Clase 3 Vibraciones

7/17/2019 Clase 3 Vibraciones

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Riesgos Físicos:

Vibraciones

VIBRACIONESLas vibraciones son movimientos oscilatorios de un cuerpo

elástico con respecto a una situación de referencia.

Movimiento que se transmite a través de

un medio generalmente sólido y que puede producir un efecto

nocivo o molestia



VIBRACIONES

• El movimiento puede ser armónico o extremadamente

complejo.

• Los movimientos complejos se deben a la suma de los

movimientos armónicos simples, originados en las partes

móviles de las maquinarias o equipos como poleas, pistones,

etc

Variables de caracterización

• MAGNITUD

• FRECUENCIA

• VÍAS ENTRADA EJE X, Y y Z

• TIEMPO DE EXPOSICIÓN



Magnitud

• Los desplazamientos oscilatorios de un objeto

implican alternativamente una velocidad en una

dirección y una velocidad en dirección opuesta.

• Este cambio de velocidad significa que el objeto

experimenta una aceleración constante, primero

en una dirección y después en dirección opuesta.

• La magnitud de una Vibración puede cuantificarse en

función de su desplazamiento, su velocidad o su

aceleración.

• La aceleración se mide con acelerómetros. La unidad de

aceleración es el m/s2. La aceleración debida a la

gravedad terrestre es, aproximadamente de 9,81 m/s2.



• La magnitud de una oscilación puede expresarse

como puede expresarse como la distancia entrelos extremos alcanzados por el movimiento (valor

pico-pico) o como la distancia desde algún punto

central hasta la desviación máxima.

Con frecuencia, la magnitud de la vibración se

expresa como el valor promedio de la aceleración

del movimiento oscilatorio.

Frecuencia• La frecuencia de vibración, que se expresa en ciclos por

segundo (Hz),afecta a la extensión con que se transmiten

las vibraciones al cuerpo.

• La relación entre el desplazamiento y la aceleración de

un movimiento depende también de la frecuencia de

oscilación: un desplazamiento de un milímetro

corresponde a una aceleración muy pequeña a bajas

frecuencias, pero a una aceleración muy grande a

frecuencias altas;



• el desplazamiento de la vibración visible al ojo

humano no proporciona una buena indicación

de la aceleración de las vibraciones.

• Los efectos de las vibraciones de cuerpo

completo suelen ser máximos en el límite

inferior del intervalo de frecuencias, de 0,5 a

100Hz. En el caso de las vibraciones transmitidas

a las manos, las frecuencias del orden de

1.000Hz o superiores pueden tener efectos

perjudiciales.

• Las frecuencias inferiores a unos 0,5 Hz pueden

causar mareo inducido por el movimiento.



Duración

• La respuesta humanas a las vibraciones depende

de la duración total de la exposición, las

características de la vibración no varían en el

tiempo, el valor eficaz de la vibración

proporciona una medida adecuada de su

magnitud promedio.

• En tal caso un cronómetro puede ser suficiente

para evaluar la duración de la exposición.

• Si varían las características de la vibración, la

vibración promedio medida dependerá del

período durante el que se mida. Además, se cree

que la aceleración eficaz sobrevalora la

Intensidad de los movimientos que contienen

choques o son marcadamente intermitentes.



• Muchas exposiciones profesionales son

intermitentes, tienen una magnitud variable en

cada momento o contienen choques

esporádicos. La intensidad de tales movimientos

complejos pueden acumularse de manera que

dé un peso apropiado ,por ejemplo, períodos

cortos de vibración de alta magnitud y períodos

largos de vibración de baja magnitud.

Los problemas originados por las vibraciones son

variados y como por ejemplo:

• Deterioro de equipos

• La producción de ruido por la maquinaria

• Pueden producir lesiones en las personas



Exposición profesional

• Las exposiciones profesionales a las vibraciones de

cuerpo completo se dan principalmente, en el

transporte, pero también en algunos procesos

industriales. El transporte terrestre, marítimo y aéreo

puede producir vibraciones que pueden causar malestar,

interferir con las actividades u ocasionar lesiones.

• Conducción de tractores• Vehículos de combate blindados (p.ej.,tanques) y otros

similares

• Vehículos todo terreno:

• Maquinaria de movimiento de tierras :cargadoras,excavadoras, bulldozers motoniveladoras, rodilloscompactadores, carretillas elevadoras

• Máquinas forestales, de minas y canteras

• Conducción de algunos camiones (articulados y noarticulados) autobuses y tranvías

• Vuelo en helicópteros y aeronaves de alas rígidas

• Algunos trabajadores que utilizan maquinaria de fabricaciónde hormigón

• Uso de algunas embarcaciones de alta velocidad

• Actividades deportivas





Efectos en las personas

Las vibraciones pueden que afectar el cuerpoen forma total o parcial.

Se producen principalmente en laboresmanuales que se realizan con el apoyo deherramientas de propulsión eléctrica,neumática o hidraúlica

La exposición laboral a vibraciones

se produce cuando se transmite a

alguna parte del cuerpo el

movimiento oscilante de una

estructura, ya sea el suelo, una

empuñadura o un asiento.



Biodinámica• Como todas las estructuras mecánicas, el

cuerpo humano tiene frecuencias de

resonancia a las que presenta una

respuesta mecánica máxima. La explicación

de las respuestas humanas a las

vibraciones no puede basarse

exclusivamente en una sola frecuencia de

resonancia.

• Hay muchas resonancias en el cuerpo, y las frecuencias

de resonancia varían de unas personas a otras y en

función de la postura.

• Para describir el modo en que la vibración produce

movimiento en el cuerpo suelen utilizarse dos respuestas

mecánicas: transmisibilidad e impedancia



La transmisibilidad

• indica qué fracción de la vibración se transmite, porejemplo, desde el asiento a la cabeza.

• La transmisibilidad del cuerpo depende en gran medidade la frecuencia de vibración, el eje de vibración y lapostura del cuerpo. La vibración vertical de un asientocausa vibraciones en varios ejes en la cabeza ;en el casodel movimiento vertical de la cabeza, la transmisibilidadsuele alcanzar su máximo valor en el intervalo de 3 a10Hz.

La impedancia• mecánica del cuerpo indica la fuerza que se requiere

para que el cuerpo se mueva a cada frecuencia.

• Aunque la impedancia depende de la masa corporal

, la impedancia vertical del cuerpo humano suele

presentar resonancia entorno a los 5Hz.La

impedancia mecánica del cuerpo, incluyendo esta

resonancia, incide considerablemente a forma en

que se transmite la vibración a través de losasientos.



La vibración puede causar

sensaciones muy diversas:• Incomodidad

• Interferencia con la ejecución de tareas:

• Lectura

• Perdida precisión al ejecutar movimientos

• Perdida rendimiento

• Alteraciones graves de la salud

Interferencia con la

actividad

• Las vibraciones pueden deteriorar la adquisición de

información (ej.ojos), la salida de información por ej

movimientos de las manos o de los pies o los procesos

centrales complejos que relacionan la entrada con la

salida (p.ej.,aprendizaje, memoria, toma de decisiones, en

general funciones cognitivas



• Los mayores efectos de las vibraciones decuerpo completo se producen en los procesosde entrada (principalmente la visión) y en los desalida (principalmente el control continuo delas manos).

• Los efectos de las vibraciones sobre la visión yel control manual están causados

principalmente por el movimiento de la partedel cuerpo afectada

• Dichos efectos pueden aminorarse reduciendola transmisión de vibraciones a los ojos o a lamano o haciendo que la tarea esté menossujeta a alteraciones.

• Con frecuencia, los efectos de las vibracionessobre la visión y el control manual puedenreducirse considerablemente rediseñando latarea.



Alteraciones de las funcionesfisiológicas

• Las alteraciones típicas de una “respuesta desobresalto” (p. ej., aumento de la frecuenciacardíaca) se normalizan rápidamente con laexposición continuada, mientras que otrasreacciones continúan o se desarrollan de modogradual.

• Con frecuencia no es posible relacionardirectamente las alteraciones de las funcionesfisiológicas con las vibraciones, dado que éstassuelen actuar conjuntamente con otros factoressignificativos, como la elevada tensión mental,el ruido y las sustancias tóxicas. Las alteracionesfisiológicas son frecuentemente menos

sensibles que las reacciones psicológicas



Alteraciones neuromusculares• Durante el movimiento natural activo, los mecanismos

de control motor actúan como un control deinformación de ida constantemente ajustado por laretroinformación adicional procedente de los sensoressituados en los músculos, tendones y articulaciones.

• Pero al estar constantemente bajo vibraciones, estemecanismo puede verse alterado.

• Las vibraciones de cuerpo completo producenun movimiento artificial pasivo del cuerpohumano, condición que difiere esencialmentede las vibraciones autoinducidas por lalocomoción.

• La gama de frecuencias asociadas a diferentesactividades:

• vibraciones de cuerpo completo 0,5 y 100 Hz• movimiento natural 2 y 8Hz mov. voluntarios

• 4 Hz para la locomoción.



• Las vibraciones de cuerpo completo y alternante

relacionada con los músculos superficiales de laespalda de personas sentadas, los obliga a manteneruna contracción tónica, la cual es refleja. Normalmente,desaparece por completo si los sujetos permanecensentados y relajados en posición encorvada.

• Los reflejos de los tendones pueden disminuir odesaparecer temporalmente durante laexposición a las vibraciones de cuerpocompleto a frecuencias superiores a 10 Hz. Laspequeñas alteraciones del control postural trasla exposición a las vibraciones de cuerpocompleto son muy variables, y sus mecanismose importancia práctica no son bien conocidos.



Alteraciones sensoriales y del sistema

nervioso central• La exposición combinada, a corto plazo yprolongada, a ruido y vibraciones de cuerpocompleto, causa un pequeño efecto sobre laaudición.

• Además se han detectado alteraciones de lafunción del sistema nervioso central humano alutilizar potenciales cerebrales evocados por elsistema auditivo

Síntomas neurológicos: variación del ritmocerebral, alteraciones del equilibrio.

Trastornos de visión por resonancia.



Efectos a largo plazo

Riesgo para la salud de la columnavertebral

• Existe un riesgo elevado para la salud en

la columna vertebral de los trabajadores

expuestos durante muchos años a

intensas vibraciones de cuerpo completo

• La parte afectada con más frecuencia es

la región lumbar de la columna

vertebral, seguida de la región torácica.

Además de elevada tendencia de losdeterioros de la región cervical.

Otros efectos

• Problemas en las articulaciones, en las

extremidades y en la circulación sanguínea.



• Resultado del contacto de los dedos o la mano conalgún elemento vibrante (por ejemplo: unaempuñadura de herramienta portátil, un objetoque se mantenga contra una superficie móvil o unmando de una máquina). Ej. Motosierra, taladro,martillo neumático, etc

• Los efectos adversos se manifiestan normalmenteen la zona de contacto con la fuente vibración,

pero también puede existir una transmisiónimportante al resto del cuerpo.

Vibraciones MANO - BRAZO

Vibraciones en TODO EL CUERPO

La transmisión de vibraciones al cuerpo y los efectos

sobre el mismo dependen mucho de la postura y no

todos los individuos presentan la misma sensibilidad,

es decir, la exposición a vibraciones puede no tener las

mismas consecuencias en todas las situaciones.



Los efectos más usuales son:

Traumatismos en la columna vertebral.

Dolores abdominales y digestivos.

Problemas de equilibrio.

Dolores de cabeza.

Trastornos visuales.

Vibraciones en TODO EL CUERPO

Efectos en el OrganismoMuy Baja Frecuencia: : < 1 Hz

frecuente en medios de transporte sometido a

oscilaciones

Estimulación del laberinto del oído interno.

Trastornos del sistema nervioso central.

Mareos y vómitos (el mareo del viajero)



Efectos en el Organismo

Baja frecuencia: entre 1 y 20 Hz llegando adegradar la motricidad.

Lumbagos, lumbociáticas, hernias, pinzamientosdiscales, dolores cervicales, agrava lesionesexistentes

Incidencia sobre trastornos debidos a viciosposturales.

aparato digestivo: hemorroides, doloresabdominales; afecta la función respiratoria

Sensación

Incomodidad

4- 9 Hz

Dolor de tórax 4 – 7 Hz

Dolor abdomen 4 – 10 Hz

Contracciones

musculares

4-8 Hz

Síntoma de lamandíbula inferior

6-8 Hz

Incitación a orinar 10- 18 Hz

Nudo de garganta 12- 16 Hz

Influencia sobre lapalabra

13- 20 Hz

Dolor de cabeza 13- 20 Hz



Alta frecuencia

Lesiones de muñeca.

Trastornos óseo articulares

Calambres y trastornos de la sensibilidad.

Aumento de la incidencia de enfermedadesestomacales.

Síndrome de dedos muertos llamado Síndrome deRaynaud.

Efectos en el Organismo

Efectos de la frecuencia

• Alta Frecuencia: entre 20 a 1000 Hz Las perforacionesneumáticas pueden producir lesiones osteoarticulares.

• De 40 a 300 Hz luego de varios años de exposición porej el uso de martillos y perforadoras neumáticas,sierras etc, se presentan daños vasomotores,fundamentalmente en las manos, dando origen alsíndrome de Reynaud.

• 300 Hz las pulidoras y desbastadotas producen

trastornos en huesos, articulaciones, músculos, vasossanguíneos nervios de manos y hombros.



SINDROME DE

RAYNAUD.

También conocido cómo: “Síndrome de los DedosBlancos, o muertos”

Se caracteriza por la vasoconstricción en las extremidades,

principalmente manos, agravamiento de la acción normal

que tienen los capilares de contraerse con el frío.

Los síntomas se caracterizan por adormecimiento,hormigueo y emblanquecimiento de las manos.

Sí la exposición continua, la piel comienza a atrofiarse,seguida por la ulceración y finalmente los dedos setornan gangrenosos.

SINDROME DERAYNAUD.



Daño por exposición a vibraciones

Oscilación de equipos destinados a transporte,perforación, abrasión, sedimentación.

Movimientos rotatorios o alternativos, motores decombustión interna, superficies de rodadura devehículos.

Vibración de estructuras.

Herramientas manuales eléctricas, neumáticas,hidráulicas y en general las asistidasmecánicamente y las que ocasionen golpes.

Fuente de Vibraciones



CRITERIOS PREVENTIVOS BÁSICOS

1. Disminuir el tiempo de exposición.

2. Establecer un sistema de rotación delugares de trabajo.

3. Establecer un sistema de pausas durante la jornada laboral.

4. Intentar, siempre que sea posible, minimizarla intensidad de las vibraciones.

Medidas Preventivas

CRITERIOS PREVENTIVOS BÁSICOS

5. Reducir las vibraciones entre las piezas de lasmáquinas y los elementos que vayan a sertransformados.

6 Mejorar, en lo posible, las irregularidades delterreno por el cual circulen los medios detransporte.

7. Utilizar equipos de protección individual:guantes anti-vibración, zapatos, botas, etc.,cuando sea necesario.

Medidas Preventivas



Normalmente, es el fabricante de las herramientas o elinstalador de un equipo el responsable de conseguir que laintensidad de la vibración sea tolerable, también esimportante un diseño ergonómico de los asientos yempuñaduras.

En algunas circunstancias, es posible modificar unamáquina para reducir su nivel de vibración cambiando laposición de las masas móviles, modificando los puntos deanclaje o las uniones entre los elementos móviles.

Reducción de la vibración en la fuente

El uso de aislantes de vibración, tales como resortes,

caucho que, aunque no disminuyen la vibración original,

impiden que pueda transmitirse al cuerpo, con lo que se

evita el riesgo de daños a la salud.

Aislamiento de Vibraciones

Ejemplos:

Muelles o elementos elásticos en los apoyos

de las máquinas

Plataformas aisladas del suelo

Manguitos absorbentes de vibración en las

empuñaduras de las herramientas

Asientos montados sobre soportes elásticos



Medición

VIBRÓMETROS: Instrumetros que contienen en su interior

unos filtros de ponderación que integran de acuerdo al

potencial las siguientes variables: frecuencia, amplitud, eje X,

Y o Z de entrada por mano-brazo o por cuerpo entero. Los

equipos consisten en:

Transductor o acelerómetro.

Integrador de la señal del acelerómetro.

Analizador de frecuencias.

Sistema de lectura.

Si no es posible reducir la vibración transmitida al cuerpo, ocomo medida de precaución suplementaria, se debe recurriral uso de equipos de protección individual (guantes,cinturones, botas) que aíslen la transmisión de vibraciones.

Al seleccionar estos equipos, hay que tener en cuenta sueficacia frente al riesgo, educar a los trabajadores en suforma correcta de uso y establecer un programa de

mantenimiento y sustitución.

Elementos de ProtecciónPersonal



Otras Medidas

Vigilancia de la Salud: Realización de un reconocimiento

médico específico periódico para conocer el estado de

afectación de las personas expuestas a vibraciones y así poder

actuar en los casos de mayor susceptibilidad.

Formación de los Trabajadores: Informar a los Trabajadores

de los niveles de vibración a que están expuestos y de las

medidas de protección disponibles, también es útil mostrar a

los trabajadores cómo pueden optimizar su esfuerzo muscular

y postura para realizar su trabajo.

Operaciones de Mantenimiento: Evitar la generación de

vibraciones ocasionadas por desgaste de superficies,

holguras, rodamientos desgastados o averiados, giro de

ejes, etc.

Otras Medidas





Atenuar la transmisión de la vibración al hombre:

Interponer materiales aislantes y/o absorbentesde la vibración entre la fuente o sitio en que segenera y el receptor o trabajador.

Instalar plataformas o sillas, según el caso, consistemas amortiguados para el trabajador.

Otras Medidas

Instalando columpios, tapetes, plataformasamortiguadoras.

Colocar manijas o asas de material elástico oabsorbente de las vibraciones

Estructuras independientes o discontinuas.

Otras Medidas





DS 594:

De las Vibraciones art 83 al 94

• Se entenderá por vibración al movimiento oscilatorio de

las partículas de los cuerpos sólidos.

• En la exposición a vibraciones se distinguirá la exposición

segmentaria del componente mano - brazo y la

exposición de cuerpo entero o exposición global.

EXPOSICION DE CUERPO ENTERO

• ARTICULO 85°.-

• En la exposición a vibraciones globales o de cuerpo entero, la

aceleración vibratoria recibida por el individuo deberá ser

medida en la dirección apropiada de un sistema de

coordenadas ortogonales tomando como punto de referencia

el corazón, considerando:



• La medición se deberá efectuar en forma simultánea para

cada eje coordenada (az,ax y ay), considerándose como

magnitud el valor de la aceleración equivalente ponderada en

frecuencia (Aeq) expresada en metros por segundo al

cuadrado (m/s 2).



• ARTICULO 86°

• Las mediciones de la exposición a vibración

se deberán efectuar con un sistema de

transducción triaxial, con el fin de registrar

con exactitud la aceleración vibratoria

generada por la fuente, en la gama de

frecuencias de 1 Hz a 80 Hz.

• ARTICULO 87°

• La aceleración equivalente ponderada en frecuencia(Aeq) máxima permitida para una jornada de 8horas por cada eje de medición, será la que seindica en la siguiente tabla:



• ARTICULO 88°

• Aceleraciones equivalentes ponderadas en

frecuencias diferentes a las establecidas en el

artículo 87 se permitirán siempre y cuando el

tiempo de exposición no exceda los valores

indicados en la siguiente tabla:



ARTICULO 89°.-

Cuando en una medición de la exposición avibraciones de cuerpo entero los valores de Aeqpara cada eje no superan los límites establecidosenel artículo 88, se deberá evaluar el riesgoglobal de la exposición a través de la aceleraciónequivalente total ponderada en frecuencia(AeqTP). Para tales efectos sólo se consideraránlos valores de Aeq similares, entendiéndosecomo tales los que alcancen el 60% del mayor

valor medio

AeqTP= Aceleración equivalente total ponderada

Aeqx = Aceleración equivalente ponderada en frecuencia para el eje X.

Aeqy = Aceleración equivalente ponderada en frecuencia para el eje Y.

Aeqz = Aceleraciónequivalente ponderada en frecuencia para el eje Z.

• El valor obtenido no deberá superar los límites máximos permitidospara el eje Z establecidos en el artículo 88.



DE LA EXPOSICION SEGMENTARIA

DEL COMPONENTE MANO – BRAZO• ARTICULO 90°.-

• En la exposición segmentaria del componente mano – brazo,

la aceleración originada por una herramienta de trabajo

vibrátil deberá medirse en tres direcciones ortogonales, en el

punto donde la vibración penetra en la mano.





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Clase 3 Vibraciones