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Una vez conversamos con una compañía de alquiler, que tenía varios cientos de polipastos eléctricos de cadena sobre un accidente que les sucedió. El propietario de la empresa nos dijo que durante una instalación, parte del mecanismo de elevación del polipasto de cadena, que formaba parte de su suspensión superior, se rompió y toda la máquina (con la carga levantada) se rompió en el suelo.

Afortunadamente, nadie resultó herido o muerto, y el asunto se resolvió civilmente entre abogados y compañías de seguros.

Sin embargo, debido a este accidente, el propietario de la empresa de alquiler comenzó a dudar de la seguridad de ese modelo y marca específicos de maquinaria de elevación. Después de que se completaron las primeras investigaciones técnicas, revelaron que había un error de montaje de un elemento en el mecanismo de elevación. El propietario de la maquinaria de elevación se quejó de que, dado que la maquinaria estaba “garantizada de por vida”, tales episodios no deberían haber ocurrido bajo ninguna circunstancia.

Cuando BLUMANO le preguntó al propietario qué representaba en su opinión la «garantía de vida» del polipasto y a qué «vida» se refería el fabricante (la vida de diseño del polipasto de cadena o la vida del propietario), estaba un poco sorprendido y confundido. Fue entonces cuando nos dimos cuenta de que en realidad nunca se había preguntado cuánto tiempo duraría la esperanza de vida del polipasto de cadena.

Ahora es importante recordar que el equipo de elevación está diseñado y fabricado para funcionar de manera segura durante un cierto período de tiempo, y esta vez es el resultado del método de diseño adoptado.

El mecanismo de elevación de un polipasto eléctrico está dimensionado para permanecer seguro y confiable durante todo el ciclo de vida de la maquinaria, para resistir el estrés, la fatiga y los esfuerzos conocidos durante el uso.

En general, la maquinaria y los accesorios de elevación deben diseñarse y fabricarse para resistir las sobrecargas aplicadas en las pruebas estáticas sin presentar deformaciones permanentes que podrían provocar una liberación de carga.
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Figura 1 – Prueba de resistencia de un polipasto eléctrico de cadena.
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En particular, los polipastos eléctricos de cadena están diseñados y construidos para funcionar en un período de trabajo seguro (SWP), que se refiere a los períodos de trabajo de diseño que se especifican en las tablas FEM 9.511 e ISO 12482 con relación a los estándares de diseño según ISO 4301.

El grupo de uso de un polipasto determina la vida útil teórica de la máquina: su período de funcionamiento seguro, mientras que el cálculo de su uso, la vida de diseño, establece su antigüedad teórica.

En términos de maquinaria, la vida útil del diseño es la estimación del período de uso permitido para un mecanismo de elevación basado en sus especificaciones de diseño originales, teniendo en cuenta los ciclos de carga y los espectros de carga esperados durante su uso previsto. Al final del período de operación segura, una maquinaria se quedará sin su capacidad para funcionar correctamente y llegará al final de su operación segura:

«Alles hat ein Ende nur die Wurst hat zwei»

«Todo tiene un final, solo la salchicha tiene dos», como dice el famoso adagio alemán.

Grupos de uso: esperanza de vida del polipasto

Por ejemplo, si consideramos FEM 9.511, la vida útil esperada de un polipasto nuevo se indica con una clase de FEM y la información se reporta en la etiqueta de ID de la maquinaria.

Para los polipastos de cadena utilizados en la industria del entretenimiento, las clases de FEM para los grupos de mecanismos que se conocen más comúnmente son 1Bm, 1Am y 2m.

¿Qué significan estas clases de FEM y qué representan?

Nuevamente, por ejemplo, un polipasto que tiene una clase FEM de 1Bm, tiene un uso teórico calculado D (h) de 400 horas con Km4.

Podemos suponer que un polipasto con una clase FEM de 1Bm, que se utiliza principalmente con una carga muy alta, cercana o igual a su capacidad máxima, terminará su vida teórica después de 400 horas de uso.

La clase 1Am tiene un uso teórico calculado de 800 horas con Km4, mientras que la clase de 2 m alcanza 1600 horas con Km4.

Figura 2 – Tabla tomada de FEM 9.755.
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Por lo tanto, la esperanza de vida de un polipasto de cadena no es una predicción teórica estimada por el propietario de la maquinaria, sino que es un dato establecido previamente por el fabricante y corresponde a un valor declarado preciso.

Volviendo a nuestro ejemplo inicial, la compañía de alquiler que era propietaria del polipasto de cadena logró establecer, a partir del número de serie del polipasto de cadena, que la maquinaria tenía 17 años. Desafortunadamente, el polipasto no tenía libros de registro ni registros relativos a la edad de la utilización teórica D (h). Por lo tanto, esto representó una pequeña desventaja en relación con el cálculo de la vida teórica residual.

Podemos decir que la vida promedio de un perro es entre 10 y 14 años, la vida de un caballo es entre 25 y 30 años, y la vida de un hombre es entre 75 y 90 años.

La vida media de un polipasto de clase 1M es 400 horas.

Establecer la edad de un ser humano para comprender la esperanza de vida es un desafío asequible; a nivel teórico, es posible identificar la edad de una persona basándose en las connotaciones externas, la voz y otras referencias visuales.

Para la maquinaria, es un poco diferente.

Los polipastos empleados en un entorno industrial se utilizan diariamente para ciclos de operación cortos y cadenas de montaje que rara vez superan los 7/9 m de longitud. Estos polipastos pasan una buena parte de su vida colgando en el mismo punto de gancho sin variaciones de uso previstas.

Sin embargo, en la industria de eventos, los polipastos se utilizan en cambio en períodos alternos donde las condiciones son diferentes todo el tiempo, y donde se utilizan a menudo en aplicaciones de borde con las cadenas montadas que rara vez tienen menos de 18/20 m de longitud. Además, pasan la mayor parte de su vida en casos de vuelo o colgando al aire libre.

En un entorno de entretenimiento, un polipasto generalmente envejece de afuera hacia adentro, mientras que en el campo industrial envejece de adentro hacia afuera. A menudo, se ven montacargas industriales que aparentemente todavía son nuevos con cientos de horas de trabajo completado, pero están cerca del final de su período de trabajo seguro. Por otro lado, en la industria de eventos, hay montacargas que se usan en espectáculos que se ven en mal estado y muy desgastados a pesar de haber realizado solo unas pocas horas de trabajo efectivo.
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Período de trabajo de registro

Un gran ejemplo de esto es el elevador y el equipo de alquiler que mencionamos al principio, cuyo elevador tenía 17 años antes de mostrar signos de falla. Aunque las inspecciones y el mantenimiento periódicos se llevaron a cabo y se informaron correctamente, faltaba la documentación sobre el uso periódico D y su registro.

Según FEM 9.755, hay tres tipos de registro para el uso de maquinaria de elevación:

a) Registro con instrumentos.
b) Documentación adecuada y contadores.
c) Documentación sin contadores adecuados.

Por lo tanto, se debe registrar el uso real de los polipastos, como la cantidad de minutos / horas que trabaja por día y a qué estrés se somete (a qué carga se eleva).

En el registro con instrumentos, también se registran otros datos, como el voltaje de la corriente suministrada, la corriente absorbida, la temperatura del motor, etc.

En este caso, se utiliza un coeficiente de f = 1.0.

En la documentación con los medidores adecuados, la maquinaria está equipada con un contador que registra los arranques por hora y la duración del tiempo de trabajo, pero la tensión (la carga de vez en cuando levantada) solo se documenta con respecto al espectro de carga de Km1 a Km4 (ver figura 2).

En este caso, se utiliza un coeficiente f = 1.1.

En la documentación sin los medidores apropiados, el usuario documenta las condiciones de tensión y las horas de operación con respecto al espectro de carga de Km1 a Km4 sin usar medidores.
En este caso, se utiliza un coeficiente f = 1.2.

Figura 3 – Prueba de resistencia de un polipasto eléctrico de cadena.
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Entonces, ¿cómo contamos las horas de uso?

Veamos un elevador con una capacidad de 1000 kg, una velocidad de 4 m / min y una clase de FEM 1Bm.

Datos de registro de uso:

• El polipasto eleva 250 kg durante un período de cinco minutos (20 m de recorrido).
• 250 kg corresponde al 25% de la capacidad de flujo, mientras que cinco minutos de carrera corresponde a 1 / 12o de una hora, luego a 0.084 de una hora.
• Kmi es el espectro de carga real relativo (carga completa, media carga, un cuarto de carga, un octavo de carga).
• Hay horas de trabajo reales durante cada período entre inspecciones.
• f es el coeficiente según el modo de grabación de datos.
• S representa el uso real.
• La fórmula de uso es S = Kmi x Ti xf (tomada de FEM 9.755).

En el caso específico tenemos:
Kmi = Km2 = 0.25 (250 kg equivalentes al 25% del flujo = 0.25 = Km2) 
Ti = 0.084

Tipo de registro:
Registro con instrumentos 
S = Kmi x Ti xf corresponde a 0.25 x 0.084 x 1 = 0.021 horas de uso.

La documentación con los medidores apropiados
S = Kmi x Ti xf corresponde a 0.25 x 0.084 x 1.1 = 0.023 horas de uso.

La documentación sin contadores apropiados
S = Kmi x Ti xf corresponde a 0.25 x 0.084 x 1.2 = 0.025 horas de uso.

Si el polipasto hiciera dos ciclos de trabajo dos veces por semana, como se muestra arriba, la maquinaria usaría entre 4.3 y 5.2 horas de trabajo anual y la vida útil del polipasto sería de aproximadamente 77 años.

Si la carga levantada fuera (Kmi) en lugar de Km4, o una carga completa, para el mismo número de ciclos de trabajo, durante el mismo número de días por año, la vida útil (el período de operación segura) se reduciría a 19 años.

Para un polipasto de cadena, la vida útil transcurrida es el producto de la carga elevada multiplicada por el tiempo de elevación y degradada por el método utilizado para registrar la operación.
La suma de todas las operaciones de elevación determina su edad.

Sin embargo, en la vida real las cosas son diferentes. El propietario de la maquinaria de elevación cuya suspensión del polipasto de cadena falló, como muchos de sus colegas, no realizó un seguimiento de las cargas de elevación durante los años de levantamiento y muy pocas personas lo hacen.

FEM 9.755 examina el caso de registro para el modo de uso en retrospectiva y para los períodos de uso sin conocimiento del modo de servicio, mientras proporciona una fórmula de cálculo que todos pueden adoptar.

S x = 1,5 x 0,25 x 1 x 250 x número de años, donde S x corresponde al uso parcial real (en horas de uso).
El polipasto bajo análisis tenía 17 años, según lo establecido por el propietario de la maquinaria.

Entonces:
S x = 1,5 x 0,25 x 1 x 250 x 17 
S x = 1593 y bits

Si el polipasto hubiera sido de clase 1Bm, equivalente a 400 horas de uso con total seguridad, la maquinaria en teoría habría tenido que retirarse del mercado después de 13 años de uso.

Creemos que sería factible asumir un posible período de funcionamiento de una hora por día durante 125 días al año, pero incluso en este caso todavía no podemos obtener mejores resultados:
S x = 1,5 x 0,25 x 1 x 125 x 17 
S x = 796 bits

Cada polipasto eléctrico de cadena, que opera en el territorio europeo, sin documentación del tiempo y la carga de uso tiene una vida útil estimada de no más de 10 años.

La Directiva de máquinas 2006/42 / EC obliga a un fabricante a conservar el archivo técnico relacionado con la máquina y la Declaración de conformidad que lo respalde por un período no superior a 10 años. (Anexo II, parte C).

Básicamente, el legislador implica que después de este período de tiempo, el fabricante no solo no está obligado a proporcionar al propietario de la maquinaria una copia del manual de instrucciones y la declaración de conformidad, sino que también está exento de proporcionar explicaciones sobre la construcción. Proyecto de la maquinaria.

Al final del período de operación segura de un polipasto, la maquinaria debe realizar un examen e inspección exhaustiva general, que no tiene nada que ver con su mantenimiento y revisiones de rutina normales.

Por lo tanto, el polipasto que falló después de 17 años de buen servicio fue de clase FEM 1Am, y luego de 800 horas de uso seguro estimado se convirtió en una maquinaria potencialmente insegura.