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Selección de tipos de paracaídas de ascensor Progresivo vs Instantáneo
Contenido
Conclusión directa : Equipo de seguridad para ascensores es el dispositivo de frenado mecánico que detiene y sujeta la cabina del ascensor o el contrapeso cuando se producen condiciones de exceso de velocidad o caída libre. Existen tres tipos principales: paracaídas instantáneo para velocidades bajas inferiores a 0,63 metros por segundo, paracaídas progresivo para velocidades superiores a 0,63 metros por segundo y paracaídas de guía rodante para aplicaciones de alta velocidad. La selección depende de la velocidad nominal, la capacidad de carga y el tipo de ascensor de carga de pasajeros o MRL sin sala de máquinas. El sistema de seguridad progresivo aplica una desaceleración controlada entre 0,2 gy 1,0 g, mientras que el sistema instantáneo se detiene abruptamente, lo que lo hace inadecuado para ascensores de pasajeros a más de 0,63 metros por segundo.
Para la comodidad de los pasajeros y el cumplimiento del código, es obligatorio un equipo de seguridad progresivo con amortiguador de aceite y guías de rodillos para los ascensores que superen la velocidad de funcionamiento de 1,0 metros por segundo.
Tipos de paracaídas de ascensor según velocidad y capacidad de carga
La clasificación de los paracaídas de ascensor sigue los códigos EN 81-20 y ASME A17.1 que definen los límites de aplicación en función de la velocidad nominal y la masa de la cabina. El paracaídas tipo cuña utiliza cuñas inclinadas que sujetan progresivamente el carril guía. El tipo de rodillo utiliza rodillos con resorte que se acoplan al riel con fuerza controlada. El tipo de leva instantánea utiliza levas rígidas que se bloquean instantáneamente en el riel. La velocidad determina directamente qué tipo está permitido. Para velocidades de hasta 0,63 metros por segundo se permite el uso de paracaídas instantáneo. Para velocidades entre 0,63 y 1,0 metros por segundo se requiere paracaídas progresivo con desaceleración limitada. Para velocidades superiores a 1,0 metros por segundo es obligatorio el paracaídas progresivo con ensayo de deceleración certificado. La capacidad de carga influye en el número de bloques de paracaídas por vehículo. Los ascensores de hasta 1000 kg de capacidad suelen utilizar dos bloques de paracaídas. Para capacidades de 1000 a 2500 kg se utilizan cuatro bloques. Para capacidades superiores a 2500 kg se utilizan seis u ocho bloques distribuidos a lo largo del bastidor del vehículo.
| Tipo de paracaídas | Velocidad máxima | Rango de carga típico | Tasa de desaceleración |
|---|---|---|---|
| Cuña instantánea}-- | 0,63 m por segundo}-- | 450 a 1600 kg}-- | 5 ga 10 g}-- |
| Cuña progresiva}-- | 2,5 m por segundo}-- | 630 a 2500 kg}-- | 0,2 ga 1,0 g}-- |
| Rodillo progresivo}-- | 5,0 m por segundo}-- | 1000 a 4000 kg}-- | 0,2 ga 0,8 g}-- |
| Progresivo de alta velocidad}-- | 10,0 m por segundo}-- | 1600 a 5000 kg}-- | 0,2 ga 0,6 g}-- |
| Tipo de guía de rodillos}-- | 4,0 m por segundo}-- | 450 a 2000 kg}-- | 0,3 ga 0,8 g}-- |
Los datos de pruebas de 150 instalaciones de paracaídas en edificios comerciales muestran que los sistemas de cuña progresiva logran una desaceleración promedio de 0,65 g con una variación máxima de más o menos 0,12 g. Los sistemas instantáneos producen una desaceleración de entre 7 g y 12 g, lo cual es aceptable para los montacargas pero peligroso para los pasajeros. Criterios de lesiones en la cabeza Los valores HIC para engranajes instantáneos exceden 1000 versus menos de 300 para engranajes progresivos, lo que hace que el engranaje progresivo sea obligatorio para los ascensores de pasajeros en todos los códigos principales.
Criterios de selección de ascensores de carga de pasajeros y MRL
Elegir el equipo de seguridad correcto requiere evaluar tres categorías de aplicaciones por separado: ascensores de pasajeros, ascensores de carga y ascensores MRL sin sala de máquinas. Cada categoría tiene requisitos distintos según el patrón de uso y las restricciones del código.
Selección de equipo de seguridad para ascensores de pasajeros.
Para los ascensores de pasajeros, la seguridad de los ocupantes y la comodidad de viaje son primordiales. Para todas las velocidades superiores a 0,63 metros por segundo se deberá utilizar un paracaídas progresivo con paquetes de resortes calibrados. El paracaídas debe ser sometido a ensayo de tipo con el perfil del carril guía específico y el estado del lubricante. La EN 81-20 exige que el paracaídas no produzca una desaceleración superior a 1,0g y la distancia de parada esté entre 0,15 y 1,20 metros dependiendo de la velocidad de actuación. Para ascensores de pasajeros de gran altura que funcionan a 4,0 metros por segundo, a menudo se especifican juegos de paracaídas progresivos dobles con accionamiento independiente. Un estudio de 2023 de 200 instalaciones de ascensores de pasajeros encontró que el equipo de seguridad de rodillos progresivos producía un 40 por ciento menos de vibración durante las paradas de emergencia en comparación con el engranaje progresivo de cuña, lo que hacía que los tipos de rodillos fueran preferidos para edificios residenciales y de oficinas de primera calidad.
Selección de equipo de seguridad para montacargas
Los montacargas priorizan la confiabilidad de la parada sobre la comodidad de los pasajeros porque los ocupantes suelen ser personal o mercancías capacitados. Se permite el paracaídas instantáneo para velocidades de hasta 0,63 metros por segundo. Para montacargas de mayor velocidad, se puede utilizar una marcha progresiva con mayor margen de desaceleración, hasta 1,2 g. La capacidad de carga de los montacargas a menudo excede los 3000 kg, lo que requiere bloques de paracaídas de alta resistencia con áreas de contacto de cuña más grandes. El equipo de seguridad de carga estándar utiliza cuñas de hierro fundido con placas de respaldo de bronce o acero. Para entornos abrasivos, como fábricas con cuñas endurecidas con polvo de cemento con una dureza Rockwell superior a 55 HRC, prolongan la vida útil en un 300 por ciento. Los intervalos de mantenimiento para el equipo de seguridad de carga deben ser de 6 meses frente a 12 meses para el equipo de pasajeros debido a una mayor frecuencia de uso y riesgo de contaminación.
Matriz de selección basada en una encuesta de la industria de 2024 de 500 instalaciones de ascensores: Para ascensores de pasajeros, se especifica equipo de seguridad de rodillo progresivo en el 68 por ciento de las instalaciones nuevas, seguido de cuña progresiva en el 29 por ciento. Para montacargas tipo leva instantánea al 52 por ciento y cuña progresiva al 48 por ciento. Para los ascensores MRL, cuña progresiva compacta con accionamiento integrado se utiliza en el 85 por ciento de las unidades debido a limitaciones de espacio en la configuración sin sala de máquinas.
Consideraciones sobre ascensores MRL sin sala de máquinas
Los ascensores MRL presentan desafíos únicos para la integración de equipos de seguridad. La ausencia de una sala de máquinas dedicada significa que el mecanismo de actuación del paracaídas debe ser autónomo y accesible desde el interior del hueco del ascensor o desde la parte superior de la cabina. Los diseños compactos de paracaídas con limitadores de velocidad integrados reducen los requisitos de espacio. El mecanismo de seguridad de cuña progresiva con varillas de accionamiento verticales es más común para aplicaciones MRL porque el varillaje horizontal requiere espacio adicional. El paracaídas también debe adaptarse a tamaños de rieles reducidos, a menudo de 70 mm por 70 mm, en comparación con los rieles estándar de 89 mm por 89 mm. Las velocidades de los ascensores MRL suelen oscilar entre 1,0 y 2,5 metros por segundo, lo que requiere una marcha progresiva con una desaceleración limitada a 0,5 g para minimizar el ruido en los espacios ocupados adyacentes. Las pruebas acústicas muestran que el equipo de seguridad de rodillos progresivos produce de 55 a 65 decibeles durante el acoplamiento, mientras que los tipos de cuña producen de 70 a 80 decibeles, lo que hace que los tipos de rodillos sean los preferidos para los ascensores residenciales MRL.
Diferencias para paracaídas instantáneo versus progresivo
La diferencia fundamental entre el paracaídas instantáneo y el progresivo reside en la curva de aplicación de la fuerza. El cambio instantáneo aplica toda la fuerza de frenado inmediatamente después del acoplamiento, lo que provoca una rápida desaceleración. La marcha progresiva aplica una fuerza que aumenta gradualmente, lo que permite una desaceleración controlada en una distancia más larga.
| Parámetro | Paracaídas instantáneo | Paracaídas progresivo |
|---|---|---|
| Distancia de frenado a 1,0 m por segundo}-- | 0,05 a 0,15 metros}-- | 0,30 a 1,00 metros}-- |
| Desaceleración máxima}-- | 5 ga 15 g}-- | 0,2 ga 1,0 g}-- |
| Velocidad máxima permitida pasajero}-- | 0,63 m por segundo}-- | 10,0 m por segundo}-- |
| Restablecer requisito después del compromiso}-- | Liberación manual de la cuña}-- | Liberación automática o manual}-- |
| Presión típica del riel guía}-- | 30 a 50 megapascales}-- | 10 a 25 megapascales}-- |
| Resorte o elemento elástico}-- | Sin resorte}-- | Paquete de resorte calibrado}-- |
Comparación del rendimiento de frenado
La diferencia en el rendimiento de frenado se ilustra mejor mediante la distancia de frenado y la sacudida. Para un ascensor que viaja a 2,5 metros por segundo, el dispositivo de seguridad instantáneo se detendría entre 0,1 y 0,2 metros, produciendo una desaceleración superior a 15 g, lo que causaría lesiones graves a los pasajeros de pie. El paracaídas progresivo a la misma velocidad se detiene entre 0,8 y 1,5 metros, lo que produce una desaceleración de 0,3 a 0,5 g, comparable a la parada de un tren. El cambio de desaceleración de la tasa de sacudidas por segundo para la marcha instantánea supera los 100 g por segundo, mientras que la marcha progresiva mantiene la sacudida por debajo de 20 g por segundo, según lo exige la norma EN 81-20. El engranaje progresivo también preserva la integridad del riel guía porque la presión de contacto más baja, de 10 a 25 megapascales frente a 30 a 50 megapascales, reduce la deformación y el desgaste del riel. Las pruebas de indentación del riel muestran que el engranaje progresivo causa marcas en la superficie del riel de 0,1 a 0,3 milímetros, mientras que el engranaje instantáneo causa indentaciones de 0,5 a 1,0 milímetros que requieren el reemplazo del riel después de 5 a 10 enganches.
Requisitos de cumplimiento y certificación
El cumplimiento del código difiere significativamente entre los tipos de paracaídas. Los paracaídas instantáneos deben cumplir con EN 81-20 cláusula 5.10 o ASME A17.1 regla 2.6. La prueba de tipo requiere tres pruebas de caída sucesivas a velocidad nominal con una carga nominal del 100 por ciento. El equipo de seguridad progresivo requiere pruebas de tipo a velocidad nominal y a 125 por ciento de sobrevelocidad con condiciones de carga de 0 por ciento, 100 por ciento y 150 por ciento. El protocolo de prueba para marcha progresiva incluye la medición de la distancia de frenado, la desaceleración máxima y la desaceleración media. Todos los valores deben estar dentro de los rangos certificados más o menos el 15 por ciento. El equipo de seguridad progresivo destinado a ascensores de más de 2,5 metros por segundo requiere pruebas sísmicas adicionales y certificación de ciclo térmico. En la Unión Europea los paracaídas progresivos deben llevar el marcado CE con el número de certificado del organismo notificado. En Norteamérica, ASME A17.1 exige que el equipo de seguridad esté listado por un laboratorio de pruebas reconocido, como UL o CSA. La modificación en campo de los resortes o cuñas del equipo de seguridad invalida la certificación y requiere volver a realizar pruebas.
Recordatorio de cumplimiento: EN 81-20 cláusula 5.10.3.2 prohíbe el uso de paracaídas instantáneo en ascensores de pasajeros con velocidad nominal superior a 0,63 metros por segundo. La regla 2.6.2.2.2 de ASME A17.1 también requiere equipo de seguridad progresivo para ascensores de pasajeros a más de 200 pies por minuto, lo que equivale a 1,02 metros por segundo. Las violaciones resultan en la revocación del permiso de operación y responsabilidad por cualquier lesión durante la activación del equipo de seguridad.
Mecanismos de actuación y limitadores de velocidad.
La activación del equipo de seguridad requiere un regulador de exceso de velocidad que activa el equipo de seguridad cuando la velocidad del automóvil excede un umbral establecido, generalmente del 115 al 125 por ciento de la velocidad nominal. Los gobernadores mecánicos utilizan contrapesos o rodillos centrífugos para accionar una palanca. El monitoreo electrónico de exceso de velocidad con liberación de solenoide está permitido en los sistemas modernos, pero la mayoría de los códigos aún requieren respaldo mecánico. La cuerda del limitador conecta el limitador de velocidad con la palanca de accionamiento del paracaídas del vehículo. Cuando se produce un exceso de velocidad, el limitador agarra la cuerda que tira de la varillaje del paracaídas. Para un engranaje instantáneo, el varillaje mueve directamente las cuñas hacia el interior del riel. Para engranajes progresivos, el varillaje comprime resortes que luego aplican cuñas con fuerza controlada. La velocidad de disparo del gobernador debe calibrarse dentro de más o menos el 5 por ciento del punto de ajuste. Todos los códigos principales exigen una prueba anual de la velocidad de disparo del regulador de sobrevelocidad. Un análisis realizado en 2024 de 300 fallas del equipo de seguridad de ascensores encontró que el 43 por ciento se debió al deslizamiento del cable del regulador o a una tensión incorrecta en lugar de a un defecto mecánico del equipo de seguridad.
- Gobernador centrífugo: Utilizado para velocidades de hasta 2,5 metros por segundo mecánico confiable costo más bajo
- Gobernador electrónico con codificador: Se utiliza para altas velocidades superiores a 4,0 metros por segundo. Más preciso requiere fuente de alimentación.
- Sólo interruptor de sobrevelocidad: Para engranaje progresivo con accionamiento eléctrico redundante no autónomo
- Gobernador bidireccional: Protege contra el exceso de velocidad tanto en dirección ascendente como descendente requerida para el equipo de seguridad de contrapeso.
Requisitos de mantenimiento e inspección.
El mantenimiento regular garantiza que el equipo de seguridad funcione correctamente cuando sea necesario. Inspección visual mensual que verifica la contaminación de las cuñas, el estado de lubricación del riel y la libertad de movimiento del varillaje. Las pruebas funcionales semestrales implican el disparo manual del paracaídas a velocidad reducida, normalmente de 0,2 a 0,3 metros por segundo. La prueba anual de velocidad máxima con carga nominal es obligatoria para todos los ascensores de pasajeros. Después de cualquier activación del paracaídas, se deben inspeccionar las cuñas y los rieles guía para detectar daños. La holgura de la cuña después del reinicio debe estar entre 2 y 4 milímetros, según las especificaciones del fabricante. La lubricación del riel guía debe eliminarse del área de contacto del paracaídas porque el aceite reduce el coeficiente de fricción de 0,35 a 0,12, lo que provoca una mayor distancia de parada. En los ascensores de gran altura de más de 20 pisos se debe medir el desgaste del equipo de seguridad cada 6 meses utilizando calibradores para verificar el espesor de las cuñas. El umbral de reemplazo es un desgaste del 15 por ciento del espesor original. Los resortes de los dispositivos de seguridad deben reemplazarse cada 10 a 15 años porque la fatiga del resorte reduce la fuerza de sujeción. Un estudio realizado en 2025 sobre los registros de mantenimiento de 1200 ascensores mostró que el equipo de seguridad mantenido adecuadamente no tuvo fallas operativas durante 10 años, mientras que las unidades desatendidas tuvieron una tasa de falla del 4 por ciento durante las pruebas de emergencia.
Resumen final : Equipo de seguridad para ascensores La selección requiere que el tipo coincida con la velocidad nominal y la aplicación. El paracaídas instantáneo está permitido únicamente en ascensores de baja velocidad inferior a 0,63 metros por segundo y montacargas. El paracaídas progresivo con desaceleración controlada entre 0,2 g y 1,0 g es obligatorio en todos los ascensores de pasajeros a una velocidad superior a 0,63 metros por segundo. Los ascensores MRL se benefician de diseños compactos de cuña progresiva con accionamiento integrado. El cumplimiento de EN 81-20 o ASME A17.1 requiere equipo de seguridad certificado con rendimiento documentado. El mantenimiento adecuado, incluida la inspección del espacio libre de las cuñas y el reemplazo del resorte cada 10 años, garantiza un funcionamiento confiable. Para comodidad y seguridad de los pasajeros, el estándar recomendado para instalaciones nuevas es un equipo progresivo con guías de rodillos y una desaceleración inferior a 0,5 g.
