Carrera: Ingeniera Civil

Sustentante:

Docente: Arq. Cindy Vianely Cetina Aguilar

Proyecto:Transporte de personas y cargas.

Docente: Mara Ermita Cime Caamal

Fecha: 10/06/15

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ndice

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Introduccin

Caractersticas de los elevadoresLos elevadores son medios mecnicos de trasporte vertical de personas y mercancas; stos, por sus caractersticas, se determinan con base en las horas de mxima afluencia. Los elevadores para trasporte de personas por sus caractersticas son un trasporte ideal: acceso inmediato en cada piso del edificio, rapidez en el trasporte, suavidad en el movimiento durante los periodos de aceleracin, velocidad constante, entradas y salidas sin molestias, funcionamiento rpido y silencioso de las puertas, visibilidad de los indicadores de los pisos y pulsadores.Los elevadores son un complejo sistema estructural, mecnico y elctrico. Los principales elementos que componen un sistema de ascensores de traccin se observan en la ilustracin 1.1 y son: el cubo, contrapeso, sistema de rieles, equipos elctricos, cables, poleas y dispositivos de emergencia.Ilustracin 1.1 Isomtrico de un elevador en edificios.

Elementos de un elevador.a) El cubo del elevadorEs el lugar donde se ubican los elementos que integran el elevador, se compone comnmente de una estructura de acero con rieles guas ubicados en sus costados.b) El contrapesoEs un conjunto de masas confinadas en una estructura de acero, que viaja en la direccin contraria al movimiento de la cabina y sirve para balancear el peso y aliviar el trabajo de la mquina tractora. La cabina y el contrapeso se mantienen en contacto con los rieles a travs de elementos de conduccin, entre los que destacan las zapatas y los rodillos. Adicionalmente se instalan unos retenedores de posicin, que son unas placas apernadas bajo los elementos de conduccin que sirven para encausar el movimiento vertical de la cabina y el contrapeso y limitar los descarrilamientos en casos de sismos.c) Los rielesstos son usados para guiar al contrapeso y la cabina en su movimiento vertical. Son perfiles metlicos de determinada seccin y se encuentran apoyados en intervalos regulares a vigas o soportes, los cuales a su vez van anclados a elementos estructurales. Los rieles estn sujetos a sus apoyos mediante unos elementos de fijacin denominadas pestaas. Los rieles poseen una longitud limitada, que permite su instalacin en edificios en construccin, lo que obliga a su empalme.d) El cuarto de mquinasSe encuentra generalmente en el ltimo piso del edificio y en l se ubican los equipos elctricos que permiten el funcionamiento del elevador. No obstante, en algunos casos este sistema se ubica en la cabina. El motor y la mquina de traccin proporcionan la fuerza necesaria para producir el ascenso y descenso de la cabina entre los diferentes pisos. El funcionamiento es manejado por el panel de control que se programa computacionalmente para recibir las llamadas desde los distintos pisos y da las rdenes a la cabina para que acuda al piso solicitado. Estos equipos generalmente estn anclados por medio de pernos a la losa o a un sistema montante aislador de vibraciones. El sistema es acompaado por el regulador de velocidad, cuya funcin es detener el descenso de la cabina cuando sta excede una determinada velocidad.Existen cuatro tipos de cables en el ducto de elevadores: cable de suspensin que conecta el extremo superior de la cabina con el extremo superior del contrapeso, pasando por la mquina tractora; cable o cadena de compensacin que conecta el extremo inferior de la cabina con el extremo inferior del contrapeso para limitar las vibraciones durante las frenadas; cables viajeros que conectan el panel de control con la cabina a modo de transmitir las seales elctricas; cable regulador que conecta el regulador de velocidad con la cabina. Para evitar accidentes, los elevadores deben contar con dispositivos de emergencia tales como: la alerta ssmica y el detector de descarrilamiento. El interruptor ssmico se activa cuando se detectan aceleraciones ssmicas sobre un determinado umbral y generalmente est instalado en la sala de mquinas. El interruptor de descarrilamiento, en tanto, se activa cuando se detecta algn desplazamiento excesivo del contrapeso.Seleccin de equipo.La seleccin de los elevadores parte de la necesidad de un contratante a travs de sus necesidades para trasportar a las personas de un piso a otro. La que manifiesta al proveedor (fabricante) para que este ltimo ofrezca las alternativas considerando los siguientes aspectos: funcin, confort, esttica y espacio disponible para alojar el elevador. Podemos clasificar los elevadores por su uso de acuerdo con el tipo de inmueble: para oficinas, hospitales, escuelas, usos especiales. a) Los elevadores para oficinas, cuya esttica y funcionabilidad deben prevalecer en la seleccin del tipo de elevador.Ilustracin 2.1 elevadores de oficina.

b) Los elevadores de hospitales para su seleccin debe regir el espacio para las sillas de ruedas y las camillas.

Ilustracin 3.1 elevadores de hospitales y clnicas.c) Los especiales son hechos a la medida de sus necesidades para los requerimientos ms estrictos o la imaginacin ms creativa, que se apegan a las caractersticas de diseo de la obra y a la esttica del edificio en una forma coordinada.

Calculo de ascensores (elevadores).Ilustracin 4.1 Diagrama de pasos de clculo de elevadores.

IV.I Proceso de clculo.1. Anlisis de trfico.Ilustracin 5.1 Grfico tpico en oficinas administrativas.

Ilustracin 6.1 Trficos mximo.

2. Determinacin de la capacidad de la capacidad de personas en el edificio.

TIPOS DE SUELOSup. Por persona m2.

Bancos 5

Hoteles y hospitales 1.3 pers. P/dormitorio.

Edificios de oficinas 1. categora8

Talleres trabajos menores8

Edificios oficinas generales10

Talleres trabajos pesados15

Viviendas 2 pers. p/ dormitorio

Tabla 1.1 Tipos de uso del edificio. Fuente: Quadri, N. Instalaciones elctricas en edificios

3. Velocidad del ascensor.N DE PISOSVELOCIDAD (m/min)

De 2 a 5 plantas45 a 60 m/min.

De 6 a 10 plantas60 a 150

De 10 a 15180 a 210

De 15 a 20210 a 240

De 20 a 50270 a 360

+ de 50360 a 540

Tabla 2.1 velocidad. Fuente: Quadri, N. Instalaciones elctricas en edificios4. Capacidad de trfico.Tipo de edificioPorcentaje de poblacin 5

Viviendas8 a 10%

Hoteles 10%

Oficinas10 a 15%

Edificios pblicos20%

Escuelas30%

Hospitales 8 a 12%

Tabla 3.1 Tabla 1.1 capacidad de trfico. Fuente: Quadri, N. Instalaciones elctricas en edificios5. Procedimiento de clculo.Trfico: porcentaje de poblacin a transportar en periodo de 5 min.

S: superficie de piso netanp: nmero de pisos del edificio a servir por el ascensor.a%: porcentaje de personas a trasladar en 5

TIEMPO TOTAL DEL VIAJE

TT: Tiempo total de duracin del viaje en (seg.)

Donde:h= altura total del edificiov= velocidad del ascensor (m/seg.) (Tiempo mx. en cabina: 120 seg.)

T2= 2 x N paradas (paradas, ajustes, maniobra)T2= 5 x N paradas (duracin de apertura de puerta)T2= 5 x N paradas (tiempo invertido apertura y cierre de puertas)

TIEMPO DE ESPERA n: nmero de ascensores.

Oficinas 30 a 45 seg

Edificio depto. 60 seg.

Hoteles 45 seg

Fuente: Quadri, N. Instalaciones elctricas en edificiosNUMERO DE PASAJEROS POR ASCENSOR

Reduciendo todo a segundo

DETERMINACIN DE LA POTENCIA DEL MOTOR

P1 (peso cabina)= P + CA (carga til, 75 Kg/ per.)P2 (peso contrapeso)= P 0.5 CA

(Vazquez, 2012)

Partes que componen un elevador.Cabina: La cabina es el elemento portante del sistema de ascensores. Est formada por dos partes: el bastidor o chasis y la caja o cabina. En sus extremos inferior o superior, segn necesidades; se encuentra el sistema de paracadas, ya sea instantneo o progresivo. Este sistema libera unas cuas contra las guas para frenar la cabina en caso de que baje a mas velocidad de la permitida por el limitador de velocidad, impidiendo que la cabina pueda caer libremente incluso en el caso de que se partieran todos los cables que sujetan la cabina. En los ascensores de la actualidad y segn normativa de cada pas o region tambin frena en subida, es decir cuando la cabina sube.

Ilustracin 7.1 Cabina de un elevador.Grupo tractor en los ascensores electro-dinmicos: Los grupos tractores para ascensores estn formados normalmente por un motor acoplado a un reductor de velocidad, en cuyo eje de salida va montada la polea acanalada que arrastra los cables por adherencia.Ilustracin 8.1 Grupo Tractor

El control de los sistemas de ascensores: funciona mediante sistemas electrnicos, encargados de hacer funcionar la direccin de movimiento de la cabina y de seleccionar los pisos en los que esta deba detenerse. Actualmente, los controles de ascensores funcionan con microprocesadores electrnicos que mediante algoritmos de inteligencia artificial determinan la forma de administrar la respuesta a los pedidos de llamadas coordinando los distintos equipos para trabajar en conjunto logrando de esta manera un desarrollo ptimo.Ilustracin 9.1 control de ascensores.

Ilustracin 10.1 control de ascensores.

Dispositivos de Seguridad La seguridad del sistema es un elemento clave en los ascensores. Para maximizarla se emplean varios dispositivos especficos:

Enclavamiento electromecnico de las puertas: En el acceso a los pisos, que hace imposible la apertura de todas las puertas de acceso excepto la del piso en que se halla detenida la cabina. Todas las cerraduras, una en cada rellano, tienen un fleje o un brazo con una ruedita, que al ser oprimido permite el destrabe de la puerta, y slo cuando est mecnicamente trabada mediante el gancho de doble ua, queda habilitada la parte elctrica que permite el movimiento del ascensor. Hay dos tipos de mecanismos que permiten abrir las puertas exteriores cuando la cabina llega a planta. En los ascensores antiguos hay un elemento llamado electroleva que es el encargado de oprimir el fleje de la puerta del piso de destino. Esta electroleva es retrctil, es decir, viaja con la cabina retrado para no oprimir los flejes de cada piso por el que va pasando (lo que permitira la apertura de cada una de las puertas y la detencin del ascensor), por lo que slo cuando el control de maniobras le indica mediante una seal elctrica que la cabina se encuentra en la parada pertinente, la electroleva se expande y acciona el fleje de la puerta correspondiente. El proceso inverso se da cuando el ascensor es requerido desde otro sitio: la electroleva se retrae antes de la partida y slo se expande al llegar a l. En los ascensores modernos hay otro tipo de mecanismos. Si las puertas exteriores son automticas, es decir se abren por si mismas, una de las hojas de cabina lleva instalado un patin retrctil que abre la puerta exterior al mismo tiempo que abre la interior de la cabina. Si las puertas exteriores son manuales o semiautomticas (las abre la persona que va a entrar en el ascensor y se cierran solas), las puertas de cabina incorporan un patin que empuja la polea de la cerradura para permitir abir la puerta exterior.Ilustracin 11.1 Enclavamiento electromecnico de un ascensor.

Paracadas de rotura o desequilibrio de cables de traccin (a. electrodinmicos): Existen instantneos y tambin progresivos, para ascensores de alta y media velocidad. Consiste en un sistema de palancas cuyo movimiento acciona unas cuas o rodillos que se encuentran en una caja junto a las guas (caja de cuas). Cuando se da la cada de la cabina o sobrepasa la velocidad nominal , las guas son mordidas por las cuas o rodillos y se produce la detencin de la cabina.

Limitador de velocidad (a. electro-dinmicos): (Gobernador de velocidad) Lo componen dos poleas, una instalada en el cuarto de mquinas y otra alineada verticalmente con la primera en el fondo del hueco. A travs de ambas pasa un cable de acero cuyos extremos se vinculan, uno a un punto fijo del bastidor de la cabina, y Divisin Difusin y Comunicaciones y otro a un sistema de palancas cuyo extremo se encuentra en la parte superior del bastidor. El cable acompaa a la cabina en todo momento y es absolutamente independiente de los cables de traccin, es decir, no interviene en la sujecin de la cabina y el contrapeso. En la polea superior del limitador se produce la detencin brusca del cable cuando la velocidad de dicha polea (y por tanto la de la cabina) supera el 25% de la velocidad nominal. El cable limitador activa el sistema de palancas, llamado paracadas. Asimismo incorpora un contacto elctrico tanto en el mecanismo de acuamiento de la cabina como en la polea superior que corta la serie principal para evitar que el motor siga funcionando una vez que la cabina ha quedado "clavada" a las guas mediante el mecanismo de acuamiento. Este mecanismo fue patentado por Elisha Otis en 1853.

Finales de carrera: Interrumpen la alimentacin cuando la cabina rebasa los extremos en ascenso o en descenso. Dispositivo de parada de emergencia: Interrumpe la maniobra, corta la alimentacin del grupo tractor y acta el freno. Permite la detencin del ascensor dejando sin efecto los mandos de cabina y pisos. Normalmente deja bajar la cabina en la parada ms baja. Si nos referimos al STOP o PARADA normalmente debe dejar parar la cabina en la paradas siguiente tanto hacia arriba como abajo. Este sistema de emergencia tambin se puede denominar "Rescata-matic". En ascensores antiguos, la pulsacin del botn de PARADA o STOP, produca una detencin instantnea de la cabina, pudiendo el viajero quedar atrapado entre dos pisos sin posibilidad de salida. En los modelos actuales, este botn ha dejado de existir en los tableros de cabina, quedando nicamente el botn de alarma como dispositivo de emergencia en manos del usuario.

Timbre de alarma: Para que lo utilicen los pasajeros en caso de emergencia. En ocasiones est conectado a una lnea de telfono desde la que se puede solicitar asistencia en caso de quedar atrapado.

Luz de emergencia: Ilumina la cabina en caso de que el alumbrado normal sea interrumpido. Debe existir una fuente de socorro, de recarga automtica que sea capaz de alimentar al menos una lmpara de un vatio durante una hora, en el caso de interrupcin de la corriente de alimentacin del alumbrado normal. El alumbrado de emergencia debe conectarse automticamente desde que falle el suministro del alumbrado normal.

Mecanismos: La construccin y caracterstica de los grupos tractores y de los motores con que estos van equipados, varan segn sea la velocidad nominal del ascensor y del servicio que deben prestar.

Ascensor de Traccin Elctrico: Se le llama as al sistema en suspensin compuesto por un lado por una cabina, y por el otro por un contrapeso, a los cuales se les da un movimiento vertical mediante un motor elctrico. Todo ello funciona con un sistema de guas verticales y consta de elementos de seguridad como el amortiguador situado en el foso (parte inferior del hueco del ascensor) y un limitador de velocidad mecnico, que detecta el exceso de velocidad de la cabina para activar el sistema de paracadas, que automticamente detiene el ascensor en el caso de que esto ocurra. El ascensor elctrico es el ms comn para transporte de personas a baja y alta velocidad (superior a 0,8 m/s), elevadores con alta exigencia de comfort (hospitales, hoteles) o elevadores que sirven ms de 6 pisos. Una velocidad: Los grupos tractores con motores de una velocidad, solo se utilizan para ascensores de velocidades no mayores de 0,7 m/s, por lo general eran colocados en ascensores de viviendas de 300 kg y 4 personas (menos piraino). Su nivel de parada es muy impreciso y vara mucho con la carga, incluso es distinto en subida como en bajada. En muchos pases est prohibida su instalacin para nuevos ascensores por su imprecisin en la parada. Dos velocidades: Los grupos tractores de dos velocidades poseen motores trifsicos de polos conmutables, que funcionan a una velocidad rpida y otra lenta segn la conexin de los polos. De esta manera se obtiene con una velocidad de nivelacin baja un frenado con el mnimo de error (aproximadamente 10 mm. de error) y un viaje ms confortable. Estos grupos tractores en la actualidad estn en retirada, ya que consumen demasiada energa y son algo ruidosos.

Variacin de frecuencia: La aceleracin en la arrancada y la deceleracin antes de que acte el freno se llevan a cabo mediante un variador de frecuencia acoplado al cuadro de maniobra. El freno acta cuando el ascensor est prcticamente parado y se consigue as una nivelacin y un confort que superan incluso los del sistema de dos velocidades.

Ascensor Hidrulico u Oleodinmico: En los ascensores hidrulicos el accionamiento se logra mediante un motor elctrico acoplado a una bomba, que impulsa aceite a presin por unas vlvulas de maniobra y seguridad, desde un depsito a un cilindro, cuyo pistn sostiene y empuja la cabina, para ascender. En el descenso se deja vaciar el pistn del aceite mediante una vlvula con gran prdida de carga para que se haga suavemente. De este modo el ascensor oleodinmico solamente consume energa en el ascenso. Por el contrario, la energa consumida en el ascenso es cuatro veces superior a la que consume el ascensor electro-mecnico, por lo que el resultado es que, por trmino medio, consumen ms o menos el doble que stos. El grupo impulsor realiza las funciones del grupo tractor de los ascensores elctricos, y el cilindro con su pistn la conversin de la energa del motor en movimiento. El fluido utilizado como transmisor del movimiento funciona en circuito abierto, por lo que la instalacin necesita un depsito de aceite. La maquinaria y depsito de este tipo de ascensor pueden alojarse en cualquier lugar, situado a una distancia de hasta 12 m del hueco del mismo, con lo cual permite ms posibilidades para instalar este ascensor en emplazamientos con limitacin de espacio. Son los ms seguros, ms lentos y los que ms energa consumen, aunque son los ms indicados para instalar en edificios sin ascensor.

Ascensor sin cuarto de mquinas: Actualmente se est generalizando el ascensor elctrico sin cuarto de mquinas o MRL (Machine Room Less). Las ventajas desde el punto de vista arquitectnico son claras: el volumen ocupado por la sala de mquinas de una ejecucin tradicional desaparece, y puede ser aprovechada para otros fines. En este tipo de ascensores se utilizan motores gearless de imanes permanentes, situados en la parte superior del hueco sobre una bancada directamente fijada a las guas, que estn ancladas a cada forjado. Con ello, las cargas son transferidas al foso en lugar de transmitirse a las paredes del hueco, evitando as vibraciones y molestias a las viviendas adyacentes.

Ascensores Twin (gemelos): La empresa alemana ThyssenKrupp Elevator es el primer fabricante de ascensores en inventar e implantar un sistema de dos cabinas viajando independientemente en un mismo hueco de ascensor. Gracias a un extraordinario trabajo de ingeniera y un avanzado sistema de control, con un concepto de alta seguridad, es posible que operen las dos cabinas de forma independiente, crendose inmensos beneficios potenciales para su uso en nuevas instalaciones y en modernizaciones de edificios.Instalacin de elevador

Elevadores y ascensores hidrulicos

Este tipo de ascensor es diferente en cuanto a su diseo, pero hace la misma funcin que un ascensor elctrico, lo nico es que est diseado para viviendas de pocas alturas, chalets o adosados.

elevador hidrulicoLos elevadores hidrulicos, se distinguen de los otros porque llevan un pistn que por dentro tiene aceite, y es lo que le propulsa para poder subir.

La mquina que lleva est llena de aceite, y cuando el elevador hidrulico quiere bajar, la mquina absorbe el aceite que est en ese momento en el pistn y en ese instante empieza a bajar hacia abajo.

Este tipo de maniobra es recomendable para edificios con pocas alturas, aunque tambin se pueden instalar en edificios que tengan ms alturas.

El ascensor hidrulico no necesita contrapeso y por lo tanto no necesita que el hueco del ascensor sea muy grande, por lo que es ms fcil de instalar donde el hueco sea ms pequeo.

Este ascensor lleva instaladas dos guas por las que se desplaza la cabina y se le llama corrientemente ascensor de mochila, porque van las guas instaladas a un lado del hueco, aunque en algunos van instaladas en los laterales del ascensor.

Diferentes tipos de instalacinTambin existen ascensores hidrulicos con un pistn central que es el que lo hace subir o bajar.

ascensor hidrulicoLa ventaja de estos tipos de elevadores hidrulicos, es que no necesitan cuarto de mquinas arriba del hueco, ya que el grupo hidrulico se puede instalar abajo o donde ms convenga a la comunidad de vecinos, aunque se recomienda que est instalado cerca del hueco del ascensor, para evitar posibles disminuciones de rendimiento.

Hay dos tipos de elevadores hidrulicos, que son: con impulsin directa o con impulsin diferencial. Los de impulsin directa, si el hueco no llega a los 4 metros, es necesario que en el hueco del ascensor tenga foso, ya que el pistn ir instalado ah.

Este tipo de maniobra es recomendable para pocas alturas.

Despus estn los de impulsin diferencial, que se instalan en recorridos de ms de 4 metros, este tipo de instalacin no necesita tener muchas dimensiones del foso, ya que el pistn se instala en un lateral del hueco.

Este tipo de elevadores hidrulicos, es recomendable si se instala para ms paradas de pisos. Estos dos tipos de elevadores funcionan a dos velocidades, por lo que las paradas de pisos se hacen ms suaves.

Referencias bibliogrficas.Trabajos citadosMxico., U. A. (s.f.). UNAM. Recuperado el 10 de JUNIO de 2015, de PTOLOMEO UNAM: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/556/A10.pdf?sequence=10Vazquez, D. A. (2012). Omelianiuk. Recuperado el 10 de 06 de 2015, de http://www.sistemamid.com/download.php?a=6539