Una carga límite de trabajo es una autorización, no una predicción

La definición hace el trabajo

La EN 13414-1 trata de las eslingas de cable de acero, y su apartado de términos define la magnitud que todo el mundo cita:

Dos palabras cargan con todo el significado. Masa, no fuerza: es lo que se puede colgar de ella, expresado en las unidades de lo que se levanta. Y autorizada, no capaz. Es un permiso, y los permisos vienen de documentos, no de materiales.

Lea la pregunta original con eso en mente. «Seguro que aguanta más de cinco libras» (traducción) es casi con certeza correcto y completamente irrelevante. Nadie afirmó que fuera a romperse a cinco. El número es aquello para lo que se permite usar el producto, y la discusión del hilo sobre si la fatiga depende de la tensión o de la fuerza nunca toca eso, porque un permiso no es un cálculo de rotura.

El coeficiente está en el objeto y campo de aplicación, y nunca es el mismo número dos veces

La misma norma dice de dónde salen sus números, en el objeto y campo de aplicación, antes de cualquier tabla: la norma supone un coeficiente de trabajo, un factor de seguridad, de cinco. La frase siguiente traza el límite que demuestra que es una restricción real y no un eslogan: el documento no se aplica a las eslingas de un solo uso, es decir, de un solo viaje, con un coeficiente de trabajo inferior a cinco. Un coeficiente distinto lo convierte en otro producto, fuera de esta norma.

Tres productos que hacen el mismo trabajo, tres números distintos. Esa es la parte que conviene retener, porque descarta la explicación intuitiva. Si el coeficiente fuera aritmética sobre tensiones, no cambiaría con el material de la eslinga. Lo que cambia entre esas tres filas es cómo falla el producto y cuánto de ese fallo se ve venir. Un eslabón de cadena se deforma y se desgasta de maneras que un calibre detecta. Una eslinga de cinta puede cortarse, desgastarse o degradarse por la radiación ultravioleta con muy poco que ver. El coeficiente paga por lo que el producto puede ocultar.

Y una norma de fijaciones no le da nada de eso

Aquí deja de ser un asunto de otros. Busque la carga límite de trabajo de un perno y no la hay. La ISO 898-1 da una carga de prueba, un límite elástico y una resistencia a la tracción, que son propiedades medidas en la pieza en un ensayo especificado, y su objeto y campo de aplicación excluye expresamente el cortante, las relaciones entre par y fuerza de apriete, y el comportamiento a fatiga. Lo que sí prometen los dos dígitos de la cabeza se explica en 8.8 o A2-70 (en inglés).

Esa ausencia es la razón de que tantas páginas de este sitio terminen con la misma frase. Una resistencia mínima a doble cortante no es un valor admisible de cálculo, véase solo uno de estos dos pasadores tiene una carga de cortante nominal. Una clase de tuerca describe la tuerca y no la unión, véase la tuerca tiene un solo número. La carga de prueba de una tuerca para soldar se verifica con los resaltes eliminados y la tuerca sin soldar a nada, véase una tuerca para soldar no tiene clase de resistencia.

Lo que significa que el número hay que construirlo, y nombrarlo

Cuando una unión atornillada necesita un valor admisible, alguien lo construye, desde la carga de prueba o el límite elástico hacia abajo, pasando por lo que la norma no cubre. Quien lo hace está eligiendo un coeficiente del mismo modo en que la EN 13414-1 eligió cinco, y la disciplina útil es dejar escrito cuál de estos puntos estaba cubriendo.

• Lo que realmente consiguió el apriete. La dispersión de la precarga es el mayor término individual en la mayoría de las uniones atornilladas, y no es una pequeña corrección.
• Lo que se pierde tras el montaje. El asentamiento y la relajación restan fuerza de apriete antes de que llegue cualquier carga de servicio.
• Si la carga es constante. Un límite de fatiga publicado es una convención de ensayo y no una promesa, véase el límite de fatiga es una convención de ensayo.
• Si la pieza puede inspeccionarse. Este es el punto que explica la tabla de tres filas de arriba, y suele ser el que nadie deja escrito.
• Dónde se detiene la norma. La temperatura, la corrosión y los impactos quedan fuera del objeto y campo de aplicación de la mayoría de las normas de fijaciones, según ellas mismas declaran, véase dónde se detienen las normas (en inglés).

Entonces, ¿tenía razón quien preguntó sobre los abogados?

En parte, y la respuesta honesta es más interesante que un sí o un no.

El sector sí cambió las palabras. El término antiguo era safe working load, y se retiró en favor de working load limit, porque «safe» se lee como una garantía sobre una operación y no como un límite de un producto, y porque una SWL podía ajustarse sobre el terreno mientras que una WLL es una cifra fija ligada a un coeficiente declarado. Esto lo tenemos a nivel de resumen y no de un apartado de norma, así que tómelo como la explicación habitual y no como una cita.

Pero el cambio hizo el número más honesto, no menos. Un límite que dice que es un límite, y una definición que dice autorizada, admiten ambos lo que es la cifra. La versión que merecería la sospecha de quien preguntó es la que se llamaba a sí misma segura.

En cuanto a por qué ese cáncamo concreto está clasificado para cinco libras, es una pregunta sobre ese producto concreto y no tenemos su especificación. Conviene saber en general que una clasificación pertenece a una pieza concreta fabricada según una norma concreta, que un ojo formado que no se ha soldado ni forjado cerrado es una pieza distinta de un cáncamo de elevación, y que en cualquier cáncamo de elevación el ángulo de tiro cambia lo que está permitido. Si la aplicación es de elevación, el documento con el que trabajar es el de ese producto y no esta página.

Corrección, añadida después. Las dos observaciones anteriores no tenían fuente cuando se escribió esta página. Una de ellas ya puede respaldarse con fuente y es más tajante de lo que la formulamos. La ISO 3266 excluye los cáncamos que no están forjados de una sola pieza, y define la carga límite de trabajo de un cáncamo como la masa que está autorizado a soportar a lo largo de su eje, lo que significa que la cifra era axial antes de aplicarle cualquier ángulo. Ambas frases se leen en la carga límite de trabajo de un cáncamo se define a lo largo de su eje. La reducción aplicable a un tiro inclinado sigue fuera de la vista previa gratuita, y seguimos sin citar ninguna.

Cómo leer una clasificación que le han dado

• Pregunte qué norma la emitió. Un número sin un documento detrás es una cifra comercial, y el coeficiente que usó es imposible de conocer.
• Pregunte cuál era el coeficiente. A menudo está en el objeto y campo de aplicación y no en las tablas, y varía según la familia de productos por razones de inspección y daño, no de tensión.
• No compare entre familias de productos. Una cuerda de 1700 lb y una polea de 750 lb no tienen márgenes comparables, porque sus normas no eligieron el mismo coeficiente.
• En las fijaciones, no espere ninguna clasificación, y cuente con construir usted mismo el valor admisible a partir de una carga de prueba y una lista de lo que la norma no cubría.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa realmente carga límite de trabajo (working load limit)?

La EN 13414-1 define la carga límite de trabajo de una eslinga como la masa máxima que una eslinga está autorizada a soportar en servicio general. Importan dos palabras: masa en lugar de fuerza, y autorizada en lugar de capaz. Es un permiso que una norma asocia a un producto, no una predicción de la carga a la que el producto se romperá.

¿Por qué productos distintos tienen factores de seguridad distintos?

Porque el coeficiente está escrito en cada norma de producto, y las normas cubren cosas distintas. La EN 13414-1 declara en su objeto y campo de aplicación que supone un coeficiente de trabajo de cinco para las eslingas de cable de acero. Las eslingas de cadena y las textiles tienen otras cifras. Si el número fuera aritmética sobre tensiones, no cambiaría con el material, así que lo que realmente paga es cómo falla cada producto y cuánto de ese fallo es visible antes de que ocurra: un eslabón de cadena se deforma y puede calibrarse, una eslinga de cinta puede cortarse o degradarse por la radiación ultravioleta con muy poco que ver.

¿Cuál es la carga límite de trabajo de un perno?

No la hay. La ISO 898-1 da una carga de prueba, un límite elástico y una resistencia a la tracción, que son propiedades medidas en la pieza en un ensayo especificado, y su objeto y campo de aplicación excluye el cortante, el par y la fuerza de apriete, y la fatiga. Una eslinga es un producto terminado que se usa de una sola manera reconocible, así que una norma puede autorizarle una masa. Un perno es un componente de una unión que diseña otra persona, así que el valor admisible hay que construirlo para esa unión en lugar de recibirlo con la pieza.

¿Es lo mismo safe working load que working load limit?

Se refieren a la misma idea y la terminología pasó de una a otra. La explicación habitual es que se eliminó «safe» porque se lee como una garantía sobre una operación y no como un límite de un producto, y porque una safe working load podía ajustarse sobre el terreno mientras que una working load limit es una cifra fija ligada a un coeficiente declarado. Esto lo tenemos a nivel de resumen y no de un apartado de norma, así que tómelo como la explicación habitual y no como una cita.

¿Puedo comparar el margen de dos productos distintos por sus clasificaciones?

No directamente, y aquí es donde la pregunta original se equivocó de una forma instructiva. Una cuerda clasificada para 1700 lb y una polea clasificada para 750 lb no tienen reservas comparables, porque las normas que las respaldan no eligieron el mismo coeficiente. Comparar clasificaciones entre familias de productos es comparar dos permisos distintos, no dos capacidades.

Referencias

• EN 13414-1 — eslingas de cable de acero, seguridad, eslingas para aplicaciones generales de elevación; apartado 1 objeto y campo de aplicación, incluido el coeficiente de trabajo de cinco, y 3.3, que define la carga límite de trabajo
• ISO 898-1 — propiedades mecánicas de pernos, tornillos y espárragos; carga de prueba, límite elástico y resistencia a la tracción, y las exclusiones del objeto y campo de aplicación

La EN 13414-1 se leyó en una vista previa pública de la adopción SIST, que incluye completos el objeto y campo de aplicación y los términos y definiciones; el coeficiente de trabajo de cinco, la exclusión de las eslingas de un solo uso por debajo de ese coeficiente y la definición de carga límite de trabajo se citan todos de esas páginas. Los coeficientes atribuidos a las eslingas de cadena y a las de cinta proceden de resúmenes en catálogos de normas y documentación de proveedores, no de apartados que hayamos leído, y la tabla de arriba los rotula como tales. La explicación de que safe working load se retiró en favor de working load limit es igualmente de nivel de resumen. Las observaciones sobre cáncamos eran práctica general de ingeniería y no requisitos cuando se escribió esta página, y dos de ellas se han respaldado después con la ISO 3266 en un artículo posterior, al que enlaza el párrafo de corrección de arriba; no se cita aquí ni allí ningún factor de reducción para cargas inclinadas. No se extrae ninguna conclusión sobre el producto concreto del hilo de origen porque no tenemos su especificación. Las exclusiones del objeto y campo de aplicación de la ISO 898-1 son las establecidas en nuestras propias páginas, donde se comprobaron en su momento con la norma.