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Vibraciones: Criterios para la Evaluacin

Fecha de Publicación: 8/6/2015

En este capitulo se abordara que pautas ha de considerarse la para la evaluacin de las vibraciones, como determinar en que situaciones debera realizarse la evaluacin, que criterios adoptar para la medicin y en basarse para realizar el anlisis de las mismas.

1.1.- Determinacin y evaluacin de riesgos

El empleador deber realizar una evaluacin en caso de de que existan actividades procesos donde se generen vibraciones. La medicin de los niveles de vibraciones mecnicas a que estn expuestos los trabajadores, se realizar en nuestro pas en base a lo dispuesto en la Ley 19.578, Dec. 351/79 ANEXO V, Capitulo 13 Acstica.

Para evaluar el nivel de exposicin a la vibracin mecnica, podr recurrirse a la observacin de los mtodos de trabajo concretos y remitirse a la informacin apropiada sobre la magnitud probable de la vibracin del equipo o del tipo de equipo utilizado en las condiciones concretas de utilizacin, incluida la informacin facilitada por el fabricante. Esta operacin es diferente de la medicin, que precisa del uso de aparatos especficos y de una metodologa adecuada.

El empresario deber justificar, en su caso, que la naturaleza y el alcance de los riesgos relacionados con las vibraciones mecnicas hacen innecesaria una evaluacin ms detallada de estos.

La evaluacin y la medicin mencionadas sern realizadas por personal que cuente con la con la especialidad.
Los datos obtenidos de la evaluacin y/o de la medicin del nivel de exposicin a las vibraciones mecnicas se conservarn de manera que permita su consulta posterior.

Se deber considerar los efectos que estas puedan provocar a la salud y la seguridad de los trabajadores especialmente sensibles expuestos al riesgo, incluidas las trabajadoras embarazadas.

A tener en cuenta principalmente todos los trabajadores que trabajan con equipos o en procesos donde puedan generarse vibraciones.

Se deber solicitar informacin a los fabricantes del equipo de trabajo las caractersticas de las mismas y que niveles de vibraciones generan las estas.
La informacin apropiada derivada de la vigilancia de la salud de los trabajadores incluida la informacin cientfico-tcnica publicada, en la medida en que sea posible.

En funcin de los resultados de la evaluacin, el empleador deber determinar las medidas que deban adoptarse con motivo de eliminar o minimizar fuentes de generacin de las vibraciones, siempre optando en la medida que sea posible en primera instancia la eliminacin de la fuente, o aislacin de la misma.

1.2.- Anlisis de las vibraciones

El objetivo del anlisis de vibraciones es poder tener el mximo de informacin relevante que ella posee. Para esto existen diferentes tcnicas de anlisis tanto en el dominio tiempo, como en el dominio frecuencia, las cuales tienen sus propias ventajas para algunas aplicaciones en particular. A continuacin se presenta algunas de las tcnicas ms utilizadas en la inspeccin de equipos mquinas que generan vibraciones:

Anlisis espectral.

La esencia del anlisis espectral es descomponer la seal vibratoria en el dominio del tiempo en sus componentes espectrales en frecuencia. Esto permite, en el caso de las mquinas, correlacionar las vibraciones medidas generalmente en sus descansos, con las fuerzas que actan dentro de ella.
Anlisis de la forma de onda.
El anlisis de la forma de la vibracin en el tiempo a veces puede proveer informacin complementaria al anlisis espectral. Este anlisis es adecuado para reconocer los siguientes tipos de problemas:

  • Impactos
  • Rozamientos intermitentes
  • Modulaciones en amplitud y frecuencias
  • Transcendentes
  • Cortes


Anlisis de fase de vibraciones.

Se puede definir la diferencia de fase entre dos vibraciones de igual frecuencia como la diferencia en tiempo o en grados con que ellas llegan a sus valores mximos, mnimos o cero. El anlisis de diferencias de fase a la velocidad de giro de la mquina entre las vibraciones horizontal y vertical o entre las vibraciones axiales de los diferentes descansos del sistema motor-mquina, permite determinar los movimientos relativos entre ellos, y diferenciar entre problemas que generan vibraciones, los cuales pueden ser:
Desbalanceamiento, desalineamiento, eje doblado, resonancia, poleas excntricas o desalineadas del equipo en cuestin.

1.3.- Anlisis de las fracuencias

La incidencia de una vibracin no est dada solamente por el valor pico de la velocidad de la vibracin, sino tambin por la frecuencia de la misma. La peor situacin se producira cuando la frecuencia de la onda que va a excitar una determinado rgano del cuerpo humano es igual a la frecuencia, o a una de las frecuencias de resonancia. En este caso se produce la mxima absorcin de energa en el cuerpo y hay mayor probabilidad de que se puedan causar daos a la parte del cuerpo afectada.

Para evitar los problemas de resonancia, es muy importante determinar claramente cules son las frecuencias que participan en el tren de onda generado por la vibracin. Este tren de ondas puede contener frecuencias diferentes y, de hecho, cualquier tren de ondas se le puede asimilar a la suma de una serie de armnicos de diferentes frecuencias. Para calcular cuales son las frecuencias que ms dominan en un tren de ondas, uno de los mtodos que se aplica habitualmente es el hallar el espectro de frecuencias del mismo con el procedimiento. Teniendo el espectrograma de las vibraciones es ms sencillo determinar que frecuencias tienen mayor amplitud, y de esta manera podr determinarse las componentes fundamentales que podran afectar al cuerpo segn el tiempo de exposicin

1.4.- Criterios para la medicin

Cuando se realice el monitoreo se deber tener en cuenta varios factores que hacen a la medicin, deber considerarse que el mejor monitoreo es el que se realiza toda la jornada laboral, pero en la mayora de los casos esto influye demasiado en los costos del monitoreo, por lo tanto se realiza la medicin en un tiempo representativote de la jornada laboral, a tener en cuenta el tiempo total de exposicin en toda la jornada, se deber tener en cuenta los tiempos muertos, de descanso, y considerarse la condicin ms desfavorable, es decir tener en cuenta las actividades en las que las vibraciones sean mas notorias, como puede ser la velocidad de conduccin del equipo, estado del suelo, etc.

Con respecto al equipo de medicin, el mismo debe encontrarse calibrado con una periodicidad mxima de un ao, la misma puede realizarse de la siguiente manera. Puede realizarse la calibracin del conjunto, es decir los acelermetros y el dataloger (equipo de monitoreo) juntos, o bien y mas recomendable, la calibracin de los acelermetros por un lado y luego en conjunto con el dataloger. Por su puesto la segunda opcin sera la mas conveniente y por consiguiente ms costosa. En nuestro pas este tipo de calibraciones los realiza el laboratorio de calibracin del INTI.

Con respecto al posicionamiento a la ubicacin de transductores a continuacin se describe como se debe realizar de manera correcta su colocacin.

1.4.1.- Transductor-Posicin y montaje

Transductor.

El transductor consiste bsicamente en un piezoelctrico que en la actualidad puede medir en los tres ejes X, Y y Z, el mismo realiza determinaciones de la aceleracin cuya unidad se expresa en m/s2, en g=9,8 m/s2. Este dispositivo entrega seales elctricas proporcionales a la aceleracin que son sometidos, tambin son llamados acelermetros, como se coment anteriormente generalmente son piezoelctricos, los cuales son considerados muy confiables, pequeos y livianos y tienen muy buenas respuestas hasta en altas frecuencias, por ej. Hasta las 50 Khz.
En la siguiente figura se muestra bsicamente la estructura del acelermetro.

Vibraciones

Cuando el acelermetro se fija sobre un objeto que vibra, el movimiento del objeto produce una reaccin inercial de la masa ssmica colocada sobre el elemento cristal o piezoelctrico. El elemento cristal se carga en funcin de la fuerza y de la aceleracin ejercida en la vibracin, este acta como un capacitor. Las variaciones de carga que aparecen se traducen como variaciones de tensin, y son recogidas por el equipo de monitoreo llamado comnmente dataloger, el cual procesa las seales elctricas y las transforma en aceleraciones con unidades principalmente en m/s2.


Posicionamiento y montaje del acelermetro.


La ubicacin y el mtodo montaje del acelermetro en la medicin es de vital importancia. Teniendo en cuenta que la vibraciones en el ser humano deben ser evaluadas en los tres ejes ortogonales, se deber tener en cuenta el posicionamiento del acelermetro en base a la posicin del operador en el equipo a evaluar.
El acelermetro debe ser fijado de firmemente con tornillos o con un soporte del tipo magntico que generalmente lo provee el fabricante. En e caso del las vibraciones de cuerpo entero el mismo se coloca dentro de una almohadilla que se coloca bajo las nalgas del operador y sobre el asiento del equipo a evaluar.
En el caso de las vibraciones de mano-brazo se utilizan acelermetros pequeos y livianos que son montados en empuaduras, manoplas, o aditamentos colocados al equipo a evaluar.

Posicionamiento y montaje del acelermetro