El ascensor [CHWonders]

El ascensor [CHWonders]

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Sin su existencia haríamos más ejercicio subiendo escaleras, pero no es nada de gracia si es que tuviésemos que llevar un refrigerador hasta el ultimo piso de un edificio.

Para todos aquellos que viven en departamentos, de seguro una de las peores cosas que les puede pasar al llegar después de un cansador día de trabajo o estudio, es que el ascensor este malo. Y pobre de aquellos que llegaron de las compras del supermercado y viven en los pisos más altos. Es por esto que en el artículo de CHWonders de hoy, hablaremos y explicaremos el funcionamiento de este magno invento, que sin su existencia probablemente no existirían los rascacielos o edificios de gran altura.

Los primeros ascensores, eran más que nada grúas que eran propulsados ya sea por humanos, animales o agua y se utilizaban desde antiguos tiempos. Más adelante el gran matemático griego Arquímedes introdujo las cuerdas y las poleas, las cuales proveían una gran solución al momento de levantar objetos. El siguiente gran cambio en la historia de los ascensores, no ocurrió hasta el año 1743 en Francia, cuando Madame de Pompadour, también llamada como “la favorita del rey”, dentro del palacio de Versalles tenía una “silla voladora”, la cual estaba instalada desde el segundo piso del palacio hasta el primero en donde estaba el rey Luis XV. Este fue el primer ascensor creado para trasportar personas, y funcionaba mediante pesas y fuerza humana (de los sirvientes en este caso).

Luego en los 1800, los nuevos procesos de producción de hierro y acero revolucionaron al mundo de la construcción. Arquitectos e ingenieros reemplazaron a los antiguos ladrillos y bloques, por vigas metálicas los cual les permitieron levantar monumentales rascacielos y de grandes alturas. Es por esto que en 1850 una grúa propulsada a vapor, fue instalada en un edificio de Nueva York, el cual solo se movía entre 2 pisos. Ya en 1852 una invención atribuida a Elisha Otis (de ahí el nombre de la compañía Otis de ascensores) permitió el traslado masivo de gente y de manera segura, ya que había implementado un sistema de seguridad por si la cuerda se cortaba. Inicialmente promocionaron estos ascensores con fines comerciales pero luego en 1857 ya fue utilizado por personas. Y ya en 1880 el inventor alemán Werner von Siemens, aplico corriente eléctrica a los ascensores, utilizando un motor ubicado bajo la cabina que propulsaba a esta moviendo piñones a través de unos rieles.

Ascensores Hidráulicos

Este tipo de ascensores consiste básicamente en el uso de una bomba hidráulica (o también conocida como de ariete) el cual utiliza un pistón impulsado por liquido, que está montado dentro de un cilindro.

El cilindro está conectado a un sistema de bombeo ya sea de aceite (que es lo común) o de algún líquido incompresible. El sistema hidráulico tiene 3 partes:

Un tanque (en donde se contiene el liquido)
Una bomba, el cual es propulsado por un motor eléctrico
Una válvula entre el cilindro y el tanque

La bomba expulsa el líquido desde el tanque hacia un tubo que va hacia el cilindro. Cuando la válvula es abierta, el liquido presurizado tomara el camino con menor resistencia y luego volverá al tanque. Pero cuando la válvula es cerrada, el líquido no tiene a donde ir por lo cual solo le queda dirigirse hacia el cilindro. A medida que el líquido se acumula en el cilindro, este empuja el pistón hacia arriba, elevando a la plataforma.

Luego de haberse elevado si se desea descender, el sistema de control del ascensor o sea el tablero en donde escogemos el piso, manda una señal a la válvula, para que esta se abra. Luego de abrirse esta válvula, lo que sucederá es que la gravedad de la plataforma y su contenido hará presión sobre el líquido dentro del cilindro y este se irá devuelta adentro del tanque.

Este sistema es increíblemente simple y muy efectivo pero aun así existen algunas desventajas. Estas son principalmente debido al gran espacio que deben utilizar al momento de implementarse en algún edificio, ya que si deseamos que el ascensor llegue a una altura de x metros, debemos tener un pistón y un cilindro del mismo largo x, pero instalado bajo tierra. Y la otra desventaja es que requiere mucha energía para bombear el aceite lo cual lo hace ineficiente energéticamente.

Ascensores con sistema de cable

Este es el diseño más popular de ascensores a través de la historia. Consiste básicamente en que la cabina es levantada o bajada mediante cables metálicos. Estos cables están unidos por un lado hacia la cabina y por el otro hacia un contrapeso, a través de una polea que ejerce tracción sobre el cable.

La polea está conectada hacia un motor eléctrico, el cual si gira en un sentido hará que la cabina suba y si gira en el otro, hará que baje. En los motores sin transmisión, el motor hace girar directamente la polea, pero en cambio en los motores con transmisión, hacen funcionar un sistema de engranajes que controlan el giro de la polea. Por lo general todo este sistema, está instalado en una pieza en lo más alto del edificio.

El contrapeso que cuelga al lado contrario pesa casi igual que la cabina, si esta estuviese llenada con un 40 porciento de su capacidad máxima de peso. El propósito de este balance es para conservar la energía. Con cargas iguales a cada lado de la polea, permite que el motor solo necesite un poco de fuerza para subir o bajar alguno de los dos extremos.

Tanto la cabina como el contrapeso, van guiados mediante rieles que están instalados a un costado del espacio creado para el ascensor. Estos rieles permiten que el ascensor no se mueva de un lado para otro (típico chistosito que empieza a saltar o moverse de un lado a otro) y también tienen como función enganchar a la cabina y detenerla, por si algún motivo el cable se llegara a cortar.

Control del ascensor

Muchos ascensores modernos son controlados mediante computadores, y el principal trabajo de estos es procesar toda la información relacionada con el tablero de la cabina y el motor del ascensor. Para funcionar de manera adecuada el computador necesita conocer a lo menos 3 cosas:

A que piso quieren ir las personas
En donde está ubicado cada piso
Donde se encuentra la cabina

Averiguar a donde quieren ir las personas es sencillo, solo basta leer los botones activados ya sea adentro de la cabina como en los que están ubicados en cada piso.

Luego para saber donde está ubicada la cabina, existen varios métodos. El más común es mediante un sensor luminoso o magnético que está a un lado de la cabina y que va leyendo una serie de orificios ubicados en el eje del riel. Con el conteo de estos orificios el computador sabe exactamente en qué parte del riel está ubicada la cabina, y así de esta manera el computador también regula la velocidad del motor al momento de acercarse al piso al cual queremos ir, permitiéndonos un viaje suave.

En los edificios de mucha altura, el computador debe tener algún tipo de estrategia para que las cabinas funcionen de la manera más eficiente posible. En los sistemas antiguos, la única estrategia era evitando que la cabina cambiara de dirección hasta que alguien quisiera bajar. En simples palabras la cabina solo iba a subir mientras existiese gente en los otros pisos de más arriba, que también quisiesen subir, e iba a descender solo cuando todos los llamados de subida de los pisos de más arriba fuesen completados. Y ya cuando empieza a bajar, no iba a recoger a nadie en otro piso que quisiese subir, a menos que alguien quisiera bajar. Esta estrategia hace un buen trabajo para llevar a la gente lo más pronto posible a los pisos deseados, pero es altamente inflexible.

Ya los programas más avanzados de control de tráfico de pasajeros, se incluyen parámetros como en cuales pisos hay más demanda y a qué hora del día. También están aquellos sistemas con múltiples cabinas, en donde el primer piso actúa como estación principal. Aquí la gente puede ingresar directamente al panel, el piso al cual quiere ir y en pantalla aparecerá el numero o la letra de la cabina que lo llevara de manera más pronta posible, todo esto en base a la posición de cada cabina, al piso de destino que ha ingresado cada persona y a la cantidad de gente que está usando el sistema.

Finalmente otro de los componentes esenciales, es el sensor de carga de la cabina. Este sensor le dice a la computadora que tan llena esta la cabina, y si esta estuviese a punto de sobrepasar el límite, el ascensor no recogerá más personas hasta que alguien se haya bajado. Además estos sensores actúan como medida de seguridad impidiendo que se sobrecargue la cabina y así no se produzcan accidentes.

Y así damos por terminado el articulo de CHWonders de hoy, ademas de todo el funcionamiento de este gran invento, seria interesante leer anécdotas que les han pasado en los ascensores (típico que alguien se tira un gas o te quedas atrapado con alguna chica buenísima o con alguna vieja histérica claustrofobica). Aquí les dejo un vídeo buenísimo de Remi Gaillard y sus bromas en un ascensor.