A) HISTORIA
Los primeros ascensores que pueden considerarse como tales, por estar movidos por una fuerza independiente de la del hombre, utilizaron como energía motriz, máquinas de vapor de uno o dos cilindros.
Fue en 1857, cuando se instaló el primer ascensor para personas en los almacenes E. V. Haughwout Company, de Nueva York, movido por una máquina de vapor que lo impulsaba a una velocidad de 0,2 m/s en un recorrido de 5 plantas
Los ascensores hidráulicos, se perfeccionaron hasta lograr con ellos alturas y velocidades muy elevadas. En 1908, se instaló un ascensor en el City lnvesting Building de Nueva York, de 1360 Kg de carga, 3 m/s de velocidad y un recorrido de 108 m
El primer ascensor eléctrico, que funcionó normalmente en un edificio de viviendas, fue instalado en 1889, por los hermanos Otis en el Baurest Building de Nueva York, movido por un motor de corriente continua.
Paralelamente al desarrollo de los sistemas de tracción, se han desarrollado los sistemas de maniobra, desde la manual, utilizada en los primitivos ascensores a vapor e hidráulicos, hasta las maniobras automáticas de los ascensores modernos.
También los dispositivos de seguridad, se han perfeccionado hasta conseguir hacer del ascensor una de las máquinas más seguras, inventadas por el hombre.
TIPOS DE ASCENSORES
Los dos
tipos de ascensores son:
PARTES FUNDAMENTALES
- FRENO.
- POLEAS DE TRACCION.
- VOLANTE DE INERCIA.
- HUECO.
- FOSO.
- CABINA.
- CONTRAPESO.
- GUIAS
- CABLES.
- LIMITADOR DE VELOCIDAD.
- PARACAIDAS
FRENO MECÁNICO
Está compuesto por una campana de freno que gira manchonada (generalmente) sobre el eje del sinfín. La misma es "rodeada" por dos brazos que poseen cintas de ferodo o cuero en sus extremos (el sistema es muy similar al freno por cintas de un automóvil).
El sistema de frenada del ascensor debe ponerse en funcionamiento automáticamente en caso de perdida de energía eléctrica en los circuitos de control. Este sistema se lleva a cabo mediante un freno de fricción electromecánico. El par de frenada debe ser capaz de frenar de forma segura el ascensor con una carga equivalente al 125% de la carga nominal y de bloquearlo después de la parada.
FRENO ELÉCTRICO
El Freno de corrientes parásitas de Foucault sin anillos forma un solo
bloque con el motor.
Consta también de un programador con los valores nominales de frenado,
y una dinamo tacométrica
colocada en el eje del grupo tractor, que suministra una tensión proporcional
a la velocidad de éste.
De esta forma, esta tensión es transmitida a un comparador-amplificador
que produce una tensión resultante, que una vez amplificada, se aplica
al electrodo de mando o puerta de los tiristores que producen la corriente continua,
que actuando sobre el freno de Foucault, va produciendo el frenado justo para
la parada suave y a nivel.
Al iniciarse el frenado, se habrá desconectado el motor de la red. El
freno mecánico solo actúa para
inmovilizar el ascensor una vez que se ha detenido totalmente la cabina.
En un ascensor, la polea superior es siempre tractora, y por este motivo se
debe diseñar de forma cuidadosa, para que además de soportar los
esfuerzos que le transmite el cable, sea capaz de transmitir la tracción
a este por adherencia.
Las poleas que arrastran los cables por adherencia tienen tres características
que las definen:
su diámetro, el perfil de sus gargantas o canales, y el material de que
están construidas.
Los tres perfiles de gargantas mas utilizados son:
a) El trapezoidal o de cuña. | |
b) el semiesférico con entalla o ranura. | |
c) el semiesférico sin entallar. |
El volante de inercia tiene como objeto asegurar que el ascensor quede bien
nivelado con cada piso cuando el motor utilizado es de una única velocidad.
La tendencia en todos los ascensores de tracción eléctrica es
la utilización de motores de dos velocidades, y por lo tanto el volante
de inercia no se suele incorporar en los ascensores actuales.
Siguiendo la denominación de la norma EN 81, el hueco es el espacio exclusivamente
destinado al desplazamiento del ascensor y del contrapeso, pero sin que pueda
ser utilizado para ninguna otra instalación ajena al ascensor, como conductores
eléctricos, tuberías de agua, etc. también según
la citada norma, se permite en el recinto, material que sirva para calefacción,
excepto sus órganos de mando y reglaje que deben esta en el exterior.
Los
ascensores hidráulicos precisan el hueco únicamente para la cabina,
puesto que no tienen contrapeso.
Hueco
del ascensor |
La parte inferior del recinto, por debajo del nivel de la ultima parada, se
denomina foso. El suelo del foso debe ser liso y sensiblemente a nivel.
En el foso se sitúan los topes o amortiguadores para frenar el descenso
de la cabina en caso de fallo de los mecanismos de parada automática
y fines de carrera y para disminuir en lo posible los efectos de su caída
libre, en caso de rotura de cables.
La profundidad del foso ha de ser suficiente para que cuando la cabina se encuentre
sobre los amortiguadores totalmente comprimidos, aun quede espacio libre de
una altura igual o superior a 0,5 m suficiente para que pueda quedar a salvo
un hombre, en el espacio disponible bajo la cabina.
La cabina es el elemento portante del aparato elevador, y
generalmente esta formada por dos elementos principales: un bastidor y una cabina.
Bastidor
y cabina |
Las cabinas deberán estar dotadas de un equipo de comunicación bidireccional que permita una comunicación permanente con un servicio de intervención rápida, fabricarse de manera que garanticen una ventilación suficiente para los ocupantes, incluso en caso de parada prolongada y disponer de iluminación de emergencia.
Las partes principales de la cabina son:
a) El bastidor de acero es el elemento resistente al que se fijan los cables de suspensión y el mecanismo del paracaídas.
Bastidor |
El bastidor debe ser robusto, calculado con un coeficiente de seguridad mínimo de 5, para resistir las cargas normales y las que puedan producirse al entrar en funcionamiento el paracaídas y quedar acuñada bruscamente la cabina.
b) La caja fijada sobre el bastidor, es el elemento portante propiamente dicho.
Esta caja debe estar totalmente cerrada por paredes, piso y techo de superficie continua o llena, salvo la abertura. Las paredes, suelo y techo deben estar constituidos por materiales preferiblemente metálicos o por otros materiales de resistencia mecánica equivalente que además sean incombustibles, y conservar su resistencia mecánica en caso de incendio, sin producir gases ni humos.
Tipos
de cabina |
El contrapeso tiene como objeto equilibrar el peso de la cabina y de una parte
de la carga nominal, que suele estar en torno al 50%. De esta forma, se reduce
considerablemente el peso que debe arrastrar el grupo tractor, disminuyendo
así la potencia necesaria para elevar la cabina.
Las guías conducen la cabina en su trayectoria exacta y le sirven de apoyo en caso de rotura de los cables, por lo que deben tener una resistencia de acuerdo con el peso total de la cabina más carga y estar perfectamente alineadas.
También el contrapeso tiene guías, que en general no tienen más misión que conducirlo, aunque en algunos deben también soportarlo en caso de rotura de los cables de la suspensión.
La sección habitual de las guías es en forma de T, perfectamente calibradas y enderezadas, en tramos empalmados con placas adecuadas.
Guías de ascensor |
Guías en ascensor panorámico |
Las cabinas y contrapesos están suspendidos en la práctica por cables de acero.
Cables |
El número de cables independientes será por lo menos dos, con sus respectivos
sistemas de enganche.
Un cable metálico es un elemento constituido por alambres agrupados formando cordones, que a su vez se enrollan sobre un alma formando un conjunto apto para resistir esfuerzos de tracción.
Los elementos componentes del cable son:
- Alambres: generalmente de acero trefilado al horno, con carga de rotura a tracción entre 1200 y 2000 MPa.
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En un ascensor los cables se utilizan para tres aplicaciones distintas:
- Cables de tracción
- Cables de compensación
- Cables del limitador de velocidad.
Cables
de tracción |
Para tener una información más detallada sobre
cables hacer click
|
El
limitador de velocidad es un aparato instalado generalmente en el cuarto de
máquinas, provisto de una polea acanalada entre la cual y otra igual
que actúa de tensora en el foso del recinto, se mueve un cable de acero
unido por uno de sus ramales al paracaídas de la cabina.
Limitador
de velocidad |
Mientras la cabina se desplaza a su velocidad nominal, el cable del limitador se desplaza con ella. Pero en cuanto, por rotura de los cables de suspensión o por otra causa, la cabina empieza a descender con movimiento acelerado, al llegar a adquirir una velocidad prefijada, se bloquea la polea del limitador y con ella el cable, dando un tirón a la palanca del paracaídas a que va fijado, y accionando así el mecanismo que presionará las zapatas sobre las guías y detendrá la cabina.
Sistema
de frenado |
Existen dos tipos de poleas de limitador de seguridad:
- Limitador de velocidad oscilante.
- Limitador de velocidad centrífugo.
En el Limitador de velocidad oscilante de la figura siguiente, al desplazarse el cable (1), hace girar la polea acanalada (2), y la rueda cuadrada (4) unida a ella, produciendo la oscilación del gatillo (5), que se apoya en ella por su roldana (7) obligado por el resorte (6). Mientras el ascensor se desplaza con la velocidad nominal, el gatillo va siguiendo el perfil dela rueda (4). Pero en cuanto se acelera, no puede seguir la oscilación, y antes de que se aleje su pico (5) lo suficiente de la rueda (4), se queda enganchado en el resalte (3) bloqueando el movimiento de la rueda cuadrada, y por consiguiente el de la polea (2) y el cable (1). Y como la cabina seguirá descendiendo y el cable sigue inmóvil, producirá el tirón de la timonería del paracaídas y el frenado inmediato de la cabina.
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En el Limitador de velocidad centrífugo de la figura siguiente, al girar con excesiva velocidad la polea (2) arrastrada por el cable (1) unido a la cabina, se produce la separación por la fuerza centrífuga de los contrapesos (3) hasta llegar a engatillarse con el resalte (5) del bastidor del limitador, venciendo la resistencia de los muelles (4) y produciendo el inmediato bloqueo de la polea (2) unida a los contrapesos, y del cable (1), que lo mismo que antes, tirará de la timonería del paracaídas provocando su actuación.
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El tiempo de respuesta del limitador de velocidad debe ser lo suficientemente corto para evitar que la cabina puede alcanzar una velocidad peligrosa en su caída, cuando actúe el paracaídas.
PARACAÍDAS DE ACELERACIÓN
Los paracaídas de aceleración actúan cuando la cabina adquiere
una velocidad superior a la normal, a partir de un porcentaje prefijado, cualquiera
que sea la causa de la aceleración: rotura de los cables, rotura del
grupo tractor, etc.
El mecanismo del paracaídas es accionado por el cable del limitador de
velocidad, que actúa cuando la cabina o el paracaídas rebasa el
porcentaje de aumento de velocidad para el que ha sido regulado.
Se construyen dos tipos de paracaídas de aceleración:
- Los paracaídas de acción instantánea.
- Los paracaídas de acción progresiva.
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