Cómo se desplaza el centro de masa de un montacargas según la altura, el tamaño y la forma de la carga

Introducción

El centro de masa (o centro de gravedad) es uno de los factores más críticos en la operación segura de un montacargas. Cada vez que se levanta una carga, se cambia la altura, la forma o la distribución de peso, el centro de masa combinado (montacargas + carga) se desplaza. Entender este principio es clave para prevenir vuelcos y accidentes.

Concepto básico de centro de masa y centro de carga

• Centro de masa de la carga (CGc): punto en el que se concentra el peso de la carga.

• Centro de masa del montacargas (CGm): propio del vehículo, considerando el contrapeso trasero.

• Centro de carga (LC): distancia desde la cara vertical de las horquillas hasta el centro de gravedad de la carga (normalmente 500 mm = 50 cm en cargas estándar).

El centro de gravedad combinado (CGt) es la suma de ambos:

CGt=(Wm⋅dm)+(Wc⋅dc)Wm+WcCGt = \frac{(W_m \cdot d_m) + (W_c \cdot d_c)}{W_m + W_c}CGt=Wm​+Wc​(Wm​⋅dm​)+(Wc​⋅dc​)​

Donde:

• WmW_mWm​ = peso del montacargas

• dmd_mdm​ = distancia del CG del montacargas al eje delantero

• WcW_cWc​ = peso de la carga

• dcd_cdc​ = distancia del CG de la carga al eje delantero

Efecto de la altura en el centro de masa

1. Carga en el suelo: el CGt está bajo y estable.

2. Carga a media altura: el CGt se eleva, aumentando el riesgo en giros y frenadas.

3. Carga a altura máxima: el CGt puede quedar fuera del triángulo de estabilidad, generando vuelco frontal o lateral.

⚠️ Ejemplo:

• Montacargas: 4,000 kg

• Contrapeso mantiene el CGm a 0.5 m detrás del eje delantero.

• Carga: 2,000 kg con centro de carga a 0.5 m.

Al elevar la carga 3 m, el CGt se desplaza hacia adelante y arriba, acercándose al límite del triángulo de estabilidad.

Influencia del tamaño y la forma de la carga

1. Cargas largas (ej. tubos, perfiles):

   • Centro de carga aumenta (0.8 – 1.2 m).

   • Reduce la capacidad nominal del montacargas hasta un 40%.

2. Cargas altas (ej. paletas apiladas):

   • Eleva el centro de masa verticalmente.

   • Incrementa el momento de vuelco lateral.

3. Cargas irregulares (ej. maquinaria, motores):

   • Centro de masa excéntrico.

   • Puede desplazar el CG lateralmente y causar vuelco lateral incluso con carga “dentro del peso nominal”.

Triángulo de estabilidad

Un montacargas de 3 ruedas o 4 ruedas se apoya en un triángulo de estabilidad:

• Vértices = ejes de las ruedas.

• El centro de masa combinado debe permanecer dentro de ese triángulo.

• Si el CGt se sale de ese triángulo → vuelco.

Ejemplo práctico con cálculo

Montacargas de 4,500 kg (CGm a 0.4 m del eje delantero).Carga de 2,500 kg con centro de carga a 0.5 m.

CGt=(4500⋅0.4)+(2500⋅0.5)4500+2500=0.44mCGt = \frac{(4500 \cdot 0.4) + (2500 \cdot 0.5)}{4500 + 2500} = 0.44 mCGt=4500+2500(4500⋅0.4)+(2500⋅0.5)​=0.44m

➡️ El CGt está a 0.44 m delante del eje delantero.Si la carga se extiende a 0.8 m:

CGt=(4500⋅0.4)+(2500⋅0.8)7000=0.54mCGt = \frac{(4500 \cdot 0.4) + (2500 \cdot 0.8)}{7000} = 0.54 mCGt=7000(4500⋅0.4)+(2500⋅0.8)​=0.54m

⚠️ Ahora el CGt se acerca peligrosamente al límite del triángulo de estabilidad.

Buenas prácticas

• Revisar siempre la placa de capacidades del montacargas.

• Mantener la carga baja durante el desplazamiento.

• No exceder el centro de carga estándar (50 cm salvo que el equipo lo permita).

• Evitar transportar cargas altas o irregulares sin asegurar el peso.

• Usar montacargas especializados (con mástil retráctil, contrapeso mayor o aditamentos) para cargas fuera de lo común.

Conclusión

El centro de masa no es fijo: cambia con la altura, la forma y el tamaño de la carga. Un operador capacitado debe entender cómo estos factores afectan la estabilidad del montacargas y siempre operar dentro de los parámetros seguros definidos por el fabricante.