Um detetor de velocidade com acionamento mecânico.
Um limitador de velocidade responde quando o ascensor se desloca demasiado depressa. Num sistema convencional por cabo, pode acionar o dispositivo paraquedas no chassis da cabina.
Apesar do nome, não regula a velocidade de cada viagem. O variador e o sistema de controlo gerem o percurso normal. O limitador fornece uma resposta de proteção quando são atingidas as condições de atuação definidas.
- Limitador de velocidade
- Deteta excesso de velocidade e inicia uma ação de proteção.
- Cabo e mecanismo do limitador de velocidade
- Transmitir a força de acionamento mecânico ao dispositivo paraquedas.
- Dispositivo paraquedas e guias
- Proporcionam o contacto de travagem que para e imobiliza a cabina.
Esta lição acompanha uma cabina em descida numa configuração convencional com cabo do limitador de velocidade. Existem outras configurações e formas de acionamento.
Como sabe a velocidade da cabina?
Um cabo do limitador separado passa pela roda do limitador e por uma polia tensora. Está ligado ao mecanismo de acionamento do dispositivo paraquedas na armação da cabina. À medida que a cabina se desloca, move o cabo, que faz girar a roda.
Com a aderência e a geometria previstas para o cabo, um movimento mais rápido da cabina produz uma rotação mais rápida da roda. O limitador de velocidade obtém, assim, a informação de velocidade mecanicamente, através do cabo. Não precisa de depender de um comando de velocidade do controlador do elevador.
Dois cabos com funções diferentes.
Os cabos ou cintas de suspensão sustentam a cabina. O cabo do limitador acompanha o movimento e transmite uma força de acionamento. Não é um cabo de suspensão de reserva, e a suspensão não tem de se romper para a proteção contra excesso de velocidade atuar.
Em pormenor: velocidade de deslocação e velocidade da roda
Para um cabo que se move sem escorregar no diâmetro efetivo de funcionamento da roda, v = πDn ÷ 60, em que v é a velocidade do cabo em metros por segundo, D é o diâmetro efetivo em metros e n são as rotações por minuto.
Por exemplo, um diâmetro efetivo de 0.20 m e uma velocidade do cabo de 1 m/s dão aproximadamente 95 rpm. Duplicar a velocidade do cabo duplica a velocidade de rotação. Este é um cálculo geométrico ilustrativo, não uma regulação da velocidade de disparo. O percurso do cabo e a instalação específica determinam a relação entre a velocidade do cabo e a da cabina.
Transformar a rotação num disparo.
Num limitador centrífugo, massas rotativas, chamadas massas centrífugas, são retidas por molas e um mecanismo articulado. O aumento da velocidade altera o equilíbrio de forças e desloca as massas para fora. Numa posição prevista no projeto, o mecanismo provoca o disparo.
Assemelha-se a um interruptor mecânico de velocidade: as peças rotativas respondem à velocidade e o seu movimento liberta ou aciona outro mecanismo. Os pontos de articulação, as molas e a configuração do trinco dependem do produto.
Porque tem a velocidade um efeito tão acentuado?
Uma massa que segue uma trajetória circular necessita de uma força dirigida para o centro. Para uma massa e um raio fixos, o seu módulo é F = mrω², em que ω é a velocidade angular em radianos por segundo. Duplicar a velocidade de rotação exige quatro vezes essa força.
Visto a partir do mecanismo rotativo, isto é descrito como um efeito centrífugo para fora. As molas e a geometria do mecanismo articulado opõem-se ao movimento para fora das massas centrífugas. Os mecanismos reais mudam de geometria ao mover-se, pelo que a equação explica a sensibilidade à velocidade; não é um método de calibração de um limitador de velocidade.
A velocidade nominal é a velocidade prevista para o percurso normal do elevador. A velocidade de disparo mecânico é o limiar especificado em que atua a proteção mecânica do limitador. São valores diferentes. O limitador deve adequar-se à velocidade nominal da instalação, ao paraquedas e às condições de disparo permitidas; não existe uma única velocidade de disparo para todos os elevadores. Os dados de produto da Dynatech apresentam separadamente as velocidades nominais e de disparo.
Nem todos os limitadores usam massas centrífugas. Um limitador pendular pode usar uma came na roda para acionar um mecanismo oscilante com mola. A uma velocidade suficiente, o movimento faz engatar um trinco. O manual LKT120 da PFB descreve esta alternativa.
Siga o acionamento até ao dispositivo paraquedas.
Escolha uma etapa para ver o que muda. Este exemplo usa um detetor centrífugo e um travão de cabo separado. Acompanha a proteção mecânica até ao engate se o movimento continuar depois de começar a resposta elétrica de paragem.
No limitador de velocidade
Na estrutura da cabina
A cabina move o cabo do limitador de velocidade e faz girar a roda. As massas centrífugas mantêm-se na sua posição normal de funcionamento. O travão do cabo está afastado e o dispositivo paraquedas não está a agarrar a guia.
- Contacto de sobrevelocidade
- Fechado
- Cabo do limitador de velocidade
- Livre para se deslocar
- Paraquedas de segurança
- Sem tocar na guia
- Laço de cabo cinzento: transporta a informação de velocidade e a força de acionamento. A polia inferior mantém a tensão.
- Ligação laranja: a fixação do cabo, a ligação de acionamento e o elemento de engate. Compare as suas posições com o chassis cinzento nas fases 3 e 4.
- Guia fixa: a superfície de travagem. A seta laranja ascendente na última fase mostra a reação de travagem contra a cabina em descida.
- Deslocação normalA roda acompanha o movimento do cabo. O dispositivo paraquedas desloca-se sem tocar nas guias.
- O contacto elétrico abreIsto inicia a resposta elétrica de paragem da instalação. Uma paragem bem-sucedida aqui pode impedir que se atinja o disparo mecânico.
- Se o excesso de velocidade continuar, o limitador dispara mecanicamenteO cabo está imobilizado. A ilustração usa um travão de cabo; outros limitadores bloqueiam a roda e dependem da aderência especificada entre cabo e gorne.
- O movimento relativo engata o paraquedasA continuação do movimento da cabina contra o cabo retido puxa o mecanismo de acionamento. O dispositivo paraquedas engata nas guias, produzindo a reação de travagem e mantendo depois a cabina imobilizada.
Veja o OL100 da Wittur como exemplo de massas centrífugas com travão de cabo separado e as instruções VEGA da Dynatech para uma configuração de bloqueio centrífugo. O diagrama explica a cadeia de ação comum, em vez de reproduzir qualquer um dos produtos.
Abrir um contacto não é o mesmo que agarrar uma guia.
O contacto elétrico do limitador de velocidade faz parte do sistema elétrico de proteção. A sua abertura inicia uma resposta de paragem através dos comandos relevantes do variador e do travão. O contacto, por si só, não produz uma força de aperto sobre as guias.
A ação mecânica retém o cabo e aciona o mecanismo de ligação do dispositivo paraquedas. É esta ligação que pode levar o dispositivo a entrar em contacto com a guia se o movimento continuar.
O nosso diagrama separa os acontecimentos para facilitar a compreensão. Os seus limiares de velocidade e tempos não são universais. Por exemplo, a PFB descreve um contacto elétrico que atua antes do engate mecânico no modelo ilustrado; outras configurações devem ser compreendidas através da respetiva documentação.
O limitador de velocidade inicia a ação; o dispositivo paraquedas efetua a travagem.
O cabo transmite uma força de tração de ativação. Não precisa de suportar todo o peso da cabina. Depois do engate, o paraquedas, as guias e a estrutura de suporte recebem as forças de paragem.
Porque é importante a polia tensora.
O cabo precisa da tensão e da aderência corretas para transmitir o movimento e a força de ativação exigida. Um conjunto tensor pode utilizar um peso ou uma mola, consoante o projeto. Também acomoda o laço do cabo, em vez de o deixar solto na caixa.
Um contacto de afrouxamento do cabo pode atuar se o conjunto tensor sair do seu intervalo permitido. Esta condição é diferente de excesso de velocidade: a atuação de um contacto de cabo frouxo não significa que a cabina estivesse a mover-se demasiado depressa.
O cabo, o limitador e o conjunto tensor devem ser compatíveis. Importam o diâmetro e o tipo de cabo, o gorne da polia, a tensão e a força de ativação exigida pelo paraquedas. A explicação do tensor da PFB descreve a finalidade deste conjunto e por que deve corresponder ao respetivo limitador.
O que varia entre instalações?
- Sentido: os limitadores de velocidade e os dispositivos paraquedas podem atuar num sentido ou em ambos. Um limitador bidirecional não prova, por si só, que todo o elevador tenha a proteção correspondente.
- Disposição: o limitador de velocidade pode estar no topo da caixa, numa casa de máquinas ou integrado numa disposição de cabo diferente. A ilustração mostra uma configuração comum.
- Ativação: alguns sistemas utilizam deteção eletrónica e dispositivos paraquedas acionados eletromecanicamente em vez de um cabo mecânico convencional do limitador.
- Objetivo: a proteção contra excesso de velocidade não é automaticamente Proteção contra movimento involuntário da cabina (UCMP). Pode ocorrer movimento perigoso para fora de um patamar abaixo do limiar de disparo por excesso de velocidade.
A gama VEGA da Dynatech distingue variantes direcionais e equipamento opcional contra deslocamento lento. O sistema ESG da Wittur ilustra uma alternativa ao disparo por cabo. Considere sempre a configuração completa de deteção, ativação e paragem.
Após a atuação de um limitador de velocidade ou dispositivo paraquedas, a causa e o sistema de proteção precisam de avaliação antes de o elevador regressar ao serviço. As regulações de disparo, a libertação e os ensaios são trabalhos específicos do fabricante para especialistas de elevadores competentes; esta lição explica o mecanismo, não esses procedimentos.
Verifique o que aprendeu
Se o contacto de excesso de velocidade abrir, o dispositivo paraquedas terá necessariamente atuado?
Mostrar a explicação
Não. Uma resposta elétrica de paragem e o engate mecânico nas guias são acontecimentos diferentes. O elevador pode parar após a abertura do contacto sem atingir o disparo mecânico. Uma indicação de contacto, por si só, não diz que o dispositivo paraquedas está a agarrar as guias.
Aplicar a ideia
O que muda quando o cabo é imobilizado?
Imagine que o cabo do limitador fica imobilizado, mas a cabina continua a descer uma curta distância. O que acontece na ligação entre ambos?
Mostrar o raciocínio
A armação desce em relação ao cabo imobilizado. A ligação puxa, por isso, para cima em relação à armação, acionando o mecanismo articulado. Esse movimento relativo aproxima as peças de engate da guia. O cabo fornece a força de ativação; o contacto com a guia fornece a reação de travagem.
Leitura adicional.
Exemplos de fabricantes que apoiam a explicação. Cada documento descreve equipamento específico; não aplique as suas definições ou procedimentos a outra instalação.
- Wittur: limitador de velocidade OL100
Deteção por massas centrífugas e travão de cabo separado acionado por alavanca.
- Dynatech: princípios de funcionamento do VEGA (PDF) (Documento em inglês)
As secções 3 e 4 abrangem o mecanismo centrífugo, o sistema de bloqueio e a disposição do cabo do limitador de velocidade.
- PFB: manual do tensor do limitador de velocidade LKT120 (PDF)
Secção 1.1.2, página 9 em inglês: um mecanismo de came/pêndulo e as suas ações elétricas e mecânicas. Esta unidade combinada tem uma disposição de instalação diferente da do nosso diagrama.
- PFB: como funcionam os tensores de elevadores
Tensão do cabo, monitorização de folga e compatibilidade.
- Dynatech: variantes VEGA e equipamento opcional
Distingue o sentido de atuação e as configurações opcionais contra a deriva.
- Wittur: sistema de segurança ESG
Um exemplo de deteção eletrónica e acionamento eletromecânico sem cabo convencional do limitador de velocidade.