Já alguma vez se perguntou o que o mantém seguro e em movimento dentro de um elevador? Neste artigo, aprofundamos a intrincada estrutura e os princípios de funcionamento dos elevadores, explorando os seus principais componentes e sistemas. Desde a máquina de tração aos dispositivos de segurança, descobrirá como os elevadores funcionam sem problemas. Saiba como os diferentes sistemas trabalham em conjunto para garantir segurança, eficiência e conforto. Prepare-se para compreender melhor a tecnologia subjacente a uma das comodidades mais essenciais dos edifícios modernos.
Os elevadores dividem-se geralmente em duas categorias: os elevadores com casa das máquinas e os elevadores sem casa das máquinas.
Como o nome sugere, os elevadores sem casa de máquinas não têm casa de máquinas. A máquina de tração para este tipo de elevador é instalada na calha de guia e na viga de suporte de carga, enquanto o armário de controlo e outros equipamentos são fixados na parede do poço.
Os elevadores com casa de máquinas, que incluem os elevadores com casa de máquinas pequena e os elevadores com casa de máquinas normal, têm normalmente a casa de máquinas localizada na parte superior, ocupando mais espaço em comparação com os elevadores sem casa de máquinas. De seguida, focaremos a estrutura básica dos elevadores com casa das máquinas.
Esta secção aloja os componentes críticos de acionamento e controlo do sistema do elevador. Inclui normalmente a máquina de tração (que fornece a força motriz para o elevador), o regulador de velocidade (um dispositivo de segurança que monitoriza e controla a velocidade do elevador), o armário de controlo principal (que contém os sistemas lógicos e de controlo do elevador), o armário de distribuição de energia e o equipamento de ventilação para manter as condições de funcionamento ideais.
A secção da cabina do elevador engloba o compartimento dos passageiros e os mecanismos associados. Inclui a cabina propriamente dita (concebida para a segurança e o conforto dos passageiros), o equipamento de segurança (um sistema de travagem de emergência), as caraterísticas de segurança, tais como o sistema de comunicação de emergência, o mecanismo de acionamento da porta, os dispositivos de nivelamento de precisão para um alinhamento suave do piso e o painel de controlo da cabina (COP), que aloja a interface de controlo para os passageiros.
Esta secção inclui os componentes em cada nível de patamar. Inclui as portas do hall (que dão acesso ao elevador em cada piso), o cabeçalho da porta (que suporta o conjunto da porta), os caixilhos das portas, as calhas de guia e as ferragens associadas, tais como corrediças e rolos para um funcionamento suave da porta, e a soleira da porta (o limiar entre o patamar e a cabina do elevador).
A caixa de elevação, também conhecida como poço do elevador, é a passagem vertical através da qual a cabina do elevador se desloca. Contém carris de guia para direcionar o movimento da cabina, contrapesos para equilibrar o sistema, vários cabos e cordas (incluindo cordas de suspensão, cordas de compensação e cabos de viagem para energia e comunicação), sistemas de amortecimento na parte inferior para desaceleração de emergência e, frequentemente, inclui sensores e interruptores de segurança em todo o seu comprimento.
O sistema de tração é o principal mecanismo de transmissão de energia de um elevador, responsável pela geração e transferência da força necessária para mover a cabina. É composto principalmente pela máquina de tração (normalmente um motor elétrico com ou sem engrenagens), cabos de aço de alta resistência, roldana de acionamento e polias de desvio. A eficiência e a fiabilidade do sistema são cruciais para o bom funcionamento do elevador e para a conservação de energia.
O sistema de guiamento assegura um movimento vertical preciso do carro e do contrapeso no interior do poço de elevação. É composto por calhas de guia em aço maquinado, sapatas ou rolos de guia e suportes de calha. Os sistemas modernos incorporam frequentemente guias de rolos activos com mecanismos de amortecimento incorporados para melhorar a qualidade da viagem, minimizando as vibrações e os movimentos laterais, especialmente em elevadores de alta velocidade.
O sistema do automóvel é a interface primária do passageiro, concebido para garantir a segurança, o conforto e a funcionalidade. Inclui o quadro do automóvel (funda), que suporta as cargas estruturais, e o compartimento do automóvel. Os projectos de automóveis avançados incorporam materiais leves, como ligas de alumínio, para reduzir o consumo de energia, e podem apresentar interiores personalizáveis, iluminação inteligente e sistemas de purificação do ar para melhorar a experiência dos passageiros.
O sistema de portas controla o acesso ao elevador e garante a segurança dos passageiros durante o trânsito. Inclui as portas da cabina, as portas de patamar, os operadores de portas e os dispositivos de encravamento. Os sistemas de portas modernos utilizam accionamentos de frequência variável controlados por microprocessador para um funcionamento suave e silencioso e incorporam sensores avançados para evitar obstruções e garantir um posicionamento preciso da porta.
Este sistema optimiza a eficiência energética e assegura uma tração consistente, equilibrando o peso da cabina. Consiste no contrapeso, que normalmente pesa 40-50% do peso do carro totalmente carregado, e numa corrente ou corda de compensação para edifícios altos. Os sistemas avançados podem utilizar a gestão ativa do peso para ajustar a massa do contrapeso com base na carga do automóvel, melhorando ainda mais a eficiência energética.
O sistema de acionamento elétrico alimenta e controla o movimento do elevador. Inclui o acionamento principal (frequentemente um motor síncrono de ímanes permanentes para uma maior eficiência), o sistema de alimentação, o codificador para uma velocidade precisa e feedback de posição, e um variador de frequência para uma aceleração e desaceleração suaves. Os sistemas modernos incorporam accionamentos regenerativos que podem recuperar e alimentar a rede eléctrica do edifício com energia durante a descida ou quando estão pouco carregados.
O sistema de controlo é o cérebro do elevador, gerindo todas as operações e assegurando um desempenho ótimo. Inclui o controlador principal (frequentemente um controlador lógico programável ou um sistema de controlo de elevador dedicado), o sistema de posicionamento, o painel de operação da cabina e as estações de chamada de aterragem. Os sistemas de controlo avançados utilizam inteligência artificial e algoritmos de aprendizagem automática para manutenção preditiva, otimização do tráfego e gestão de energia.
O sistema de segurança é um componente crítico que assegura a proteção dos passageiros e a conformidade com a regulamentação. Inclui o regulador de excesso de velocidade, o equipamento de segurança, os amortecedores e os travões de emergência. Os sistemas de segurança modernos incorporam a monitorização eletrónica de todos os componentes críticos, fontes de alimentação ininterrupta para funcionamento de emergência e sistemas de comunicação avançados para monitorização remota e resposta rápida a potenciais problemas. Além disso, os sensores sísmicos e os modos de funcionamento são integrados em regiões propensas a terramotos para aumentar a segurança dos passageiros durante eventos sísmicos.
Um sistema de elevador é composto por uma cabina e um contrapeso, interligados por cabos de aço de alta resistência. O acionamento de tração, alimentado por uma máquina de tração de engenharia de precisão, facilita o movimento vertical da cabina do elevador e do contrapeso ao longo de calhas de guia específicas no interior da caixa do elevador.
As sapatas-guia, estrategicamente montadas na estrutura da cabina, fazem interface com as calhas-guia fixas ancoradas nas paredes do poço do edifício. Esta configuração assegura uma deslocação vertical suave, evitando desvios laterais ou oscilações durante o funcionamento, melhorando a qualidade da viagem e a segurança dos passageiros.
O sistema de travagem do elevador utiliza um travão do tipo bloco, normalmente fechado, aplicado por mola/eletricamente libertado. Durante o funcionamento normal, o travão permanece desengatado, permitindo o movimento livre. Em caso de perda de energia ou de sinais de paragem de emergência, o travão é acionado instantaneamente, travando o movimento da cabina e mantendo-a segura no patamar mais próximo, facilitando a entrada e saída seguras dos passageiros.
A carruagem, um invólucro estruturalmente reforçado, serve como componente principal de suporte de carga para passageiros ou mercadorias. O contrapeso, que normalmente pesa aproximadamente 40-50% da capacidade nominal do carro mais o peso do carro, optimiza a eficiência energética reduzindo a carga efectiva no sistema de acionamento. Um sistema de corrente ou cabo de compensação ajusta-se dinamicamente às alterações no peso do cabo à medida que o carro se desloca, assegurando uma tração consistente e um nivelamento preciso do piso em toda a gama de deslocações.
O sistema de controlo elétrico do elevador orquestra todos os aspectos do funcionamento, incluindo a seleção do piso, o nivelamento automático, a regulação da velocidade e a iluminação da cabina. Um sistema indicador de posição integrado fornece actualizações em tempo real sobre a direção da cabina e a localização do piso. Múltiplos dispositivos de segurança redundantes, incluindo reguladores de excesso de velocidade, sistemas de amortecimento e travões de emergência, funcionam em conjunto para garantir um funcionamento à prova de falhas em todas as condições.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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