Cómo calcular la capacidad de una eslinga según el ángulo: 90°, 60°, 45° y 30°

La capacidad de una eslinga según el ángulo determina cómo cambia la tensión que soportan sus ramales durante una maniobra de izaje. Una carga puede pesar exactamente lo mismo, pero la tensión que reciben los ramales aumenta conforme disminuye el ángulo de la eslinga respecto a la horizontal.

Por esta razón, seleccionar una eslinga únicamente con base en el peso de la carga puede conducir a una elección incorrecta.

En esta guía explicaremos qué sucede con una eslinga trabajando a 90°, 60°, 45° y 30°, cómo se calcula teóricamente la tensión en los ramales y por qué siempre deben consultarse las capacidades indicadas por el fabricante para la configuración utilizada.

¿Desde dónde se mide el ángulo de una eslinga?

Antes de realizar cualquier cálculo es indispensable definir desde dónde se está midiendo el ángulo.

En esta guía utilizaremos el ángulo horizontal, es decir:

el ángulo formado entre el ramal de la eslinga y el plano horizontal.

Por lo tanto:

• 90°: ramal completamente vertical.
• 60°: ramal inclinado 60° respecto a la horizontal.
• 45°: ramal inclinado 45° respecto a la horizontal.
• 30°: ramal inclinado 30° respecto a la horizontal.

Esta referencia coincide con las tablas y figuras para el uso seguro de eslingas de OSHA, donde el ángulo horizontal se define como el formado entre el ramal inclinado y el plano horizontal.

¿Cómo cambia la capacidad de una eslinga según el ángulo?

Imagine una carga suspendida mediante dos ramales simétricos.

Cuando los ramales se encuentran cerca de la vertical, una gran parte de la fuerza ejercida por cada ramal contribuye directamente a soportar el peso.

Conforme los ramales se abren y se aproximan a la horizontal, cada uno debe desarrollar una tensión mayor para proporcionar la misma componente vertical necesaria para sostener la carga.

Por eso:

menor ángulo horizontal = mayor tensión en cada ramal.

El peso de la carga no cambia.

Lo que cambia es la fuerza que debe soportar cada ramal.

Comprender este principio es fundamental para determinar correctamente la capacidad de una eslinga según el ángulo y evitar seleccionar un ensamble únicamente por el peso nominal de la carga.

Fórmula para calcular la tensión en una eslinga de dos ramales

Para una carga idealmente equilibrada, soportada simétricamente por dos ramales con el mismo ángulo respecto a la horizontal, puede utilizarse:

T = W ÷ (2 × sen θ)

Donde:

T = tensión teórica en cada ramal
W = peso de la carga
θ = ángulo del ramal respecto a la horizontal

Esta fórmula permite entender matemáticamente el efecto del ángulo.

Sin embargo, no sustituye la WLL indicada en la identificación de la eslinga, las tablas del fabricante ni una evaluación de la maniobra.

Tabla: efecto teórico del ángulo sobre cada ramal

Para una carga equilibrada de dos ramales:

Esta tabla muestra claramente el efecto del ángulo.

A 90°, cada uno de dos ramales verticales soportaría teóricamente la mitad del peso.

A 60°, cada ramal soportaría aproximadamente el 57.7%.

A 45°, aproximadamente el 70.7%.

Y a 30°, cada ramal desarrolla una tensión equivalente al 100% del peso total de la carga.

Ejemplo de capacidad de una eslinga según el ángulo con una carga de 2 toneladas

Supongamos una carga de:

2,000 kg

suspendida mediante dos ramales simétricos.

A 90°

T = 2,000 ÷ (2 × 1)

T = 1,000 kg por ramal

A 60°

T = 2,000 ÷ (2 × 0.866)

T ≈ 1,155 kg por ramal

A 45°

T = 2,000 ÷ (2 × 0.707)

T ≈ 1,414 kg por ramal

A 30°

T = 2,000 ÷ (2 × 0.5)

T = 2,000 kg por ramal

La diferencia es considerable.

La carga continúa pesando 2 toneladas, pero al trabajar a 30° cada ramal experimenta teóricamente una tensión equivalente al peso total de la carga.

Tabla del ejemplo de 2 toneladas

Esto explica por qué abrir excesivamente los ramales no aumenta la seguridad de una maniobra.

Puede producir exactamente el efecto contrario.

¿Qué sucede por debajo de 30°?

La tensión aumenta rápidamente.

Por ejemplo, matemáticamente:

20° → aproximadamente 146% del peso de la carga por ramal.

15° → aproximadamente 193% del peso de la carga por ramal.

Esto permite visualizar por qué los ángulos muy bajos resultan críticos.

La guía de OSHA sobre uso seguro de eslingas señala que las configuraciones con ángulos horizontales inferiores a 30° no deben utilizarse en las condiciones descritas por sus guías, salvo las consideraciones aplicables del fabricante o una persona calificada.

Tensión teórica no significa capacidad permitida

Este punto es fundamental.

Calcular que un ramal experimenta determinada tensión no significa automáticamente que una eslinga tenga autorización para trabajar con esa carga.

La capacidad nominal de una eslinga puede depender de factores como:

• Material.
• Diámetro o tamaño.
• Grado de cadena.
• Número de ramales.
• Tipo de enganche.
• Ángulo de carga.
• Accesorios instalados.
• Curvatura sobre la que trabaja.
• Eficiencia de fabricación.
• Condiciones ambientales.
• Capacidad del componente de menor WLL.

Por ello, el cálculo de la capacidad de una eslinga según el ángulo debe utilizarse para comprender el comportamiento de las fuerzas y no como sustituto de las capacidades establecidas para el ensamble.

El componente de menor capacidad limita el conjunto

Una eslinga de múltiples ramales no está formada únicamente por cadena, cable o poliéster.

Puede incluir:

• Eslabón maestro.
• Conectores.
• Ganchos.
• Acortadores.
• Grilletes.
• Terminales.
• Otros accesorios.

La capacidad del ensamble no debe superar la correspondiente a su componente limitante.

La norma OSHA 29 CFR 1910.184 — Slings establece requisitos para distintos tipos de eslingas utilizadas en operaciones de manejo e izaje de materiales, incluyendo eslingas de cadena de acero aleado, cable de acero y materiales sintéticos.

En una eslinga de cadena, los ganchos, anillos, eslabones y demás accesorios deben considerarse como parte del ensamble. La capacidad permitida del conjunto no debe superar la correspondiente a su componente limitante.

¿Los mismos ángulos aplican a cadena, poliéster y cable de acero?

El principio físico del aumento de tensión con la disminución del ángulo es el mismo.

Sin embargo, las capacidades nominales no deben intercambiarse entre diferentes tipos de eslinga.

Una eslinga de cadena G80, una G100, una eslinga de poliéster y un estrobo de cable de acero pueden tener capacidades completamente diferentes aunque trabajen con el mismo ángulo.

Cada sistema debe seleccionarse utilizando su identificación y la tabla correspondiente.

Las propias tablas de OSHA presentan capacidades diferentes dependiendo del material, construcción, número de ramales, tipo de enganche y ángulo de trabajo.

¿Qué hacer si la tabla no muestra el ángulo necesario?

No debe improvisarse una capacidad.

Si el ángulo real de trabajo no aparece en la tabla correspondiente, debe consultarse la información del fabricante y las instrucciones aplicables antes de determinar la capacidad de trabajo.

Por ejemplo, si una tabla presenta:

60° – 45° – 30°

y la maniobra trabaja a 50°, no debe utilizarse automáticamente la capacidad indicada para 60°.

Debe utilizarse el criterio establecido en la tabla, las instrucciones del fabricante o la evaluación de una persona calificada cuando corresponda.

¿Qué ocurre con una eslinga de 3 o 4 ramales?

Aquí debe evitarse otro error común.

No se debe asumir automáticamente que una carga de 4 toneladas suspendida mediante una eslinga de cuatro brazos distribuye exactamente:

1 tonelada por ramal.

La distribución real puede verse afectada por:

• Centro de gravedad.
• Longitud de los ramales.
• Geometría de los puntos de izaje.
• Rigidez de la carga.
• Tolerancias del ensamble.
• Ángulos.
• Forma en que los puntos entran en carga.

Por ello, para configuraciones de tres y cuatro ramales deben utilizarse las capacidades específicas establecidas para el ensamble y su configuración.

Las tablas de OSHA para eslingas presentan capacidades diferenciadas para distintas configuraciones y ángulos de trabajo.

Ángulo de carga y ángulo de ahorcado no son lo mismo

También debemos distinguir entre:

ángulo del ramal respecto a la horizontal

y

ángulo formado en un enganche ahorcado o choker.

Son conceptos diferentes y pueden producir reducciones distintas de capacidad.

Por eso nunca debe utilizarse una tabla de ángulos de ramales para calcular directamente una reducción por ahorcamiento.

Las tablas de OSHA incluyen consideraciones específicas para configuraciones choker y para el ángulo de ahorcamiento.

Buenas prácticas al seleccionar el ángulo de una eslinga

Antes de realizar el izaje:

• Determine el peso real de la carga.
• Identifique el centro de gravedad.
• Compruebe los puntos de izaje.
• Determine el número de ramales.
• Mida o determine el ángulo real.
• Consulte la WLL de la eslinga.
• Utilice la tabla correspondiente al producto y configuración.
• Compruebe la capacidad de ganchos, conectores, grilletes y demás componentes.
• Inspeccione el ensamble.
• Evite cargas de impacto.
• No improvise métodos de acortamiento.
• Mantenga al personal alejado de cargas suspendidas.

OSHA establece además requisitos sobre la condición, inspección y utilización de las eslingas y señala que no deben cargarse por encima de sus capacidades nominales aplicables.

90°, 60°, 45° o 30°: ¿qué debemos recordar?

La regla conceptual es sencilla:

cuanto menor sea el ángulo del ramal respecto a la horizontal, mayor será la tensión en el ramal.

En un sistema ideal de dos ramales:

90° → 50% del peso por ramal
60° → 57.7%
45° → 70.7%
30° → 100%

Pero estos porcentajes sirven para comprender la mecánica de la maniobra.

No constituyen por sí mismos una tabla de WLL para seleccionar una eslinga.

La selección final debe realizarse utilizando las capacidades correspondientes al producto, material, configuración, ángulo y componentes utilizados.

Comprender la capacidad de una eslinga según el ángulo ayuda a identificar por qué la tensión aumenta considerablemente cuando los ramales se aproximan a la horizontal.

Aprende a seleccionar el tipo correcto de eslinga

El ángulo es solamente uno de los factores que intervienen en la selección.

También deben considerarse el material de la eslinga, la superficie de la carga, el ambiente, los puntos de izaje y la configuración.

Consulta nuestra guía:

Tipos de eslingas para izaje: guía completa de selección

Eslingas y accesorios para izaje en México

SlingSafe ofrece soluciones para diferentes aplicaciones de manejo e izaje de cargas:

• Eslingas de cadena G80 y G100.
• Eslingas de poliéster.
• Estrobos de cable de acero.
• Ganchos.
• Grilletes.
• Eslabones maestros.
• Cáncamos y puntos de izaje.
• Cable de acero y accesorios.
• Polipastos y pastecas.

Para seleccionar correctamente un ensamble es importante proporcionar información sobre peso, dimensiones, puntos de izaje, configuración, ángulos y condiciones de trabajo.

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