Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

68

Transcript of Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Page 1: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones
Page 2: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Elaboración Técnica: Miguel Ángel García Muro

Alfredo Gómez Espinosa

M. Ángeles Sanz García

Clara Savirón Sánchez

María Carmen Valiente Alcober

Colaboradores: Héctor Guerrero Padrón y Susana Martín Barbero

Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)

Revisado por: Manuel Doblaré Castellano

Catedrático de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras. Departamento de Ingeniería Mecánica. Universidad de Zaragoza

AGRADECIMIENTOS

Círculo de Innovación en Microsistemas y Nanotecnología

Fundación para el Conocimiento Madri+d

Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo

Zaragoza

Junio de 2005

2

Page 3: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

ÍNDICE 1 OBJETO Y ALCANCE................................................................................... 5

2 MOTIVACIÓN................................................................................................. 5

3 METODOLOGÍA DE LA VIGILANCIA TECNOLÓGICA................................ 6

4 NORMATIVA.................................................................................................. 8 4.1 Vibraciones, salud y seguridad de los trabajadores ..........................................8 4.2 La Directiva de máquinas (98/37/CE) ...................................................................9 4.3 La Directiva 2002/44/CE sobre vibraciones.......................................................10 5 EFECTOS DE LAS VIBRACIONES SOBRE LA SALUD DE LOS TRABAJADORES.................................................................................................... 12

6 VIBRACIONES GENERADAS POR LA MAQUINARIA .............................. 16 6.1 Máquinas generadoras de vibraciones en el sistema “mano–brazo” ............17 6.2 Máquinas generadoras de vibraciones en el “cuerpo-entero”........................18 6.3 Valoración de los niveles de vibración de la maquinaria.................................19 7 TENDENCIAS TECNOLÓGICAS................................................................. 21 7.1 Descripción de la problemática..........................................................................21 7.2 Selección de la información ...............................................................................22

7.2.1 Referencias científicas ....................................................................................22 7.2.2 Proyectos de I+D.............................................................................................22 7.2.3 Patentes ..........................................................................................................23

7.3 Descripción de las tendencias tecnológicas para la reducción de vibraciones ...............................................................................................................................24

7.3.1 Aisladores de vibración adaptativos................................................................24 7.3.2 Control activo de vibraciones ..........................................................................27 7.3.3 Control remoto.................................................................................................28

7.4 Tendencias tecnológicas en metrología de vibraciones..................................29 7.5 Organización y análisis de la información ........................................................31 8 CONCLUSIONES......................................................................................... 38 8.1 Conclusiones generales......................................................................................38 8.2 Conclusiones sobre aspectos científico-tecnológicos....................................38

3

Page 4: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

ANEXOS (Relación de datos y documentos relativos al Estudio “Nuevas Tendencias Tecnológicas para reducir las vibraciones transmitidas a los trabajadores por la maquinaria de Obras

Públicas y Construcción”)

A. Información de bases de datos de referencias científicas

B. Referencias científicas

C. Información de bases de datos de proyectos

D. Proyectos de investigación

E. Bases de datos de patentes

F. Patentes

G. Documentos de interés

H. Normativa

I. Estrategia de búsqueda

Junto al informe impreso se adjunta un CD con información adicional. Esta información es complementaria de la incluida en el propio informe y permite al lector profundizar en los temas tratados. El acceso a la misma se realiza a través de hipervínculos insertados en el propio informe (que se incluye asimismo en el CD en formato electrónico pdf) y en sus anexos.

En el informe impreso, aparte del cuerpo principal, los anexos en papel recogen un anticipo de la información contenida en el CD adjunto.

Información obtenida hasta abril de 2005.

4

Page 5: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

1 Objeto y Alcance El presente Informe de Vigilancia Tecnológica, realizado para la Asociación Española de

Fabricantes Exportadores de Maquinaria para Construcción, Obras Públicas y Minería, ha sido elaborado por el Instituto Tecnológico de Aragón.

El objeto de este estudio es presentar la información recopilada de diversas fuentes, una vez tratada y analizada, sobre las Nuevas Tendencias Tecnológicas para reducir las vibraciones transmitidas a los trabajadores por la maquinaria de Obras Públicas y Construcción.

Con el estudio se pretende además abrir el debate en torno a la adopción de nuevas tecnologías para reducir los efectos de las vibraciones sobre los trabajadores, con el fin de mejorar la competitividad de nuestra industria.

2 Motivación El estudio ha sido motivado por la inminente transposición de la Directiva 2002/44/CE

DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 25 de junio de 2002 sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos - vibraciones (decimosexta Directiva específica con arreglo al apartado 1 del artículo 16 de la Directiva 89/391/CEE), que marca las medidas a adoptar para proteger a los trabajadores de los riesgos para su seguridad y salud que puedan originarse por la exposición a vibraciones mecánicas.

Por otra parte existen evidencias científicas que ponen de manifiesto que la utilización de distintos tipos de maquinaria puede originar en los trabajadores un síndrome vibracional que lleva asociados diversos problemas osteomusculares, neurológicos y vasculares.

Sin duda, los empresarios que se adapten al progreso técnico y a los conocimientos técnicos en materia de riesgos derivados de la exposición a las vibraciones, mejorando la protección de la seguridad y salud de los trabajadores, adquirirán una ventaja competitiva, así como un conocimiento de las tecnologías más avanzadas en este campo.

5

Page 6: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

3 Metodología de la Vigilancia Tecnológica Se puede definir Vigilancia Tecnológica como el proceso organizado, selectivo y

permanente de captar información del exterior y de la propia organización sobre ciencia y tecnología, seleccionarla, analizarla, difundirla y comunicarla, y convertirla en conocimiento para tomar decisiones con menor riesgo y poder anticiparse a los cambios.

Un objetivo del ITA en los informes de Vigilancia tecnológica es que no sólo se recoja información de interés para el cliente, sino que también se detalle el procedimiento seguido para su localización y selección. La metodología que se expone puede aprovecharse en un futuro utilizando las fuentes de información y la estrategia de búsqueda empleada. Con esta metodología se puede repetir el proceso en un futuro y continuar con las actividades de Vigilancia Tecnológica.

Para garantizar el éxito de cualquier proceso de vigilancia tecnológica es determinante partir de unas buenas condiciones iniciales. El cliente debe tener muy claras sus motivaciones a la hora de plantear y definir el problema. Una vez identificadas y analizadas las necesidades se acude a unas fuentes u otras en función de la problemática tratada y del nivel de profundidad requerido.

Normalmente las fuentes de información estructuradas se pueden sintetizar en referencias científicas (artículos, actas de congresos...), información técnica (patentes...), información científico-técnica (proyectos...), información tecnológica (productos, empresas...) y la información de la propia organización. La cobertura temática y el coste de acceso serán valorados en la elección de las fuentes.

SELECCIONAR FUENTES

INFORMACIÓN

SELECCIONAR INFORMACIÓN

DESARROLLAR ESTRATEGIA DE

BÚSQUEDA

OBTENER INFORMACIÓN

ANALIZAR Y PROCESAR

INFORMACIÓN

ORGANIZAR INFORMACIÓN

CLI

EN

TEC

LIEN

TEC

LIE

NTE

Def

inic

ión

del p

robl

ema

CLIEN

TEC

LIENTE

CLIEN

TETom

a de decisión

EXPERTOSEXPERTOS

VALIDAR INFORMACIÓNPRODUCTO

Informe VTAlertaBoletín

PRODUCTOInforme VT

AlertaBoletín

PublicacionesProyectosPatentes

WEB

IDENTIFICAR Y ANALIZAR

NECESIDADES

PROCESO DE LA VIGILANCIA TECNOLÓGICAPROCESO DE LA VIGILANCIA TECNOLÓGICA

CONCLUSIONES

Información de la organización

6

Page 7: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Desarrollar la estrategia de búsqueda implica “entender un mínimo sobre la materia”. El proceso de búsqueda se basa en aproximaciones sucesivas. Las palabras clave suelen ser el punto de partida de cualquier búsqueda.

La selección de la información es el paso crítico dentro del proceso, ya que las acciones que se realicen con posterioridad están basadas en que la información obtenida es correcta. De toda la información seleccionada sólo una parte es de utilidad.

Organizar la información es ideal para poder acceder a ella en el menor tiempo posible. Una presentación mediante tablas facilita el análisis y la identificación. Una vez que se dispone de un gran volumen de información para ser analizada hay que tratar de sintetizar los resultados obtenidos de las distintas fuentes para luego fusionarlos.

Un proceso de vigilancia tecnológica no está finalizado hasta que no lo valida un experto, es decir, aquella persona con conocimiento práctico o experiencia en un determinado campo, adquirido por el uso o ejercicio en la materia durante un largo tiempo. Con la ayuda del experto, se darán una serie de conclusiones que son extraídas del conocimiento científico y de la propia información seleccionada en el proceso.

Finalmente, debe ser el cliente el que saque sus propias deducciones, el que mejor vislumbre sus posibilidades empresariales frente a la información que ha recibido y como fin último de la Vigilancia Tecnológica tome las decisiones con menor riesgo y pueda anticiparse a los cambios.

7

Page 8: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

4 Normativa

4.1 Vibraciones, salud y seguridad de los trabajadores

Los aspectos normativos relacionados con la salud y seguridad abarcan desde la problemática estrictamente técnica, hasta diversos tipos de efectos humanos y sociales.

La seguridad laboral para proteger a las personas profesionalmente expuestas a diversos riesgos tiene en Europa como vértice legislativo la Directiva Marco 89/391/CEE sobre seguridad y salud en el trabajo, transpuesta al derecho español por la Ley 31/1995 de Prevención de Riesgos Laborales.

La seguridad individual del público asociada a la comercialización de productos y servicios industriales en el ámbito europeo del Mercado Interior se implanta gracias a las directivas comunitarias de Nuevo Enfoque, el marcado CE y a las campañas de control de productos industriales. Para completar el tratamiento de la salud y seguridad de los trabajadores en el ámbito comunitario, la protección de los trabajadores, los consumidores y la población en el ámbito europeo se regula según la Directiva 2001/95/CE sobre la seguridad general de los productos, transpuesta a la legislación nacional por el Real Decreto 1801/2003.

Nuevo enfoque en materia de

armonización técnica y de

normalización

Evaluación de la conformidad y documentación técnica

Declaración de conformidad

Vigilancia de mercado

Marcado CE

En el siguiente gráfico se puede apreciar el tratamiento de la salud y seguridad de los trabajadores en el ámbito comunitario:

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESSALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORES

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESEN EL TRA89/391/CEE

BAJO

........

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESEN EL TRABAJO

........

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES

89/391/CEE

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES MERCADO INTERIORMERCADO INTERIOR

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES,

CONSUMIDORES Y POBLACIÓN

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES,

CONSUMIDORES Y POBLACIÓN

MÁQUINAS, PRODUCTOS Y APARATOS........

MÁQUINAS, PRODUCTOS Y APARATOS........

SEGURIDAD GENERAL DE UCTOS

........

LOS PROD2001/95/CE

SEGURIDAD GENERAL DE LOS PRODUCTOS

........

SICOS – VIBRACIÓN

........

2001/95/CE

AGENTES FÍ2002/44/CE

AGENTES FÍSICOS – VIBRACIÓN

........

D DE MÁQUINAS

........

2002/44/CESEGURIDA98/37/CE

SEGURIDAD DE MÁQUINAS

........98/37/CE

Ley 31/95

RD ...

RD 1801/2003

RD 1435/92

8

Page 9: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

En el artículo 137 del Tratado CE, la Comunidad se compromete a promover la mejora del medio de trabajo mediante la armonización de las condiciones destinadas a proteger la seguridad y la salud de los trabajadores. Ello se realiza mediante la adopción de disposiciones mínimas, lo cual permite a los Estados miembros que lo deseen introducir un nivel de seguridad más elevado.

4.2 La Directiva de máquinas (98/37/CE)

La Directiva 98/37/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 22 junio de 1998 relativa a la aproximación de legislaciones de los Estados miembros sobre máquinas, establece los requisitos esenciales de seguridad y de salud correspondientes y describe los riesgos debidos, entre otros, a las vibraciones, de tal forma que la máquina estará diseñada y fabricada para que los riesgos que resulten de las vibraciones que ella produzca se reduzcan al nivel más bajo posible, teniendo en cuenta el progreso técnico y la disponibilidad de medios de reducción de las vibraciones, especialmente en su fuente.

En el Manual de instrucciones de las Máquinas Portátiles que se lleven y/o guíen manualmente se deberá indicar el valor cuadrático medio ponderado en frecuencia de la aceleración a la que se vean expuestos los miembros superiores, cuando exceda de 2,5 m/s², definida por las normas de prueba adecuadas. Cuando la aceleración no exceda de 2,5 m/s², se deberá mencionar este particular. A falta de normas de prueba aplicables, el fabricante indicará los métodos de medición utilizados y en qué condiciones se realizaron las mediciones.

El manual de instrucciones deberá incluir los requisitos esenciales de seguridad y de salud para paliar los riesgos especiales debidos a la Movilidad de las Máquinas. Sobre las vibraciones generadas por la máquina deberá constar, bien el valor real, bien un valor establecido a partir de la medida efectuada en una máquina idéntica:

- el valor cuadrático medio ponderado en frecuencia de la aceleración a la que se vean expuestos los miembros superiores, cuando exceda de 2,5 m/s²; cuando la aceleración no exceda de 2,5 m/s², se deberá mencionar este particular.

- el valor cuadrático medio ponderado en frecuencia de la aceleración a la que se vea expuesto el cuerpo (en pie o asiento) cuando exceda de 0,5 m/s²; cuando la aceleración no exceda de 0,5 m/s², se deberá mencionar este particular.

www.europa.eu.int/comm/enterprise/

9

Page 10: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Cuando no se apliquen las normas armonizadas, los datos relativos a las vibraciones deberán medirse utilizando el código de medición más apropiado que se adapte a la máquina. El fabricante indicará las condiciones de funcionamiento de las máquina durante las mediciones y los métodos utilizados para dichas mediciones.

Esta Directiva está transpuesta en España mediante el Real Decreto 1435/1992, modificado por el Real Decreto 56/1995.

4.3 La Directiva 2002/44/CE sobre vibraciones

La Directiva 2002/44/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de junio de 2002 sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (vibraciones), establece disposiciones mínimas, lo que permite a los Estados miembros la posibilidad de mantener o adoptar disposiciones más favorables para la protección de los trabajadores, en particular el establecimiento de valores inferiores para el valor diario que da lugar a una acción o el valor límite de exposición diaria a las vibraciones.

Las disposiciones de la Directiva se aplicarán a las actividades en las que los trabajadores estén o puedan estar expuestos a riesgos derivados de vibraciones mecánicas como consecuencia de su trabajo.

A efectos de esta directiva se entiende por:

«vibración transmitida al sistema mano-brazo»: la vibración mecánica que, cuando se transmite al sistema humano de mano y brazo, supone riesgos para la salud y la seguridad de los trabajadores, en particular problemas vasculares, de huesos o de articulaciones, nerviosos o musculares.

«vibración transmitida al cuerpo entero»: la vibración mecánica que, cuando se transmite a todo el cuerpo, conlleva riesgos para la salud y la seguridad de los trabajadores, en particular, lumbalgias y lesiones de la columna vertebral.

Los valores límite de exposición y valores de exposición que dan lugar a una acción son:

Sistema de coordenadas basicéntrico para la medición de las vibraciones

transmitidas a las manos. Fuente: Enciclopedia de salud y

seguridad en el trabajo

10

Page 11: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Para la vibración transmitida al sistema mano-brazo:

a) el valor límite de exposición diaria normalizado para un período de referencia de 8 horas se fija en 5 m/s2;

b) el valor de exposición diaria normalizado para un período de referencia de 8 horas que da lugar a una acción se fija en 2,5 m/s2. La exposición del trabajador a la vibración transmitida al sistema mano-brazo se evaluará o medirá con arreglo a lo dispuesto en el punto 1 de la parte A del anexo de la Directiva.

Para la vibración transmitida al cuerpo entero:

a) el valor límite de exposición diaria normalizado para un período de referencia de 8 horas se fija en 1,15 m/s2, o bien, según prefiera el Estado miembro, en un valor de dosis de vibraciones de 21 m/s1,75;

b) el valor de exposición diaria normalizado para un período de referencia de 8 horas que da lugar a una acción se fija en 0,5 m/s2, o bien, según prefiera el Estado miembro, a un valor de dosis de vibraciones de 9,1 m/ s1,75. La exposición del trabajador a la vibración transmitida al cuerpo entero se evaluará o medirá con arreglo a lo dispuesto en el punto 1 de la parte B del anexo de la Directiva.

En cumplimiento de las obligaciones previstas en el apartado 3 del artículo 6 y en el apartado 1 del artículo 9 de la Directiva 89/391/CEE, el empresario deberá realizar una evaluación y, en caso necesario, la medición, de los niveles de vibraciones mecánicas a que estén expuestos los trabajadores. La medición deberá efectuarse de conformidad con el punto 2 de la parte A o el punto 2 de la parte B del anexo de la Directiva, según proceda.

El periodo transitorio es de máximo 5 años a partir de 6 de julio de 2005.

Los Estados miembros adoptarán las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas necesarias para dar cumplimiento a lo dispuesto en la presente Directiva a más tardar el 6 de julio de 2005.

En los Anexos de este informe incluidos en el CD se pueden encontrar la Directiva 2002/44/CE, la Directiva 98/37/CE, la legislación europea y española sobre seguridad y salud y un listado de normas internacionales y españolas sobre vibraciones.

Ejes para medir exposiciones a la vibración en personas sentadas.

Fuente: Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo

11

Page 12: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

5 Efectos de las vibraciones sobre la salud de los trabajadores

La exposición a vibraciones mecánicas puede ser una de las causas de diferentes desórdenes músculo-esqueléticos que se relacionan con el trabajo y, para el reconocimiento de este peligro, es necesario entender los efectos que las vibraciones causan en la salud.

Como se ha indicado en el apartado anterior, un trabajador puede estar sometido a vibraciones que, en función del modo de transmisión de las mismas, podemos dividir en dos tipos:

a) Vibraciones “mano-brazo”: aquellas que se transmiten a la mano de los trabajadores a través de procesos o herramientas mecánicas, y que pueden producir una serie de efectos sobre los miembros superiores.

Desde 1983 los síntomas y signos causados por la vibración mano-brazo son resumidos como síndrome de vibración de la mano y brazo (HAVS Hand-Arm Vibration Syndrome que también se conoce como “dedo entumecido”, “dedo muerto” (VWF) o Síndrome de Raynaud). El síndrome consta de tres componentes principales: vascular, neurológico y músculo-esquelético. La vibración de las herramientas puede dañar los vasos sanguíneos en las manos y dedos lo que produce, finalmente, lesiones en la piel, nervios y músculos.

b) Vibraciones de “cuerpo-entero” (WBV- Whole-Body Vibration): aquellas que se transmiten desde una fuente vibrante a todo el cuerpo.

Una exposición interna y prolongada a vibraciones de cuerpo entero produce un incremento de los riesgos de la salud del trabajador y puede tener efectos variados debido a que la vibración alcanza a distintos órganos. Entre los efectos que se atribuyen se encuentran, frecuentemente, los asociados a traumatismos en la columna vertebral, aunque normalmente las vibraciones no son el único agente causal. También se atribuyen a las vibraciones efectos tales como dolores abdominales y digestivos, problemas de equilibrio, dolores de cabeza, trastornos visuales, falta de sueño y síntomas similares.

Finalmente, las dos formas de vibración pueden llevar a desórdenes músculo-esqueléticos relacionados con el trabajo (WMSD’s), que incluyen un grupo de condiciones que involucran a los nervios, tendones, músculos, y estructuras de apoyo como los discos intervertebrales.

A medida que aumenta la duración y la intensidad de la vibración, se supone que aumentan los riesgos, mientras que los periodos de descanso los reducen.

Imagen de “dedos-blancos” Fuente: www.whitefinger.co.uk

12

Page 13: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

En el Anexo G, documentos de interés, se puede encontrar información adicional de los efectos de las vibraciones en la salud.

Para conocer la situación de las investigaciones realizadas en estas áreas se ha buscado la información referente a vibración y salud en distintas bases de datos de publicaciones científicas y de proyectos y se han analizado los resúmenes obtenidos.

Las bases de datos consultadas en la búsqueda han sido Science Direct y Current Contents. En los Anexos A y B se introducen brevemente las bases de datos consultadas y una referencia como ejemplo. La búsqueda de proyectos de Investigación y Desarrollo se ha realizado en la base de datos CORDIS (Community Research & Development Information Service Europeo) y HSE (Health and Safety Executive, de Reino Unido). En los Anexos C y D se introducen brevemente las bases de datos consultadas y un ejemplo del listado de proyectos.

La tabla presenta los resultados encontrados:

Artículos científicos Proyectos de investigación Bases de Datos ScienceDirect Current

Contents Cordis HSE

Resultados 213 301 7 14

Resumen de artículos científicos y proyectos en los que se relaciona vibración y salud.

El siguiente gráfico muestra el análisis de los 301 artículos científicos publicados en Current Contents donde se observa que existe un incremento en el número de publicaciones en los últimos años, desde 1997 hasta finales de marzo de 2005, siendo quizás la DIRECTIVA el factor determinante.

Artículos Científicos (1997- Marzo 2005)

66

19

46473736

1925

6

0

20

40

60

80

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Fuente: Current Contents

NºA

rtíc

ulos

La distribución por países de estos artículos se presenta en la siguiente figura. De la representación es destacable que Europa cuente con el 47% de estos trabajos y que el mayor porcentaje corresponda a Reino Unido.

13

Page 14: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Artículos científicos por países (%)

USA-Canadá43%

Otros5%

Resto de Europa31%

Japón5%

Fuente: Current Contents

Reino Reino 16%

Distribución de porcentajes de artículos científicos por países

En CORDIS se han encontrado siete proyectos relevantes desde 1991. HSE ha financiado 14 proyectos de investigación desde 2001 relacionados con estudios de vibración, de los que 5, finalizados entre 2003 y 2004, se incluían dentro del bloque estratégico “Desórdenes músculo-esqueléticos” y para los que se ha destinado un total de 273.590 £.

En el CD adjunto se encuentra un listado con las referencias completas y los resúmenes de los artículos científicos más relevantes, así como de los datos referentes a los proyectos.

En España, el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo (Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales) ha elaborado una Guía técnica, de carácter no vinculante, para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a las obras de construcción. Esta Guía se mantiene actualizada y hace referencia a las vibraciones en su Anexo 4 punto 7.A – “Disposiciones mínimas de seguridad y de salud que deberán aplicarse en las obras. Exposiciones a riesgos particulares”. Ver Anexo G.

14

Page 15: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

A continuación se presenta un listado de instituciones de distinto ámbito involucradas en las implicaciones entre vibración y salud:

Institución Siglas Ámbito Web

World Health Organization WHO Internacional www.who.int

Canada’s National Occupational Health and Safety Resource CCOH Canadá www.ccohs.ca

Occupational Safety and Health Administration OSHA USA www.osha.gov

Agencia Europea para la Seguridad y Salud en el Trabajo OSHA Europa www.osha.eu.int

Health and Safety Executive HSE Reino Unido www.hse.gov.uk

Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional INSHT España www.mtas.es/insht/

15

Page 16: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

6 Vibraciones generadas por la maquinaria

La maquinaria de obra pública y construcción considerada en este estudio es muy diversa en cuanto a los mecanismos, amplitudes y frecuencias de vibración generadas en su uso. También los efectos sobre el trabajador pueden ser muy diversos en función de la vía de entrada de las vibraciones al cuerpo y de los tiempos de exposición durante la jornada de trabajo.

En el siguiente gráfico se muestra un esquema con una clasificación de las máquinas en cuanto a tipología y vía de transmisión al cuerpo con indicación en código de color de la magnitud de los riesgos por exposición a las vibraciones.

A partir de esta clasificación se distinguen por tanto los siguientes grupos:

16

Page 17: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

6.1 Máquinas generadoras de vibraciones en el sistema “mano–brazo”

6.1.1 Martillos rompedores

Máquinas accionadas hidráulica o neumáticamente que generan vibraciones de elevada amplitud y con frecuencias siempre en el rango bajo dependientes de la aplicación.

Así pueden distinguirse:

- Perforadores: carreras bajas, entre 40 y 60 mm, con frecuencias entre 3000 y 2300 golpes por minuto correspondientes a 50 - 38 Hz respectivamente.

- Picadores: carreras medias, entre 60 y 100 mm, con frecuencias entre 2300 y 1250 golpes por minuto correspondientes a 38 - 21 Hz respectivamente

- Rompedores: carreras elevadas, entre 110 y 185 mm, con frecuencias entre 1800 y 900 golpes por minuto correspondientes a 30 - 15 Hz respectivamente.

6.1.2 Máquinas para compactación ligera

Máquinas accionadas fundamentalmente por motores de combustión interna gasolina o diesel que generan vibración a partir de elementos de transmisión mecánica.

Se distinguen planchas vibrantes que generan bajas amplitudes a frecuencias que pueden ir desde los 43 a 90 Hz, rodillos compactadores también caracterizados por bajas amplitudes a frecuencias entre 50 y 60 Hz y pisones con amplitudes elevadas, entre 40 y 70 mm y con frecuencias en el rango bajo entre 10 y 12 Hz.

6.1.3 Vibradores de hormigón

Sistemas accionados por motores eléctricos o neumáticos que transmiten el movimiento rotativo hasta la unidad de agujas vibrantes habitualmente mediante ejes flexibles de acero dentro de mangueras de goma.

Las amplitudes transmitidas son relativamente bajas a frecuencias elevadas entre 200 y 300 Hz.

6.1.4 Reglas vibrantes

Sistemas generadores de vibración mediante masas excéntricas accionadas por motores de combustión interna o eléctricos. Las amplitudes pueden ser elevadas. La frecuencia puede ser variable en función de las revoluciones del motor dependiente del trabajo realizado hasta alrededor de 160 Hz.

17

Page 18: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

6.1.5 Cortadoras, tronzadoras, rozadoras

Máquinas accionadas eléctricamente que generan vibraciones de baja amplitud asociadas a la velocidad de giro del disco de corte, 50 Hz.

6.1.6 Máquinas para operaciones de acabado

Fratasadoras, pulidoras, pintabandas, etc accionadas por motores eléctricos o de combustión interna. Generan vibraciones de baja amplitud asociadas a la velocidad de giro del motor o reductor y que por tanto pueden estar en el rango de 10 a 50 Hz.

6.2 Máquinas generadoras de vibraciones en el “cuerpo-entero”

6.2.1 Compactadoras pesadas

Máquinas accionadas por motor diesel con capacidades de traslación sobre terreno uniforme y con sistemas hidráulicos generadores de vibración para la compactación. La vibración que llega al operario se transmite desde el motor, con componentes hasta los 50 Hz y desde el propio sistema de compactación con componentes entre 25 y 50 Hz según tipologías. Disponen de sistemas amortiguadores en chasis, cabina y asiento.

6.2.2 Dumpers multiservicio

Máquinas para muy diversas aplicaciones accionadas por motores de combustión interna, fundamentalmente para desplazamiento de materiales por terreno irregular. Las fuentes de vibración son el motor transmitidas a través del chasis y las propias irregularidades del terreno transmitidas a través de las ruedas y suspensión.

6.2.3 Máquinas para movimiento de tierras

Máquinas para muy diversas aplicaciones accionadas por motores de combustión interna y con mecanismos hidráulicos, fundamentalmente para operaciones de manipulación de materiales. Las fuentes de vibración son el motor y los mecanismos hidráulicos transmitidas a través del chasis y las propias irregularidades del terreno transmitidas a través de las ruedas y suspensión.

6.2.4 Máquinas sobre camión

Máquinas para diversas aplicaciones como hormigoneras o bombas de hormigón, montadas sobre chasis de camión. Realizan desplazamientos sobre todo tipo de firmes. Las fuentes de vibración son el motor y en determinados casos los mecanismos correspondientes transmitidas a través del chasis. También las propias irregularidades del terreno transmitidas a través de las ruedas y suspensión son fuente de vibración.

18

Page 19: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

6.3 Valoración de los niveles de vibración de la maquinaria Se han identificado varios estudios donde aparecen valores de vibración medidos para

distintas máquinas de los dos grupos considerados. En particular destaca la base de datos de vibraciones para máquinas generadoras de vibración mano-brazo y cuerpo entero del National Institute for Working Life Sueco y en el ámbito nacional el estudio realizado por el Instituto Asturiano de Prevención de Riesgos Laborales y la Universidad de Oviedo sobre vibraciones globales en maquinaria de obra pública.

A partir de estos estudios se ha elaborado la siguiente tabla dónde se muestran valores típicos de vibración para las máquinas consideradas teniendo en cuenta lo siguiente:

- Los datos consultados corresponden a valores medidos según las normas ISO 5349 para vibraciones mano-brazo e ISO 2631 para vibraciones de cuerpo entero.

- Los valores incluidos en la tabla son valores medios orientativos obtenidos de distintas máquinas en distintas condiciones de trabajo.

- En el caso de vibraciones mano-brazo los valores pueden estar afectados por condicionantes como la calidad y grado de desgaste de la herramienta, tipo de trabajo, operador de la máquina, etc.

- En el caso de vibraciones de cuerpo entero los valores pueden estar afectados por condicionantes como estado del vehículo (asiento, neumáticos, suspensión, etc), conductor (peso, altura, constitución física, etc), entorno (estado del terreno, tipo de trabajo, etc) o conducción (velocidad, suavidad, etc).

- Todos estos condicionantes hacen que estos valores deban ser considerados como una referencia a la hora de valorar los niveles de vibración de una máquina determinada.

Vibración Tipo de máquina Nivel vibración

continuo (m/s2)

Frecuencias características

(Hz)

Tiempo de trabajo (I)*

(Horas)

Tiempo de trabajo (II)*

(Horas) Martillos rompedores 20 - 30 10 - 12 0.5 - 0.2 0.125 - 0.05

Compactación ligera (pisones) 10 - 20 15 - 50 2 - 0.5 0.5 - 0.125

Compactación ligera (planchas y rodillos vib.) 7 -16 43 - 90 4 - 0.8 3.125 - 0.2

Reglas vibrantes 6 50 - 160 5.5 1.4

Vibradores de hormigón 3 200 - 300 22 5

Cortadoras 2.5 - 5 50 32 - 8 8 - 2

Mano - brazo

Acabado superficial 2 - 4 10 -50 50 - 12.5 12.5 - 3.125

Dumpers multiservicio 0.7 - 1.2 Variable 21.6 - 7.3 4 - 1.4

Movimiento de tierras 0.5 - 1.2 Variable 42.3 - 7.3 8 - 1.4

Máquina sobre camión 0.6 - 1.2 Variable 29.3 - 7.3 5.5 - 1.4 Cuerpo entero

Compactadoras pesadas 0.5 - 1 Variable hasta

50 42.3 - 10.6 8 - 2

19

Page 20: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

* Los tiempos de trabajo (I) y (II) corresponden a los tiempos de trabajo con las máquinas correspondientes que darían lugar a niveles de exposición límite (5 m/s2 para vibraciones mano-brazo y 1.15 m/s2 para vibraciones cuerpo entero) y a niveles que dan lugar a una acción (2.5 m/s2 para vibraciones mano-brazo y 0.5 m/s2 para vibraciones cuerpo entero) respectivamente según la terminología de la directiva 2002/44/CE. Los niveles de exposición se calculan según lo indicado en el punto 1 de la parte A del anexo de la Directiva 2002/44/CE.

20

Page 21: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

7 Tendencias tecnológicas

7.1 Descripción de la problemática

Las soluciones tecnológicas que se exponen a continuación tienen por objeto reducir la intensidad de la vibración que se trasmite al cuerpo del trabajador. Esto se logra amortiguando las vibraciones de la propia máquina, o mediante la utilización por parte del trabajador de equipos de protección individual. El análisis del origen de la vibración y su reducción van más allá de los objetivos de este estudio.

Como se aprecia en la figura, las vibraciones se transmiten al cuerpo del trabajador a través de una cadena de transmisión materializada en los distintos elementos de la máquina. El uso de sistemas de suspensión y elementos amortiguadores reducen las vibraciones transmitidas y, aunque no disminuyen la vibración en su origen, se reduce el riesgo de daños a la salud.

Los elementos que se encuentran en contacto con el trabajador como cabinas, asientos, volantes o agarraderas, que denominamos interfaz, tienen especial importancia en la transmisión de vibraciones ya que pueden contribuir eficazmente a reducir los niveles de la vibración que llega al cuerpo del trabajador.

Si no es posible reducir la vibración trasmitida al cuerpo, o como medida de precaución suplementaria, se debe recurrir al uso de equipos de protección personal (guantes, cinturones, botas) que aíslen de las vibraciones. Al seleccionar estos equipos, hay que tener en cuenta su eficacia frente al riesgo, capacitar a los trabajadores en el uso correcto de los mismos y mantener un programa de mantenimiento y reemplazo.

Por último, es posible reducir la vibración que soporta el trabajador si éste no tiene ningún contacto con la máquina, en cuyo lugar estamos hablando de soluciones tecnológicas en el campo de la robótica y el control remoto, etc., con las que desaparece el problema de la vibración.

Sobre la base de esta problemática se ha planteado el proceso de “vigilancia tecnológica” y se ha observado que las tendencias tecnológicas en la investigación y el desarrollo (I+D) apuntan hacia la incorporación de aisladores adaptativos mediante materiales avanzados como sustitutos de elementos convencionales como los aisladores elastoméricos y hacia el desarrollo de sistemas de control activo en asientos, suspensión y sistemas de sujeción, además de otras aplicaciones basadas en control remoto.

21

Page 22: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

7.2 Selección de la información

La transmisión de vibraciones no sólo concierne a la maquinaria de obras públicas y construcción, sino a otros muchos campos de investigación como las ingenierías sísmica, civil y aeronáutica y los vehículos agrícolas y la automoción en general, entre otros.

Por ello la cantidad de publicaciones científicas, proyectos de I+D y patentes que hacen referencia a soluciones tecnológicas relacionadas con las vibraciones es muy elevada. Se han tomado como relevantes para este estudio, aquellas publicaciones que propongan soluciones tecnológicas cuyas aplicaciones incluyan disminuir la transmisión de las vibraciones generadas por la maquinaria al trabajador.

A continuación se muestran unas tablas que resumen los recursos explotados, los resultados que se han obtenido con las estrategias de búsqueda establecidas (ver Anexo I) y los resultados relevantes finales una vez que se ha realizado el análisis.

7.2.1 Referencias científicas

La búsqueda de referencias científicas se ha centrado exclusivamente en artículos publicados en diferentes revistas científicas especializadas.

Las bases de datos consultadas en la búsqueda han sido Science Direct y Current Contents. En los Anexos A y B se introducen brevemente las bases de datos consultadas y una referencia como ejemplo.

Referencias Científicas

Bases de Datos Current Contents

Science DIrect

Resultados OBTENIDOS 2123 1823 Resultados RELEVANTES 87 38

7.2.2 Proyectos de I+D

La búsqueda de proyectos de Investigación y Desarrollo se ha realizado en las bases de datos CORDIS (Community Research & Development Information Service Europeo) y NSF (National Science Foundation de EE.UU.).

En los Anexos C y D se introducen brevemente las bases de datos consultadas y un ejemplo del listado de proyectos.

22

Page 23: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Proyectos de Investigación

Bases de Datos CORDIS

(Europa)

NSF

(EE.UU.) Resultados OBTENIDOS 747 440 Resultados RELEVANTES 19 23

7.2.3 Patentes

La selección de patentes se ha realizado a partir de los códigos y subcódigos de clasificación internacional (IPC) relacionados con las tipologías de máquinas consideradas en este trabajo. Las bases de datos consultadas han sido la Worldwide de Espacenet, a través de la Oficina española de patentes y marcas, y la base de datos americana de la United States Patent and Trademark Office.

Estos análisis se han realizado considerando únicamente los códigos de clasificación correspondientes a las tipologías de máquinas consideradas. Sin embargo puede haber soluciones adoptadas en otras tipologías de máquinas o vehículos que puedan ser también de aplicación en este caso. Así, se han realizado otros análisis partiendo de las dos bases de datos referidas combinando tipologías de máquinas, empresas y palabras clave relacionadas con vibraciones, como se detalla en el Anexo I.

En el apartado 7.5 se presenta un análisis cuantitativo de las patentes identificadas a partir de los códigos de clasificación. En el Anexo F se presenta una tabla con las patentes más significativas publicadas en los últimos años seleccionadas de entre las identificadas con las estrategias comentadas anteriormente.

23

Page 24: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

7.3 Descripción de las tendencias tecnológicas para la reducción de vibraciones

Se ha observado que las tendencias tecnológicas en la investigación y el desarrollo (I+D) se están dirigiendo principalmente hacia la incorporación de aisladores adaptativos mediante materiales avanzados como sustitutos de elementos convencionales como los aisladores elastoméricos y hacia el desarrollo de sistemas de control activo en asientos, suspensión y sistemas de sujeción, además de otras aplicaciones basadas en control remoto.

En este gráfico se reflejan estas tendencias tecnológicas y a qué parte de la “cadena de transmisión de vibraciones” afectan. A continuación se explican en detalle cada una de estas tendencias.

Tendencias tecnológicas de la cadena de transmisión de vibraciones.

7.3.1 Aisladores de vibración adaptativos

Tradicionalmente para controlar la transmisión de vibración, se aíslan los elementos móviles de la máquina de la estructura por medio de sistemas pasivos.

Este tipo de control de vibraciones que no requiere de una fuente de energía externa para su funcionamiento, se denomina “control pasivo de vibraciones”, e involucra la reducción de las vibraciones por medio de resortes, masas y amortiguadores que se colocan en la estructura cuando se diseña.

24

Page 25: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Esta clase de aislamiento está limitado ya que solo elimina aquellas vibraciones que están dentro del rango de frecuencia para el que fue calculado, por lo tanto puede resultar ineficiente si este rango cambia.

Fundamentalmente, el control pasivo se realiza mediante la colocación de elementos amortiguadores o aisladores (también conocidos como silent blocks, elementos antivibratorios, aislantes de vibraciones o mounts).

Un elemento amortiguador aísla la transmisión de vibraciones de una estructura a otra. Pueden ser colocados en cualquier otra parte de la estructura de la máquina donde contribuya a aislar de las vibraciones al trabajador (cabinas, asientos, motores, etc).

Los elementos amortiguadores elastoméricos, es decir hechos de materiales hiperelásticos, son los más habituales, aunque como se ha visto están limitados a un rango de aplicación determinado.

Los materiales tradicionales se están sustituyendo por otros materiales inteligentes, debido a las propiedades “adaptativas” que poseen. Esto quiere decir que determinadas propiedades del material, en este caso aquellas que tienen que ver con el amortiguamiento de vibraciones, pueden ser modificadas a partir de señales externas. De este modo se consigue una mejor respuesta en un rango de aplicación más amplio. Esta es la base de funcionamiento de los aisladores adaptativos. Entre los materiales inteligentes con aplicación más directa en el control y amortiguación de vibraciones según los artículos consultados destacan los siguientes:

Imagen de un mount elastomérico comercial para una cabina

Fuente: www.lord.com

Código Clase de materiales

M10 FLUIDOS REOLOGICOS

M11 Magnetoreológicos

M12 Electroreologicos

M20 PIEZOELECTRICOS

M21 Cerámicos

M22 Poliméricos

M30 ESTRICTIVOS

M31 Magnetoestrictivos

M32 Electrostrictivos

M40 MATERIALES COMPUESTOS (COMPOSITES)

25

Page 26: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Los fluidos reológicos son fluidos cuyas propiedades cambian ante la presencia de un campo eléctrico o magnético exterior. Existen dos tipos de fluidos reológicos que pueden considerase para esta aplicación, electroreológicos (ER) y magnetoreológicos (MR).

Un fluido electroreólogico cambia sus propiedades ante un campo eléctrico y uno magnetoreológico ante un campo magnético.

Estos fluidos se utilizan para el control de vibraciones en el desarrollo de amortiguadores para suspensiones de asientos y elementos amortiguadores.

Los materiales piezoléctricos se basan en que ante una deformación en el material se induce una polarización eléctrica que crea una diferencia de potencial eléctrico. Existen dos tipos de materiales piezoeléctricos: piezocerámicos y piezopolímeros, cada uno de ellos tiene diferentes propiedades, pero ambos se utilizan para el control de vibraciones.

Los materiales estrictivos sufren una deformación ante la presencia de un campo magnético o eléctrico exterior. Existen dos tipos de materiales estrictivos, electroestrictivos y magnetoestrictivos. Ambos se emplean en el amortiguamiento de vibraciones.

Los materiales compuestos, más conocidos como composites son aquellos materiales heterogéneos, formados por dos o más componentes. Están integrados por una matriz orgánica termoestable o termoplástica, en la que se integran fibras cortas, largas o continuas de otros materiales. Actualmente se está realizando investigación básica relacionada con el estudio y descripción de las propiedades de estos materiales y en el desarrollo modelado y fabricación de nuevos materiales compuestos para su aplicación en el control de vibraciones.

Imágenes de un elemento amortiguador adaptativo que utiliza fluido reológico.

Fuente: www.lord.com

Los materiales compuestos que se están investigando integran en su estructura materiales inteligentes y aprovechan sus propiedades, como es el caso de los MFC´s (Macro Fiber Composites) que combinan fibras piezocerámicas con otros materiales consiguiendo mejorar muchas de las propiedades.

En la siguiente gráfica se representa el porcentaje de las publicaciones consultadas que tratan sobre estos materiales:

26

Page 27: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Materiales

PC8,5%

P27,1%

COMP8,5%

EE3,4%

ME6,8%

ER25,4%

MR 18,6%

PP1,7%

MR: Magnetoreológico ER:ElectroreológicoME: Magnetoestrictivos EE:ElectroestrictivosCOMP: Compuestos P: PiezoeléctricosPC: Piezocerámicos PP: Piezopolímeros

Distribución de porcentajes de las publicaciones científicas según el tipo de material al que hacen referencia

7.3.2 Control activo de vibraciones

Otra tendencia identificada en la reducción de vibraciones en la maquinaria, son los sistemas de “control activo de vibraciones”.

El control activo involucra el uso de una fuente de energía externa y de sensores, controladores (de tipo electrónico) y actuadores para reducir o mantener los niveles de vibración dentro de unos márgenes definidos previamente:

El sensor mide la vibración que se esta produciendo en cierto lugar de la máquina y envía una señal al controlador.

El controlador recibe la señal del sensor y decide qué hay que hacer para disminuir la vibración que se está produciendo en ese instante. Esta decisión puede tomarla gracias a los algoritmos de control que son la inteligencia del controlador. Cuando el controlador toma una decisión, genera una señal que envía al actuador .

El actuador es quien ejecuta las ordenes del controlador. Se encarga de eliminar o reducir al mínimo las vibraciones.

Así un sistema de aislamiento activo es un sistema inteligente capaz de suministrar o disipar energía cuando se requiere y atenuar las vibraciones en un rango de frecuencias bastante amplio.

27

Page 28: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Los algoritmos de control, o la inteligencia del controlador, que se están utilizando para la implementación de los controladores son variadas, y en la literatura consultada sobre este tema figuran una gran diversidad de aplicaciones, desde las más sencillas como controladores P y PD, hasta las teorías más novedosas como las redes neuronales, controladores fuzzy (lógica difusa), algoritmos genéticos y otros.

Los sistemas de control de vibraciones activos se están empleando como base para el desarrollo de elementos de amortiguación y sistemas de suspensión para la maquinaria de obra pública y construcción.

Los sistemas de suspensión activos para asientos ya se comercializan aunque hace relativamente poco tiempo, por lo que existen numerosa investigación en esta línea.

Se han encontrado numerosas publicaciones y proyectos que hacen referencia al uso del control activo de vibraciones en las suspensiones de los asientos de las máquinas. Este tipo de suspensiones consiguen reducir ampliamente los niveles de vibraciones transmitidos al trabajador.

Imagen de un asiento que utiliza un sistema de suspensión activo basado en fluido reológico.

Fuente: www.lord.com

Imagen de un sistema de suspensión activo de un asiento para maquinaria desarrollado por Deere en 2001.

Fuente: www.searsseating.com

7.3.3 Control remoto El control remoto es una solución de “ruptura” para la reducción de la transmisión de

vibraciones al trabajador.

Existe cierto tipo de maquinaria comercializada como es el caso de las grúas que ya están equipadas con mandos a distancia utilizando tecnologías de control remoto por radiofrecuencia o infrarrojos.

La tecnología de control remoto por infrarrojos está normalizada en cuanto a seguridad en la maquinaria móvil para construcción de carreteras en el caso de los compactadores

28

Page 29: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

conducidos a pie (UNE EN 500-4:1996). Esta norma dicta exigencias técnicas de seguridad que deben tener estos dispositivos. La propia norma limita el uso de otras tecnologías como la radiofrecuencia que no es capaz de cumplir las exigencias de esta norma.

Actualmente la tecnología está muy avanzada en radiofrecuencia e infrarrojos y la maquinaria podría ser mucho más sofisticada con las nuevas tecnologías wireless o bluetooth, pero la seguridad prima sobre la tecnología y ésta se tiene que adaptar a la normativa existente aunque limite el diseño de máquinas tecnológicamente avanzadas.

Se han encontrado varios dispositivos patentados que utilizan este tipo de sistemas, sin embargo el número de referencias científicas y proyectos de I+D que desarrollan soluciones tecnológicas basadas en estas tecnologías para su aplicación en maquinaria de obras públicas y construcción es más reducido.

7.4 Tendencias tecnológicas en metrología de vibraciones

Un 23,4% de las publicaciones científicas consultadas hacen referencia a metodologías para efectuar medidas de las vibraciones transmitidas a los operadores por la maquinaria.

Esto está íntimamente ligado a la abundante normativa existente sobre vibraciones (ver Anexo H), ya que ésta limita los valores de vibración y define los métodos para efectuar las medidas de vibraciones transmitidas en guantes, asientos, empuñaduras, y otros dispositivos.

Muchas investigaciones que se están llevando a cabo proponen métodos alternativos de medida a los propuestos en las normativas y efectúan comparaciones entre ambos, o métodos novedosos para efectuar las medidas. Todo esto indica que la normativa existente propone unos métodos de medida de mejorable efectividad.

La importancia de encontrar un método efectivo y real de medida de vibraciones transmitidas al trabajador reside en dos puntos muy importantes, la necesidad de poder relacionar los daños que sufren los trabajadores con las vibraciones que reciben y por otro lado es relevante para la industria poder demostrar de algún modo la efectividad de los productos antivibraciones del mercado. Para ello necesitan conocer qué niveles de aislamiento de vibraciones es atribuible a sus productos. Medida de vibraciones

transmitidas a la mano por una agarradera.

Fuente: www.sciencedirect.com

29

Page 30: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Como se observa en la siguiente gráfica, el 91% de los artículos que hacen referencia a metodologías de medidas de vibraciones que se han encontrado se están llevando a cabo en aquellos dispositivos que aíslan de las vibraciones mano-brazo, destacando los guantes, empuñaduras y volantes.

En la siguiente tabla se clasifican las medidas de vibraciones según donde son realizadas y se les asigna un código para facilitar la lectura de las referencias científicas y los proyectos de I+D de los Anexos B y D.

Metrología de Vibraciones

Empuñaduras32%

Pedales3%

Guantes53%

Volantes6%

Asientos6%

Distribución de las referencias científicas sobre metrología según el elemento medido

MEDIDA DE VIBRACIONES Código

Guantes E1 Empuñaduras E2

Volantes E3 Asientos E4 Pedales E5

30

Page 31: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

7.5 Organización y análisis de la información

Una vez obtenida la información sobre referencias científicas, proyectos de I+D y patentes se han clasificado según su temática, llegando a agruparlos en seis distintas como se refleja en la siguiente tabla:

Temática Código principal METROLOGÍA de vibraciones T1

Dispositivos AMORTIGUADORES T2 MATERIALES T3

Sistemas de SUSPENSIÓN y amortiguación T4 Sistemas de CONTROL de vibraciones T5

ALGORITMOS de control de vibraciones T6

A cada temática se le ha asignado un código de clasificación (T1 hasta T6) que ayuda a representar gráficamente los resultados obtenidos y efectuar búsquedas temáticas entre los artículos y proyectos relevantes en los que se basa este informe de vigilancia tecnológica.

El porcentaje de publicaciones científicas obtenidas en las fuentes consultadas, distribuidas según su temática se representa en la siguiente gráfica:

Publicaciones Científicas

11,7%Amortiguador24,1%

Suspensión

25,5%Control

3,6%Material

11,7% Algoritmo 23,4%

Metrología

Metrología: METROLOGÍA de vibracionesAmortiguador: Dispositivos AMORTIGUADORES Material: Materiales AvanzadosSuspensión: Sistemas de SUSPENSIÓN y amortiguaciónControl: Sistemas de CONTROL de vibraciones Algoritmo: ALGORITMOS de control de vibraciones

Distribución de porcentajes de las publicaciones científicas según su temática

31

Page 32: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Destacan por su importancia las publicaciones que hacen referencia a sistemas de suspensión y sistemas de control de vibraciones. Asimismo tienen un peso importante (23,4%) el número de publicaciones que hacen referencia a metrología de vibraciones.

La distribución porcentual de proyectos de I+ D clasificados según su temática queda reflejada como sigue:

0102030405060708090

100

Proy

ecto

s (%

)

Amortiguad

or

Materia

l

Control

Algoritmo

Proyectos de I+D NSF (EE.UU.)

CORDIS (Europa)

Temática

Metrología: Metrología de vibraciones Amortiguador: Dispositivos amortiguadores Material: Materiales Avanzados Suspensión: Sistemas de suspensión y amortiguación Control: Sistemas de control de vibraciones Algoritmo: Algoritmos de control de vibraciones

Distribución de porcentajes de los proyectos de I+D según su temática

En los proyectos de investigación se observa el contraste entre el número de proyectos que se llevan a cabo en EE.UU. (NSF) respecto a Europa (Cordis) en algunas temáticas. En el caso de los materiales sobresale el número de proyectos de investigación americanos respecto al europeo, ocurre lo contrario en el caso de metrología de vibraciones donde es Europa quien muestra más preocupación.

32

Page 33: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

La evolución de las publicaciones sufre un considerable aumento en los últimos años, como se ve en la siguiente gráfica, lo que denota un aumento de la preocupación por este tema, quizá debido a la nueva directiva 2002/44/CE en el caso de Europa.

Artículos Científicos

0%

5%

10%

15%

20%

25%

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Años

Art

ícul

os (%

)

Evolución temporal del porcentaje de publicaciones

33

Page 34: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Distribuidos por países el mayor porcentaje de estas son para Reino Unido en Europa, EE.UU. y Canadá y los países asiáticos, China, Japón y Corea del Sur. España se incluiría en la categoría de otros.

Artículos Científicos

0%5%

10%15%20%25%30%35%

Arab

ia S

audi

Belg

ica

Cana

daCh

ina

Core

a de

l sur

Fran

cia

Indi

aIta

liaJa

pon

EE.U

U.Re

ino

Unid

oSu

ecia

Taiw

anOt

ros

Paises

Art

ícul

os (%

)

Distribución porcentual por países de publicaciones científicas

A continuación se presenta un listado de las organizaciones que presentan mucha actividad investigadora en alguna de las tendencias tecnológicas relacionadas con vibraciones:

Institución País Web Institute of Sound and Vibration

Research. University of Southampton UK http://www.isvr.soton.ac.uk/

Institut de Recherche Robert-Sauvé en Santé et en Sécurité du Travail Canada http://www.irsst.qc.ca/

National Institute for Occupational Safety and Health USA http://www.cdc.gov/niosh/

Inha University Smart Structures & Syst Laboratory

Corea del Sur http://www.inha.ac.kr/english/

Katholieke Univiversity Leuven, Laboratory Agro Machinery

Bélgica http://www.biw.kuleuven.be/aee/amc/

34

Page 35: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Respecto a las patentes, se han analizado teniendo en cuenta las correspondientes a los códigos y subcódigos de clasificación internacional (IPC) relacionados con las tipologías de máquinas consideradas en este trabajo. Así en las tablas siguientes se muestra el análisis cuantitativo a partir del número de patentes para los códigos de clasificación seleccionados en las bases de datos Worldwide de Espacenet y en la United States Patent and Trademark Office.

− Máquinas para la construcción y trabajo de carreteras y pavimentos

Cód. Descripción TOTAL Transmisión Sujeción Control remoto

ESP USPT ESP USPT ESP USPT ESP USPT

E01C Construcción de, o superficies para carreteras, instalaciones deportivas o similares. Máquinas y herramientas auxiliares para construcción o reparación.

19/0 Máquinas, herramientas o dispositivos auxiliares para preparar o distribuir pavimentos, para trabajar los materiales instalados o conformar, consolidar o acabar el pavimento

19/22 Máquinas, para consolidar o dar acabado final a pavimentos 586 245 1 5 6 0 7 7

19/23 Maquinas de rodillos. Compactadores de rodillos 514 19 3 0 0 0 1 0

19/24 Guiadas manualmente 61 13 1 1 0 0 0 1

19/26 Autopropulsadas o arrastradas por vehículo 939 114 6 2 3 0 1 4

19/28 Rodillos vibrantes o de impacto 1022 50 22 7 5 0 5 2

19/30 Compactadores y máquinas vibradoras distintas a rodillos 532 36 14 3 3 0 0 1

19/32 Pisones guiados manualmente 34 9 1 4 3 0 0 0

19/34 Pisones con sistemas de potencia autónomos 625 31 11 4 17 0 0 1

19/35 Herramientas manuales 79 12 2 2 2 0 0 0

19/38 Con sistemas específicos para generar vibraciones 441 115 9 15 5 0 2 2

19/40 Vibradores o pisones de acabado 301 26 3 3 4 0 0 0

19/41 Máquinas con rodillos y sistemas apisonadores / vibradores 50 7 2 0 0 0 0 0

19/42 Máquinas para acabado distintas de las anteriores 223 9 1 2 2 0 0 0

19/44 Máquinas manuales distintas a las anteriores adaptadas para aplicar acabados superficiales en pavimentos 105 15 0 1 1 0 0 0

23/0 Dispositivos auxiliares para la construcción, reparación, reacondicionamiento o levantamiento de pavimentos

23/06 Máquinas para trabajar sobre superficies acabadas o para reparar la superficie de pavimentos dañados 842 13 2 0 0 0 0 0

23/08 Máquinas para dar acabado rugoso o geométrico, 810 47 1 1 1 0 1 2

23/09 Máquinas para realizar cortes o hendiduras sobre pavimentos 1723 117 4 4 1 0 0 1

23/12 Máquinas o dispositivos para levantar o romper pavimentos 1076 125 1 0 0 0 2 4

B25D Herramientas manuales de percusión

/00 Herramientas percusoras movidas por un fluido

9/02 Con la herramienta conectada al elemento impulsor 184 25 3 1 3 2 1 1

9/04 Con la herramienta golpeada por el elemento impulsor 648 32 6 3 7 1 1 0

TOTALES 10795 1060 93 58 63 3 21 26

En general las empresas que más patentan son los grandes grupos empresariales europeos y americanos, con presencia de empresas más pequeñas de Japón, que en cualquier caso representan un 35 % del total de patentes frente al 22 % estadounidense y al 20 % europeo. No se observa una evolución temporal clara en los últimos años en el número de patentes.

35

Page 36: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

− Máquinas para la manipulación y transporte de materiales en obra

Cód. Descripción TOTAL Transmisión Sujeción Control remoto

ESP USPT ESP USPT ESP USPT ESP USPT

E04G Máquinas y procedimientos para la preparación, transporte y manipulación de materiales para la construcción en obra. Otros dispositivos para trabajos de construcción

21/0 Máquinas y procedimientos para la preparación, transporte y manipulación de materiales para la construcción en obra. Otros dispositivos para trabajos de construcción.

3556 281 0 24 0 2 9 1

21/2 Transporte y manipulación de hormigón y otros materiales similares para amontonar o proyectar. 2589 84 4 0 0 0 12 0

21/4 Dispositivos para transportar y manipular 123 15 15 1 0 0 14 1

21/8 Vibradores internos 88 8 16 1 4 0 4 0

21/10 Dispositivos para nivelación 132 7 6 0 6 1 4 0

TOTALES 6488 395 41 26 10 3 43 2

En este tipo de maquinaria, de uso más específico destacan unas pocas empresas de manera muy significativa por el número de patentes solicitadas en relación al resto de empresas. Japón vuelve a ser nuevamente el más activo con el 58 % de las patentes identificadas frente al 17 % de Alemania. No se observa tampoco una evolución temporal clara en los últimos años en el número de patentes.

− Máquinas para movimiento de tierras y materiales

Cód. Descripción TOTAL Transmisión Sujeción Control remoto

ESP USPT ESP USPT ESP USPT ESP USPT

B62D Vehículos a motor

49/0 Tractores y máquinas off-road 6511 13 47 4 1 0 3 0

49/2 Modificados para colocación mecanismos elevación de cargas 685 8 1 0 0 0 2 0

49/4 Modificados para colocación mecanismos empujadores 71 2 0 0 0 0 1 0

49/6 Adaptados para multifunción 571 6 1 0 0 0 2 0

21/11 Con mecanismos elásticos para suspensión 871 37 24 3 0 0 0 0

21/15 Con sistemas de absorción de impactos 2035 60 7 2 0 0 1 0

24/0 Uniones entre el cuerpo del vehículo y la estructura 276 14 3 0 0 0 0 0

24/2 Sin movimiento relativo previsto y usando amortiguadores de vibración 546 8 87 1 0 0 0 0

24/4 Montados sobre elementos elásticos que permiten movimiento relativo 66 15 4 6 0 0 0 0

33/10 Con elementos de suspensión 133 11 9 8 0 0 0 0

B66F Dispositivos para levantar o bajar cargas con el propósito de carga y descarga

9/06 Dispositivos móviles con la carga 8592 165 10 1 1 0 29 2

E02F Dragado y movimiento de tierras

3/04 Accionadas mecánicamente 308 23 1 0 0 0 2 2

3/627 Dispositivos para conectar elementos a tractores o máquinas similares autopropulsadas 251 19 2 0 0 0 0 0

3/76 Niveladoras, bulldozers o similares con elementos para remover el suelo 4053 494 2 2 0 0 6 10

3/84 Accionamientos y sistemas de control 784 13 0 0 0 0 7 0

3/85 Aplicación de sistemas neumáticos o hidráulicos 737 43 1 0 0 0 3 1

TOTALES 26490 931 199 27 2 0 56 15

36

Page 37: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Destacan por el número de patentes de manera muy superior a otras empresas las grandes multinacionales japonesas del sector de maquinaria. También son numerosas las patentes de empresas japonesas del sector de vehículos ligeros y proveedores de elementos amortiguadores de vibración de primer nivel. En general las patentes japonesas representan el 80 % de las identificadas en este apartado.

37

Page 38: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

8 Conclusiones

8.1 Conclusiones generales

La exposición a vibraciones mecánicas puede ser una de las causas de diferentes desórdenes músculo-esqueléticos que se relacionan con el trabajo. El interés de la relación causa-efecto viene avalado por las numerosas publicaciones y proyectos de investigación que se han desarrollado en los últimos años y, en especial, por la creciente evolución en Europa coincidiendo con la elaboración y publicación de la Directiva 2002/44/CE. Es destacable la actividad investigadora en Reino Unido, sobre todo en los últimos cinco años.

Los niveles de vibración actuales de determinados tipos de máquinas, especialmente las controladas o guiadas manualmente, exceden los niveles de exposición indicados en la Directiva 2002/44/CE para jornadas de trabajo estándar. En estos casos, la reducción del tiempo de trabajo con estas máquinas será la única solución a corto plazo.

La legislación comunitaria, cada vez más abundante y restrictiva, obliga a los fabricantes y empresarios a la medición según unas normas internacionales. No obstante, se han publicado recientemente estudios orientados al desarrollo de metodologías de medida de vibración, que buscan proporcionar una valoración más precisa del efecto sobre los trabajadores. Esto quiere decir que la normativa actual podría quedar superada en el futuro.

Si se considera el número de patentes como un indicador del grado de innovación de las empresas del sector, hay que destacar a los grandes grupos empresariales de Japón, Estados Unidos y Alemania, ya que acaparan la mayor parte de las patentes publicadas. En el caso concreto de las máquinas para movimiento de tierras y materiales, es notable la supremacía de Japón con el 80% del total de patentes publicadas.

En cualquier caso y, de forma global, sólo el 1.5 % de las patentes asociadas a los tipos de máquinas considerados están relacionadas con la reducción de vibraciones que afectan al trabajador. De ellas, aproximadamente el 40 % se han publicado en los últimos 5 años, aunque sin mostrar una tendencia de crecimiento clara.

8.2 Conclusiones sobre aspectos científico-tecnológicos

Tradicionalmente en el sector de la maquinaria de obras públicas y construcción se han venido utilizando aisladores pasivos de tipo elastomérico para la reducción de vibraciones. Hoy en día se siguen publicando patentes sobre soluciones basadas en la utilización de estos elementos. No obstante, según la información analizada, las tendencias apuntan hacia la incorporación de aisladores adaptativos y sistemas de control activo para reducir las vibraciones que llegan al operador.

38

Page 39: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

La aplicación de estos elementos en otros sectores tecnológicamente más avanzados (automoción y aeronáutica) es una realidad, como lo corroboran las numerosas publicaciones y proyectos existentes sobre el tema. El sector de maquinaria agrícola también está avanzando en este sentido.

Los materiales avanzados con propiedades modificables a partir de respuestas obtenidas de la propia máquina han permitido el desarrollo de los aisladores adaptativos. Estos elementos se están utilizando principalmente en las uniones entre las estructuras base de las máquinas y los interfaces con el operador (entre cabina y chasis o entre asideros y cuerpo).

Materiales como fluidos reológicos (magnetoreológicos y electroreológicos), piezoeléctricos (cerámicos y poliméricos), estrictivos (magnetoestrictivos y electrostrictivos) y composites, están liderando las tendencias en este campo.

Los avances en los algoritmos de control y su implementación en sistemas embebidos junto a nuevos actuadores han permitido asimismo el desarrollo de los sistemas de control activo. Estos sistemas se están aplicando sobre sistemas de suspensión vehicular y de asientos. También se está trabajando en soluciones para asideros en máquinas manuales.

Los sistemas de control remoto son soluciones que eliminan las vibraciones transmitidas al trabajador cuando son aplicables. Sin embargo, cuestiones normativas en relación a la seguridad de estos sistemas, están limitando en cierto modo su desarrollo. En cualquier caso, se están publicando actualmente numerosas patentes sobre sistemas de control remoto con tecnologías asentadas.

39

Page 40: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

ANEXOS

40

Page 41: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

9 ANEXO A - Información de bases de datos de referencias científicas ScienceDirect

ScienceDirect® es la mayor colección electrónica en el mundo de ciencia, tecnología y medicina de información bibliográfica a texto completo.

Desde su lanzamiento en 1997, ScienceDirect ha evolucionado desde una base de datos de revistas Elsevier hasta una de las mayores proveedoras de literatura científica, técnica y médica en el mundo.

Current Contents ConnectBase de datos que proporciona acceso a información bibliográfica completa de más de 8.000 publicaciones académicas y más de 2.000 libros. Se presenta dividida en siete disciplinas que abarcan todas las áreas de conocimiento.

41

Page 42: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

10 ANEXO B - Referencias científicas (I) Este anexo incluye la presentación de un artículo científico y los listados de referencias

científicas de salud y tendencias tecnológicas. En el CD adjunto se encuentran las referencias de las revistas de la editorial Elsevier y de las identificadas en la base de datos Current Contents.

Ejemplo de una de las referencias científicas obtenida para la elaboración del Informe de Vigilancia Tecnológica.

42

Page 43: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

11 ANEXO B - Referencias científicas (II)

Ejemplo de los listados de referencias científicas de salud y tendencias tecnológicas.

43

Page 44: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

12 ANEXO C - Información de bases de datos de proyectos (I)

CORDIS (UE) CORDIS, es el servicio de información gratuito sobre investigación y desarrollo dentro

de la UE. La información es fácilmente accesible a través de sus bases de datos entre las que se encuentran: CORDIS-PROYECTOS, CORDIS-SOCIOS y CORDIS-ERGO.

NSF (National Science Foundation) (EE.UU.) National Science Foundation (NSF) es una agencia independiente del gobierno de

Estados Unidos, creada en 1950 para promover el progreso de la ciencia.

Dispone de una base de datos donde pueden encontrarse todos los proyectos que la NSF ha financiado desde 1989. La información incluye resúmenes en los que aparecen los nombres de los principales investigadores y sus instituciones. Asimismo incluye información sobre proyectos tanto finalizados como en curso.

44

Page 45: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

13 ANEXO C - Información de bases de datos de proyectos (II)

HSE (Health & Safety Executive) (UK) En Reino Unido la HSE junto con la HSC (Health & Safety Commission) son las

entidades responsables de la regulación de los riesgos y la seguridad de la salud relacionados con el trabajo.

Dispone de una base de datos donde pueden encontrarse los proyectos que ha financiado. La información incluye resúmenes en los que aparecen los nombres de los principales investigadores y sus instituciones. Asimismo incluye información sobre proyectos tanto finalizados como en curso

14

45

Page 46: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

ANEXO D – Proyectos de investigación (I) Este anexo incluye la presentación de las páginas de proyectos de I+D y los ejemplos

de listados de proyectos de salud y tendencias tecnológicas. El CD contiene los listados completos y los enlaces a la descripción de los mismos.

46

Page 47: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

47

15 ANEXO D – Proyectos de investigación (II)

Page 48: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

16 ANEXO E – Bases de datos de patentes (I) En este anexo se presentan las páginas de las distintas bases de datos de patentes

consultadas y un ejemplo de la información que contiene cada una de ellas.

ESPACENET

48

- Oficina Europea de Patentes

Page 49: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

17 ANEXO E – Bases de datos de patentes (II)

USPTO - Oficina Estadounidense de Patentes

49

Page 50: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

18 ANEXO F – Patentes (I) Relación de las patentes más relevantes identificadas a través de espacenet (sólo se incluyen las publicadas a partir del año 2000)

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

GB2386858 Vibration isolation through handle assembly

B25D17/04 B25D17/24

2003 Pisón

EP1127983 Vibrating plate compactor E01C19/38; E02D3/046

2001 Plancha vibratoria

Estr

uctu

ra d

e su

jeci

ón

US6296467 Vibrating screed for surfacing concrete

E01C19/22

2001 Regla vibrante

Page 51: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

EP1026322 Vibrating compactor with adjustable vibration-damped handle

E01C19/38; B25F5/00

2000 Plancha vibratoria

US6019179 Vibration tamper

E01C19/34

2000 Pisón

WO5007351 Working tool with damped handle

B25D17/04 2005 Martillo neumático

Sist

emas

de

suje

ción

DE10236135 Portable electric hand tool e.g. drill and chisel hammer, provided with handgrip whichis spring-loaded for movement relative to tool housing for providing vibration damping

B23B45/16; B25D17/04;

2004 Martillo percutor

51

Page 52: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

GB2394438 Pneumatically cushioned impact mechanism

B25D17/24

2004 Martillo neumático

DE10138123 Power tool handle, e.g. for a hammer drill, has a parallel lever linkage for mounting at thetool housing together with a damper spring todampen vibrations at the handle when usingthe tool

B25F5/02 2003 General. Herramientas manuales

USD476872S Handle of a pneumatic hammer 2003 Martillo neumático

DE10036078 Drill or and chisel hammer has handle joined to housing, insulating arrangement withspring element of two spring supports, andpre-tension adjustment

B25D17/24; B25G1/01

2002 General. Herramientas manuales

KR274746 Apparatus for reducing vibration transmission in hand-held tool

B25D17/04B; B25D17/24

2000 Martillo neumático

Sist

emas

de

suje

cion

52

Page 53: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

US6112831 Handle frame for percussive hand held machines

B25D17/04

2000 Martillo neumático

US6848858 Working machine with reduced upper mass vibrations

E01C19/32 2005

Martillo neumático

DE2020040 Verbindungslager F16F1/38; B62D24/02;

2004 Máquinas para movimiento de tierras

RU2236586 Pneumatic hammer

E21C37/22; B25D17/24

2004 Martillo neumático

Elem

ento

s am

ortig

uado

res

JP3104114 Floor mat for vibration insulation

B60N3/04 2003 Máquinasmovimiento de tierras

53

Page 54: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

WO2004023001 Vibration damping device and bucket for construction machine

F16F15/02; E02F3/40

2004 Máquinas movimiento de tierras

JP2001323510 Cabin mounting structure of construction machinery

E02F9/16; B62D24/02

2001 Máquinas movimiento de tierras

JP2001132017 Vibration isolation bearing structure of construction machinery

E02F9/16; F16F15/08

2001 Máquinasmovimiento de tierras

JP2001032876 Vibration control support structure of construction machinery

F16F13/08; E02F9/16;

2001 Máquinasmovimiento de tierras Si

stem

as d

e am

ortig

uaci

ón

GB2363102 Vibration-isolation cab mountingapparatus

B62D33/06 2001 Máquinasmovimiento de tierras

54

Page 55: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

WO0034111 suspension system for a work machine

B62D55/108; B62D24/02

2000 Máquinasmovimiento de tierras

US2005098399 Active seat suspension control system

B60N2/00C;B60N2/02B4

2005 Máquinasmovimiento de tierras

PL364755 Integrated semi-active seat suspension and seat lock-up system

A47C7/14 2004 Máquinasmovimiento de tierras

Con

trol

act

ivo

WO2004060702 Active vehicle suspension with a hydraulic spring

B60G17/015; B60G17/052

2004 Máquinasmovimiento de tierras

55

Page 56: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

MXPA01008998 Active suspension with offload adjustment

B60G17/015; B60G17/052

2002 Máquinasmovimiento de tierras

US6059253 Active suspension system for vehicle seats

F16M13/00

2000 Máquinasmovimiento de tierras

US6655339 System for controlling noise and temperature in a vehicle cab

F02B75/06 2003 Máquinasmovimiento de tierras

Con

trol

re

mot

o

EP1533771 Control method and system for machine tools and industrial vehicles

G08C17/02 2005 General. Máquinasy vehículos

56

Page 57: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

WO2005008046 Construction machinery F02D29/00; F02D29/02

2005 General.

JP2004322979 Back monitoring device for construction machinery

B60R1/00; B60R11/02

2004 Movimiento de tierras

WO4090232 System and method for the automatic compaction of soil

E01C19/00C; E02D3/074

2004 Máquinas movimiento de tierras

US2003147727 Remote control system and remote setting system for construction machinery

B66C17/08 2003 Máquinasmovimiento de tierras

57

Page 58: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

Solución Nº Patente Título Figura Código IPC Año Máquina aplicación

FR2831356 Remote control circuit for load handling machines uses central control for mobilemachinery with GPS communication

H04B7/00; G08G1/00

2003 General

58

Page 59: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

19 ANEXO G – Documentos de interés (I)

Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo

Realizada en el marco de colaboración entre la Organización Internacional del Trabajo y el Gobierno español.

Esta nueva edición de la Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo contiene un capítulo monográfico sobre Vibraciones (capítulo 50).

Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a las obras de construcción

Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales.

Proyecto sobre Vibraciones en Maquinaria de Obra Pública

Realizado por el Instituto Asturiano de Prevención de Riesgos Laborales en colaboración con la Universidad de Oviedo.

Estudio de valoración de los estados vibracionales en este sector de cara a su diagnóstico en relación con la futura y próxima aplicación de la Directiva europea.

Disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición a las vibraciones mecánicas en los puestos de trabajo.

Extracto de la directiva 2002/44/CE. Norma UNE EN ISO 5349-1. Norma ISO 2631-1.

Gobierno de Navarra. Instituto Navarro de Salud Laboral. Departamento de Salud

Page 60: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

20 ANEXO G – Documentos de interés (II)

Guía sobre la exposición a vibraciones a cuerpo completo en la minería

The Joint Coal Board Health & Safety Trust.

GOHNET – Boletín de la red mundial de salud ocupacional de la Organización Mundial de la Salud

Whole-body vibration and shock: A literature review

RMS Vibration Test Laboratory. Health and Safety Executive (HSE)

Vibration Database

Base de datos que contiene niveles de vibración de más de 2000 herramientas y vehículos medidos de acuerdo con normas internacionales.

The National Institute for Working Life (Sweden)

60

Page 61: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

21 ANEXO G – Documentos de interés (III)

EEF Response to the HSC Consultative Document – CD 190 ‘Proposals for New Control of Vibration at Work Regulations Implementing the Physical Agents (Vibration) Directive (2002/44/EC) Hand-Arm Vibration’

EEF is the organisation for manufacturing, engineering and technology-based businesses.

Hand – Arm – Vibration

Guideline for Employers

Implementation of the European Directive Physical Agents (Vibration) 2002/44/EC

EEF Response to the HSC Consultative Document – CD 191 ‘Proposals for New Control of Vibration at Work Regulations Implementing the Physical Agents (Vibration) Directive (2002/44/EC) Whole-Body Vibration

EEF is the organisation for manufacturing, engineering and technology-based businesses.

Active mounts – Future Technological Trends

Lord Corporation (USA)

Implications of the Physical Agents (Vibration) Directive for SMEs

Health and Safety Executive (HSE)

61

Page 62: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

22 ANEXO G – Documentos de interés (IV)

Implementation of Technical Regulations on Company Level

Chamber of Commerce and Industry, Ljubljana

Effects of Vibration on the Human BodyVrije Universiteit Brussel - Mechanical Engineering -

Acoustics & Vibration Research Group

Safety and Health at Work in the Construction SectorEuropean Commission - DG EMPL D/4

Noise & Vibration – after the Directives

Whole-body vibration (WBV): progress with consultation

Health and Safety Executive (HSE)

AntiVibTM Air Bladder Technology. Used in Anti-vibration Gloves.

TECHNICAL SUPPORT

IMPACTO Protective Products Inc. Canada.

62

Page 63: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

23 ANEXO G – Documentos de interés (V)

An Overview Of Composite Actuators With Piezoceramic Fibers

Center for Intelligent Material Systems and Structures, Department of Mechanical Engineering, Virginia (USA)

63

Page 64: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

24 ANEXO H – NORMATIVA Extracto de documentos legislativos y listados de normativa incluida en el CD.

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESSALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORES

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESEN EL TRA89/391/CEE

BAJO

........

SALUD Y SEGURIDAD DE LOS TRABAJADORESEN EL TRABAJO

........

PROTECCIÓN DE LOS TRAB AJADORES

89/391/CEE

PROTECCIÓN DE LOS TRAB AJADORES M ERCADO INTERIORM ERCADO INTERIOR

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES,

CONSUMIDORES Y POBLACIÓN

PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES,

CONSUMIDORES Y POBLACIÓN

MÁQUINAS, PRODUCTOS Y APARATOS........

M ÁQUINAS, PRODUCTOS Y APARATOS........

SEGURIDAD GENERAL DE UCTOS

........

LOS PROD2001/95/CE

SEGURIDAD GENERAL DE LOS PRODUCTOS

........

ÍSICOS – VIBR ACIÓN

........

2001/95/CE

AGENTES F2002/44/CE

AGENTES FÍSICOS – VIBR ACIÓN

........

D DE M ÁQUINAS

........

2002/44/CESEGURIDA98/37/CE

SEGURIDAD DE M ÁQUINAS

........98/37/CE

Ley 31/95

RD ...

RD 1801/2003

RD 1435/92

64

Page 65: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

25 ANEXO I – ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA

La estrategia de búsqueda adjunta identifica los términos o descriptores que mejor definen la búsqueda ejecutada.

Estas palabras clave pueden ser texto libre elegido por el propio usuario o, vocabularios controlados que puedan disponer las propias bases de datos. Unas herramientas fundamentales en este proceso lo constituyen la lectura de los documentos encontrados en el transcurso de la elaboración del informe y la búsqueda en los tesauros.

Los tesauros, además de proporcionarnos los descriptores idóneos, nos indican sinónimos, términos relacionados y términos equivalentes, evitando así una posible polisemia de términos y constituyendo una ayuda inestimable para buscar en temas relacionados que pueden pasar inadvertidos para el técnico y que tienen una relación directa.

Por último, las bases de datos y términos utilizados para la búsqueda de información relativa a referencias científicas, proyectos de investigación y patentes se exponen a continuación:

TÉRMINOS GENÉRICOS

Vibration / Vibración

Hand arm – HAVS

Machinery Whole body – WBV(S)

vibra* (1) WMSD – Work

MusculoSkeletal Disorder

(1) Es conveniente para la búsqueda utilizar el truncamiento de la raíz de vibración

65

Page 66: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

TÉRMINOS RELACIONADOS

Otros (3) salud normas

Varios Health Directive

Empresas importantes

Human ISO-5349

Tipos de máquinas

Syndrome ISO-2631

Tipos de materiales

White-finger

Hazards Códigos internacionales de patentes

Exposition / Expos*(2)

(2) Es conveniente para la búsqueda utilizar el truncamiento de la raíz de exposición.

(3) varios: vibration damping, vibration protection, isolating and vibration, handle and vibration, remote control, vibration transmission, attenuating vibration, reducing vibration, vibration isolation, vibrating, vibratory, cab, comfort, cab and mounting, seat and vibration

Empresas importantes: Bomag, Ammann, Caterpillar, MBW, Dynapac, Lebrero, Enarco, Ingersoll Rand, Atlas Copco, Robert Bosch, JCB, Chicago Pneumatic, Vibromax, Hamm, Wacker, Terex

Tipos de máquinas: tamper, rammer, stomper, roller, walk behind roller, construction machinery, screed, pneumatic hammer, impact hammer, grader, bulldozer, riding trowels, wlak behind trowels, concrete spread, paving breakers, tandem rollers, soil compactor, vibratory plate, reversible compactor plates, plate compactor, padded roller, excavator, concrete mixer, concrete pump, saw, concrete saw

Códigos internacionales de patentes (IPC): E02D, B62D, E04G, B28D, B60N, B66F, E02F, E01C, E21B, B60G con sus correspondientes subcódigos.

66

Page 67: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica

BASES DE DATOS

Temática Título http

CURRENT CONTENTS http://www.isinet.com/products/cap/ccc/

ELSEVIER http://www.elsevier.com REFERENCIAS

CIENTÍFICAS ISI web of knowledge http://isi02.isiknowledge.com/portal.cgi/

CORDIS http://www.cordis.lu

HSE (Health And Safety Executive) http://www.hse.gov.uk PROYECTOS DE

INVESTIGACIÓN NSF (National Science Foundation) http://www.nsf.gov

USPTO (Oficina Estadounidense de Patentes)

http://www.uspto.gov PATENTES

ESPACENET (Oficina Europea de Patentes)

http://es.espacenet.com

Directivas http://europa.eu.int

Normas ISO http://www.iso.org NORMATIVA

Normas UNE http://www.aenor.es

67

Page 68: Informe de Vigilancia Tecnológica vibraciones

Informe de Vigilancia Tecnológica Informe de Vigilancia Tecnológica