High-Rise Safety Systems
Sistemas de segurança de alto percurso
Sistemas de segurança para elevadores de alto percurso
O matemático grego Arquimedes é geralmente referido como o criador do primeiro dispositivo similar a um elevador no século 3 A.C. Entretanto, os elevadores se tornaram um meio de transporte de pessoas seguro após 1852, ano em que Elisha Otis inventou o freio de segurança.
Esta peça de engenharia inspiradora, também conhecida como o freio de segurança da Otis, faz com que o elevador não caia em caso de rompimento dos cabos. Se os cabos estiverem frouxos, a liberação progressiva de tensão irá ativar o freio de segurança - um feixe de molas que se encaixa entre as ranhuras do trilho que sustenta o elevador em lados opostos do mesmo.
Os sistemas de segurança em elevadores modernos destinados à edifícios de alto percurso são infinitamente mais aprimorados que o dispositivo original de Elisha Otis, incorporando tecnologias sofisticadas desenvolvidas através de várias gerações por engenheiros que trabalham em áreas como computação avançada, tecnologia de sensores e ciência de materiais.
Aqui está um exemplo de como a engenharia de precisão funciona - e como você deve se sentir seguro ao entrar em um elevador em um arranha céu moderno, que conta com a devida manutenção.
Desenvolvido para proporcionar segurança
Elevadores modernos possuem dois conjuntos básicos de componentes de segurança: elétricos e mecânicos.
Os componentes elétricos incluem o controle do elevador, sensores e sistemas de software. O controle do elevador é o cérebro do sistema. Os sensores monitoram as funções de segurança do equipamento, como a velocidade e posição do elevador, se as portas estão devidamente trancadas ou o acesso ao painel indicador de posição; e enviam os dados de volta ao controle. Os sistemas de software fornecem análises independentes de modo a validar sistemas de sensores redundantes.
Os componentes mecânicos incluem a máquina do elevador, o freio da máquina, o controlador de velocidade, os freios de segurança (também conhecidos como segurança do elevador) e as molas na base da caixa.
Os cabos de suspensão também são componentes de segurança essenciais. Hoje, os elevadores de alto percurso se movem com muitos cabos - um pouco mais do que o necessário para sustentar um elevador lotado.
Principais componentes de segurança
-
1 Controle
Controles baseados em microprocessadores são o cérebro do sistema, controlando todas as funções do elevador com base nos dados recebidos de múltiplos subsistemas, componentes e sensores.
-
2 Máquina
A máquina sem engrenagens consiste em um motor, um dispositivo de tração e o freio. O dispositivo de tração move os cabos anexados ao elevador e ao contrapeso. Em uma máquina sem engrenagens, o dispositivo de tração é uma parte importante do motor.
-
3 Freios
Elevadores modernos usam freios de fricção que consistem em um par de sapatas que aplicam pressão igual e oposta a um tambor, a uma polia ou a um disco montado no eixo do motor. As travas acionam as sapatas para a polia e são elevadas eletricamente. Em caso de queda de energia, o freio entra em ação.
-
4 Controlador de velocidade
O controlador monitora constantemente a velocidade do elevador. Caso o elevador exceda a velocidade máxima permitida, um dispositivo leve dentro do controlador faz com que o mesmo ative uma mola externa que irá acionar o freio do elevador e em seguida o elevador.
-
5 Dispositivos de segurança
Localizados na cabina do elevador, os dispositivos de segurança bloqueiam os trilhos da caixa quando ativados.
-
6 Amortecedor
Posicionado na base da Caixa, os amortecedores podem absorver e dissipar a energia de um elevador em sentido de descida.
FAÇA O DOWNLOAD DO PDF
Cenário de Exemplo
Ao descrever um sistema de segurança para os elevadores de alto percurso atuais, os engenheiros mencionam a corrente de segurança
. Esta é uma metáfora que os familiariza com um antigo provérbio em suas mentes. Um elo quebrado nesta corrente e o elevador para até que o problema seja resolvido. É o que constitui a sua força.
Vamos supor que um elevador exceda sua velocidade máxima em uma certa porcentagem. Um elo na corrente de segurança é aberto, acionando o controle de segurança para que o mesmo pare o elevador.
Neste caso, os sensores do elevador comunicam o aumento de velocidade ao controle, que inicialmente modifica a corrente da máquina de modo a desacelerar o elevador. Neste momento, o freio de segurança não é acionado. Apenas a máquina irá desacelerar o elevador. O processo é similar ao desligamento de um automóvel com um processo manual ao invés de simplesmente puxar o freio.
Se a modificação da corrente pela máquina não desacelerar o elevador, o controle remove toda a energia da máquina e a aplica no freio, desacelerando o elevador. O sistema de segurança é desenvolvido (de acordo com os códigos aplicáveis) para fazer com que o elevador realize uma parada controlada.
Caso o elevador continue a acelerar, o controlador é o próximo componente na hierarquia de segurança a ser ativado.
O controlador é um dispositivo sensível à velocidade montado na casa de máquinas. Ele tem sua própria polia, movida por um cabo de aço (cabo do controlador) que está anexado à cabina - o que significa que o controlador se move na mesma velocidade do elevador. Caso o elevador exceda a velocidade máxima permitida, um dispositivo leve dentro do controlado acionará um dispositivo que irá segurar o cabo do mesmo.
Neste momento, os cabos do controlador puxam os dispositivos de segurança - basicamente os freios do elevador - e os ativa. Os dispositivos de segurança travam os trilhos da caixa, fazendo com que o elevador pare com segurança.
Estes dispositivos de segurança são a versão moderna do freio de segurança inventado por Elisha Otis.
Os amortecedores são acionados caso os demais componentes não consigam fazer com que o elevador pare antes de atingir a base da caixa. Eles param o elevador ao agirem como um grande amortecedor para carros.
Avanços na segurança
Com toda a confiabilidade que os sistemas de segurança possuem, não é de se espantar que engenheiros e pesquisadores sigam desenvolvendo novas tecnologias a fim de proporcionar sistemas com um desempenho cada vez maior.
Uma inovação relativamente recente é conhecida como PESSRAL: Sistema de Segurança Eletrônico e Programável para Elevadores. Com os avanços na programação de sistemas eletrônicos, os sistemas de controles se tornaram cada vez mais inteligentes. Ao invés de considerar que apenas um elo na corrente de segurança está aberto, eles podem identificar qual elo está aberto e fornecer uma resposta adaptada à situação.
A resposta do sistema de controle se tornou algo semelhante à resposta de um motorista: às vezes ele escolhe trocar de faixa, às vezes ele decide parar. Com o PESSRAL, o controle se tornou mais inteligente e age de modo a fornecer uma resposta personalizada a um incidente ao invés de ter uma única escolha disponível: parar o elevador e interromper sua operação.
Resumo
Desde que Elisha Otis inventou o freio de segurança, os componentes de segurança para elevadores evoluiram até se tornarem sistemas completamente integrados, incluindo componentes mecânicos, controles inteligentes e componentes eletrônicos avançados. Com todas estas funcionalidades, os elevadores fornecem um transporte seguro, confiável e conveniente.
Os elevadores possue um papel indispensável na criação do mundo urbano e conectado de hoje. De acordo com a Organização das Nações Unidas, 55 porcento da população mundial vive atualmente nas cidades, ou cerca de 4,2 bilhões de pessoas, com a expectativa de atingir aproximadamente 70 porcento no ano de 2050.
É impossível imaginar o mundo sem elevadores.