Los técnicos enviados por “fallo de encoder” o “desnivel inexplicable” a veces reemplazan el dispositivo de retroalimentación dos veces — mientras la causa raíz es deslizamiento mecánico en la polea de tracción. Un análisis de campo ampliamente citado en Elevator World (John W. Koshak, 2021) documentó cómo partículas de acero bajo la polea se correlacionaban con diferencias de tensión de cables muy por encima de los límites normativos, mucho antes de que la polea requiriera reemplazo.
Este artículo ofrece un examen integral de la relación entre tensión de cables de suspensión, estado de la polea de tracción y precisión de la retroalimentación del accionamiento — conectando mantenimiento mecánico y diagnóstico electrónico de una forma que las búsquedas frecuentes de resolución de problemas suelen pasar por alto.
1. Sistemas de cables de suspensión en ascensores de tracción
1.1 Cómo los cables transmiten potencia
Los ascensores de tracción usan cables de acero o correas para suspender la cabina y el contrapeso de una polea de tracción accionada por un motor eléctrico. El principio fundamental es la fricción: los cables se agarran a la superficie acanalada de la polea y, al girar esta, los cables se mueven elevando o bajando la cabina. El contrapeso, típicamente igual al peso de cabina más el 40–50 % de la capacidad nominal, equilibra el sistema y minimiza el par del motor.
Una máquina de tracción con reductor típica usa 4–6 cables de suspensión en un juego. Cada cable debe soportar aproximadamente la misma fracción de la carga total. Cuando un cable soporta significativamente más que su parte, la ranura de la polea sufre desgaste desigual, ocurre deslizamiento microscópico y la retroalimentación de posición diverge de la posición real de la cabina.
1.2 Construcción del cable y mecanismos de desgaste
Los cables modernos de ascensor usan múltiples torones de alambre de acero de alto carbono con núcleo de fibra o acero. Indicadores clave de desgaste:
| Parámetro | Método de medición | Criterio de descarte (típico) |
|---|---|---|
| Diámetro del cable | Calibre en varios puntos | > 10 % de reducción respecto al nominal |
| Alambres rotos | Recuento visual por longitud de paso | Según fabricante y límites normativos |
| Estado del núcleo | Sonda o prueba de flexión | Colapso o corrosión del núcleo |
| Deformación del paso | Comparación visual | Jaula de pájaro, torcedura o aplastamiento |
| Estado de lubricación | Visual y tacto | Seco, agrietado o contaminado |
La reducción del diámetro aumenta la presión unitaria en la ranura de la polea, acelerando el desgaste de la ranura y creando un bucle: ranura desgastada → más deslizamiento → más desgaste → más deslizamiento.
2. Requisitos de tensión igual
2.1 Definición normativa
ASME A17.1 / CSA B44 define la tensión igual de miembros de suspensión como:
La tensión medida más baja está dentro del 10 % de la tensión medida más alta del juego.
EN 81-20 establece requisitos equivalentes para instalaciones europeas. No es una sugerencia — es un requisito de mantenimiento aplicado en inspecciones periódicas.
Sin embargo, casos de telemetría en campo han registrado diferencias dinámicas de tensión de 500 lb (227 kg) o más entre cables del mismo juego durante el recorrido normal, mientras ya se acumulaba polvo metálico visible bajo la máquina. Tales desequilibrios violan la norma por un factor de cinco o más.
2.2 Medición de tensión estática vs. dinámica
| Método | Cuándo se mide | Qué revela |
|---|---|---|
| Tensión estática | Cabina en reposo en rellano | Distribución de carga en reposo |
| Tensión dinámica | Durante un ciclo completo de recorrido | Cambios de carga en aceleración y deceleración |
| Registro por telemetría | Continuo durante operación | Serie temporal de tensión por cable — revela desequilibrios transitorios |
La medición estática sola puede pasar por alto desequilibrios dinámicos que solo aparecen en aceleración. Los sistemas de telemetría que registran la tensión por cable durante un recorrido completo revelan problemas invisibles en reposo — y se usan cada vez más en instalaciones comerciales de alto ciclo.
2.3 Herramientas para verificación de tensión
- Medidores mecánicos de cable — dispositivos con resorte que miden deflexión bajo fuerza conocida; precisión en campo comúnmente citada en torno a ±2,5 %
- Medidores electrónicos de tensión — basados en célula de carga; mayor precisión (±1 %) pero requieren calibración
- Sistemas de telemetría — instalación permanente con sensores por cable; monitorización continua y umbrales de alerta
- Regla y calibres — para medición de profundidad de ranura de polea tras fallo en corrección de tensión
3. Cómo la tensión desigual crea fallos “similares al encoder”
3.1 El mecanismo de deslizamiento
Cuando un cable soporta significativamente más carga que otros durante el recorrido:
- La ranura de la polea sufre desgaste desigual en la trayectoria del cable sobrecargado
- Los cables se deslizan microscópicamente respecto a la polea — invisible a inspección visual
- La retroalimentación de posición (encoder o cinta) cuenta pulsos según la rotación de la polea, no la posición de la cabina
- El controlador registra fallos de velocidad o posición a medida crece el error acumulado
El encoder funciona correctamente — informa con precisión la rotación de la polea. Pero la rotación de la polea ya no equivale al recorrido de la cabina por deslizamiento del cable. Por eso reemplazar el encoder no soluciona el problema.
3.2 Superposición de síntomas con fallo real de encoder
| Síntoma | Indicador de deslizamiento de cable | Indicador de fallo real de encoder |
|---|---|---|
| Desnivel que empeora en semanas | Sí — el deslizamiento se acumula gradualmente | Posible pero suele ser brusco |
| Deriva intermitente de posición en recorridos largos | Sí — el deslizamiento aumenta con la distancia | Posible — ruido de señal |
| Retorno a terminal tras error acumulado | Sí — el controlador corrige deriva grande | Sí — pulsos perdidos |
| Partículas metálicas cerca de la polea | Fuerte indicador de deslizamiento | No asociado |
| Dos aprendizajes de eje difieren > 3 mm | Sí | Sí — investigar ambas causas |
| Desequilibrio de voltaje Sin/Cos | No — problema mecánico | Sí — problema eléctrico |
Implicación diagnóstica: Si dos aprendizajes de eje difieren más de 3 mm por planta, investigue tanto la integridad de señal del encoder como el deslizamiento del cable antes de pedir repuestos.
3.3 La prueba de la marca de tiza
Prueba de campo sencilla para deslizamiento por tracción:
- Marque el cable contra la polea en un rellano
- Recorra la cabina una planta completa hacia arriba y vuelva al rellano inicial
- Mida la deriva de la marca en la polea respecto al cable
Aceptación de campo usada por muchos equipos: deslizamiento de una planta inferior a 5 mm en recorridos vacíos y cargados. Mayor deriva confirma deslizamiento y debe activar medición de tensión de cables antes de cualquier reemplazo de componente electrónico.
4. Evidencia de campo: partículas significan actuar ya
4.1 Resumen del caso de estudio
El caso documentado por Koshak involucró una unidad de tracción con reductor de siete años con aproximadamente 1.700 viajes diarios en un edificio comercial. Hallazgos clave:
- Polvo metálico bajo el punto de pellizco del lado del contrapeso apareció mientras la telemetría de tensión de cables mostraba alertas diarias
- La diferencia dinámica de tensión superó 500 lb (227 kg) entre cables del mismo juego
- La polea mostraba desgaste desigual de ranura en la trayectoria del cable sobrecargado
- Esperar hasta que la polea estuviera visiblemente dañada convirtió una tarea de tensado en un debate de reemplazo de polea y cables entre propietario y contratista
4.2 Regla de mantenimiento
Cualquier residuo de molienda visible cerca de la polea motriz activa medición inmediata de tensión de cables e igualación — antes de pedir piezas electrónicas.
Esta regla la adoptan equipos de mantenimiento informados en todo el mundo. Las partículas metálicas no son cosméticas — son evidencia de molienda acero sobre acero en la interfaz de tracción, y la molienda se acelera con cada viaje hasta que se toma acción correctiva.
5. Flujo de trabajo de verificación de tensión de cables
5.1 Procedimiento paso a paso
Paso 1: Comprobación visual de partículas metálicas en puntos de pellizco de la polea
Paso 2: Medir tensiones dinámicas o estáticas de todos los cables del juego
Paso 3: Calcular diferencia — tensión máxima vs. mínima
Paso 4: Igualar dentro del 10 % si la diferencia supera el límite normativo
Paso 5: Confirmar dispositivos antirrotación presentes y funcionales
Paso 6: Volver a probar recorrido y datos de aprendizaje de eje (comparación de dos pasadas)
Paso 7: Inspeccionar profundidad de ranura y diámetro de cable si no se alcanza el 10 %
Paso 8: Planificar reacanalado de polea o reemplazo de cables si el desgaste supera límites5.2 Si no se puede alcanzar el 10 %
Cuando la igualación dentro del 10 % no es posible tras el ajuste:
- Medir diámetro del cable frente a criterios de descarte en varios puntos de cada cable
- Medir perfil y profundidad de ranura de polea con calibre de ranura
- Evaluar reacanalado si lo permite el fabricante y la profundidad de ranura restante
- Planificar reemplazo de polea y/o cables si el desgaste supera límites
- Documentar hallazgos para comunicación al propietario — la acción diferida aumenta el coste
El material del cable de acero no ha cambiado fundamentalmente en décadas. El mantenimiento de tensión descuidado sigue siendo el factor evitable dominante en daño prematuro de poleas en todas las marcas de máquinas de tracción.
6. Dispositivos antirrotación
6.1 Propósito y requisitos normativos
El hardware antirrotación evita la torsión del cable y la carga desigual en grilletes. Cuando los cables rotan sobre su eje, los torones individuales soportan carga desigual, acelerando el desgaste y contribuyendo a deriva de tensión con el tiempo.
El comentario normativo bajo ASME A17.1 y EN 81-20 indica que los dispositivos antirrotación deben conformarse a los requisitos actuales. Cuando se retensionan o reemplazan cables:
- Verificar dispositivos antirrotación en cada cable del juego
- Inspeccionar daños, deformación o componentes faltantes
- Reemplazar dispositivos que ya no impiden rotación bajo carga
- Confirmar que el tipo de dispositivo coincide con la edición normativa actual (los requisitos se han endurecido en décadas)
Dispositivos antirrotación faltantes o dañados son un contribuyente frecuentemente pasado por alto a la deriva de tensión que reaparece semanas después de la igualación.
7. Mantenimiento de ranura de polea
7.1 Medición de desgaste de ranura
| Medición | Herramienta | Aceptar/Rechazar |
|---|---|---|
| Profundidad de ranura | Calibre de ranura o plantilla de radio | Comparar con mínimo del fabricante |
| Perfil de ranura | Calibre de contorno | Debe mantenerse perfil en U |
| Dureza superficial | No medible en campo | Reemplazar si el rayado visual es profundo |
| Contacto del cable en asiento | Visual — el cable debe contactar el fondo de ranura | Hueco indica ranura desgastada |
Ranuras desgastadas reducen el coeficiente de fricción, aumentando la tendencia al deslizamiento independientemente de la tensión del cable. Una polea con ranuras desgastadas no puede mantener tracción ni con cables perfectamente igualados.
7.2 Reacanalado vs. reemplazo
| Factor | Reacanalado | Reemplazo |
|---|---|---|
| Profundidad de ranura restante | Debe superar mínimo tras reacanalado | N/A — polea nueva |
| Dureza del material de polea | Debe ser suficiente para re-mecanizado | Superficie endurecida nueva |
| Coste | Menor — solo mecanizado | Mayor — componente nuevo + instalación |
| Tiempo de parada | Horas | Medio día o más |
| Compatibilidad de cable | Puede requerir cables nuevos para perfil | Se recomiendan cables nuevos |
8. Integración en programa de mantenimiento anual
Integre estas tareas en la documentación del PCM (Programa de Control de Mantenimiento):
| Tarea | Frecuencia mínima | Notas |
|---|---|---|
| Comprobación y ajuste de tensión de cables | Anual (más a menudo en unidades de alto ciclo) | Usar calibre calibrado |
| Medición de diámetro de cable | Anual | En 3+ puntos por cable |
| Medición de ranura de polea | Anual | Comparar con límites del fabricante |
| Inspección de dispositivos antirrotación | En cada servicio de cables | Reemplazar si están dañados |
| Inspección de acoplamiento de eje del encoder | En cada visita relacionada con accionamiento | Comprobar deslizamiento independiente del cable |
| Comprobación visual de partículas metálicas | En cada visita a sala de máquinas | Acción inmediata si se encuentran |
Tratar cables y retroalimentación como un sistema integrado — no subsistemas separados — reduce visitas repetidas y gasto innecesario en piezas.
9. Ángulo de adquisición para proveedores de repuestos
Cuando clientes piden encoders por fallos repetidos de posición, formule estas preguntas diagnósticas antes de procesar el pedido:
| Pregunta | Si “no” — recomendar primero |
|---|---|
| ¿Se verificó la tensión de cables dentro del 10 %? | Medición e igualación de tensión |
| ¿Había polvo metálico en la sala de máquinas? | Inspección de polea y ranura |
| ¿Dos aprendizajes de eje difieren más de 3 mm? | Investigar deslizamiento y encoder |
| ¿Se realizó la prueba de deslizamiento con marca de tiza? | Prueba simple de deslizamiento antes del pedido |
| ¿Cuándo se reemplazaron o igualaron los cables por última vez? | Revisión del historial de mantenimiento |
Un encoder correctamente suministrado no puede compensar un deslizamiento por tracción en curso. Suministrar piezas sin contexto diagnóstico genera pedidos repetidos, reclamaciones de garantía e insatisfacción del cliente.
10. Componentes relacionados y pensamiento sistémico
| Componente | Relación con tensión de cables |
|---|---|
| Polea de tracción | Socio directo de desgaste — el estado de la ranura afecta el deslizamiento |
| Encoder / dispositivo de retroalimentación | Informa rotación de polea, no posición de cabina — el deslizamiento crea errores falsos |
| Hardware de igualación de cables | Mantiene equilibrio de tensión — inspeccionar en cada servicio |
| Cadena / enganche de compensación | Afecta distribución de carga — comprobar desgaste e igual longitud |
| Cable del limitador | Sistema separado pero mismos principios de tensión |
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