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• Victor Escobedo

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Diámetro idóneo de los mangos de las herramientas

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El diámetro de un mango afecta a la fuerza que los músculos de la mano pueden aplicar a una herramienta. Los estudios han demostrado que el diámetro óptimo de un mango depende del uso que se vaya a dar a la herramienta. •

Para ejercer una presión a lo largo de la línea del mango, el mejor diámetro será el que permita que los dedos adopten un agarre con una ligera superposición del pulgar, es decir, unos 40 mm.

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Para ejercer torsión, el diámetro óptimo está entre 50 y 65 mm. Lamentablemente, la mayoría de los mangos tienen diámetros inferiores a los indicados.

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Uso de alicates

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Los alicates tienen un tipo especial de mangos y la capacidad de ejercer una fuerza con unos alicates dependerá de la separación que exista entre ambos mangos, como se indica en la Figura

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Atornillar

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¿Por qué se insertan los tornillos en el sentido de las agujas del reloj? Esta práctica surgió probablemente de la percepción inconsciente de que los músculos que hacen girar el brazo derecho en el sentido de las agujas del reloj (la mayoría de las personas son diestras) son mayores, y por tanto más fuertes, que los músculos que lo hacen girar en el sentido contrario

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La naturaleza del agarre

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Las características del agarre se han definido en términos de agarre de fuerza, agarre de precisión y agarre de gancho, con los que pueden llevarse a cabo prácticamente todas las actividades humanas manuales.

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La naturaleza del agarre

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En un agarre de fuerza, como el que se aplica para clavar con un martillo, la herramienta se sujeta mediante una abrazadera formada por los dedos, parcialmente flexionados, y la palma de la mano, mientras que el dedo pulgar aplica una presión opuesta.

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La naturaleza del agarre

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En un agarre de precisión, como el que se utiliza cuando se ajusta un tornillo, la herramienta queda sujeta entre la parte flexora de los dedos y el pulgar, situado frente a éstos. Una modificación del agarre de precisión es el agarre tipo lápiz, que se explica por su propio nombre y que se utiliza para trabajos complicados. Un agarre de precisión proporciona sólo el 20 % de la fuerza de un agarre de fuerza.

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La naturaleza del agarre

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El agarre de gancho se emplea cuando no es necesario aplicar ninguna fuerza y sólo hace falta sujetar. Con este agarre, el objeto queda suspendido entre los dedos flexionados, con o sin la contribución del dedo pulgar. Las herramientas pesadas deberán diseñarse de forma que puedan transportarse con este tipo de agarre.

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Grosor del agarre

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En los agarres de precisión, el grosor recomendado varía entre 8 y 16 milímetros (mm) para los destornilladores y entre 13 y 30 mm para estiletes.

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En los agarres de fuerza aplicados a un objeto más o menos cilíndrico, los dedos deberán rodear más de la mitad de la circunferencia, pero los dedos y el pulgar no deben llegar a unirse.

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Los diámetros recomendados van desde 25 mm hasta 85 mm. El tamaño óptimo, que varía según el tamaño de la mano, está entre 55 y 65 mm para los hombres y entre 50 y 60 mm para las mujeres.

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Las personas con manos pequeñas no deben realizar tareas repetitivas que impliquen agarres de fuerza con mangos de diámetro superior a 60 mm.

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Fuerza del agarre y dimensiones de la mano

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El uso de una herramienta requiere fuerza. Además de para sujetar, la fuerza de la mano se necesita principalmente para el uso de las herramientas que actúan como una palanca en cruz, como los alicates y las herramientas de compresión.

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La fuerza efectiva de compresión está en función de la fuerza aplicada y la distancia requerida por la herramienta.

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Mangos Forma del mango

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La forma del mango deberá proporcionar el máximo contacto entre éste y la piel. Debería ser estándar y de sección cilíndrica achatada o elíptica, con curvas largas y planos lisos, o un sector esférico, todo ello combinado de forma que se ajuste al contorno de la mano en posición de agarre.

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Dada su unión con el cuerpo de la herramienta, el mango también puede tomar la forma de estribo, en T o en L, pero la parte que está en contacto con la mano deberá tener un diseño básico. El espacio que se abarca con los dedos es, naturalmente, complejo.

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El uso de curvas simples es una solución pensada para que se ajuste a la variabilidad de las manos y los distintos grados de flexión.

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Mangos Forma del mango

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A este respecto, no es deseable fabricar un mango que tenga la forma de los dedos, con entrantes y salientes, ondulaciones y muescas, ya que, en realidad, estas modificaciones no se ajustarían a la mayoría de las manos y

podrían, en un período prolongado de tiempo, provocar lesiones a los tejidos más sensibles. •

En particular, no se recomiendan las depresiones que superen los 3 mm. Una modificación de la sección cilíndrica es la hexagonal, que tiene un especial valor en el diseño de herramientas de pequeño calibre.

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Es más sencillo mantener un agarre estable en una sección hexagonal de pequeño calibre que en un cilindro. Las secciones cuadradas y triangulares también se han utilizado con cierto éxito. En estos casos, los bordes deben estar redondeados, para evitar las heridas debidas a la presión.general,

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Superficie y textura del agarre

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No es casualidad que durante milenios la madera haya sido el material elegido para fabricar mangos de herramientas en alicates y tenazas. Además de su atractivo estético, la madera siempre ha sido fácil de obtener y de trabajar aún por trabajadores no experimentados, y tiene elasticidad, conductividad térmica, resistencia a la fricción y es relativamente ligera en relación a su masa, todo lo cual la convierte en un material muy aceptable para éste y otros usos.

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En los últimos años se ha extendido el uso de los mangos de metal y plástico para muchas herramientas, este último sobre todo para martillos y destornilladores ligeros. Un mango de metal, sin embargo, transmite más fuerza a la mano y es preferible colocarlo dentro de una protección de goma o plástico.

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Superficie y textura del agarre

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La superficie de agarre debería ser ligeramente comprimible, siempre que sea posible, no conductora y suave, y su área lo más grande posible para asegurar una distribución de la presión en una zona lo más extensa posible. También se han utilizado mangos de espuma para reducir la percepción de la fatiga y la sensibilidad en la mano.

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Las características de fricción de la superficie de la herramienta varían dependiendo de la presión ejercida por la mano, de la naturaleza de la superficie y de la contaminación que pueda existir por grasa o sudor. Un poco de sudor aumenta el coeficiente de fricción.

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Longitud del mango

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La longitud del mango está determinada por las dimensiones críticas de la mano y la naturaleza de la herramienta. En el caso de un martillo, que se utiliza con una sola mano en un agarre de fuerza, por ejemplo, la longitud ideal va de un mínimo de 100 mm a un máximo de unos 125 mm.

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Los mangos cortos no resultan adecuados para los agarres de fuerza y los mangos de longitud inferior a los 19 mm no pueden sujetarse bien entre el pulgar y los dedos y resultan inadecuados para cualquier herramienta.

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Idealmente, para una herramienta mecánica o una sierra manual que no sea una sierra de calar o de marquetería, el mango debería ajustarse a un nivel

porcentual del 97,5 de la anchura de la mano cerrada, es decir, entre 90 y 100 mm en su eje largo y entre 35 y 40 mm en el corto.

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Peso y equilibrio

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El peso no suele ser un problema tratándose de una herramienta de precisión. En los martillos pesados y las herramientas mecánicas resulta aceptable un peso comprendido entre 0,9 kg y 1,5 kg, con un máximo de unos 2,3 kg. Las herramientas con un peso superior a lo recomendado deberán sostenerse por medios mecánicos.

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En el caso de una herramienta de percusión, como un martillo, es deseable que el peso del mango se reduzca todo lo posible, siempre que siga siendo compatible con la fuerza estructural que la cabeza tenga todo el peso posible. En otras herramientas, el peso debe distribuirse de manera uniforme.

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En las herramientas con cabezas pequeñas y mangos voluminosos esto generalmente no es posible, pero el mango se puede aligerar a medida que se aumenta el volumen en relación al tamaño de la cabeza y del eje.

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Importancia de los guantes

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A veces los diseñadores de herramientas no tienen en cuenta que éstas no siempre se manipulan con las manos desnudas.

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El uso de guantes está muy generalizado por motivos de seguridad y de comodidad. Los guantes de seguridad no suelen abultar mucho, pero los guantes que se utilizan en climas fríos pueden ser muy grandes, interfiriendo no sólo con la retroinformación sensorial sino también en la capacidad de sujeción y agarre.

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El uso de guantes de piel o lana puede añadir 5 mm al grosor de la mano y 8 mm a la anchura del pulgar, mientras que los mitones gruesos pueden suponer un aumento de hasta 25 y 40 mm, respectivamente.

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Usuarios diestros y zurdos

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La mayor parte de la población del hemisferio occidental es diestra. Algunas personas son ambidiestras desde el punto de vista funcional, y cualquiera puede aprender a utilizar, con mayor o menor eficacia, cualquiera de sus manos.

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Aunque el número de personas zurdas es reducido, el mango de las herramientas deberá adaptarse siempre que sea posible para que puedan utilizarlo personas zurdas o diestras (por ejemplo, la colocación de un mango secundario en una herramienta mecánica o los orificios para introducir los dedos en tenazas y tijeras) a menos que esta medida resulte claramente ineficaz, como sucede en el caso de los cierres de tipo tornillo, que están diseñados para aprovechar la fuerza de los músculos supinadores del antebrazo en una persona diestra e impiden que los utilice con igual eficacia.

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Esta pequeña limitación tiene que ser aceptada, dado que la inclusión de roscas para zurdos no es una solución aceptable.

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Importancia del sexo

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En general, las manos de las mujeres suelen tener unas dimensiones más reducidas, su capacidad de agarre es menor, y poseen entre un 50 y un 70 % menos fuerza que los hombres, aunque naturalmente, algunas mujeres del percentil superior tienen manos más grandes y una fuerza mayor que los hombres que se encuentran en el percentil más bajo.

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Existe, por tanto, un número significativo, aunque indeterminado, de personas, la mayoría mujeres, que tienen dificultades para manipular algunas herramientas manuales que han sido diseñadas teniendo en mente la mano masculina

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CONSIDERACIONES ESPECIALES

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La orientación del mango de la herramienta, siempre que sea posible, deberá permitir que la mano y el brazo permanezcan en su posición funcional natural, es decir, con la muñeca supinada algo más de la mitad, abducida unos 15° y ligeramente flexionada en dirección dorsal, con el dedo meñique flexionado casi por completo, los demás un poco menos, y el pulgar aducido y ligeramente flexionado;

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Una postura denominada a veces, erróneamente, la postura del apretón del manos (en un apretón de manos la muñeca no está supinada más de la mitad). La combinación de aducción y flexión dorsal de la muñeca, con la flexión variable de los dedos y del pulgar, genera un ángulo de agarre de unos 80° entre el eje largo del brazo y una línea que pasa por el punto central del anillo creado por el pulgar y el índice, es decir, el eje transversal del puño.

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CONSIDERACIONES ESPECIALES

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Si se coloca la mano en una posición de desviación del cúbito, es decir, con la mano doblada hacia el dedo meñique como para utilizar unos alicates normales, se genera una presión en los tendones, los nervios y los vasos sanguíneos de la muñeca y pueden producirse una serie de trastornos, como la tenosinovitis, el síndrome del túnel carpiano y otros similares.

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Inclinando el mango y manteniendo la muñeca recta (es decir, inclinando la herramienta y no la mano), puede evitarse la compresión de los nervios, los tejidos blandos y los vasos sanguíneos.

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Aunque este principio se ha reconocido hace mucho, aún no ha sido aceptado del todo por los fabricantes de herramientas o por la mayoría de la gente. Tiene una aplicación particular en el diseño de herramientas de acción de palanca en cruz, como los alicates, así como de los cuchillos y los martillos.

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Alicates y herramientas de palanca en cruz

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Debe prestarse especial atención a la forma de los mangos de alicates y herramientas similares. Los alicates han tenido siempre mangos curvos de igual longitud; la curva superior se aproxima a la curva de la palma de la mano y la inferior a la de los dedos flexionados.

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Cuando se sostiene la herramienta en la mano, el ejeentre los mangos está en línea con la mordaza de los alicates. En consecuencia, para manejarlos, es necesario mantener la muñeca en desviación ulnar extrema, es decir, inclinada hacia el dedo meñique, mientras se gira repetidamente.

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En esta posición el uso del segmento mano-muñeca-brazo es sumamente ineficaz y muy estresante para los tendones y las estructuras de las articulaciones.

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Alicates y herramientas de palanca en cruz

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Si la acción es repetitiva, puede además originar distintos trastornos por sobreesfuerzo. Para evitar este problema, ha aparecido recientemente una versión nueva y más adecuada desde el punto de vista ergonómico, de los alicates.

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En estos alicates el eje de los mangos se curva unos 45° en relación con el eje de la mordaza. Los mangos son más gruesos, para permitir un agarre más eficaz, con menor presión localizada en los tejidos blandos.

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El mango superior es proporcionalmente más largo, con una forma que se ajusta a la palma de la mano, en torno al lado ulnar. El extremo delantero del mango incorpora un soporte para el pulgar.

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El mango inferior es más corto, con una protuberancia redondeada en el extremo delantero y una curva que se ajusta a los dedos flexionados.