocidad se engrana mecánicamente.
Esta figura es cuando el limitador de velocidad funciona en condiciones normales, es decir no actúa porque la cabina está andando a la velocidad de diseño.
Esta figura es cuando actuó o engranó mecánicamente el limitador de velocidad.
Esta diferencia de fuerza T1 mayor a T2, se debe a la fuerza de rozamiento entre el cable y la garganta de la polea del limitador.
Como primera conclusión podemos decir que dicha fórmula de EULER nos informa que los limitadores de velocidad por adherencia para generar la mayor fuerza de rozamiento del cable del limitador deben poseer una gran fuerza T2, esta variable está regida por la polea tensora. La otra variable a tener en cuenta corresponde al perfil de la garganta de la polea del limitador: este corresponde al perfil en V.
MUY IMPORTANTE
Todo lo dicho anteriormente nos conduce a una cuestión casi existencial: si dependemos de dicho perfil de garganta, éste debe mantenerse con la misma geometría a lo largo del paso del tiempo, sin tomar la forma del cable, para no generar una disminución de la fuerza de tiraje. Lamentablemente esto casi nunca se cumple, ya que dicho tipo de limitadores no se cambia en la fecha que informa el fabricante, si es que existe esa información. Esto lo observamos en el parque de ascensores de la República Argentina en un gran porcentaje de limitadores de adherencia, llegando en algunos casos extremos a más de 20 años de uso, algo inadmisible si queremos tener instalaciones seguras, acordes a las tecnologías del siglo XXI.
Descripta esta situación, surge la siguiente pregunta: ¿por qué un limitador de velocidad por adherencia posee un perfil de garganta en V y un limitador de acuñamiento posee un perfil de garganta semicircular? Vamos a tratar de clarificar el motivo.
Los limitadores de velocidad con perfil de garganta en V en su polea, transmiten mucha más fuerza de tiraje en el cable al actuar mecánicamente que si su polea tuviera un perfil de garganta semicircular.
Esta ventaja va acompañada de una desventaja, y es que el desgaste de dicho perfil en V es mucho más acelerado que en un perfil de garganta semicircular, debido al diferente contacto del cable con cada uno de estos perfiles.
Para observar dicho contacto se muestran las siguientes figuras que van a aclarar lo que estamos afirmando:
el contacto del cable del limitador de velocidad con el perfil de garganta semicircular es total, la presion de contacto es mínima.
en el perfil en V el contacto del cable con dicho perfil es puntal, por ende, la presión es altisima y se concentra solo en dos puntos y no en toda la superficie.
En ambas fotografias se nota que el desgaste de un perfil con garganta en V es mucho mayor que en un perfil de garganta semicircular, ya que el contacto en este último perfil es en toda la superficie de contacto, y la presión se distribuye en su valor nominal mucho menos y en forma pareja, no generando concentraciones de tensiones.
Por lo tanto los perfiles de garganta en V, terminan desgastándose mucho mas rápido, y perdiendo la forma de dicho perfil, adoptando la geometría del cable según la forma que esta adopte, debido al contacto puntal.
Mientras tanto, los limitadores de velocidad por acuñamiento, al generar la fuerza de tiraje en el cable por un medio externo, no necesitan tener un perfil de garganta en V sino uno semicurcular.
Llegado este punto y viendo que los limitadores de velocidad por acuñamiento poseen una vida útil muy superior a los limitadores por adherencia, el parque argentino de ascensores debería converger a este tipo de limitadores.
Otra de las caracteristicas que la normativa exige, es que en el cuerpo del limitador de velocidad se encuentre grabado el sentido de giro del mismo; este sentido aclara en qué posición se debe colocar para realizar una correcta activacion del sistema de paracaídas.
Los limitadores de velocidad pueden ser unidireccionales y bidireccionales.
En los unidireccionales, el sentido de giro es el de la cabina en sentido de descenso, y se debe colocar en dicho sentido, ya que si se produce el evento de la rotura de los cables de suspensión dicha cabina va a descender en caída libre.
Requisitos para un limitador de velocidad instalado, exclusivamente, en el hueco del ascensor.
El punto 9.9.8.3 de la norma IRAM 3681-1-2019, dice textualmente :
- que la actuación del limitador de velocidad según el punto 9.9.9, se efectúe por medio de un control remoto, excepto del tipo inalámbrico, desde el exterior del hueco. Además, no debe ser posible que sea actuado involuntariamente y por personas ajenas al servicio del ascensor;
- que el limitador de velocidad sea accesible para inspección y mantenimiento desde el techo de la cabina o desde el foso; y
- que el limitador de velocidad después de actuado retorne automáticamente a la posición normal de funcionamiento cuando la cabina (o el contrapeso) es movida en sentido ascendente. Sin embargo, las partes eléctricas pueden retornar a la posición normal a través de un control remoto operado desde el exterior del hueco. Esto no debe influir en el funcionamiento normal del limitador de
Para llevarlo al llano, el limitador de velocidad debe poseer reposición automática, es decir, debe reponerse mecánicamente cuando se desclava el sistema de paracaídas. Para probar el sistema y actuar dicho limitador en pruebas de inspección, se deberá contar con un equipo mecánico o eléctrico, nunca inalámbrico.
El acceso a dicho accionamiento solo puede ser permitido al personal a cargo de la instalación del ascensor, es decir que debe estar ubicado en un lugar no permitido al acceso público.
Todo limitador de velocidad certificado debe estar respaldado por documentación técnica del fabricante de origen, y la polea tensora que se utilice debe ser la recomendada por el fabricante del limitador, así también como el cable.
Además la polea tensora en su cuerpo debe tener un contacto eléctrico de seguridad para sacar fuera de servicio al ascensor si se produce el evento de cable flojo del limitador o rotura del mismo.
Otra variable a tener en cuenta es el peso de la polea tensora. Este debe estar en función de la altura o recorrido del ascensor. Muchas veces las empresas conservadoras e instaladoras no toman en cuenta este tema y tampoco lo hacen los fabricantes nacionales que ponen el mismo peso de polea para cualquier altura de viaje, lo cual es un error.
A pesar de que el limitador de velocidad podría justificar un tratamiento mucho más extenso, lo dejamos acá, esperando haber aclarado los conceptos básicos para una correcta comprensión del tema.
En la próxima edición trataremos el tema del paracaídas.
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Fotos gentileza Ing. Sebastián Sagot.
