Un detector de velocidad con activación mecánica.
Un limitador de velocidad responde cuando un ascensor viaja demasiado rápido. En un sistema convencional accionado por cable, puede activar los paracaídas sobre guías del bastidor de cabina.
Pese a su nombre, no regula la velocidad de cada viaje. El variador y el sistema de control gestionan el desplazamiento normal. El limitador proporciona una respuesta de protección si se alcanzan sus condiciones de funcionamiento ajustadas.
- Limitador de velocidad
- Detecta la sobrevelocidad e inicia una acción protectora.
- Cable del limitador y varillaje
- Transmiten la fuerza mecánica de activación al paracaídas sobre guías.
- Paracaídas sobre guías y guías
- Proporcionan el contacto de frenado que detiene y retiene la cabina.
Esta lección sigue una cabina descendente en una disposición convencional con cable del limitador de velocidad. Existen otras disposiciones y métodos de activación.
¿Cómo conoce la velocidad de la cabina?
Un cable del limitador independiente pasa por la rueda del limitador y una polea tensora. Está conectado al mecanismo de accionamiento del paracaídas situado en el bastidor de la cabina. Al desplazarse, la cabina mueve el cable, que hace girar la rueda.
Con el agarre y la geometría previstos del cable, un desplazamiento más rápido de la cabina produce un giro más rápido de la rueda. Por tanto, el limitador obtiene su información de velocidad mecánicamente, a través del cable. No necesita depender de una orden de velocidad del controlador del ascensor.
Dos cables con funciones distintas.
Los cables o correas de suspensión sostienen la cabina. El cable del limitador supervisa el movimiento y transmite una fuerza de activación. No es un cable de suspensión de reserva, y no hace falta que se rompa la suspensión para que actúe la protección contra sobrevelocidad.
En detalle: velocidad de desplazamiento y de la rueda
Para un cable que se mueve sin deslizamiento sobre el diámetro efectivo de rodadura de la rueda, v = πDn ÷ 60, donde v es la velocidad del cable en metros por segundo, D es el diámetro efectivo en metros y n son las revoluciones por minuto.
Por ejemplo, un diámetro efectivo de 0.20 m y una velocidad de cable de 1 m/s dan aproximadamente 95 rpm. Duplicar la velocidad del cable duplica la velocidad de giro. Es un cálculo geométrico ilustrativo, no un ajuste de velocidad de disparo. El recorrido del cable y la instalación concreta determinan cómo se relaciona su velocidad con la de la cabina.
Convertir la rotación en una activación.
En un limitador centrífugo, unas masas giratorias denominadas contrapesos centrífugos se mantienen mediante muelles y un mecanismo articulado. Al aumentar la velocidad, cambia el equilibrio de fuerzas y las masas se desplazan hacia fuera. En una posición prevista por diseño, el mecanismo activa el disparo.
Se parece a un interruptor mecánico de velocidad: las piezas giratorias responden a la velocidad y su movimiento libera o acciona otro mecanismo. Los puntos de giro, muelles y sistema de enganche concretos dependen del producto.
¿Por qué tiene la velocidad un efecto tan marcado?
Una masa que sigue una trayectoria circular necesita una fuerza hacia el centro. Para una masa y un radio fijos, su magnitud es F = mrω², donde ω es la velocidad angular en radianes por segundo. El doble de velocidad de rotación requiere cuatro veces esa fuerza.
Visto desde el mecanismo giratorio, esto se describe como un efecto centrífugo hacia fuera. Los muelles y la geometría de la articulación se oponen al desplazamiento de los contrapesos centrífugos hacia fuera. Los mecanismos reales cambian de geometría al moverse, por lo que la ecuación explica la sensibilidad a la velocidad; no es un método de calibración del limitador.
La velocidad nominal es la velocidad normal prevista de desplazamiento del ascensor. La velocidad de disparo mecánico es el umbral especificado en el que actúa la protección mecánica del limitador. Son valores diferentes. El limitador debe ser adecuado para la velocidad nominal de la instalación, el paracaídas y las condiciones de disparo permitidas; no hay una única velocidad de disparo válida para todos los ascensores. Los datos de producto de Dynatech enumeran por separado las velocidades nominales y de disparo.
No todos los limitadores utilizan masas centrífugas. Un limitador pendular puede utilizar una leva en la rueda para accionar un mecanismo oscilante con muelle. A suficiente velocidad, su movimiento hace que se enganche un retén. El manual LKT120 de PFB describe esta alternativa.
Siga la activación hasta el paracaídas sobre guías.
Elige una etapa para ver qué cambia. Este ejemplo utiliza un detector centrífugo y un freno de cable independiente. Sigue la protección mecánica hasta el acoplamiento del paracaídas si el movimiento continúa después de iniciarse la respuesta de parada eléctrica.
En el limitador de velocidad
En el bastidor de la cabina
La cabina mueve el cable del limitador y gira la rueda. Las masas centrífugas permanecen en su posición normal de funcionamiento. El freno del cable está libre y los paracaídas no agarran la guía.
- Contacto de sobrevelocidad
- Cerrado
- Cable del limitador de velocidad
- Libre para desplazarse
- Paracaídas de seguridad
- Sin contacto con la guía
- Bucle gris del cable: transmite la información de velocidad y la fuerza de activación. La polea inferior mantiene la tensión.
- Conexión naranja: la fijación del cable, el mecanismo de accionamiento y el elemento de enclavamiento. Compare su posición con el bastidor gris en las etapas 3 y 4.
- Guía fija: la superficie de frenado. La flecha naranja ascendente de la última etapa muestra la reacción de frenado contra la cabina que desciende.
- Marcha normalLa polea sigue el movimiento del cable. El paracaídas sobre guías se desplaza sin tocar las guías.
- El contacto eléctrico se abreEsto inicia la respuesta eléctrica de parada de la instalación. Una parada correcta en este punto puede evitar que se alcance la activación mecánica.
- Si el exceso de velocidad continúa, el limitador de velocidad se dispara mecánicamenteSe retiene el cable. La ilustración utiliza un freno de cable; otros limitadores bloquean la rueda y dependen del agarre especificado entre cable y garganta.
- El movimiento relativo tira del paracaídas y lo activaEl movimiento continuado de cabina contra el cable retenido tira del mecanismo de accionamiento. Los paracaídas agarran las guías, proporcionando la reacción de frenado y después manteniendo sujeta la cabina.
Consulta el OL100 de Wittur para ver un ejemplo con masas centrífugas y freno de cable independiente, y las instrucciones del VEGA de Dynatech para una disposición de bloqueo centrífugo. El diagrama explica la cadena de acciones común, en lugar de reproducir cualquiera de esos productos.
Abrir un contacto no es lo mismo que agarrarse a una guía.
El contacto eléctrico del limitador de velocidad forma parte del sistema eléctrico de protección. Su apertura inicia una respuesta de parada a través de los controles pertinentes del variador y el freno. El contacto en sí no produce una fuerza de apriete sobre las guías.
La acción mecánica retiene el cable y acciona el mecanismo de los paracaídas. Esta conexión puede llevarlos al contacto con la guía si continúa el movimiento.
Nuestro diagrama separa los acontecimientos para que sean más fáciles de seguir. Sus umbrales de velocidad y tiempos no son universales. Por ejemplo, PFB describe un contacto eléctrico que actúa antes del acoplamiento mecánico en el modelo que ilustra; otras disposiciones deben comprenderse a partir de su propia documentación.
El limitador inicia la actuación; el paracaídas sobre guías realiza el frenado.
El cable transmite una tracción de activación. No necesita soportar todo el peso de la cabina. Una vez acoplado el paracaídas, este, las guías y la estructura de soporte reciben las fuerzas de parada.
Por qué importa la polea tensora.
El cable necesita la tensión y el agarre correctos para transmitir el movimiento y la fuerza de activación requerida. Un conjunto tensor puede utilizar un peso o un muelle según su diseño. También recoge el lazo de cable en lugar de dejarlo flojo en el hueco.
Un contacto de cable flojo puede actuar si el conjunto tensor sale de su rango permitido. Es una condición distinta del exceso de velocidad: que actúe un contacto de cable flojo no significa que la cabina viajara demasiado deprisa.
El cable, el limitador y el conjunto tensor deben ser compatibles. Importan el diámetro y el tipo de cable, la garganta de la polea, la tensión y la fuerza de activación que necesita el paracaídas. La explicación de PFB sobre el tensor describe la función de ese conjunto y por qué debe corresponder a su limitador.
¿Qué varía entre instalaciones?
- Sentido: los limitadores y paracaídas pueden actuar en una dirección o en ambas. Un limitador bidireccional no demuestra, por sí solo, que el ascensor completo disponga de la protección correspondiente.
- Disposición: el limitador puede estar arriba del hueco, en una sala de máquinas o integrado en otra disposición de cables. La ilustración muestra una disposición habitual.
- Activación: algunos sistemas utilizan detección electrónica y paracaídas activados electromecánicamente en lugar de un cable convencional de limitador mecánico.
- Finalidad: la protección contra sobrevelocidad no es automáticamente Protección contra movimientos involuntarios de la cabina (UCMP). Puede producirse un movimiento peligroso que aleje la cabina de un rellano por debajo del umbral de disparo por exceso de velocidad.
La gama VEGA de Dynatech distingue variantes de dirección y equipos opcionales contra la deriva lenta. El sistema ESG de Wittur ilustra una alternativa a la activación por cable. Considera siempre la disposición completa de detección, activación y parada.
Tras la actuación de un limitador o paracaídas sobre guías, deben evaluarse la causa y el sistema de protección antes de volver a poner el ascensor en servicio. Los ajustes de disparo, la liberación y las pruebas son trabajos específicos del fabricante para especialistas competentes en ascensores; esta lección explica el mecanismo, no esos procedimientos.
Compruebe lo que ha entendido
Si se abre el contacto de exceso de velocidad, ¿se ha activado necesariamente el paracaídas sobre guías?
Mostrar la explicación
No. Una respuesta eléctrica de parada y el agarre mecánico a las guías son sucesos distintos. El ascensor puede detenerse tras abrirse el contacto sin llegar al disparo mecánico. Una indicación de contacto por sí sola no le dice que el paracaídas esté agarrando las guías.
Aplica la idea
¿Qué cambia cuando se retiene el cable?
Imagine que se retiene el cable del limitador, pero la cabina sigue desplazándose una corta distancia hacia abajo. ¿Qué ocurre en su conexión?
Mostrar el razonamiento
El bastidor baja respecto al cable retenido. Por tanto, la conexión tira hacia arriba respecto al bastidor y acciona la articulación. Ese movimiento relativo aproxima los elementos de agarre a la guía. El cable proporciona la fuerza de activación; el contacto con la guía aporta la reacción de frenado.
Para seguir leyendo.
Ejemplos de fabricantes que respaldan la explicación. Cada documento describe equipos concretos; no traslade sus ajustes o procedimientos a otra instalación.
- Wittur: limitador de velocidad OL100
Detección mediante masas centrífugas y un freno de cable independiente accionado por palanca.
- Dynatech: principios de funcionamiento de VEGA (PDF) (Documento en inglés)
Las secciones 3 y 4 abordan el mecanismo centrífugo, el sistema de bloqueo y la disposición del cable del limitador de velocidad.
- PFB: manual del tensor del limitador LKT120 (PDF)
Sección 1.1.2, página 9 en inglés: un mecanismo de leva/péndulo y sus acciones eléctricas y mecánicas. Esta unidad combinada tiene una disposición de instalación distinta a nuestro diagrama.
- PFB: cómo funcionan los tensores de ascensores
Tensión del cable, supervisión de la holgura y compatibilidad.
- Dynatech: variantes de VEGA y equipos opcionales
Distingue la dirección de actuación y las disposiciones opcionales contra el deslizamiento lento.
- Wittur: sistema de seguridad ESG
Un ejemplo de detección electrónica y activación electromecánica sin un cable convencional de limitador de velocidad.