Una guía para especificar el polipasto adecuado para su aplicación
Equipo de elevación y elevación | How To's | Joe Runyon | 17 feb. 2020
Comprar o especificar polipastos para levantar objetos pesados cerca del equipo y / o personal es una decisión que merece una consideración cuidadosa. En este artículo, identificaremos algunos elementos importantes a tener en cuenta en su proceso de toma de decisiones.
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Al seleccionar un polipasto manual de cadena manual, la capacidad nominal debe ser al menos tan alta como el peso de la carga más pesada que se va a levantar y no superior a la capacidad nominal del ojo de la almohadilla, el sistema de monorraíl u otra estructura aérea de la que se suspenderá el polipasto.
Además de los factores enumerados anteriormente para los polipastos manuales, al determinar el requisito de capacidad para un polipasto eléctrico o neumático no solo debemos considerar el peso de la carga más pesada a levantar, sino que también debemos determinar la carga media efectiva (MEL) y aplicar el factor MEL de .65.
Para obtener más detalles, consulte ASME HST-1, Estándar de rendimiento para polipastos eléctricos de cadena, Sección 1-1.1 a Sección 1-2.4.2
Los polipastos de cadena se pueden suspender en un lugar fijo o se pueden montar en un carro por medio de un gancho superior o una asa de montaje. Los carros pueden ser rígidos o articulados. El recorrido del carro puede ser liso (tipo empuje), con engranajes manuales o accionado por motor. Vea a continuación ejemplos de tipos típicos de suspensión de polipasto de cadena.
Es apropiado agrupar estos tres parámetros porque están estrechamente relacionados. En pocas palabras, la longitud de la elevación es la distancia que el gancho de carga puede recorrer entre sus posiciones completamente bajadas y completamente elevadas.
El alcance es igual a la diferencia de elevación entre el punto de suspensión del polipasto (ojo de almohadilla o superficie de rodadura de la viga del carro) y el sillín del gancho en su posición más baja.
El espacio para la cabeza es la distancia desde el punto de suspensión del polipasto y el sillín de gancho completamente elevado. Para un polipasto con suspensión de gancho superior, la dimensión del espacio para la cabeza es la distancia entre el sillín del gancho superior y el sillín del gancho inferior completamente elevado.
El tipo de operación se refiere a la fuente de alimentación utilizada para impulsar el movimiento de elevación. Los tipos de operación incluyen energía manual, eléctrica o neumática (aire). Algunos de los criterios para determinar cuáles de estos tipos son los mejores para una aplicación determinada incluyen el costo inicial, la disponibilidad de servicios públicos, el ciclo de trabajo, el requisito de velocidad de elevación, el entorno operativo y más.
Los polipastos manuales de cadena manual tienen el precio de compra más bajo, lo que los hace ideales para aplicaciones que implican un uso temporal o poco frecuente, bajas capacidades, altura de elevación corta y cuando las fuentes de alimentación no están disponibles.
Los polipastos eléctricos y neumáticos ofrecen velocidades de elevación más rápidas, son más ergonómicos y son más adecuados que los polipastos manuales para ciclos de trabajo pesado, altas capacidades y elevaciones largas.
Los polipastos de aire requieren un volumen sustancial de aire comprimido para su funcionamiento y a menudo se utilizan para aplicaciones que involucran elevaciones largas o ciclos de trabajo altos y en áreas donde la energía eléctrica no es práctica o no está disponible. Los motores de aire tienden a ser autoenfriatorios, proporcionando una capacidad de tiempo de funcionamiento casi ilimitada. Y, debido a que no hay riesgo de arco eléctrico, los polipastos de aire también se utilizan en algunas áreas peligrosas donde pueden estar presentes gases inflamables o polvo. Una desventaja es que los polipastos de aire tienden a ser significativamente más ruidosos para operar que los polipastos eléctricos o manuales.
Los polipastos eléctricos pueden tener un precio de compra más bajo que los polipastos neumáticos. No requieren la compra e instalación de un compresor de aire y normalmente son más silenciosos que los polipastos de aire para funcionar. Si se dispone de energía eléctrica adecuada, los polipastos eléctricos se seleccionan con más frecuencia que los neumáticos para la mayoría de las aplicaciones generales de elevación. Los polipastos eléctricos también pueden equiparse con motores y controles especiales para que sean adecuados para su uso en áreas peligrosas designadas.
La Sociedad Americana de Ingenieros (ASME) y el Instituto del Fabricante de Polipastos (HMI) han desarrollado y publicado estándares para polipastos, incluidas las calificaciones de servicio de elevación. Estas clasificaciones de servicio se basan en numerosos factores, incluido el número de ascensores realizados por hora durante un período de trabajo determinado, la carga media y máxima que se levanta, la frecuencia con la que se levanta la carga máxima, la distancia media a la que se eleva y baja la carga, y el número máximo de paradas y arranques por hora. La tabla que se muestra a continuación se proporciona como referencia para ayudarlo a comprender la importancia de las clasificaciones de clase de servicio proporcionadas por el fabricante del polipasto para sus productos.
Las velocidades de elevación del polipasto varían ampliamente y deben considerarse cuidadosamente antes de hacer una selección. En términos generales, se prefieren velocidades de elevación más rápidas para elevaciones largas o para aplicaciones de elevación más cortas en las que se debe completar un gran número de ciclos de elevación / descenso en un período de tiempo relativamente corto.
El peso de la carga a levantar, junto con la velocidad de elevación requerida y la relación de engranajes del polipasto, determina el requisito de par, que a su vez dicta la potencia del motor requerida para proporcionar ese par. Los motores de mayor potencia pueden aumentar el tamaño, el peso y el consumo de energía de un polipasto, así como su costo.
Las velocidades de elevación más comunes están entre 8 y 32 FPM. CMCO ofrece polipastos motorizados con velocidades tan bajas como 3 FPM y tan altas como 64 FPM.
Algunos polipastos eléctricos están diseñados para funcionar con energía monofásica de 120 o 230 vca. Estos polipastos suelen tener una capacidad de 1/4 a 2 toneladas y se utilizan con mayor frecuencia en talleres caseros, garajes y algunas instalaciones de fabricación ligera. La mayoría de las instalaciones industriales en toda América del Norte están cableadas para 208, 230, 460 o 575v, 3 fases, 60 Hz de potencia. Los más comunes son los voltajes son 240v y 480v, aunque 575v también se usa con frecuencia en Canadá. Es importante verificar su fuente de alimentación disponible antes de intentar comprar o especificar un polipasto eléctrico.
Para reducir el riesgo de lesiones graves debido a una descarga eléctrica, la mayoría de los controles de polipasto eléctrico no funcionan con el voltaje de línea completo que se suministra a los motores del polipasto. En su lugar, utilizan transformadores para reducir el voltaje de control a 120v o 24v. La mayoría de los polipastos en los Estados Unidos cuentan con controles de 120v.
Los polipastos pueden equiparse con una variedad de diferentes tipos de control. Los más comunes son los controles de contactor de una o dos velocidades. El control de contactor de dos velocidades también requiere un motor especial con devanados de dos velocidades.
Otro tipo de control disponible es el variador de velocidad (VFD), a veces también denominado variador de frecuencia (AFD). Este sistema de control de estado sólido ajusta la velocidad y el par del motor de CA variando la frecuencia de entrada y el voltaje del motor. Por ejemplo, un polipasto de velocidad variable que funciona a 20 FPM con una potencia de 60 Hz funcionaría a aproximadamente 10 FPM si a través de un control VFD la frecuencia se reduce a 30 Hz.
Los sistemas de accionamiento de frecuencia variable de bucle cerrado, también conocidos como accionamientos vectoriales de flujo, llevan el control VFD a otro nivel, utilizando un codificador en componentes giratorios, como el eje del motor de elevación o el eje de salida de la caja de engranajes, para enviar retroalimentación al módulo de control. Este tipo de sistema de control de circuito cerrado puede proporcionar un control de velocidad y un punto de carga extremadamente precisos y se puede utilizar junto con un control lógico programable (PLC) para automatizar las funciones de elevación y descenso en función de parámetros preestablecidos. Otra ventaja significativa de un accionamiento de elevación vectorial de flujo es el frenado dinámico, que proporciona paradas más suaves y puede extender significativamente la vida útil del freno del motor.
La mayoría de los polipastos eléctricos de cadena vienen equipados con un colgante de control cableado que está suspendido del polipasto, carro o grúa (cuando corresponda). En algunos casos, las estaciones colgantes cableadas también pueden montarse en la pared. Los sistemas de control remoto de radio inalámbricos también están disponibles y pueden permitir al operador controlar las funciones del polipasto desde cualquier lugar dentro de las cercanías generales del polipasto. Los colgantes de control de radio también pueden ser más pequeños, más ligeros y más ergonómicos que un colgante cableado.
Antes de seleccionar un polipasto, es importante considerar cualquier restricción dimensional que exista en el área donde se puede usar el polipasto . Cuestiones como la holgura del espacio libre, la holgura lateral a lo largo de la longitud del monorraíl o la viga de la grúa, y el enfoque final son espacios especialmente críticos.
El término "aproximación final" (ver dimensión "A" a la derecha) se puede definir como la distancia entre la línea central del gancho de elevación y el extremo de una viga de monorraíl, viga de puente o pista en la que opera el polipasto.
Esto es importante ya que se relaciona con la capacidad de centrar el polipasto sobre la carga que se va a levantar para evitar tirones laterales. Obtenga más información sobre los peligros de tirar de lado.
Los polipastos de cadena estándar están diseñados para "condiciones normales de funcionamiento". Condiciones tales como temperaturas extremas, áreas exteriores desprotegidas, ambientes marinos cargados de sal, atmósferas corrosivas, áreas peligrosas clasificadas, salas limpias y áreas de lavado, entre otras, pueden requerir polipastos con modificaciones especiales o características opcionales que están diseñadas para esas ubicaciones.
Esperamos que la información de este artículo proporcione información sobre algunas de las consideraciones que deben tenerse en cuenta antes de comprar o especificar un polipasto. Seleccionar el polipasto adecuado para la aplicación puede ser el primer paso hacia un movimiento seguro, eficiente y ergonómico de los materiales. Para obtener más ayuda con sus requisitos de elevación aérea, póngase en contacto con nuestros expertos en aplicaciones.
Joe Runyon es especialista en mercado vertical de petróleo y gas en Columbus McKinnon Corporation. Comenzó en la industria con la compañía Chester Hoist hace más de 33 años. Antes de entrar en el negocio de polipastos y grúas, Joe trabajó en la industria del petróleo y el gas durante 4 años.
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