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Seguridad en Mquinas. Parte 3

Fecha de Publicación: 27/5/2011

INVESTIGACION CON DISPOSITIVOS DE PRUEBA

Pruebas preliminares

"Usando los diversos dispositivos de prueba, se probaron manos de hombres y mujeres en distintas posiciones del dispositivo para determinar el avance a travs de diferentes tamaos de abertura. Tal como se esperaba, hubo una gran variacin en las manos de los individuos y en las distancias a que las mismas pudieran llegar a travs de las aberturas. Todas las pruebas fueron hechas con los dedos de las manos juntos, en posicin plana horizontal, moviendo la mano en ngulo recto con el frente de las aberturas.

"Finalmente, se decidi usar la mano de una mujer de medida 6 1/2 de guante, como mano bsica de prueba. En general, el grueso de los dedos de una mano de mujer es menor que el de las manos de la mayora de los hombres; as los datos obtenidos quedan del lado seguro en lo que respecta al tamao promedio de las manos de hombre. Muchas mujeres se hallan trabajando en mquinas con riesgo en el punto de operacin. Consecuentemente, no es deseable tener dos tamaos de aberturas admisibles (una para hombres y la segunda para mujeres). Debiera establecerse un conjunto de datos como gua para uso general.


"Tambin se decidi que, debido a las variaciones en las manos, debiera usarse un factor de seguridad liberal en todo tiempo, cuando se considerara la seguridad de cualquier abertura en lo que respecta a su capacidad para detener el movimiento de la mano.

"Se decidi as mismo, que, independientemente del nmero de pruebas que pudieran hacerse o de la cantidad de datos obtenidos concernientes a una llamada mano promedia, las variaciones individuales eran tan amplias, que los refinamientos quedaban sin garanta, y que las cifras finales para aberturas seguras, seran necesariamente cifras arbitrarias, tenidas fundamentalmente como una gua.

"La condicin de las manos (cubiertas de aceite, grasa, sudor, o cualquiera otra substancia lubricante), tender a ejercer algn efecto en el grado de movimiento a travs de cualquier abertura de resguardo. La condicin de las orillas de las aberturas o de la superficie del resguardo (lisa, spera, flexible, en cierto grado), afectar en igual forma el movimiento. El grueso del resguardo tambin es un factor, dependiendo de la porcin del resguardo en el cual se hace contacto. En las pruebas hechas, las manos estaban secas y las superficies de contacto eran lisas.

"Se encontr que una abertura de 6,5 mm. detuvo todo movimiento de la mano en todos los sujetos probados. Se prob con todas las mujeres, que podan extender las puntas de sus dedos a travs de aberturas de 1 cm., hasta una distancia que vari en las pruebas desde 6,5 mm. hasta 19 mm. Sin embargo, la opresin ocurri en cierta porcin de la primera junta de los dedos extendidos y un ligero aumento en la abertura de 6,5 mm. (menos de 1 mm.) permiti un movimiento total hacia adelante llegando a ser de 25 mm. a 38 mm.

"Se decidi, por lo tanto, que, debido a las variaciones en las manos y a las inexactitudes que eran de esperarse para mantener una abertura de 1 cm., ninguna abertura mayor de 6,5 mm. poda considerarse segura, a los primeros 38 mm. de distancia de la lnea de peligro (DE, en varios de los siguientes diagramas). La figura 21 ilustra este punto.

"La mayora de los hombres y mujeres tienen puntas de dedos que no penetrarn a una distancia de consideracin a travs de una abertura de 1 cm. Sin embargo, si un diseador desea mantener una zona definitivamente segura ms all de una abertura de 1 cm., no deber usarla dentro de una distancia de 38 mm. del punto de peligro, como se indica en la figura 21.


APLICACION DE RESULTADOS DE PRUEBA, AL DISEO DE RESGUARDOS DE CORTADORA VERTICAL


"En las mquinas donde hay exposicin al corte vertical, se requiere con frecuencia que los operadores trabajen cerca del punto de corte para alimentar el material y para sostener ste durante la operacin. Generalmente se emplean muchachas en tales operaciones. En los dados de troqueladora, dados de prensa de pedal, cizallas para metal, y cortadoras de papel, se tienen ejemplos de exposicin a corte vertical.

"Los resultados de las pruebas, en conexin con el diseo de resguardos para corte vertical en la figura 24, se aplican a:

  • a) Todas las aberturas verticales en el propio resguardo, tales como ranuras de observacin, ranuras de despeje y calibradores de paro.
  • b) Todas las aberturas horizontales en el propio resguardo, como sean necesarias para la alimentacin del material (frente o lados) y para la descarga de partes terminadas o desperdicio.
  • c) La instalacin o ajuste de un resguardo.



APLICACION DE RESULTADOS DE PRUEBA AL DISEO DE RESGUARDOS EN RODILLOS DE OPRESION

"Para aplicar los resultados de pruebas a resguardos para su uso en rodillos de opresin, es necesario tomar en consideracin las caractersticas de un punto de opresin. En la figura 22, la lnea de "Alto" (DE), representa un contacto peligroso; para exposiciones de corte vertical, esta lnea (DE) es equivalente a la lnea de corte.

"En los rodillos, el peligro (zona de opresin) no est definido por una lnea recta.

Se decidi que un ancho de 1 cm. de la zona de opresin debiera considerarse la zona real de opresin mediante la cual la lnea (DE), o lnea de alto, debiera dibujarse (ver figura 25). La distancia de 1 cm. de ancho de la zona de opresin, al punto de contacto entre los rodillos, se designa como dimensin (S). Se recomienda que los rodillos que queden a menos de 1 cm. de separacin, sean considerados como rodillos en contacto.


Rodillos de opresin con mesa de alimentacin


"La figura 26 muestra una zona de opresin de rodillos donde se usa una mesa de alimentacin. Para disear un resguardo de barrera adecuadamente colocado, se sugiere que se siga el procedimiento siguiente:

  • a) Debiera dibujarse un boceto de la zona de opresin, a escala completa, con la superficie superior de la mesa de alimentacin exactamente indicada en el diseo. Indicar la lnea de abertura en el rodillo superior. Si se requiere una separacin mayor de 1 cm. Ia orilla superior del resguardo con el bosquejo de abertura segura, indicado en la figura 28 como trazo en una superficie de rodillo.
  • b) Determinar la distancia (S) distancia de la lnea del centro de los rodillos a un punto en donde exista un espacio vertical de 1 cm. entre la parte superior de la mesa de alimentacin y la superficie del rodillo superior.
  • c) A esta distancia principia el trazo de las dimensiones de abertura seguras, como se indica en la figura 22, hasta la abertura necesaria para el resguardo particular que se est diseando. El delinear la seccin del resguardo (orillas superior en la lnea de separacin sobre el rodillo superior y la orilla del fondo en el propio punto del trazo de la abertura segura) y determinar las dimensiones necesarias para instalar el resguardo. (El ancho del resguardo puede determinarse adems de las distancias de colocacin).
  • d) Antes de que el resguardo se ponga en operacin, debiera comprobarse cuidadosamente la trayectoria de la mano bajo el resguardo, la estabilidad del montaje, y la rigidez de la construccin".



Rodillos de opresin con alimentacin central (sin mesa de alimentacin)


"La figura 27 muestra una zona de opresin de rodillos en donde no se usa mesa de alimentacin y en la que el material procesado se mueve hacia la zona de opresin en ngulo recto al centro de los rodillos. (Si la carrera del material queda ligeramente arriba o abajo de la horizontal, el centro de la abertura del resguardo debiera elevarse en forma correspondiente).

"Para disear un resguardo de barrera apropiadamente colocado y ajustado a una abertura para el paso del material, se sugiere que se use el siguiente procedimiento:

  • a) Debiera dibujarse un esquema de la zona de opresin a escala natural con la lnea de la trayectoria del material indicada con exactitud en el trazo. Indicar la lnea de separacin de ambos rodillos. Si se requiere una abertura mayor de 1 cm. entre las orillas del resguardo y los rodillos, las orillas del resguardo debieran colocarse de acuerdo con el diseo de abertura segura indicado en la figura 28 para el trazo en una superficie de rodillo.
  • b) Determinar la distancia (S) la distancia de la lnea vertical de los rodillos a un punto donde exista un espacio vertical de 5 mm. a cada lado de la lnea de la trayectoria del material (un total de 1 cm. de ancho de la zona de opresin), como se indica en la figura 27.
  • c) En este punto, principia el trazo de las dimensiones indicadas en la figura 22 centradas en la lnea de la trayectoria. Trcense las secciones del resguardo, dando las aberturas requeridas entre secciones (Una orilla de cada seccin tocar una lnea de claro; la otra tocar la abertura segura determinada en el punto apropiado para dar la abertura requerida). Determnense de este trazo final las dimensiones necesarias para la colocacin correcta del resguardo. El ancho de las secciones del resguardo tambin pueden determinarse adems de las dimensiones de colocacin.
  • d) Antes de que el resguardo sea puesto en operacin, verifquese cuidadosamente la trayectoria de la mano bajo el resguardo, la estabilidad del montaje y la rigidez de la construccin".



Rodillos de opresin el material movindose sobre un rodillo antes de entrar a la zona de opresin

"La figura 28 indica una zona de opresin de rodillos donde el material se mueve sobre una porcin de un rodillo antes de entrar a la zona de opresin. El material en tal disposicin, es alimentado bien bajo una barrera, o sobre ella.

Para disear un resguardo de barrera propiamente colocado bajo tales condiciones, se sugiere que se use el siguiente procedimiento:

  • a) Debiera dibujarse un esquema de la zona de opresin, a escala natural, con la lnea de la trayectoria del material indicada sobre el rodillo. Indquese la lnea de separacin en el rodillo superior. Si se requiere una abertura de ms de 1 cm. Ia orilla superior del resguardo debiera colocarse de acuerdo con el diseo de abertura segura.
  • b) Determnese la distancia (S) la distancia de la lnea central del rodillo al punto en donde haya un espacio de 1 cm. entre los rodillos.
  • c) A esta distancia princpiese el trazo (en el rodillo con el material en movimiento) de las dimensiones de aberturas seguras, como se indica en la figura 22. (El trazo puede hacerse en la superficie del rodillo, con separaciones de 13 mm.). Trcese la seccin del resguardo (una orilla tocando la abertura segura diseada en el punto apropiado, para dar la abertura requerida).
    Determnense las dimensiones necesarias para la correcta colocacin del resguardo en este trazo final. El ancho del resguardo tambin puede determinarse adems de fijar las dimensiones.
  • d) Antes de que el resguardo sea puesto en operacin, verifquese cuidadosamente la trayectoria de la mano bajo el resguardo, la estabilidad del montaje y la rigidez de la construccin".



CONSTRUCCION DEL RESGUARDO

"Para tener la seguridad de que se mantienen las dimensiones establecidas para aberturas seguras, es importante que se construyan los resguardos de modo tal que se reduzca al mnimo la posibilidad de distorsin o movimiento que pudiese destruir la eficacia del resguardo. Todas las partes del resguardo debieran ser suficientemente fuertes para resistir los esfuerzos esperados. Debieran tenerse sujetadores de diseo especial que eviten que se quite el resguardo. Cualquier resguardo con aberturas mayores de 6,5 mm. debiera ser considerado casi como una construccin de "precisin" verificando frecuentemente su ajuste y condicin.

"Dependiendo de la necesidad de visibilidad y rigidez y del mtodo de alimentacin para un resguardo en particular, el diseador puede usar los trazos indicados en las figuras 26, 27 y 28, para seleccionar las secciones del resguardo ms adecuados a sus necesidades.

"La figura 29 muestra diferentes diseos para un resguardo en una zona de opresin de rodillos en donde se desea alimentar sobre el resguardo o debajo de l, con una abertura de 16 mm. La figura 30, muestra diferentes diseos para un resguardo contra opresin de rodillo con mesa de alimentacin. Trabajando con un trazo similar a ste, el diseador puede determinar la colocacin, dimensiones, tamao, y perfil de la seccin necesaria del resguardo, que satisfaga sus necesidades particulares".


EQUIPO DE TRANSMISION DE FUERZA MECANICA

Los aparatos de transmisin de fuerza mecnica incluyen todas las flechas, volantes, poleas, bandas (excepto bandas transportadoras) vstagos de conexin, coples, husillos, cigeales, embragues, excntricas, equipo y partes revolventes o de movimiento alternativo, motores, equipo intermedio, y partes impulsadas de mquinas, excepto del punto de operacin.

Los cdigos existentes y la legislacin proporcionan a un grado deseable de seguridad, las normas para el resguardo del equipo de transmisin de fuerza mecnica.

No obstante, continan ocurriendo accidentes graves, con frecuencia a expertos hombres de mantenimiento, engrasadores y supervisores, bajo condiciones o en lugares en donde no se indican, resguardos especficos en los cdigos actuales.

El equipo de transmisin de fuerza mecnica en los llamados locales aislados, tales como casas de bombas, stanos, tneles, y casetas, debiera resguardarse en la misma forma requerida para equipo similar en reas de trabajo abierto. La alternativa para resguardar dicho equipo, sera interconectar todas las puertas que conduzcan a esos sitios.

Es importante que se prevea el peso adicional a la carga del techo, cuando se suspende de las vigas el equipo de transmisin elevado. Las cargas de los pisos debieran ser calculadas por un ingeniero o arquitecto calificado, fijando en sitio visible el valor obtenido.

El equipo de transmisin de fuerza mecnica debiera inspeccionarse a intervalos regulares (figura 31).


BARANDALES DE RESGUARDO Y ZOCALOS


Los resguardos de barandal y zoclos se instalan generalmente alrededor de volantes y de otro equipo en fosas abiertas y son aplicables al resguardo de muchos tipos de equipo mecnico. (figura 32). La instalacin de los resguardos de barandal y de los zoclos debiera hacerse de acuerdo con las siguientes normas como se detalla:

  • a) El barandal no debiera ser menor de 1,10 mm. de altura con un travesao intermedio, a menos de que el espacio entre el travesao superior y el piso est cubierto con malla metlica, metal desplegado, u otro material de igual resistencia. Muchos ingenieros de seguridad recomiendan que el travesao intermedio quede a 0,45 m. sobre el piso.
  • b) Los postes no debieran estar a ms de 2,40 m de separacin. Las distintas partes del barandal debieran ser permanentes y slidas, lisas y libres de clavos, pernos y astillas salientes. El tubo usado para los postes debiera tener un dimetro interior de 30 mm. o ms. Los postes hechos de hierro estructural o de barras debieran tener secciones iguales en resistencia al hierro ngulo de 30 mm. x 30 mm. x 5 mm.
  • c) Los postes de madera debieran ser por lo menos de 5 x 10 cm. El travesao superior debiera ser de 5 x 10 cm. o bien, compuesto de dos tiras de 2,5 x 10 cm. una sobre los topes de los postes y la segunda a un lado de los mismos, inmediatamente debajo y en ngulo recto con la tira superior.
  • d) El travesao intermedio debiera ser de 2,5 cm. x 10 cm. o mayor. Para dar una proteccin mxima, el barandal debiera estar al lado exterior del poste con relacin a la fosa. Cuando se colocan tableros con metal desplegado o malla metlica, como se indica en la Tabla A, puede omitirse el travesao intermedio.
  • e) Los zcalos debieran ser por lo menos de 10 cm. de altura (preferiblemente 15 cm.) y hechos de madera, metal o rejilla metlica cuya malla no exceda de 2,5 cm. de abertura.


MOTORES


Las explosiones de los volantes son causadas principalmente por el exceso de velocidad. (La figura 33 muestra la velocidad segura para los volantes en r.p.m.). Las causas predominantes del exceso de velocidad son la ruptura de una parte del motor, la prdida repentina de carga, y el ajuste incorrecto o falla del regulador. Otras causas incluyen defectos en el material, dao al volante o alteracin de su diseo original, y los esfuerzos inusitados debidos a arranques repentinos, paradas bruscas, calor excesivo, chumaceras flojas o desalineamiento del volante.

Debido a la posibilidad de explosin, la inspeccin de los volantes y de otras partes de los motores, debieran confiarse nicamente a ingenieros mecnicos capacitados.

Cualquier porcin de un volante que sobresalga 2.00 mts. del piso o plataforma, debiera resguardarse con una cubierta de lmina metlica u otro material resistente con dimensiones de acuerdo con las tablas A y B.

Si en vez de este resguardo se usan barandales y zoclos, el barandal debiera colocarse a no menos de 38 cms. y a no ms de 50 cms. de la llanta de la rueda. Debieran colocarse zoclos "standard" en todo volante, parte del cual se halle en una fosa
o que est a menos de 30 cms. del piso. Si es necesario el paso sobre los cojinetes o chumaceras, debiera instalarse un puente con barandal "standard" y zcalo. Los volantes con llanta lisa, de 1,50 m. o menos de dimetro son peligrosos y han causado graves lesiones. Tales volantes debieran estar resguardados con una cubierta completa (figura 34) o con resguardo de barandal. Independientemente del dimetro del volante, si cualquier porcin del mismo sobresale al piso de trabajo, esa porcin debiera quedar totalmente cubierta o circundada con un barandal.