Cómo calcular la capacidad de carga correcta antes de comprar un tipo de equipo de elevación

Palabra clave principal (presuponemos): cómo calcular capacidad de carga. Palabras clave secundarias trabajadas: margen de seguridad elevación de cargas, peso de las eslingas y grilletes, dimensionamiento de aparejos y zorras.

El cálculo que se deja de lado más de lo que se debe

Adquirir un equipo elevador o manipulador de cargas (aparejo/malacate/zorra/apilador) sin llevar a cabo el cálculo del requerimiento de la capacidad como corresponde es uno de los más comúnes y más costoso del sector. Es un cálculo que no es complicado pero necesita de la suma de variables que se dejan olvidadas normalmente por la urgencia en resolver la compra. Esta guía recoge la forma de dimensionamiento que se aplica a cualquier equipo elevador de cargas que se ha ido desarrollando a lo largo de este calendario.

El peso real que hay que desplazar: no sólo el peso de la pieza.

El primer error común es calcular la capacidad necesaria considerando solamente el peso de la pieza o del material a desplazar, o sea, de lo que en sí constituye la carga, sino que hay que sumar el peso de aquella parte de la carga que también va a quedar suspendida o apoyada en el propio sistema mientras dure la operación completa:

• Accesorios de enganche: eslingas, grilletes, cáncamos y cualquier otro elemento interpuesto entre el gancho del equipo y la carga en sí que también pesa y que se suma a la suma total que el equipo tiene que aguantar durante toda la maniobra, cosa de la que hablaremos con mayor detenimiento en una nota posterior de este mismo calendario.

Embalaje o estructura de transporte

en el caso de zorras y apiladores, el peso del pallet o de la estructura en la que está apoyada la mercancía también hace parte del total a mover. Es importante tener en cuenta que no se refiere sólo al contenido que se percibe como “carga” propia.

– Variaciones de peso no previstas: en algunos materiales (por ejemplo, productos con variaciones de humedad o de densidad a lo largo del lote), el peso real de lo que se tiene puede ser diferente del teórico o de catálogo que se toma como valor previos.

El margen de seguridad de referencia

Una vez se ha determinado el peso real total (pieza más accesorios), la norma básica de referencia que se aplica en el sector es dimensionar el equipo con una capacidad recomendada sobre 1,5 veces el peso máximo real que se va a mover. Ese margen de seguridad no es una línea de seguridad irreal, sino que incluye el incremento en la fuerza que ocurre al comienzo de cualquier izaje (la fuerza del izaje sobre el peso estático de la pieza), el desgaste del equipo conforme pasa el tiempo, y las variaciones de peso de las que no teníamos conocimiento a la hora de mover el material y que pueden manifestarse sin previo aviso.
Así, ante la duda entre dos capacidades de equipos diferentes, el criterio técnico indica que cuando haya dos capacidades de equipos, se debe elegir siempre el de mayor capacidad y nunca optar por la de la capacidad límite calculada según la cual estamos ajustando al límite sin margen.

Cómo se aplica este criterio según el tipo de equipo

• Aparejos (manuales o eléctricos): la capacidad de carga del equipo debe ser igual o superior al peso de la pieza más los accesorios de enganche (con la correspondiente inclusión del margen de seguridad que fue desarrollado en las primeras notas de este calendario y que no nos repetiremos ahora). • Malacates/electroguinches: cuando es necesario considerar el peso del material a elevar, se suma el peso del cable de acero haciendo recorridos de elevación largos, que también forma parte de la carga que moverá el motor a lo largo de todo el recorrido.
• Zorras hidráulicas: la capacidad debe tener en cuenta el peso de la mercadería más el del pallet o la estructura de apoyo considerando siempre el máximo habitual y no el máximo promedio general de la operación.
• Apiladores: la consideración anterior debe ser complementada con la altura de elevación, ya que a mayor altura, habrá mayor exigencia sobre el sistema de elevación y sobre la estabilidad general del equipo cargado en su recorrido aproximadamente vertical.

Errores comunes al calcular la capacidad que se necesita

• No sumar el peso de las eslingas y grilletes al peso de la pieza: común encontrar este error, que puede producir una situación en la que se está trabajando por encima de la capacidad real del sistema sin que el comprador se dé cuenta en el momento de la elección del modelo de partida.
• Calcular el peso sólo para el “promedio” en vez del peso máximo habitual: se tiene que hacer la disposición del equipo para la situación más extrema cuya periodicidad es conocida y no para la más ligera a pesar de ser la que representa la situación a excepción.
• Ajustar la capacidad hasta el límite calculado sin margen de seguridad: cualquier variación no contemplada (peso extra, deterioro del equipo, golpe de carga al empezar el izado) puede hacer que se supere esa capacidad ajustada sin contenedores de seguridad disponibles. • No tener en cuenta el peso de los accesorios de transporte (cable en trayectos largos, pallet, estructuras de apoyo) como parte del peso total a mover en cada operación concreta.

Revisar el cálculo cuando se variaciona el contexto de operación

El cálculo de la capacidad no debería considerarse un ejercicio que se puede hacer únicamente una vez en el momento de la compra: cuando la variación en el contexto de operación se produzca —ya sea que se utilice un nuevo tipo de material con distinto peso habitual, que existan cambios en los accesorios de enganche utilizados, o que se produzca el aumento en la frecuencia de uso que acelera la vida prevista del equipo— conviene revisar si el dimensionado original se adecúa a la nueva realidad operativa. Un equipo con capacidad calculada en relación a las condiciones de partida de una operación puede quedar subdimensiodinado con el paso del tiempo debido a que esas condiciones se vayan modificando poco a poco, y nadie se detenga a volver a calcular las condiciones de partida y compararlas con la situación actual de la empresa.

Diferencia entre capacidad nominal del fabricante y capacidad de trabajo recomendada

Ahora vale la pena hacer una distinción muy importante entre la capacidad de trabajo nominal que el fabricante expresa en la ficha técnica del equipo —el valor máximo absoluto que puede soportar el equipo antes de comprometer la integridad estructural del mismo— y la capacidad de trabajo recomendada para el uso habitual del equipo, ya que la anterior responsabilidad implica el valor anterior incorporando el margen de seguridad ya mencionado. Ejecutar la operación de una máquina de forma habitual en niveles cercanos a la carga de trabajo nominal (y no dentro de la banda de trabajo recomendada con margen sobrante incluido), reduce enormemente su vida útil esperada, aumentando considerablemente su riesgo de fallo o fallo inesperado, incluso cuando técnicamente la máquina “podría” soportar esa cantidad, según la ficha de resistencia técnica del fabricante, que es algo muy diferente.

Cómo documentar el cálculo para futuras compras

Una vez hecho el cálculo correcto para un determinado equipo, la documentación de su proceso (peso de la pieza, peso de accesorios, margen regulado aplicado y capacidad final elegida) ayudará enormemente en futuras decisiones de compra dentro de la misma empresa. Así, es innecesario hacer el mismo análisis desde el principio cada vez que se tiene necesidad de un equipo análogo al considerado. Esto también resultará útil para la formación de nuevo personal sobre el criterio de dimensionado utilizado y proporcionará una cierta consistencia en las decisiones de compra a lo largo del tiempo, se encuentre quien sea responsable de dicha decisión en cada uno de los momentos.

Entorno de trabajo y escenarios de uso

En operaciones donde el peso de las cargas es homogéneo y se conoce a la perfección, es decir, el cálculo de la capacidad (para el conocimiento de las cargas) es desde el primer intento eficaz y creíble (por ejemplo, en parcelas de piezas de fabricación propia que han sido contrastadas con ficha técnica de peso exacto). En el caso de operaciones donde hay materiales de peso variable (por ejemplo, productos con contenidos de humedad variable, mercancía de terceros sin ficha de peso previamente confirmada) nos resulta más conveniente aumentar el margen de seguridad mayor al mínimo recomendado, ya que el peso real puede superar el valor teórico utilizado en nuestra referencia inicial del cálculo.

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Cómo saber que el cálculo fue bien hecho
Una vez entra en operación, transcurridas las primeras horas de trabajo, nos podrían indicar que el equipo está trabajando dentro de su capacidad correcta o de lo contrario si está por encima del nivel recomendado:

• El equipo funciona sin esfuerzos extraños o ruidos raros a la elevación de cualquier carga habitual.
u• No hay desgaste acelerado ni prematuro de sus componentes de carga (cadena, cable, hidráulico) respecto de la carga corriente del equipo.
• El freno de carga (en aparejos) o el sistema de frenado (en zorras y apiladores) pueden soportar cargas sin deslizamiento durante todo el trabajo.
Cualquier señal contraria a estas —esfuerzo extraño, desgaste acelerado, deslizamiento de la carga— justifica comprobar si el equipo fue correctamente dimensionado para la operación en la que se emplea en la realidad y no para lo que sugeriría la ficha técnica en laboratorio.

Mantenimiento preventivo asociado al correcto dimensionado

Un equipo correctamente dimensionado no solo es más seguro: también ralentiza el desgaste de sus componentes críticos a lo largo de su ciclo de vida completo. La inspección rutinaria de la cadena, cable, sistema hidráulico o freno de carga, dependiendo de la maquinaria, debe tener en cuenta si la utilización real corresponde a la capacidad fijada en su diseño, cuya diferencia implica que un equipo que funcione habitualmente casi con su límite de capacidad será un equipo que necesita de un mantenimiento más frecuente que aquel que tiene margen de capacidad disponible, no usado.

Análisis de la inversión

Una correcta selección de la capacidad desde el mismo momento de la adquisición anula los dos escenarios más costosos: comprar un equipo de insuficiente capacidad que va a obligar, poco después, a hacer una segunda compra, o sobredimensionar un equipo sin necesidad pagando por una capacidad que nunca se va a utilizar en la operación real del negocio; el cálculo correcto, aunque exija sumar alguna variable adicional al peso de la pieza principal, es la manera más eficiente de invertir en el equipo correspondiente a la tarea que desea resolver.

Tener a la persona capacitada en el criterio de cálculo y no solo en el manejo del equipo

Suele pasar que la formación de los operarios se limite a cómo manejar el equipo (cómo accionar la palanca, cómo colgar la carga) con el mismo tiempo o acaso menos, para explicar el criterio de dimensionado que ha motivado la elección de dicho equipo. Un operario que entiende por qué se ha escogido esta potencia y qué indicadores le permitirían darse cuenta de que una carga dada está por encima de su límite de seguridad, está mejor entrenado para captar situaciones de riesgo antes de que se conviertan en problemas reales. Se apoya menos en “si el equipo lo permite, está bien” sin cuestionarse la frase y con cada operación puntual.

Preguntas más frecuentes

¿Es el margen de 1,5 veces el peso para todos los equipos de elevación?

Ejemplo de una referencia general, la cual puede tener aplicación como criterio de partida, ya que cada fabricante puede indicar factores de seguridad concretos de acuerdo con el tipo de equipo y su uso pretendido. Cualquier especificación concreta de parte del fabricante, prevalece sobre la referencia general aquí tratada.

¿Cómo calculo el peso de una carga en caso de no disponer del dato exacto mediante la verificación de la misma?

Cuando no dispongo de un dato de peso verificado, lo que se recomienda es sobreestimar el peso real antes que infravalorarlo, aplicando ese margen de seguridad a la estimación conservadora anterior, en lugar de tomar la opción de aplicar la carga con la estimación más favorable sin confirmación previa

.

¿Qué sucedería si el equipo trabaja sistemáticamente a los límites de su capacidad?

Esto incrementa el desgaste de los componentes críticos (cadena, cable, sistema hidráulico o de frenos) y pone en peligro la seguridad de la operación a medio plazo, aunque a corto plazo el equipo pueda operar dadas las circunstancias como si no sucediera nada.

¿Es recomendable documentar el cálculo de la capacidad para futuras compras?

Efectivamente, documentar todo el procedimiento permite tomar decisiones en relación a futuras acciones a llevar a cabo por la misma empresa y ayuda también a capacitar nuevo personal en el criterio de dimensionamiento utilizado, siempre asegurando de esta manera que las decisiones de compra se continúen realizando de la misma forma con el correr del tiempo.

¿Por qué no es conveniente operar siempre a la capacidad nominal de un fabricante?

Porque es el máximo que soporta la máquina, no es la amplitud de trabajo adecuado para el uso diario. El hecho de operar siempre en los límites alcanza a disminuir la esperanza de vida de la máquina y aumentar el riesgo de una posible falla no esperada, aun considerando que la máquina “puede” aún soportar ese peso según el documento técnico.

Antes de la compra de tu futuro equipo de elevación

La forma precisa de sumar la carga real de la carga más el peso de sus accesorios de enganche o transporte y pasarle una seguridad de referencia a ese total de carga, es el cálculo que nos va a permitir definir si el equipo que estamos por comprar va a estar acorde a la operación de nuestro negocio de una manera segura y duradera por muchos años, o si por el contrario, nos vamos a quedar cortos en cuanto el equipo se ve exigido en la operación diaria del negocio.

En Insumos y Máquinas tenemos una cantidad importante de equipos de elevación y manipulación de cargas de distintas capacidades. Si tenés dudas sobre las capacidades de la adecuada para tu operación particular, o sobre la diferencia entre capacidad nominal y capacidad de trabajo recomendada para tu caso particular, podemos asesorarte en función de la ficha técnica correspondiente antes de cerrar la compra.