M A R I O B E N Í T E ZR E N É T O RT

J U L I O J I M É N E ZA L B E RT O T I N A J E R O

R O B E RT O G A R Z APA B LO R O S A L E S

TEMAS DE ERGONOMÍA AMBIENTAL: VIBRACIÓN

DEFINICIÓN DE VIBRACIÓN

Se define como movimientos oscilatorios de un cuerpo alrededor de un punto de referencia. Se pueden producir por efecto del propio funcionamiento de una máquina o un equipo.

LAS VIBRACIONES CONTIENEN:• -Magnitud o aceleración medible en metro

por segundo al cuadrado (m/s2)    • -Frecuencia que se expresa en ciclos por

segundo (hertzios, Hz).• -Dirección: Las vibraciones pueden

producirse en tres direcciones lineales y tres rotacionales.

• -Duración: La respuesta humana a las vibraciones depende de la duración total de la exposición a las vibraciones.

EXISTEN DOS CLASES DE VIBRACIONES:

MANO-BRAZO

• son las vibraciones que entran en el cuerpo a través de las manos por estar en contacto con un objeto vibrante. Sucede cuando se agarran o empujan herramientas o piezas vibrantes con las manos o los dedos que tengan motor.

CUERPO COMPLETO

• Ocurren cuando el cuerpo está apoyado en una superficie vibrante.

• Las vibraciones de cuerpo completo se presentan en todas las formas de transporte y cuando se trabaja cerca de maquinaria industrial.

• Dependen mucho de la postura y cada individuo tiene un nivel diferente de sensibilidad.

Descripción y Funcionamiento de partes del cuerpo humano afectado por la vibración

OÍDO INTERNO

DESCRIPCIÓN: EL OÍDO INTERNO ES LA PARTE MÁS INTERNA DEL OÍDO, FORMADO POR LA CÓCLEA, EL ÓRGANO DEL EQUILIBRIO Y EL NERVIO AUDITIVO.CONTIENE EL ÓRGANO VESTIBULOCOCLEAR, QUE ES EL ENCARGADO DE CAPTAR EL SONIDO Y MANTENER EL EQUILIBRIO.

FUNCIONAMIENTO: UNA VEZ QUE LAS VIBRACIONES DEL TÍMPANO SE HAN TRANSMITIDO A LA VENTANA OVAL, LAS ONDAS SONORAS CONTINÚAN SU CAMINO HACIA EL OÍDO INTERNO.

EL OÍDO INTERNO ES UNA INTRINCADA ZONA DE TUBOS Y CONDUCTOS, CONOCIDO COMO LABERINTO. EN EL LABERINTO PUEDE ENCONTRARSE EL VESTÍBULO Y LA CÓCLEA. EN LA CÓCLEA O CARACOL, LAS ONDAS SONORAS SE TRANSFORMAN EN IMPULSOS ELÉCTRICOS QUE SE ENVÍAN AL CEREBRO. EL CEREBRO TRADUCE ESOS IMPULSOS EN SONIDOS QUE PODEMOS RECONOCER Y ENTENDER.

EL VESTÍBULO REGISTRA LOS MOVIMIENTOS DEL CUERPO, GARANTIZANDO ASÍ QUE PODAMOS MANTENER EL EQUILIBRIO.

SISTEMA VASCULAR

• Descripción: Consta de los vasos que transportan sangre y linfa a través del cuerpo. Las arterias y las venas transportan sangre a través del cuerpo, con la finalidad de suministrar oxígeno y nutrientes a los tejidos del cuerpo y eliminar los desechos de los tejidos.

VASOS LINFÁTICOS

• Los vasos linfáticos transportan líquido linfático (un líquido claro, incoloro que contiene agua y glóbulos blancos). El sistema linfático ayuda a proteger y a mantener el medio líquido del cuerpo, por medio de la filtración y el drenaje de la linfa de cada parte del cuerpo.

• Contribuye de manera principal a formar y activar el sistema inmunitario (las defensas del organismo).

• Controla la concentración de proteínas• Ayuda a eliminar microorganismos que están en el

cuerpo

• Los vasos del aparato circulatorio sanguíneo son:

1 Las arterias: vasos sanguíneos que transportan la sangre oxigenada desde el corazón hacia el resto del cuerpo.

2 Las venas: vasos sanguíneos que transportan la sangre del cuerpo de regreso al corazón.

3 Los vasos capilares: vasos sanguíneos diminutos que se encuentran entre las arterias y las venas, y que distribuyen la sangre rica en oxígeno por el cuerpo.

FUNCIONAMIENTO: LA SANGRE RECORRE EL APARATO CIRCULATORIO GRACIAS AL BOMBEADO QUE LA EXPULSA DESDE EL CORAZÓN.LA SANGRE QUE SALE DEL CORAZÓN POR LAS ARTERIAS ESTÁ SATURADA DE OXÍGENO. LAS ARTERIAS SE DIVIDEN EN RAMIFICACIONES CADA VEZ MÁS PEQUEÑAS PARA LLEVAR EL OXÍGENO Y OTROS NUTRIENTES A LAS CÉLULAS DE LOS TEJIDOS Y LOS ÓRGANOS DEL CUERPO. A MEDIDA QUE LA SANGRE SALE DE LOS CAPILARES, ES TRANSPORTADA POR LAS VENAS, QUE SON CADA VEZ MÁS GRANDES PARA PODER LLEVARLA DE REGRESO AL CORAZÓN.

UNIDADES DE MEDICION

• En el caso de la vibración, lo que se mide es la aceleración, la velocidad o el desplazamiento de la vibración. Quizás el parámetro mas usado es la aceleración y sus unidades son m/s2.

• Para simplificar las unidades, a veces se habla de decibelios de aceleración, de velocidad o de desplazamiento. Decibel (dB) es una unidad que también permite cuantificar amplitud vibración respecto a un valor de referencia. El decibel expresa la relación entre el valor medido y el valor de referencia en forma de cociente.

• Cuanto mayor es la aceleración de una vibración, mayor efecto contrario tiene a la salud o confort.

• (dB) = 20 log a (m/s2) / 10-6(m/s2)

APARATOS DE MEDICIÓN

MEDICIÓN DE VIBRACIONES

• La medición de vibración es el estudio de las oscilaciones mecánicas de un sistema dinámico, estas deben de buscar la finalidad de producir los datos necesarios para realizar una prueba de rango de vibraciones y oscilaciones.

•

¿QUÉ ES UNA OSCILACIÓN?

• -“Movimiento alternativo de un lado para otro de un cuerpo que está colgado o apoyado en un solo punto”

• -“Crecimiento y disminución alternativa de la intensidad de algunas manifestaciones o fenómenos”

PARÁMETROS

• La medición proporciona los siguientes parámetros:

• Aceleración de la vibración

• Velocidad de la vibración

• Variación de la vibración.

DIFERENCIAS

• Cabe destacar que la aceleración de la vibración y la velocidad de esta son muy diferentes, debido a que en la aceleración se define el inicio que toma la vibración y en la velocidad de la vibración se define la velocidad constante que lleva la vibración en la manifestación o en el fenómeno.

• Para encontrar el mejor aparato de medición de vibración o vibro metro se deben de conocer las características que contenga el aparato, ya que hay demasiados tipos en el mercado y se debe de encontrar el que más convenga.

• Conocemos el más común y uno de los más utilizados para la medición, este es el sismómetro. Este aparato tiene como función el medir los movimientos de la tierra y detecta las vibraciones de ella.

• En el ámbito industrial existen diferentes modelos con los cuales se trabajan en la maquinaria ya que toda ella se debe reconocer si se encuentra dentro de los límites permisibles.

• A continuación los siguientes modelos de aparatos de medición:

• Medidor de vibraciones PCE-VT 1000• Mide velocidad de vibración.• Gran rango de frecuencia.• Manejable• Uso sencillo y preciso

• Medidor de Vibraciones PCE-VT 2700• Mide frecuencia de vibración.• Fácil manejo• Vibrometro ideal para mediciones realizadas al

momento.

•  

• Medidor de Vibraciones PCE-VT 250• Es de los mas conocidos por su seguridad y

confiabilidad, ya que cuenta con la rápida detección de vibraciones en maquinas, piezas y también en instalaciones.

• Para indicar el esta del rango de las vibraciones se usan los colores rojo, amarillo y verde.

LIMITES PERMISIBLES

¿QUE SON?

• Estos se refieren a las condiciones del movimiento oscilante de la vibración a las que se supone todos los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente sin que le ocurran daños al trabajador.

¿TODO TIPO DE VIBRACIÓN ES NOCIVA?

• No, su efecto depende de su intensidad, frecuencia y tiempo de exposición.

• Los limites permisibles lo determinan.

CLASES DE VIBRACIONES

• Se dividen en dos grupos:• Vibraciones de mano brazo• Vibraciones de cuerpo completo.

NORMAS INTERNACIONALES

• Valores establecidos por la “ACGIH” Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales de los Estados Unidos, institución cuyos valores son adoptados de acuerdo con la Resolución 2400 de 1.979.

• Colombia adopto esos estándares.

• Cuando no hay norma especifica se aplican las tablas de la la norma ISO 2631 para cuerpo entero y 5349 para mano-brazo de acuerdo al eje X, Y o Z .

TABLA DE LA NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-024-STPS-2001

Tiempo total de vibracion diaria en horas

Valores cuadráticos medios dominantes de la

componente de las aceleraciones de frecuencia

ponderada que no deben excederse en

m/s^2

De 4 a 8 Hasta 4

De 2 a 4 Hasta 6

De 1 a 2 Hasta 8

Menor que 1 Hasta 12

VALORES DE CUERPO ENTERO

• Confort reducido• Capacidad reducida por fatiga• Limite de exposición

• Esta es la manera correcta de medir las vibraciones al cuerpo entero. Tomando como punto de referencia el corazón deberá ser medida en la dirección correcta de sistemas de coordenadas ortogonales.

• Eje Z: De los pies a la cabeza (vibración vertical).

• Eje X: De la espalda al pecho (vibración horizontal).

• Eje Y: Derecho a izquierda (vibración horizontal). 

M E D I C I Ó N D E V I B RAC I Ó N

ACELEROMETRO

¿QUÉ ES UN ACELERÓMETRO?

• Se emplea para medir vibraciones y oscilaciones en muchas máquinas e instalaciones, así como para el desarrollo de componentes o herramientas.

• Los acelerómetros son portátiles y sus valores medidos se pueden almacenar parcialmente.

PARÁMETROS QUE PROPORCIONA

• La medición proporciona los siguientes parámetros: • aceleración de la vibración • velocidad de vibración • variación de vibración. • De este modo se caracterizan las vibraciones con

precisión. Los acelerómetros son portátiles y sus valores medidos se pueden almacenar parcialmente. Los acelerómetros son una ayuda insustituible in situ para el profesional, puede realizar las mediciones exigentes en cada campo de la industria para poder resolver el problema técnico que exista.

TIPOS DE ACELERÓMETROS

• Acelerómetro mecánico. • Es el acelerómetro más simple. Se construye

uniendo una masa a un dinamómetro cuyo eje está en la misma dirección que la aceleración que se desea medir.

• Acelerómetro piezoeléctrico • El acelerómetro es uno de los transductores más

versátiles, siendo el más común el piezoeléctrico por compresión. Este se basa en que, cuando se comprime un retículo cristalino piezoeléctrico, se produce una carga eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.

TIPOS DE ACELERÓMETROS

• Acelerómetro piezoeléctrico de cuarzo. • Su uso es común en mantenimiento predictivo, donde

se emplea para detectar defectos en máquinas rotativas y alternativas, detectando por ejemplo, el mal estado de un rodamiento o cojinete en una etapa temprana antes de que se llegue a la avería. En bombas impulsoras de líquidos detectan los fenómenos de cavitación que pulsan a unas frecuencias características.

• Acelerómetros de efecto Hall. • Utilizan una masa sísmica donde se coloca un imán y

de un sensor de efecto Hall que detecta cambios en el campo magnético

FORMULAS

Los acelerómetros también están basados en la segunda ley de Newton que relaciona la fuerza con masa y aceleración. Esto implica que un sistema acelerado producirá una fuerza de acuerdo a la relación. La fuerza hace que el resorte en el acelerómetro (o materia elástica), se expanda o se comprima. Nótese que la aceleración ocurre solo en un sentido y por lo tanto para que el acelerómetro mida movimientos en un plano, se necesita duplicar el sistema en una dirección perpendicular a la original.

PROTECCIÓN ANTE LA VIBRACIÓN.

• Existen 2 formas de protegerse e intentar evitar la vibración.A través del diseño y a través de medidas preventivas individuales.

La diferencia está en que las de diseño tratan de eliminar o evitar la vibración de las maquinas, herramientas o estaciones de trabajo.

• En las medidas de protección individuales solo se pueden reducir las vibraciones que llegan al cuerpo y el daño que están producen, se enfoca en protección extra y en la forma que se trabaja.

DE DISEÑO• El uso sistemas de suspensión elásticos para

evitar la transmisión de vibraciones.

• análisis dinámico de análisis dinámico de equilibrado para compensar inercias cuando fuese necesario.

• determinación de velocidades críticas en ejes y árboles, acotando así la máxima velocidad de trabajo.

• diseño de dispositivos anti vibratorios en máquinas.

• Modificación de una maquina cambiando los puntos de anclaje o las uniones entre elementos móviles.

• Garantia del cumplimiento de las normas y disposiciones de seguridad en vigor.

• implementación de sistemas de diagnóstico y monitoreo de vibraciones.

• Mejora de las irregularidades de los terrenos laborales

MEDIDAS DE PROTECCION INDIVIDUAL

• Se reducirá de tiempo de exposición ante las vibraciones.

• Sistema de rotación de puestos laborales.

• Se implementaran pausas y/o descansos para que los trabajadores puedan reducir la fatiga y acumulación de vibraciones.

• Se revisaran las maquinas y herramientas que provoquen vibraciones por mal funcionamiento para reparación y renovación.

• Se implementara el uso de protección individual como lo son, cascos, guantes anti vibración y botas.

• Además de esto se debe capacitar al personal para el uso adecuado y posturas correctas para cada herramienta.

REGLAMENTACIÓN STPS

• El 15 de marzo de 1994, fue publicada en el Diario Oficial de la Federación la Norma Oficial Mexicana NOM-024-STPS-1993, Relativa a las condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se generen vibraciones. Sin embargo esta norma fue modificada el 15 de Octubre de 2001 y se creo NOM-024-STPS-2001, VIBRACIONES-CONDICIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS CENTROS DE TRABAJO.

• Que tiene como objetivo establecer los límites máximos permisibles de exposición y las condiciones mínimas de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se generen vibraciones que, por sus características y tiempo de exposición, sean capaces de alterar la salud de los trabajadores. Esta norma rige en todo el territorio nacional y aplica en todos aquellos centros de trabajo en donde por las características de operación de la maquinaria y equipo, se generen vibraciones que afecten a los trabajadores en cuerpo entero o en extremidades superiores.

• Principalmente esta norma establece que

ENFERMEDADES LABORALES

• La exposición regular a las vibraciones puede generar lesiones permanentes en las manos y antebrazos.

• Las lesiones pueden incluir los daños siguientes.

DAÑO A SISTEMA CIRCULATORIO

• Síndrome del dedo blanco• El primer síntoma es un ataque ocasional cuando

las yemas de los dedos se ponen blancas. Los dedos pueden entumecerse y adquirir la sensación de “piquetes de clavos y agujas”.

DAÑO AL SISTEMA NERVIOSO SENSORIAL

• El daño en los nervios significa que la sensibilidad en el tacto y la temperatura se han reducido lo que puede producir un entumecimiento y hormigueo permanente de las partes del cuerpo expuestas y afectadas.

DAÑO EN LOS MÚSCULOS, HUESOS Y ARTICULACIONES

• Puede percibir disminución en la fuerza de sus manos y dolor en las muñecas y antebrazos.

O TAMBIÉN PUEDEN PRESENTARSE LESIONES DEPENDIENDO DE LA FRECUENCIA DE LAS VIBRACIONES.

MUY BAJA FRECUENCIA (< 1 HZ)

• Estimulación del laberinto del oído interno.• Daños al sistema nervioso central• Mareos y vómitos (mareo del viajero)

BAJA FRECUENCIA (1 A 20 HZ)

• Lumbalgias, hernias y pinzamientos discales.• Alteración del equilibrio y variación del ritmo

cerebral.• Trastorno de visión por resonancia.

ALTA FRECUENCIA (20 A 1.000 HZ)

• Trastornos osteo-articulares como artrosis hiperostosante del codo.

• Lesiones de muñeca: malacia del semilunar u osteonecrosis de escafoides carpiano.

• Calambres, trastornos de la sensibilidad.• Crisis del tipo de dedos muertos llamado

síndrome de Raynaud.• Aumento de enfermedades estomacales.

CASO REAL DE VIBRACION

NOTICIA

• El diario inglés publicó un articulo sobre la

Enfermedad del dedo blanco. “es una de las enfermedades industriales mas comunes  registrados en el Reino Unido hoy. Se estima que más de 3000 personas al año hacen que las nuevas solicitudes de beneficios por incapacidad industrial lesiones basadas en el síndrome de Vibración de la mano del brazo “

• “Los dedos blancos, también conocidos como "dedo muerto", es causado por el uso prolongado y excesivo de vibración de herramientas de mano en el lugar de trabajo “

• “ La enfermedad puede progresar con la aparición de manchas blancas en la punta de los dedos, que pueden extenderse a toda la mano, e incluso necesaria la amputación de los dedos, en casos extremos”

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• Dedos blancos comúnmente afecta a los trabajadores en industrias como la minería, la silvicultura, el mantenimiento de carreteras, construcción e ingeniería.

• Reclamando indemnización por las vibraciones del dedo blanco

• Los trabajadores piden la indemnización por las lesiones causadas

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