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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES
Y ADMINISTRATIVAS
“ANÁLISIS ERGONÓMICO DEL USO CONTINUO DE HERRAMIENTAS GENERADORAS DE VIBRACIÓN E
IMPACTO EN EL TRABAJADOR”
T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE I N G E N I E R O I N D U S T R I A L P R E S E N T A N JOSÉ RAÚL BARRÓN CUELLAR JOSÉ MARTÍN RODRÍGUEZ GUAJARDO
MÉXICO D.F. 2010
ÍNDICE
Resumen……………………………………………………………………...……………...... i
Introducción……………………………….…………...…………………………….............. iv
Capítulo I. Marco metodológico
1.1. Planteamiento del problema…………………………………..…...………….……… 1
1.2. Objetivo general……………………………………………………..…………………… 2
1.3. Objetivos específicos………………………………………….………..….………….… 2
1.4. Justificación del problema…………………………………………………..……...…… 3
Capítulo II. Marco teórico
2.1. Productividad……………………………………............................................................ 4
2.2. Estudio del trabajo………………………………………………………………..……..... 5
2.3. Ergonomía……………………………….…………………………………………..…… 7
2.4. Puesto de trabajo ………………………………………….…………..…….……..…….. 11
2.5. Condiciones y ambiente de trabajo ………………………………………………..…… 15
2.6. Seguridad e higiene industrial……………………………..……..………………...…… 22
2.7. Marco jurídico………..………………………..……………………………………..……. 32
2.7.1. Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS)………………………….…. 33
2.7.2. La Organización Internacional del Trabajo (OIT)……………………….………. 33
2.7.3. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO)………………… 34
2.8. Vibraciones…………..………………………………………………………………….…. 34
2.9. Equipos que generan vibración…………....………………………………………….. 52
Capítulo III. Dispositivo simulador e instrumento de medición de vibraciones
3.1. Análisis de dispositivo simulador de vibraciones…….………………………….…… 54
3.1.1. Descripción del simulador……………………………..……………………….. 54
3.1.2. Componentes…………………….………………...……………………………. 54
3.1.3. Funcionamiento……………..………...……………………………….……… 56
3.2. Instrumento de medición para vibraciones en el cuerpo humano HVM100
3.2.1. Manual de uso del HVM100…………..…..……...........……………….…… 57
3.2.1.1. Características………………………………………………………….… 57
3.2.1.2. Accesorios……………………………………..……………………………. 58
3.2.1.3. Conexiones…………………………………………………………...…… 61
3.2.1.4. Ensambles……………........................................................................... 62
3.2.1.5. Funciones……………………………………………….…………………… 65
3.2.1.6. Toma de mediciones……………………………………………………… 74
3.2.1.7. Interpretación de resultados………………………………..……………… 84
Capítulo IV. Análisis de vibración a equipos reales y simulados
4.1. Análisis de vibraciones a equipos reales………………..…………………………… 87
4.1.1. Vibraciones transmitidas al sistema Mano-Brazo………….….…………...... 88
4.1.1.1. Prueba 1. Taladro manual a baja velocidad…………………….………. 88
4.1.1.2. Prueba 2. Taladro manual a alta velocidad……………………………… 91
4.1.1.3. Prueba 3. Caladora con segueta para corte de madera………..……… 94
4.1.1.4. Prueba 4. Esmeril manual…………………………………………….…… 97
4.1.1.5. Prueba 5. Taladro industrial con broca de ¼ “para acero……………… 100
4.1.1.6. Prueba 6. Taladro industrial con broca de ½ “para acero……………… 103
4.1.2. Vibraciones transmitidas al sistema Cuerpo entero…………………………. 106
4.1.1.7. Prueba 7. Podadora tractor a una velocidad de 1000 RPM………….... 106
4.1.1.8. Prueba 8. Podadora tractor a una velocidad de 2000 RPM…………… 110
4.2. Análisis de vibraciones a equipos simulados…………………………………………. 113
4.2.1. Vibraciones transmitidas al sistema Mano-Brazo…………….……………… 113
4.1.1.9. Prueba 9. Taladro manual a alta velocidad…………………………… 114
4.1.1.10. Prueba 10. Taladro manual a alta velocidad………………………. 117
4.1.1.11. Prueba 11. Caladora con segueta para corte de madera…………. 120
4.1.1.12. Prueba 12. Esmeril manual…………………………………………… 123
4.1.1.13. Prueba 13. Taladro industrial con broca de ¼ “para acero……… 126
4.1.1.14. Prueba 14. Taladro industrial con broca de ½ “para acero……… 129
4.2.2. Vibraciones transmitidas al sistema Cuerpo entero…………………………. 132
4.2.2.1. Prueba 15. Podadora tractor a una velocidad de 1000 RPM………..... 133
4.2.2.2. Prueba 16. Podadora tractor a una velocidad de 2000 RPM………..... 137
4.3. Consecuencias y alteraciones………………..………………………………………… 141
4.4. Propuestas de disminución…………………………………………………………… 155
4.4.1. Especificaciones de equipo de protección utilizado…………...…………… 155
4.4.2. Efectividad de equipo de protección al trabajador…….……………………. 158
4.4.2.1. Prueba 17. Taladro manual a alta velocidad…..……………………… 159
4.4.2.2. Prueba 18. Esmeril manual……………………………………………...... 163
4.4.2.3. Prueba 19. Taladro industrial con broca de ¼” para acero................... 167
4.4.2.4. Prueba 20. Podadora tractor a una velocidad de 1000 RPM….......... 171
4.4.2.5. Prueba 21.Podadora tractor a una velocidad de 2000 RPM……......... 178
Conclusiones………………………………………………………………………………………. 185
Bibliografía…………………………………………………………………………………………. 188
Anexos…………………………………………………...………………..……………………… 190
i
RESUMEN
CAPÍTULO I
MARCO METODOLÓGICO
En este capítulo se muestra el planteamiento del problema, objetivos y justificación del estudio. El
planteamiento del problema explica la razón del porque se decide abordar este tema relacionado
con la ergonomía a través del uso continuo de herramientas y condiciones generadoras de
vibraciones que afectan al trabajador. Los objetivos nos proporcionan lo que se proyecta realizar o
alcanzar durante el desarrollo de este análisis. La justificación nos muestra la importancia que tiene
el papel del ingeniero industrial dentro de la industria Mexicana para llevar a cabo este estudio.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
En este capítulo se mencionan los diferentes temas que se encuentran dentro del plan de estudios
de la carrera de ingeniería industrial los cuales dan la base para el estudio de la ergonomía
enfocada a las vibraciones transmitidas al cuerpo humano.
Iniciando por la productividad que es el grado de aprovechamiento de los recursos materiales,
financieros o humanos. Una de las formas para elevar la productividad en las empresas es
mediante el estudio de trabajo donde su objetivo principal es eliminar los tiempos improductivos de
los procesos y uno de los factores importantes son las condiciones de trabajo como lo son el medio
ambiente (ruido, vibraciones, radiaciones, temperatura, iluminación, etc.). Si las condiciones no son
las adecuadas, el trabajador puede sufrir alguna lesión o accidente reduciendo la efectividad de
sus actividades. Por tal motivo es importante la satisfacción del trabajador y para esto se requiere
del estudio de la ergonomía que busca maximizar el sistema “hombre-puesto de trabajo-ambiente
laboral”, la ergonomía se ayuda de la antropometría y la biomecánica que estudian las
dimensiones, movimientos y fuerzas corporales con el objetivo de poder diseñar un puesto de
trabajo en condiciones adecuadas para que las personas trabajen con las máquinas de manera
saludable y efectiva.
Todo esto lleva al tema de la seguridad industrial que tiene como finalidad salvaguardar la vida,
preservar la salud y la integridad física de los trabajadores por medio del dictado de normas que
ii
proporcionan procedimientos, formas de capacitación y adiestramiento para evitar lo más posible
las enfermedades y accidentes laborales. Estas normas son las llamadas Normas Oficiales
Mexicanas (NOM). También existen normas internacionales que regulan este tipo de
procedimientos que son elaboradas por la Organización Internacional para la Estandarización
(ISO).
La exposición del ser humano a las vibraciones es muy común, en ciertos niveles no son dañinos,
pero cuando los niveles y tiempo de exposición que dictan las normas son superados pueden
generar consecuencias significativas sobre la persona. Estas son analizadas por dos sectores que
son vibraciones transmitidas al sistema Mano-brazo y cuerpo enteró, esto es porque el cuerpo
humano es sensible en cada uno de estos sistemas que lo componen. Por lo cual en este capítulo
se explica el procedimiento para llevar a cabo un análisis de vibraciones transmitidas al cuerpo
humano.
CAPÍTULO III
DISPOSITIVO SIMULADOR E INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE VIBRACIONES
En este capítulo se explica el funcionamiento del simulador de vibraciones que nos ayudara a
ejemplificar el nivel de vibración producido por herramientas generadoras de vibración. Este
simulador consta principalmente de una flecha de acero en el cual están situados tres discos de
acero a los cuales se le colocaran pesos diferentes generando un desbalance al momento de
hacer girar la flecha con un motor eléctrico, con el fin de generar vibraciones en diferentes niveles y
poder comparar sus resultados con la norma NOM-024-STPS-2001 e indicar el tiempo total de
exposición a la que debe de estar trabajando una persona.
En la segunda sección de este capítulo se menciona el instrumento de medición de vibraciones
que nos ayuda a determinar el nivel de vibración en los dos sistemas Mano-brazo y cuerpo entero.
Se indican sus características, accesorios, conexiones para medir cada uno de los sistemas,
funciones del instrumento, explica también el procedimiento para como tomar mediciones en forma
correcta en cada uno de los sistemas, la interfaz con un ordenador, y lo más importante que es la
interpretación de datos en base a la norma NOM-024-STPS-2001 indicando el valor total de
vibración y el tiempo total de exposición diaria.
iii
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS DE VIBRACIÓN A EQUIPOS REALES Y SIMULADOS
En la primera sección de este capítulo muestra el análisis a diferentes equipos generadores de
vibración que se utilizan en la industria y con ayuda del instrumento de medición y la norma NOM-
024-STPS-2001 se determinara los valores totales de vibración y tiempos totales de exposición.
Posteriormente se hace uso del simulador con el fin de poder ejemplificar el valor total de vibración
de las herramientas analizadas anteriormente. Se menciona como hacer uso correcto y de los
diferentes arreglos que se pueden hacer en el simulador.
Ya con esto se mencionan las consecuencias o alteraciones que pueden llevar a una persona
expuesta a vibraciones como pueden ser interferencia en la actividad, trastornos vasculares en el
cual se menciona uno de los efectos más importantes que es el “dedo blanco inducido por
vibraciones”, trastornos neurológicos que se hace referencia al “síndrome del túnel Carpiano”,
trastornos musculo-esqueléticos, dolor lumbar, alteraciones fisiológicas, afecciones en la columna
vertebral y en el sistema auditivo.
Para evitar este tipo de consecuencias o alteraciones se utilizan varios criterios básicos de
seguridad como son: disminuir el tiempo de exposición, establecer un sistema de rotación de
lugares de trabajo, sistema de pausas durante la jornada laboral, una adecuación de los trabajos a
las diferencias individuales, minimizar la intensidad de las vibraciones, utilización de equipos de
protección individual: guantes anti-vibración, zapatos, botas, etc.
Se describe un programa para la prevención de alteraciones a la salud del trabajador expuesto a
vibraciones bajo la norma NOM-024-STPS-2001. El cual consiste de 5 etapas que son:
reconocimiento, evaluación, capacitación y adiestramiento del trabajador, vigilancia a la salud del
trabajador y por último el control.
Posteriormente se indican propuestas de disminución de los niveles de vibración en el sistema
Mano-brazo y Cuerpo entero. Para esto se tomaron los valores totales de vibración de las pruebas
realizadas en el simulador, las pruebas se realizaron en las mismas condiciones de funcionamiento
del simulador pero ahora utilizando equipo de protección personal como Guantes anti-vibración en
el caso de sistema Mano-brazo y asientos de hule espuma para el cuerpo entero, todo esto con el
fin de determinar el valor total de vibración absorbido por el equipo de protección.
iv
INTRODUCCIÓN
En la búsqueda de la sistematización de los procesos productivos en la industrial con el fin de
hacerlos simples y rápidos pero a la vez lo mas económico posible para producir grandes
volúmenes, se ha descuidado la salud e integridad física de los trabajadores en campo. Debido a la
situación económica del país y de que se ha devaluado en demasía la mano de obra nacional; sale
mucho mas barato contratar un ciento de personas para operar maquinas y/o herramientas de
forma manual que implementar un sistema de producción automatizado con un mínimo de
intervención humana.
Este es el caso de muchos micros y medianas empresas no solo en el país, sino a nivel mundial
que con el objeto de alcanzar las metas de producción se descuida la seguridad de los empleados.
Sin embargo, en México más que en otros países se cuentan con muy escasos estudios y
supervisión sobre las exigencias legales relacionadas con la seguridad e higiene en la industria.
Uno de los factores mas descuidados en el campo laboral es el que tiene como objeto este análisis
el cual es la vibración transmitida al cuerpo humano, dicha condición de trabajo no es estable o
controlado. En la mayoría de los casos esta es más bien aplicada al campo de la medicina y al
deporte, ya que gran variedad de estudios han demostrado que controlar este movimiento ha
permitido alcances significativos desde la aplicación en terapias de rehabilitación hasta en el uso
de productos para reducir de peso.
Por otra parte la mayoría de las vibraciones en máquinas y estructuras son indeseables porque
aumentan los esfuerzos y las tensiones incluso por las pérdidas de energía que las acompañan.
Además, son fuente de desgaste de materiales, de daños por fatiga y de movimientos y ruidos
molestos, sin mencionar de daños importantes principalmente a los operadores de dichas
maquinas o herramientas.
Muchos de los empresarios ya sea por abuso o ignorancia no se apegan a los métodos de
prevención de accidentes o consecuencias causadas a corto y largo plazo por estas vibraciones
las cuales presentan frecuencias, desplazamientos y amplitudes particulares según el tipo de
herramienta, aplicación, posición y características físicas del operador, entre otras. Pero esto
impacta tal vez no de manera directamente a la empresa, pero si en mas de una forma, ya que
esto implica bajas en el personal, indemnizaciones, poca productividad y en muchos casos hasta
denuncias formales ante la ley. Más adelante haremos mayor referencia en este tema citando
algunas normas internacionales y nacionales que existen y que en su contenido mencionan las
obligaciones del patrón, las exigencias y los limites a los cuales debe manejarse esta condición de
v
trabajo que como otras necesitan de mucha atención para controlarlas conforme a lo que dicta la
ley. En este análisis dentro de su contenido con mayor relevancia, esta la medición de los niveles
de aceleración que alcanzan las herramientas manuales de uso común e industrial mencionando
los limites de exposición máximos que dictan las normas basándose en el daño que pudieran sufrir
los trabajadores a consecuencia de su incumplimiento.
Siendo entonces que la tarea del ingeniero industrial dentro del área de seguridad e higiene es la
de establecer los lineamientos y métodos preventivos así como la supervisión de que se lleven a
cabo al pie de la letra con el fin de diseñar un método de trabajo con el cual los trabajadores
puedan desempeñar sus actividades de manera adecuada optimizando los recursos y logrando en
cadena un mayor productividad.
1
CAPÍTULO I
MARCO METODOLÓGICO
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Hoy en día vivimos en un mundo competitivo y cada vez más industrializado en el que para lograr
avanzar se necesita no solo de buenos trabajadores sino también de la mejor tecnología, que año
con año sufre notables cambios y mejoras que dan pie al perfeccionamiento de los mecanismos, al
desarrollo de los procesos de fabricación e incluso a la automatización, sustituyendo las
herramientas que se utilizaban antes por maquinas manuales que facilita el trabajo, optimizando la
utilización de estas y mejorando la calidad de los productos.
Considerando estos avances tecnológicos se ha logrado obtener una mayor productividad dentro
de las empresas, pero a su vez han surgido nuevos factores de riesgo que alteran las condiciones
de trabajo como el aumento de los niveles de ruido, temperatura, humedad, posturas inadecuadas,
vibraciones, etc. Es sabido que para que los trabajadores se desempeñen adecuadamente dentro
de su puesto de trabajo deben existir las condiciones apropiadas cumpliendo así con lo establecido
por las normas oficiales mexicanas en cuestión de higiene y seguridad en el trabajo.
Uno de los factores que representa riesgo dentro del ámbito laboral y que se presta para su estudio
tiene que ver con las vibraciones; ya que al exponer a los trabajadores a ellas sin las medidas de
protección adecuadas queda en riesgo su salud. La exposición regular y frecuente a niveles altos
de vibración puede generar lesiones permanentes. Esto es más común cuando el uso de
herramientas o procesos que vibran son una actividad constante durante la realización de una
tarea.
Existen muchas actividades en las cuales los trabajadores pueden estar expuestos al fenómeno de
las vibraciones, tales como la construcción, minería, mantenimiento de carreteras y vías férreas,
industria forestal, operadores de sierras de cadena y de cepillado, operadores de los hornos,
perforadores, servicios públicos de agua, gas, electricidad y teléfono, mecánica automotriz y en
general en procesos industriales.
2
Pensemos en la operación de grandes máquinas pesadas, tractores, grúas, o en el caso de la
construcción las herramientas del tipo de los martillos neumáticos, cuyo principio de
funcionamiento requieren de la presencia inexorable de las vibraciones.
Considerando la importancia del tema de las vibraciones transmitidas al cuerpo humano es un
tema delicado y polémico, ya que estudios científicos han demostrado que con los efectos de las
vibraciones también se pueden obtener resultados positivos para mejorar el tono muscular,
aumentar la fuerza física, bajar de peso, eliminar la celulitis, incrementar el riego sanguíneo e
incluso acelera la rehabilitación después de lesiones u operaciones recientes. Pero para que este
tratamiento sea posible deben cuidarse a detalle la frecuencia y el tiempo de exposición sin
mencionar cuán importante es la protección a las zonas delicadas del cuerpo como la cabeza y el
cuello.
1.2. OBJETIVO GENERAL
Analizar los efectos y riesgos a los que están expuestos los operadores de herramientas
vibratorias, mediante el uso de un dispositivo simulador generador de vibraciones revisando los
efectos reales que pueda causar el uso de una maquina o herramienta dentro de la industria,
estudio apoyado con instrumentos de medición apropiados (vibrómetro) con el cual podrán
registrase los niveles de vibración al mismo tiempo que son comparados con los máximos
permisibles indicados en las normas que rigen en México de esta manera se puedan cuantificar los
daños causados al estar en contacto con diferentes niveles de vibración durante lapsos de tiempo
indeterminados.
1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2. Mencionar cuales son los riesgos importantes para la salud del trabajador.
3. Realizar una demostración teórico-práctica mediante el uso de un dispositivo generador de
vibraciones.
4. Valorar los niveles alcanzados por las máquinas manuales y compararlos con los límites
establecidos en la norma NOM-024-STPS-2001.
5. Demostrar la importancia y efectividad del equipo de protección individual anti vibratorio.
3
1.4. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
En México son escasos los estudios de los efectos causados por las vibraciones, como ya se
menciono anteriormente, es un tema que se ha descuidado aun cuando es un severo problema
dentro de la industria ya que representa grandes pérdidas para los empresarios y no solo eso
también la salud de los trabajadores está siendo afectada.
Dentro de muchas de las capacidades con las que debe contar el ingeniero industrial esta evaluar
las condiciones de higiene, seguridad y ambiente en los procesos de producción de bienes y
servicios. Es por ello que decidimos abordar el tema de las vibraciones por medio de un análisis
ergonómico.
4
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. PRODUCTIVIDAD
El único camino para que un negocio o empresa pueda crecer y aumentar su rentabilidad (o sus
utilidades) es aumentando su productividad.
En la actualidad toda organización realiza estudios y aplicaciones para aumentar su productividad;
sin embargo frecuentemente se confunden los términos productividad y producción.
Productividad: Es la relación cuantitativa entre lo que producimos y los recursos que utilizamos.
Producción: Se refiere a la actividad de producir bienes y/o servicios en un periodo de tiempo
determinado.
En general. La productividad expresa la relación entre el número de bienes y servicios producidos
(producción) y la cantidad de mano de obra, capital, tierra, energía y demás recursos necesarios
para obtenerlos (los insumos).
Factores internos y externos que afectan la productividad
Factores Internos: Factores Externos:
-Terrenos y edificios
-Materiales
-Energía
-Máquinas y equipo
-Recurso humano
-Disponibilidad de materiales o materias
primas.
-Mano de obra calificada
-Políticas estatales relativas a tributación y
aranceles
-Infraestructura existente
-Disponibilidad de capital e intereses
5
La mejora de la productividad se obtiene innovando en1
:
-Tecnología
-Organización
-Recursos humanos
-Relaciones laborales
-Condiciones de trabajo
-Materia prima
-Calidad
Cada día se reconoce más interdependencia entre las condiciones de trabajo y la productividad. La
primera revelación en este sentido fue cuando se comprendió que los accidentes de trabajo tenían
repercusiones económicas, y no solo físicas, aunque al principio sólo se tuvieron en cuenta sus
costos directos (asistencia médica e indemnizaciones). Más tarde se empezó a prestar atención
también a las enfermedades profesionales y, por último, se impuso la evidencia de que los costos
indirectos de los accidentes de trabajo (tiempo perdido por la víctima, los testigos y los
investigadores del accidente, interrupciones de la producción, daños materiales, retrasos,
disminución de la producción al sustituirse al accidentado y posteriormente cuando se reincorpora
al trabajo, etc.) suelen ser mucho más elevados – en algunos casos varias veces más elevados –
que los costos directos.
2.2. EL ESTUDIO DEL TRABAJO
El estudio del trabajo tiene como objetivo incrementar la productividad sin recurrir a grandes
inversiones de capital y sin exigir un mayor esfuerzo a la mano de obra. Este incremento de
productividad lo conseguirá únicamente racionalizando el trabajo, para ello eliminará el tiempo
suplementario y el tiempo improductivo (figura 2.2.1).
Mediante el diseño de procesos productivos más eficaces que mejoren la utilización de materiales,
máquinas y mano de obra, mejorando la distribución en planta, equilibrando la cadena de
producción con el fin de eliminar cuellos de botella (menos salida de la entrada siguiente), mejorar
la motivación de los trabajadores para reducir el ausentismo y los descuidos (reducción de
accidentes). Por lo tanto, el estudio del trabajo no tiene como único objetivo el incremento de la
productividad ya que tendrá como otros objetivos: la mejora de la calidad de los productos, la
1 http://es.wikipedia.org/wiki/Productividad
6
mejora de los sistemas productivos,
Figura 2.2.1. Diagrama de tiempo total de trabajo.
así como también la mejora de la satisfacción de los
trabajadores. 2
2 Benjamin W. Niebel, “Ingeniería Industrial Métodos tiempos y Movimientos”, Editorial Alfaomega, Novena edición, pág. 5.
Contenido de trabajo suplementario Debido a deficiencias en el diseño o en la especificación del producto
Contenido de trabajo suplementario Debido a métodos ineficaces de producción o de funcionamiento.
Tiempo improductivo Debido a deficiencias de la dirección
Tiempo improductivo Imputable al trabajador
-Mal diseño del producto. -Falta de normalización. -Normas de calidad erróneas.
-Falta de normalización. -Cambios de diseño. -Mala planificación del trabajo y los pedidos. -Falta de materias primas por mala planificación. -Averías de las instalaciones. -Instalaciones en mal estado. -Malas condiciones de trabajo. -Accidentes.
Tiempo improductivo
total
Contenido básico de
trabajo
-Maquinaria inadecuada. -Proceso mal ejecutado. -Herramientas inadecuadas. -Mala disposición. -Malos métodos de trabajo de los operarios.
Contenido del trabajo total
-Ausencias, retrasos y . ociosidad. -Chapucería. -Accidentes.
Tiempo total de la
operación en las
condiciones existentes
7
2.3. ERGONOMÍA
La ergonomía es cada vez mas importante, puesto que es una disciplina que busca maximizar el
sistema de variables independientes “hombre-puesto de trabajo-ambiente laboral-organización”
mediante diseños constantes de dicho sistema.
La ergonomía es parte de la ciencia que estudia la relación del cuerpo humano con el medio
ambiente que le rodea. Actualmente, toda herramienta ergonómica es diseñada especialmente
para adaptarse correctamente al hombre.
Esta disciplina estudia la forma de optimizar la relación física en el entorno de trabajo, creando
condiciones adecuadas para que las personas trabajen con las máquinas de manera saludable y
efectiva. Los objetivos principales que busca lograr la ergonomía son los siguientes3
:
• Mejorar la seguridad y el ambiente físico del trabajador
• Lograr la armonía entre el trabajador, el ambiente y las condiciones de trabajo
• Aminorar la carga física y nerviosa del hombre
• Buscar la comodidad y el confort así como la eficiencia productiva
• Reducir o modificar técnicamente el trabajo repetitivo
• Mejorar la calidad del producto
• Proponer soluciones positivas
Todo esto de acuerdo a configuraciones que consideran:
•Aspectos físicos: herramientas, maquinaría.
•Aspectos relacionados con la lógica: códigos, señales, lenguaje.
•Aspectos organizacionales: coordinación, comunicación, estructura.
La ergonomía es una ciencia multidisciplinaria que abarca la ingeniería, las matemáticas, la
anatomía, la fisiología, la antropometría, la psicología y la biomecánica como se muestra en la
tabla 2.3.1.
3 http://blog.pucp.edu.pe/media/201/20081023-ergonomiabasica_alumno.pdf
8
La ergonomía se basa principalmente en la antropometría y biomecánica por lo que se necesitan
de una mayor profundización debido a la importancia que tienen al momento de diseñar un puesto
de trabajo ergonómico.
Tabla 2.3.1. Disciplinas de la ergonomía.4
Disciplina Compuesta de Incluye
Biomecánica Ciencias de la ingeniería
Ciencias físicas
Mecánica
Estática
Dinámica
Física
Fisiología del trabajo Ciencias físicas
Ciencias biológicas
Química
Bioquímica
Anatomía
Fisiología
Psicología de ingeniería Ciencias sociales
Ciencias de la conducta
Antropología
Antropometría
Psicología
Sociología
La antropometría es la disciplina que describe las diferencias cuantitativas de las medidas del
cuerpo humano. Estudia las dimensiones, tomando como referencia distintas estructuras
anatómicas, y sirve de herramienta a la ergonomía con objeto de adaptar el entorno laboral a las
personas.
En otras palabras, “Es el estudio y medición de las dimensiones físicas y funcionales del cuerpo
humano”.
Existen dos tipos de antropometría:
Antropometría estática.
Es aquella que mide las diferencias estructurales del cuerpo humano, en diferentes posiciones y
sin movimiento.
4 Kjell B. Zandin,”Maynard Manual del Ingeniero Industrial”, Editorial Mc Graw Hill, México, 2005, 6.10p.
9
Antropometría dinámica.
Considera las posibles resultantes de los desplazamientos de segmentos del cuerpo cuando
efectúa alguna actividad (movimiento), y va ligada a la biodinámica.
La importancia de la antropometría radica en que no es rentable diseñar una estación (puesto de
trabajo y/o de actividad) ergonómicamente aceptable en la cual se va a desempeñar una labor o
acción de trabajo sin tomar en cuenta las características físicas del cuerpo humano, así como sus
limitantes, proporcionadas por los estudios antropométricos.
A la hora de diseñar en base a la antropometría un mueble, una máquina, una herramienta o un
puesto de trabajo con display de variadas formas, controles, etc., se deben tomar cuenta los
siguientes supuestos básicos:5
• Principio de diseño para individuos extremos.
En aquellos casos en los que se tenga que definir las dimensiones de un espacio interior,
tal como un hueco, abertura o acceso, la medida de partida será la dimensión
antropométrica pertinente del sujeto de mayor tamaño.
En otras palabras, las dimensiones de los sujetos grandes determinaran las dimensiones
interiores, mientras que la de los sujetos pequeños determinara las medidas mínimas de
fabricación.
• Principio de diseño para un intervalo ajustable.
Podrá aplicarse, siempre y cuando se cuente con los medios técnicos y económicamente
viable, dado que cada persona podrá ajustar el objeto a su medida y necesidades.
Para este principio se debe considerar como valor de referencia a la diferencia entre la
medida antropométrica del sujeto grande y del sujeto pequeño.
• Principio de diseño para el promedio.
Es un error frecuente el diseñar para la persona promedio, ya que las personas más
grandes o pequeñas no podrán acomodarse. Esto es lo que puede suceder:
Si una puerta se diseña para la altura promedio. La mitad de las personas que la utilicen
se golpearan la cabeza.
5 http://blog.pucp.edu.pe/media/201/20081023-ergonomiabasica_alumno.pdf
10
Un banco de trabajo diseñado para la estatura promedio requerirá que el trabajador de
menor tamaño, estire los brazos y los hombros para alcanzar el trabajo.
La biomecánica se define como la aplicación de los principios mecánicos (como palancas y
fuerzas) a los análisis de la estructura y movimientos de las partes del cuerpo, ayuda a determinar
los movimientos físicos necesarios en el trabajo. La biomecánica se ocupa de los efectos del
movimiento y la fuerza sobre los músculos, tendones y nervios humanos. Se centra en el efecto de
la realización del trabajo sobre estas partes del cuerpo y, a su vez, en la mejor forma de diseño del
trabajo para reducir al mínimo el estrés, el dolor o la fatiga.
La biomecánica aplica las leyes del movimiento mecánico en los sistemas vivos, especialmente en
el aparato locomotor, que intenta unir en los estudios humanos la mecánica al conocimiento de la
anatomía y de la fisiología.
Su objetivo principal es el estudio del cuerpo con el fin de obtener un rendimiento máximo, resolver
algún tipo de discapacidad, o diseñar tareas y actividades para que la mayoría de las personas
puedan realizarlas sin riesgo de sufrir daños o lesiones.
Algunos de los problemas en los que la biomecánica ha intensificado su investigación han sido el
movimiento manual de cargas, y los microtraumatismos repetitivos o trastornos por traumas
acumulados.
Una de las áreas donde es importante la participación de los especialistas en biomecánica es en la
evaluación y rediseño de tareas y puestos de trabajo para personas que han sufrido lesiones o han
presentado problemas por microtraumatismos repetitivos, ya que una persona que ha estado
incapacitada por este tipo de problemas no debe de regresar al mismo puesto de trabajo sin haber
realizado una evaluación y las modificaciones pertinentes, pues es muy probable que el daño que
sufrió sea irreversible y se resentirá en poco tiempo. De la misma forma, es conveniente evaluar la
tarea y el puesto donde se presentó la lesión, ya que en caso de que otra persona lo ocupe existe
una alta posibilidad de que sufra el mismo daño después de transcurrir un tiempo en la actividad.
Al analizar el movimiento en la persona, la biomecánica trata de evaluar la efectividad en la
aplicación de las fuerzas para asumir los objetivos con el menor costo para aquellas y la máxima
eficacia para el sistema productivo.
Los microtraumatismos. Son pequeños traumas físicos producidos por la realización de ciertos
trabajos por causa, de movimientos repetitivos, esfuerzos excesivos, movimiento manual de cargas
11
y/o posturas inadecuadas o forzadas, sobre todo, de muñecas y hombros.
De ellos se derivan lesiones de cierta gravedad e importancia, localizadas, sobre todo, en las
extremidades superiores que se materializan en desgarros y deterioros de los tejidos y
articulaciones.
Normalmente se trata de movimientos sencillos, que se repiten muy frecuentemente, con fines
limitados y de contenido creativo, como resultado de la fragmentación y simplificación de una
actividad productiva.6
2.4. PUESTO DE TRABAJO
El puesto de trabajo es el lugar que un trabajador ocupa cuando desempeña una tarea. Se
denomina puesto de trabajo a la parte del área de producción establecida a cada obrero (o
brigada) y dotada de los medios de trabajo necesarios para el cumplimiento de una determinada
parte del proceso de producción.7
Algunos ejemplos de puestos de trabajo son las cabinas o mesas de trabajo desde las que se
manejan máquinas, se ensamblan piezas o se efectúan inspecciones; una mesa de trabajo desde
la que se maneja un ordenador; una consola de control; etc.
Es importante que el puesto de trabajo esté bien diseñado para evitar enfermedades relacionadas
con condiciones laborales deficientes, así como para asegurar que el trabajo sea productivo.
Entonces, hay que diseñar todo puesto de trabajo teniendo en cuenta al trabajador y la tarea que
se va a realizar a fin de que ésta se lleve a cabo cómodamente, sin problemas y eficientemente.
Concepción de los puestos de trabajo
• En función de las medidas corporales. • En función de posturas, esfuerzos y movimientos. • En función del ambiente • En función a los medios de señalización, representación y a los instrumentos de mando.
6 http://www.salud.es/riesgos_laborales/microtraumatismos-repetitivos 7 http://actrav.itcilo.org/osh_es/m%f3dulos/ergo/ergonomi.htm
12
Descripción del puesto de trabajo
El ambiente de trabajo se caracteriza por la interacción entre los siguientes elementos:8
• El trabajador con los atributos de estatura, anchuras, fuerza, rangos de movimiento,
intelecto, educación, expectativas y otras características físicas y mentales.
• El puesto de trabajo que comprende: las herramientas, mobiliario, paneles indicadores,
controles y otros objetos de trabajo.
• El ambiente de trabajo que comprende la temperatura, iluminación, ruido, vibraciones y
otras cualidades atmosféricas.
Evaluación de los puestos de trabajo
Una evaluación de puesto de trabajo tiene sus bases en el análisis del mismo, el que consiste en
una descripción detallada de la tarea y/o del puesto de trabajo, en donde se realizan observaciones
y entrevistas, a fin de obtener la información necesaria, sirviendo como una herramienta que
permita tener una visión de la situación real de trabajo, en la que se considere no solo el entorno
físico, psicosocial y organizacional, sino que también a la persona que realiza una tarea
determinada en su puesto de trabajo.
Un enfoque general de una evaluación considera la disposición del puesto de trabajo; la que va a
depender de la amplitud del área donde se realiza el trabajo y del equipo disponible, por lo tanto,
no pueden darse criterios específicos de evaluación para cada caso.
Para ello es importante considerar los siguientes aspectos básicos:
Estudios de observación
• De la tarea (repetibilidad, aspectos biomecánicos)
• De la postura adoptada (de pie, sentada, ambos y acostada).
• Del manejo manual de cargas.
• Del confort ambiental (iluminación, ruido, temperatura).
8 http://blog.pucp.edu.pe/media/201/20081023-ergonomiabasica_alumno.pdf
13
Evaluaciones antropométricas
Dimensiones del puesto de trabajo (entorno, mobiliario, altura del plano de trabajo, espacio
reservado para las piernas, zonas de alcance óptimo del área de trabajo brazos). 9
Puesto de trabajo
Altura de la cabeza
• Debe haber espacio suficiente para que quepan los trabajadores más altos.
• Los objetos que haya que contemplar deben estar a la altura de los ojos o un poco más
abajo porque la gente tiende a mirar algo hacia abajo.
Altura de los hombro
• Los paneles de control deben estar situados entre los hombros y la cintura.
• Hay que evitar colocar por encima de los hombros objetos o controles que se utilicen a
menudo.
Alcance de los brazos
• Los objetos deben estar situados lo más cerca posible al alcance del brazo para evitar
tener que extender demasiado los brazos para alcanzarlos o sacarlos.
• Hay que colocar los objetos necesarios para trabajar de manera que el trabajador más alto
no tenga que encorvarse para alcanzarlos. 9 http://actrav.itcilo.org/osh_es/m%f3dulos/ergo/ergonomi.htm
14
• Hay que mantener los materiales y herramientas de uso frecuente cerca del cuerpo y frente
a él.
Altura del codo
• Hay que ajustar la superficie de trabajo para que esté a la altura del codo o algo inferior
para la mayoría de las tareas generales.
Altura de la mano
• Hay que cuidar de que los objetos que haya que levantar estén a una altura situada entre
la mano y los hombros.
Longitud de las piernas
• Hay que ajustar la altura del asiento a la longitud de las piernas y a la altura de la superficie
de trabajo.
• Hay que dejar espacio para poder estirar las piernas, con sitio suficiente para unas piernas
largas.
• Hay que facilitar un escabel ajustable para los pies, para que las piernas no cuelguen y el
trabajador pueda cambiar de posición el cuerpo.
Tamaño de las manos
• Las asas, las agarraderas y los mangos deben ajustarse a las manos. Hacen falta asas
pequeñas para manos pequeñas y mayores para manos mayores.
• Hay que dejar espacio de trabajo bastante para las manos más grandes.
Tamaño del cuerpo
• Hay que dejar espacio suficiente en el puesto de trabajo para los trabajadores de mayor
tamaño.
Si el puesto de trabajo está diseñado adecuadamente, el trabajador podrá mantener una postura
corporal correcta y cómoda, lo cual es importante porque una postura laboral incómoda puede
ocasionar múltiples problemas.
15
2.5. CONDICIONES Y AMBIENTE DE TRABAJO
La constante e innovadora mecanización del trabajo, los cambios de ritmo, de producción, los
horarios, las tecnologías, aptitudes personales, etc., generan una serie de condiciones que pueden
afectar a la salud, son las denominadas Condiciones de trabajo, a las que podemos definir como
“El conjunto de variables que definen la realización de una tarea en un entorno determinando la
salud del trabajador “.
Figura 2.5.1. Condiciones de trabajo10
.
Medio ambiente
El ambiente de trabajo que comprende: la naturaleza de los agentes físicos, químicos y biológicos
presentes en el ambiente de trabajo y sus correspondientes intensidades, concentraciones o
niveles de presencia. Así como también la temperatura, iluminación, ruido, vibraciones, etc.
Las más significativas son:
Ruido
Podemos definir ruido como un sonido no deseado e intempestivo y por lo tanto molesto,
desagradable y perturbador. 10 http://www.ugt.es/campanas/condicionesdetrabajo.pdf
Condiciones de trabajo
Medio ambiente
Desarrollo del trabajo
-Ruido
-Vibraciones
-Radiaciones
-Condiciones
termohigrométricas
-Iluminación
-Carga de trabajo
Carga física
Carga mental
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El nivel de ruido se mide en decibelios dB. Las personas sometidas a altos niveles de ruido aparte
de sufrir pérdidas de su capacidad auditiva pueden llegar a la sordera, acusan una fatiga nerviosa
que es origen de una disminución de la eficiencia humana tanto en el trabajo intelectual como en el
manual.
El nivel de ruido de una zona aumenta a medida que se incrementa el número de fuentes
productoras de ruido.
Debido a las características de la escala de decibelios, que crece de forma logarítmica, no es
posible la suma aritméticamente de los niveles de ruido de las distintas fuentes sonoras, por
ejemplo dos máquinas con un nivel de ruido de 90dB cada una producirán una combinación de
93dB.
La exposición prolongada a elevados niveles de ruido continuo, causa lesiones auditivas
progresivas que pueden llegar a la sordera; pero el ruido de lesión auditiva no depende solamente
de la exposición profesional sino que también tiene mucho que ver con la exposición al ruido en la
vida privada, es la exposición total el determinante. Por ejemplo, la música a un determinado
volumen y durante un cierto tiempo de exposición puede resultar tan peligrosa como un ruido
industrial.
Las lesiones auditivas y la pérdida de audición no son los únicos efectos adversos del ruido ya que
el oído está relacionado con numerosos órganos por lo que puede desencadenar efectos negativos
sobre ellos.
Así, el ruido puede afectar al sistema circulatorio y producir taquicardias y aumento de la presión
sanguínea, puede disminuir la actividad de los órganos digestivos y acelerar el metabolismo y el
ritmo respiratorio, puede provocar trastornos del sueño, fatiga psíquica. Todos estos trastornos
disminuyen la capacidad de alerta del individuo y pueden ser en consecuencia, causas de
accidentes.
La peligrosidad de la exposición a un ruido no sólo depende de su nivel en dB sino del tiempo
diario durante el cual se está sometido al mismo.
Prevenir los efectos del ruido sólo puede lograrse mediante medidas preventivas que actúen sobre
el foco de emisión sonoro y reduciendo el nivel que llega al oído, pero si esto no es posible siempre
puedes recurrir a la utilización de equipos de seguridad personal.
17
Tabla 2.5.2. Límites máximos permisibles de exposición bajo la NOM-011-STPS-2001.
Nivel de exposición al ruido Tiempo máximo permisible
90 dB(A) 8 HORAS
93 dB(A) 4 HORAS
96 dB(A) 2 HORAS
99 dB(A) 1 HORA
102 dB(A) 30 MINUTOS
105 dB(A) 15 MINUTOS
Vibraciones
Son oscilaciones de partículas alrededor de un punto en un medio físico equilibrado cualquiera y se
pueden producir por efecto del propio funcionamiento de una máquina o un equipo.
Los efectos que producen en el organismo dependen de la frecuencia:
— Muy baja frecuencia (< 2 Hz): alteraciones en el sentido del equilibrio, provocando mareos,
náuseas y vómitos…, son por ejemplo las vibraciones que producen el movimiento de un barco, un
coche...
— Baja y media frecuencia (2 a 20 Hz): afecta sobre todo a la columna vertebral, aparato digestivo.
— Alta frecuencia (20 a 300 Hz): pueden producir quemaduras por rozamiento y problemas
vasomotores.
Radiaciones
Son ondas de energía que inciden sobre el organismo humano pudiendo llegar a producir efectos
dañinos para la salud de los trabajadores. Las radiaciones pueden ser de dos tipos:
18
• Radiaciones ionizantes:
Son ondas de alta frecuencia como por ejemplo los Rayos X, que tienen
gran poder energético ya que pueden transformar la estructura de los átomos provocando la
expulsión de electrones.
Los efectos para la salud dependen de la dosis absorbida por el organismo pudiendo afectar a
distintos tejidos y órganos (médula ósea, órganos genitales…) provocando desde náuseas,
vómitos, cefaleas hasta alteraciones cutáneas y cáncer.
Existen diferentes métodos de prevención y protección frente a radiaciones ionizantes:
a) Tiempo: Reducir al máximo la exposición a la radiación:
— Conocimiento previo de la tarea que se va realizar.
— Disponibilidad de herramientas y materiales adecuados.
— Presencia sólo de personal imprescindible.
b) Distancia: la intensidad de la radiación decrece con el cuadrado de la distancia:
— Empleo de herramientas de manejo a distancia.
— Señalización de las zonas.
— Utilización de piezas que eviten el contacto directo.
A nivel individual cada trabajador debe estar formado e informado de los riesgos que conlleva su
trabajo, de las técnicas, y precauciones para desempeñarlo y de la importancia del cumplimiento
de la normativa de seguridad.
• Radiaciones no ionizantes:
son ondas de baja o, media frecuencia (microondas, láser…) que
poseen poca energía.
Pueden provocar desde efectos térmicos o irritaciones en la piel hasta conjuntivitis, quemaduras
graves.
Para que la elección de un sistema de prevención y protección sea lo más adecuado posible se
deben tener en cuenta cada uno de los agentes contaminantes así, es conveniente usar una buena
19
protección como por ejemplo, casco de tela metálica, gafas protectoras de vidrio metalizado,
vestimenta de protección personal, gafas, protección de la cara.
Sobre todo actuar sobre el foco de emisión, es decir, sobre el origen del riesgo, limitando el tiempo
de exposición al mínimo, asegurar el diseño seguro del equipo mediante la instalación de
apantallamientos, encerramientos, enclavamientos que impidan la puesta en marcha accidental,
señalización, etc.
Condiciones termohigrométricas
Son las condiciones físicas ambientales de temperatura, humedad en las que desarrollamos
nuestro trabajo.
Todo tipo de trabajo físico genera calor en el cuerpo, por ello, el hombre posee un sistema de
autorregulación con el fin de mantener una determinada temperatura constante en torno a los
37ºC.
El confort térmico depende del calor producido por el cuerpo y de los intercambios con el medio
ambiente y, viene determinado por una serie de variables como:
• Temperatura del ambiente.
• Humedad del ambiente.
• Actividad física.
• Clase de vestido.
Unas malas condiciones termohigrométricas pueden ocasionar efectos negativos en la salud que
variarán en función de las características de cada persona y su capacidad de aclimatación, así
podemos encontrar resfriados, deshidratación, golpes de calor y, aumento de la fatiga lo que puede
incidir en la aparición de accidentes.
Algunas recomendaciones que puedes seguir para mejorar la situación son:
— Acción sobre la fuente de calor: apantallamiento de los focos de calor.
— Acción sobre el ambiente térmico: disponer de la ventilación del local necesario para evitar el
calentamiento del aire.
— Acción sobre el individuo: hidratación adecuada, vestimenta, cambios organizativos, turnos
cortos, rotación de puestos.
20
Ventilación
Se refiere al conjunto de tecnologías que se utilizan para neutralizar la presencia de calor, polvo,
humo, gases, condensaciones, olores, etc. En los lugares de trabajo, que puedan resultar nocivos
para la salud de los trabajadores. Muchas de estas partículas disueltas en la atmósfera no pueden
ser evacuadas al exterior porque puedan dañar al medio ambiente.
Iluminación
La iluminación es un factor que condiciona la calidad de vida y determina las condiciones de
trabajo en que se desarrolla la actividad laboral y sin embargo, a menudo no se le da la
importancia que tiene.
Para conseguir una iluminación correcta se deben tener en cuenta unos requisitos, el objetivo
principal que se debe alcanzar es que la cantidad de energía luminosa que llegue al plano de
trabajo sea la adecuada para la consecución del mismo. Para tener una buena iluminación hay
que tener en cuenta varios factores como:
• El tamaño de un objeto es un factor determinante para su visibilidad; cuanta más cerca más
facilitará su visión.
• El contraste, que permite percibir los contornos de un objeto sobre su fondo. La falta de contraste
puede producir fatiga en trabajos que requieran una atención cuidadosa.
• Los resplandores o reflejos provocan deslumbramiento, se producen cuando las fuentes
luminosas están situadas en el campo de visión, dificultan la tarea del ojo y producen fatigas
visuales.
Algunas medidas de prevención a seguir son:
— Evitar que la iluminación incida directamente, colocando cortinas o persianas.
— Intensidad adecuada al tipo de actividad.
— Localización de las luminarias.
— Combinar luz artificial con luz natural.
21
Contaminantes químicos
Son sustancias que durante la fabricación, transporte, almacenamiento o uso pueden incorporarse
al ambiente en forma de aerosoles, gases o vapores y, afectan a la salud del trabajador.
Pueden entrar en el organismo a través de varias vías:
— Vía respiratoria: Constituida por todo el sistema respiratorio: nariz, boca.
— Vía dérmica: El contaminante se incorpora a la sangre a través de la piel.
— Vía digestiva: Comprende todo el aparato digestivo.
— Vía parenteral: El contaminante penetra en la sangre a través de heridas, punciones, llagas.
La prevención respecto a los contaminantes empieza por tener la información de los riesgos que
conlleva cada sustancia, por eso es necesario que cada producto lleve una etiqueta identificativa
conforme a lo establecido en la legislación.
Como trabajador la prevención supone llevar el material adecuado de protección como por
ejemplo, guantes, gafas etc... como te habrán enseñado en la etapa de formación.
Hay que evitar el riesgo en el origen mediante las medidas de prevención correspondientes que ha
de facilitar la empresa, equipos de protección colectivos, equipos de protección individual.
Contaminantes biológicos
Son microorganismos o partes de seres vivos que pueden estar presentes en el ambiente de
trabajo y originar alteraciones en la salud.
Los peligros biológicos pueden estar presentes en mucho puestos de trabajo: manipulación de
productos de origen animal, cría y cuidado de animales, trabajos de laboratorios y clínicos, y,
trabajos sanitarios.
Desarrollo del trabajo
Tareas son las diferentes actividades que conforman y diferencian un puesto de trabajo.
22
Carga de trabajo: Podemos definir la carga de trabajo como el conjunto de obligaciones
psicofísicas a los que se ve sometido el trabajador a lo largo de su jornada laboral.
La consecuencia de una excesiva carga de trabajo es la fatiga que podemos definirla como la
disminución de la capacidad física y mental de un trabajador después de haber realizado una
actividad durante un período de tiempo. Para tratar la carga de trabajo hemos de hacer una
distinción entre carga mental y física.
Carga física: Está determinada por una serie de factores que son:
— Factores del propio trabajador: Edad, sexo, constitución física y grado de entrenamiento.
— Factores relacionados con el puesto de trabajo: Postura, manipulación de cargas y movimiento.
—Organización del trabajo: Diseño de las tareas, hacer descansos, ritmos de trabajo
acompasados.
Carga mental: La podemos definir como un esfuerzo de carácter cognoscitivo determinado por la
cantidad y tipo de información provenientes en forma de las demandas del puesto de trabajo.
Durante la realización de un trabajo que exija un esfuerzo mental se ponen en funcionamiento unas
superestructuras del hombre como la atención, la memorización, la abstracción y la decisión.
2.6. SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL
La seguridad y la higiene aplicadas a los centros de trabajo tiene como objetivo salvaguardar la
vida y preservar la salud y la integridad física de los trabajadores por medio del dictado de normas
encaminadas tanto a que les proporcionen las condiciones para el trabajo, como a capacitarlos y
adiestrarlos para que se eviten, dentro de lo posible, las enfermedades y los accidentes laborales.
Uno de los objetivos de un equipo administrativo es proporcionar seguridad y salud a los
empleados en el lugar de trabajo. Esto requiere controlar el ambiente físico del negocio u
operación. La mayor parte de las lesiones son el resultado de accidentes causados por
condiciones inseguras, un acto inseguro o combinación de las dos.
a) Condiciones inseguras: son las causas que se derivan del medio en que los trabajadores
realizan sus labores (ambiente de trabajo), y se refieren al grado de inseguridad que pueden
23
tener los locales, la maquinaria, los equipos y los puntos de operación que a su vez el
trabajador es el responsable de mantener estas condiciones en buen estado.
Condiciones generales de trabajo
1. Iluminación deficiente
2. Ventilación deficiente
3. Mala distribución del equipo
4. Superficies de trabajo defectuosas
5. Pasillos obstruidos
6. Instalaciones inadecuadas
7. Falta de protección contra incendios
8. Falta de salidas de emergencia.
Maquinaria y Equipo de Protección
1. Maquinaria sin equipo de protección
2. Herramienta en mal estado
3. Maquinaria y equipo mal protegidos
4. Transmisiones sin protección
Elementos de protección personal
1. Falta de elementos de protección personal
2. Equipo de protección personal en mal estado
3. Equipo de protección personal de mala calidad
Actos inseguros
: Son las causas que dependen de las acciones del propio trabajador y que pueden
dar como resultado un accidente.
• No usar elementos de protección personal.
• No obedecer normas de seguridad en el trabajo.
Accidentes: La definición de accidente es: Lesión corporal o enfermedad que sufre el trabajador
con ocasión o a consecuencia del trabajo que ejecuta por cuenta ajena.11
11 http://www.rae.es
24
Es toda lesión corporal que un trabajador sufre por consecuencia del trabajo que realiza. Para que
se considere accidente de trabajo se requiere que las características siguientes se cumplan: el
acontecimiento o suceso inesperado se produzca al realizar un trabajo, se sufra una lesión, que
sea súbito y que no sea deseable. El accidente de trabajo puede presentar pérdidas de tres tipos:
• Personales: Toda pérdida en la integridad anatómica, fisiológica y psicológica del trabajador.
• Sobre la propiedad: Pérdidas materiales o en las instalaciones.
• Sobre los procesos: Es decir interrupciones en el flujo continúo de la producción.
Las enfermedades profesionales
La definición de enfermedad profesional es: La que es consecuencia específica de un determinado
trabajo.11
Las enfermedades profesionales son todos los estados patológicos que sobrevienen como
consecuencia obligada de la clase de trabajo que desempeña el trabajador o del medio en que ha
trabajado y es determinado por agentes físicos, químicos o biológicos.
Entre los objetivos de la higiene industrial está prevenir enfermedades profesionales, prevenir el
empeoramiento de enfermedades o lesiones, mantener la salud de los trabajadores y aumentar la
productividad por el control del medio de trabajo.
Los objetivos de la higiene industrial se pueden obtener por la educación de operarios y jefes que
se enseñe a evitarlos, por el estado de alerta a las situaciones de peligro y por los estudios y
observaciones de los nuevos procesos y materiales a utilizar.
Figura 2.6.1. Causas de las enfermedades profesionales
Salud Trabajo
Ambiente
Patología del trabajador
(daños profesionales)
25
Señalización ó señalética
No es más que la acción que trata de ganar la atención de los trabajadores sobre determinadas
circunstancias cuando no se puede eliminar el riesgo ni proteger al trabajador. Además se trata
básicamente de identificar los lugares y situaciones que presentan riesgo y que por medio de las
señales deberán ser identificados, el nivel mínimo de iluminación sobre las señales deberá ser de
50 luces y así los trabajadores que las observen reconozcan los diversos riesgos, también
indicarán los lugares, ubicaciones y el tipo de seguridad que requerirá el área señalizada. La
señalización debe cumplir ciertos requisitos:
1. Atraer la atención del usuario
2. Dar a conocer el riesgo con suficiente tiempo
3. Dar una interpretación clara del riesgo.
4. Saber qué hacer en cada caso concreto.
Se debe hacer señalización en:
1. Pasillos
2. Gradas
3. Zonas peligrosas
Se deben hacer señalización en áreas de trabajo:
1. Bancos de reparaciones
2. Áreas de producto terminado
3. Áreas de máquinas.
Otros puntos importantes para señalizar son:
1. Extinguidores
2. Rutas de evacuación
3. Salidas de emergencia
4. Paredes y pisos para indicar ubicación de obstáculos y objetos.
26
Señalización Luminosa
Su objetivo principal es conseguir del trabajador interpretaciones rápidas y seguras evitando la
fatiga. Cuando los colores son bien empleados, se puede disminuir la fatiga visual, mejorando así
el estado de ánimo del trabajador reduciendo el índice de los accidente. Cuando los colores no son
bien utilizados producen fatiga y reducen la eficiencia de los empleados.
Código de Colores
A fin de estimular una conciencia constante de la presencia de riesgos y de establecer
procedimientos de prevención de incendios y otros tipos de emergencias se utiliza el código e
colores para señalizar dónde existen riesgos físicos.
Factores de Seguridad
1) Tiene que ser estándar y ser reconocido universalmente.
2) Tiene que utilizar ciertos colores para llamar la atención,
3) Tiene que utilizar ciertos colores como identificación.
4) Tiene que emplear las asociaciones de colores reconocidas.
5) Tiene que emplear signos simbólicos en combinación con los colores.
Tabla. 2.6.2. Código de colores.
Color de
seguridad Significado Indicaciones y precisiones
Rojo
Paro. Alto y dispositivos de desconexión para emergencias.
Prohibición. Señalamientos para prohibir acciones específicas.
Material, equipo y
sistemas para combate de
incendios.
Ubicación y localización de los mismos e identificación
de tuberías que conducen fluidos para el combate de
incendios.
27
Amarillo
Advertencia de peligro. Atención, precaución, verificación e identificación de
tuberías que conducen fluidos peligrosos.
Delimitación de áreas. Limites de áreas restringidas o de usos específicos.
Advertencia de peligro por
radiaciones ionizantes.
Señalamiento para indicar la presencia de material
radiactivo.
Verde Condición segura.
Identificación de tuberías que conducen fluidos de bajo
riesgo. Señalamientos para indicar salidas de
emergencia, rutas de evacuación, zonas de seguridad
y primeros auxilios, lugares de reunión, regaderas de
emergencia, lavaojos, entre otros.
Azul Obligación. Señalamientos para realizar acciones específicas.
Equipo de protección personal
Debido a la naturaleza de algunas operaciones y las consideraciones económicas, el cambio de
métodos, el equipo o las herramientas quizá no elimine ciertos peligros. Cuando esto ocurre, los
operarios deben contar con un equipo de protección personal. A continuación se mencionan
algunos puntos que basan en la norma NOM-017-STPS-2008.
Obligaciones del patrón.
1. Mostrar a la autoridad del trabajo, cuando ésta así lo solicite, los documentos que la
presente Norma le obligue a elaborar o poseer.
2. Determinar el Equipo de Protección Personal (EPP) requerido en cada puesto de trabajo,
de acuerdo al análisis de riesgos a los que están expuestos los trabajadores, en las
actividades de rutina, especiales o de emergencia que tengan asignadas, de acuerdo a lo
establecido en la tabla 2.6.3.
28
3. Dotar a los trabajadores del EPP, garantizando que el mismo cumpla con:
a) atenuar el contacto del trabajador con los agentes de riesgo;
b) en su caso, ser de uso personal;
c) estar acorde a las características y dimensiones físicas de los trabajadores.
4. Comunicar a los trabajadores los riesgos a los que están expuestos y el EPP que deben
utilizar.
5. Verificar que el EPP que se proporcione a los trabajadores cuente, en su caso, con la
contraseña oficial de un organismo de certificación, acreditado y aprobado en los términos
de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, que certifique su cumplimiento con las
normas oficiales mexicanas y, en su caso, con las normas mexicanas correspondientes en
vigor.
a) En caso de no existir organismo de certificación, se debe solicitar al fabricante o
proveedor que le proporcione la garantía por escrito de que el EPP cumple con
dichas normas.
b) En caso de no existir norma oficial mexicana o norma mexicana, solicitar al
fabricante o proveedor la garantía por escrito de que el EPP cubre los riesgos para
los cuales está destinado.
6. Entregar a los trabajadores que usen EPP, los procedimientos para su uso, limitaciones,
reposición y disposición final, revisión, limpieza, mantenimiento y resguardo, de acuerdo a
lo establecido en los procedimientos para el equipo de protección personal.
7. Proporcionar a los trabajadores la capacitación y adiestramiento necesarios para aplicar los
procedimientos establecidos en el programa para el equipo de protección personal.
8. Verificar que durante la jornada de trabajo, los trabajadores utilicen el EPP asignado, de
acuerdo al programa establecido en los procedimientos para el equipo de protección
personal.
9. Identificar y señalar las áreas en donde se requiera el uso obligatorio de EPP, de acuerdo a
lo establecido en la NOM-026-STPS-1998 y, en su caso, en la NOM-018-STPS-2000.
29
Obligaciones de los trabajadores que usen Equipo de Protección Personal
1. Participar en la capacitación y adiestramiento, que el patrón proporcione, de acuerdo a los
procedimientos establecidos para el uso de EPP.
2. Utilizar el EPP proporcionado por el patrón, siguiendo los procedimientos establecidos.
3. Revisar las condiciones del EPP al iniciar, durante y al finalizar el turno de trabajo. En caso
de detectar daño o mal funcionamiento en el mismo, notificarlo al patrón para su
reposición.
Procedimientos para el equipo de protección personal
Los procedimientos para el EPP, deben basarse en las recomendaciones, instructivos,
procedimientos o manuales del fabricante, proveedor o distribuidor del equipo y contener, al
menos, lo establecido en los siguientes puntos:
Uso, limitaciones y reposición.
Uso y limitaciones:
a) El uso correcto del EPP, señalando sus limitaciones o restricciones;
b) El ajuste del EPP, cuando así lo requiera.
Reposición:
a) El reemplazo del EPP cuando genere o produzca alguna reacción alérgica al
trabajador, o las acciones para minimizar este efecto
b) El reemplazo del EPP por uno nuevo cuando la vida media útil llegue a su fin, o
se detecte que sufra cualquier deterioro que ponga en peligro la salud o la vida del
trabajador.
Revisión, limpieza, mantenimiento y resguardo.
Revisión:
a) La revisión del EPP antes, durante y después de su uso;
b) El reporte al patrón de cualquier daño o mal funcionamiento del EPP.
30
Limpieza:
a) Que la limpieza y, en su caso, la descontaminación o desinfección del equipo,
después de cada jornada de uso, se realice de acuerdo con las instrucciones o
recomendaciones del fabricante o proveedor
b) Que la limpieza del EPP sea efectuada en el centro de trabajo, ya sea por el
trabajador usuario o por alguna otra persona designada por el patrón.
Mantenimiento:
a) Que aquéllos equipos que en su revisión muestren algún deterioro, sean
reemplazados o reparados inmediatamente.
b) Que si se reemplazan partes dañadas, se haga con refacciones de acuerdo a
las recomendaciones del fabricante o proveedor.
Resguardo:
a) Que el EPP que no presente daños o mal funcionamiento después de su uso, se
almacene en recipientes, si así lo establecen las recomendaciones del fabricante o
proveedor.
b) Que su resguardo se haga en forma separada de los equipos nuevos y en un lugar
que esté alejado de áreas contaminadas, protegidos de la luz solar, polvo, calor,
frío, humedad o sustancias químicas, de acuerdo a las recomendaciones del
fabricante o proveedor.
Disposición final: cuando un EPP se encuentre contaminado con sustancias químicas
peligrosas o agentes biológicos y no sea posible descontaminarlo, se debe determinar si es
residuo peligroso de acuerdo a lo establecido en la NOM-052-ECOL-1993. En caso de ser
así, se debe proceder a su disposición final de acuerdo a lo establecido en la normatividad
en la materia.
31
Tabla 2.6.3. Determinación del equipo de protección personal.
Región anatómica EPP
1) Cabeza
A) Casco contra impacto B) Casco dieléctrico C) Cofia D) Otros
2) Ojos y cara
A) Anteojos de protección B) Goggles C) Pantalla facial D) Careta para soldador E) Gafas para soldador F) Otros
3) Oídos A) Tapones auditivos B) Conchas acústicas C) Otros
4) Aparato respiratorio
A) Respirador contra partículas B) Respirador contra gases y vapores C) Respirador desechable D) Respirador autónomo E) Otros
5) Extremidades superiores
A) Guantes contra sustancias químicas B) Guantes para uso eléctrico C) Guantes contra altas temperaturas D) Guantes dieléctricos E) Mangas F) Otros
6) Tronco
A) Mandil contra altas temperaturas B) Mandil contra sustancias químicas C) Overol D) Bata E) Otros
7) Extremidades inferiores
A) Calzado de seguridad B) Calzado contra impactos C) Calzado dieléctrico D) Calzado contra sustancias químicas E) Polainas F) Botas impermeables G) Otros
8) Otros A) Arnés de seguridad B) Equipo para brigadista contra incendio C) Otros
32
Marco jurídico de Seguridad e Higiene industrial.
Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos
Articulo 123. Fracción XIV. Los empresarios serán responsables de los accidentes del trabajo y
de las enfermedades profesionales de los trabajadores, sufridas con motivo o en
ejercicio de la profesión o trabajo que ejecuten.
Fracción XV. El patrón estará obligado a observar, de acuerdo con la naturaleza de
su negociación, los preceptos legales sobre higiene y seguridad en las instalaciones
de su establecimiento, y a adoptar las medidas adecuadas para prevenir accidentes
en el uso de las maquinas, instrumentos y materiales de trabajo
Ley Federal del Trabajo
Articulo 132.
Fracción XVI. Instalar, de acuerdo con los principios de seguridad e higiene,
las fábricas, talleres, oficinas y demás lugares en que deban ejecutarse las
labores, para prevenir riesgos de trabajo y perjuicios al trabajador, así como
adoptar las medidas necesarias para evitar que los contaminantes excedan los
máximos permitidos en los reglamentos e instructivos que expidan las
autoridades competentes. Para estos efectos, deberán modificar, en su caso,
las instalaciones en los términos que señalen las propias autoridades.
Fracción XVII. Cumplir las disposiciones de seguridad e higiene que fijen las
leyes y los reglamentos para prevenir los accidentes y enfermedades en los
centros de trabajo.
Reglamento Federal de Seguridad, Higiene y Medio
Ambiente de Trabajo
El patron tiene la obligacion de elborar un progrma de seguridad e higiene conforme
a las normas aplicables a fin de prevenir por una parte, accidentes en el uso de
maquinaria, equipo, instrumentos y materiales, y por la otra, enfermedades por la
exposición a los agentes químicos, físicos, biológicos, ergonómicos y psicosociales,
así como para contar con las instalaciones adecuadas para el desarrollo del trabajo.
El patrón deberá proporcionar los controles necesarios para no exceder los niveles
máximos permisibles y practicar exámenes médicos a los trabajadores.
Normas Oficiales Mexicanas (STPS)
Organización en el trabajo Higiene Seguridad
-Locales y edificios 001.
-combate de incendios 002.
-Maquinaria y equipo 004.
-Manejo de sustancias químicas 005
-Manejo de materiales 006
-Equipo suspendido de acceso 009
-Electricidad y estática 022
-Seguridad y corte 027
-Mantenimiento de instalaciones
eléctricas 029
-Equipo de protección personal 017
-Comunicación de riesgos 018
-Comisiones de seguridad e higiene 019
-Estadísticas 021
-Señales y avisos 026
-Seguridad en los procesos de sustancias
químicas 028
-Sustancias químicas 010
-Ruido 011
-Radiaciones ionizantes 012
-Presiones externas 014
-Temperaturas externas 015
-Vibraciones 024
-Iluminación 025
Producto Actividades específicas
-Equipo y maquinaria agrícola 007
-Aserraderos 008
-Ferrocarriles016
-Minas 023
-Seguridad e higiene en actividades
agrícolas 003
-Extintores polvo químico seco, recipientes 100
-Extintores espuma química 101
-Extintores bióxido de carbono 102
-Extintores a base de agua 103
-Agentes extinguidores, polvo químico seco tipo
ABC 104
-Agentes extinguidores, polvo químico seco
tipo BC 108
-casco de protección 113
2.7. MARCO JURÍDICO
33
2.7.1. LA SECRETARIA DEL TRABAJO Y PREVISION SOCIAL (STPS)
´`La Secretaría del Trabajo y Previsión Social de México, tiene diversas funciones de las cuales se
mencionan algunas de ellas:
• Vigilar la observación y aplicación de las disposiciones relativas contenidas en el Artículo
123 y demás de la Constitución Federal, en la Ley Federal del Trabajo y en sus
reglamentos.
• Promover el incremento de la productividad del trabajo.
• Promover el desarrollo de la capacitación y el adiestramiento en y para el trabajo, así como
realizar investigaciones, prestar servicios de asesoría e impartir cursos de capacitación que
para incrementar la productividad en el trabajo requieran los sectores productivos del país,
en coordinación con la Secretaría de Educación Pública.
Dentro de STPS existe la Dirección General de Seguridad y Salud en el Trabajo que se encarga
de promover, coordinar la elaboración y vigilar el cumplimiento de la normatividad con el fin de
mejorar la seguridad y salud en el trabajo por medio de un marco normativo claro, competitivo y
más efectivo, así como promover la instauración de sistemas de administración en seguridad y
salud en el trabajo en las empresas, con la participación y el consenso de los sectores público,
social y privado, e impulsar en el ámbito nacional la cultura de prevención de riesgos de trabajo y el
mejoramiento del ambiente laboral como un referente a nivel internacional
2.7.2. LA ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DEL TRABAJO (OIT)
La Organización Internacional del Trabajo (OIT) está consagrada a la promoción de oportunidades
de trabajo decente y productivo para mujeres y hombres, en condiciones de libertad, igualdad,
seguridad y dignidad humana. Sus objetivos principales son promover los derechos laborales,
fomentar oportunidades de empleo dignas, mejorar la protección social y fortalecer el diálogo al
abordar temas relacionados con el trabajo.
La OIT es la institución responsable de la elaboración y supervisión de las Normas Internacionales
del Trabajo. Al trabajar junto a los 178 países miembros, la OIT busca garantizar que las normas
del trabajo sean respetadas tanto en sus principios como en la práctica.
34
2.7.3. LA ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL PARA LA ESTANDARIZACIÓN (ISO)
Es el organismo encargado de promover el desarrollo de normas internacionales de fabricación,
comercio y comunicación para todas las ramas industriales. Su función principal es la de buscar la
estandarización de normas de productos y seguridad.
Las normas desarrolladas por ISO son voluntarias, comprendiendo que ISO es un organismo no
gubernamental y no depende de ningún otro organismo internacional, por lo tanto, no tiene
autoridad para imponer sus normas a ningún país.
Está compuesta por representantes de los organismos de normalización (ON) nacionales, que
produce normas internacionales industriales y comerciales. Dichas normas se conocen como
normas ISO y su finalidad es la coordinación de las normas nacionales, en consonancia con el Acta
Final de la Organización Mundial del Comercio, con el propósito de facilitar el comercio, el
intercambio de información y contribuir con normas comunes al desarrollo y a la transferencia de
tecnologías.
2.8. VIBRACIONES
La exposición del ser humano a las vibraciones no son una rareza que ocurre con poca frecuencia,
la realidad es que cuando el hombre se encuentra en movimiento ya sea por sus propios medios o
bien cuando lo hace sobre vehículos, sus órganos están sometidos a cierto grado de vibración.
Naturalmente la mayoría de ellas no generan daño, ya sea esto, por los mecanismos de atenuación
que poseemos o bien porque el nivel de las vibraciones son los suficientemente bajos para no
producirnos daños.
Las vibraciones se definen como el movimiento oscilante que hace una partícula alrededor de un
punto en un medio físico equilibrado cualquiera y se pueden producir por efecto del propio
funcionamiento de una máquina o un equipo durante su funcionamiento.
Cuando las vibraciones superan cierto limite, como muchas veces ocurre en algunos puestos de
trabajo, éstas pueden generan consecuencias significativas para las máquinas e instalaciones pero
las que mas preocupan son la que se producen sobre el cuerpo humano.
35
Clasificación de las vibraciones mecánicas
Las vibraciones que afectan al ser humano se clasifican en dos grandes grupos, de acuerdo con la
zona del cuerpo a través de la cual ingresan a este.
Según la vía de ingreso al cuerpo:
• Vibraciones transmitidas a través de las manos.
• Vibraciones del cuerpo entero.
Según sus características físicas:
• Vibraciones periódicas: se trata de las más sencillas. La oscilación se repite
periódicamente sin que varíen los parámetros que la definen.
• Vibraciones no periódicas: son fenómenos transitorios como golpes, choques, etc., en los
que se transmite al cuerpo una gran cantidad de energía en un corto periodo de tiempo.
Para poder establecer los posibles efectos es necesario realizar un análisis de la onda
producida.
• Vibraciones aleatorias: Producidas con un movimiento irregular de las partículas.
Según su origen:
Debido a maquinas o elementos rotativos.
• Vibración debida al Desequilibrado
• Vibración debida a la Falta de Alineamiento
• Vibración debida a la Excentricidad
• Vibración debida a la Falla de Rodamientos y cojinetes.
• Vibración debida a problemas de engranajes y correas de Transmisión (holguras, falta de
lubricación, roces, etc.).
Según su frecuencia:
• De muy baja frecuencia (inferior a 1 HZ)
• De baja y mediana frecuencia(de 1 Hz a decenas de hercios)
• De media-alta y alta frecuencia (de 16 a 16000 Hz)
36
Tipos de vibraciones
• Vibración libre: causada por un sistema vibra debido a una excitación instantánea.
• Vibración forzada: causada por un sistema vibra debida a una excitación constante.
El ruido
El ruido es un sonido desagradable que interfiere con la actividad humana.
Generación del ruido. El ruido se genera como consecuencia de una vibración mecánica. Son
muchos ejemplos que se pueden citar, van desde la vibración de la cuerda de una guitarra hasta el
golpe de un martillo, o desde la vibración de las cuerdas vocales, durante la conversación o el
canto, hasta la de la membrana de un altavoz.
Magnitudes físicas de las vibraciones
Las magnitudes fundamentales que caracterizan las vibraciones son la amplitud o desplazamiento,
la velocidad, la aceleración y la frecuencia.
• Desplazamiento
: Es la distancia total que describe el elemento vibrante, desde un extremo
al otro de su movimiento.
• Velocidad:
Es el desplazamiento de la partícula en un segundo. Se mide en metros por
segundo (m/s).
• Aceleración
: es la variación de la velocidad en un segundo. Se mide en metros por
segundo al cuadrado (m/s2).
• Frecuencia:
Es el tiempo necesario para completar un ciclo vibratorio. En los estudios de
Vibración se usan los CPM (ciclos por minuto) o Hz (hercios). Para efectos de su análisis
se descompone el espectro de frecuencia de 1 a 1500 Hz, en tercios de banda de octava.
• Resonancia: Cuando un sistema es excitado por una fuerza armónica externa, cuya
frecuencia es igual a la frecuencia natural del sistema, la amplitud de la vibración crece y
se dice que el sistema está en la resonancia.
37
• Dirección:
Las vibraciones pueden producirse en cualquiera de las direcciones espaciales,
pudiéndose descomponer en las direcciones lineales y en las tres rotacionales. Las
direcciones lineales se corresponden con los ejes ortogonales x,y,z.
• Amortiguamiento:
Cualquier influencia que extrae energía a un sistema en vibración se
conoce como amortiguamiento.
• Pico máximo:
Es el mayor valor de la aceleración durante un tiempo de medida.
• Factor de cresta:
Es la relación entre el valor máximo y el valor equivalente durante el
tiempo que contiene el pico, normalmente 60 segundos.
• Valores eficaces:
Son los efectos producidos por las vibraciones y tienen relación directa
con la energía transmitida: por ello se emplean para la valoración de las vibraciones los
valores eficaces o valores RMS.
Figura 2.8.1. Parámetros físicos de las vibraciones.1
1 D. Fulgencio García García, “Las vibraciones mecánicas en el ambiente laboral”, Editorial Instituto de Seguridad y Salud Laboral. España 2006, 12p.
38
Clasificación de las vibraciones transmitidas al cuerpo humano
Antes de entrar al estudio de estas variables, es conveniente considerar algunos conceptos
adicionales, el primero de ellos lo denominaremos Transmisibilidad que corresponde a la cantidad
de vibración que pasa de una fuente generadora a otro cuerpo que está en contacto con la fuente,
como un ejemplo un trabajador que está operando un trascabo, donde el equipo emite una
vibración que se transmite al trabajador en los puntos de apoyo de este, el más directo será el
asiento, pero la cantidad que recibirá en las diferentes partes del cuerpo será variable y totalmente
dependiente de constitución física de este. De esta forma identificamos el segundo factor a
considerar la impedancia o coeficientes de amortiguamiento, se ubican como la oposición que
pone el cuerpo a la transmisión de una vibración, que para el caso del cuerpo humano se traduce
un sistema complejo ya que cada órgano y tejido dispone de propiedades que pueden incrementar
o disminuir la transmisibilidad de las vibraciones. En las siguientes figuras 2.8.2. y 2.8.3. se
muestran las diferentes frecuencias para los diferentes sistemas del cuerpo humano.2
2http://www.simet.gob.mx/fsht/publico/Bloque%203/Vibraciones%20en%20ambiente%20laboral.pdf
Vibraciones transmitas al cuerpo humano
Al sistema mano brazo Al cuerpo entero
Globo ocular (25Hz)
Cabeza (20 a 30 Hz)
Empuñadura (50 a 200Hz)
Figura 2.8.2. Frecuencias de la parte superior del cuerpo humano
39
Vibraciones transmitidas a través del sistema mano brazo
Son vibraciones transmitidas por un proceso a las manos, muñecas y antebrazos de un trabajador.
Pueden producirse al operar manualmente herramientas energizadas tales como martillos
neumáticos, podadoras de pasto o sosteniendo piezas durante su maquinado en equipos tales
como los esmeriles de pedestal y otros sistemas de trabajo que precisan la aplicación de las
manos sobre elementos vibrantes.
Las vibraciones que afectan al sistema mano brazo se encuentran comprendidas en el rango de
frecuencias ubicadas entre los 20 a 1500 Hz.
Dependiendo del tiempo de exposición, se establecen los valores máximos permitidos de
aceleración ponderada según lo indica la norma NOM-024-STPS-2001, los cuales se muestran en
la tabla 2.8.4.
Hombro (4 a 5 Hz)
Parte inferior del brazo (30 a 40 Hz)
Columna vertebral (10 a 12 Hz)
Persona de pie
Piernas (Variable de 2 hz con rodillas flexionadas a más de 20 Hz con piernas estiradas)
Persona sentada
Masa abdominal (4 a 8 Hz)
Pared torácica (50 a 100 Hz)
Figura 2.8.3. Frecuencias de la parte inferior del cuerpo humano
40
Tabla 2.8.4. Valores máximos permitidos de aceleración ponderada para vibraciones transmitidas
al sistema mano brazo.
Calculo de la aceleración equivalente (Aeq):
Donde:
Aw (T) = Aceleración instantánea.
T = Duración de la medición (tiempo de integración)
La dirección de la vibración
La respuesta de las vibraciones es dependiente de la dirección, por ello está debe definirse
respecto a sus componentes x, y, z.
En la mano se pueden establecer dos sistemas de ejes con relación a la situación del punto de
origen:
• Sistema biodinámico: Situamos lo ejes en el centro de la mano.
• Sistema basicéntrico: El origen de los ejes se establece en la superficie de la empuñadura.
Tiempo total de exposición diaria a vibraciones, en horas.
Valores de Aeq (m/s2)
De 4 a 8 hasta 4
De 2 a 4 hasta 6
De 1 a 2 hasta 8
Menor de 1 hasta 12
(2.8.1)
41
Figura 2.8.5. Direcciones de los tres ejes de acuerdo a la norma NOM-024-STPS-2001 para el
sistema mano brazo.
El desplazamiento de la vibración queda perfectamente definido por la determinación de la
aceleración expresada como valor eficaz de la aceleración, RMS, en m/s2.
Vibraciones del cuerpo entero
Se originan cuando el trabajador permanece de pié sobre una plataforma sometida a vibración o
cuando permanece sentado en un puesto de conducción de vehículos o maquinaria rodante.
Las vibraciones que afectan al sistema cuerpo entero se encuentran comprendidas en el rango de
frecuencias ubicadas entre los 1 a 80 Hz.
Para la evaluación del nivel de exposición a las vibraciones en cuerpo entero se hace referencia a
la norma ISO 2631-1 que define los métodos de cuantificación de vibraciones de cuerpo entero en
relación con los efectos de las vibraciones sobre la salud.
42
Figura 2.8.6. Métodos de cuantificación de vibraciones transmitidas al sistema cuerpo entero.3
Factor de cresta
La finalidad del cálculo del factor cresta es dar al analista una rápida idea de que tanto impacto
está ocurriendo en la forma de onda, este factor no indica necesariamente la severidad de la
vibración.
Donde:
Amp = Aceleración de máximo pico.
Aeq = Aceleración equivalente
El factor cresta puede ser usado para investigar si el método de evaluación básico es adecuado
para describir la severidad de la vibración en relación que tiene esta sobre le cuerpo humano. Para
vibraciones con un factor de cresta menor o igual a 9 el método de evaluación básico es suficiente,
sin embargo, en casos en que la vibración presente impactos y aunque el factor cresta siga siendo
menor a 9, es recomendable usar los métodos adicionales para evaluar el efecto de este tipo de
vibraciones en los seres humanos. 3www.mmf.de/Download/Human_Vibration_Standards.ppt
(2.8.2)
Método de evaluación
¿Factor de cresta < 9?
No Si
Método de evaluación básico (RMS)
Método del Valor de la Dosis de Vibración (VDV)
43
Método de evaluación básico (RMS)
Este método se utiliza para las vibraciones con bajo contenido de choques donde el factor de
cresta es menor a 9. Y se determina con la aceleración equivalente (Aeq).
Donde:
aW (T) = Aceleración instantánea.
T = Duración de la medición (tiempo de integración).
Método del Valor de la Dosis de Vibración (VDV)
Este método se utiliza cuando existen choques ocasionales y el factor de cresta es mayor a 9.
Donde:
aw (t) = Aceleración instantánea.
T = Duración de la medición.
Para la evaluación de las vibraciones se muestra la siguiente figura 2 donde se describe una zona
de riesgo para la salud en base al tiempo de exposición y la aceleración equivalente.
Se valoraran las exposiciones diarias de 8 horas A(8) expresada como la aceleración continua
equivalente para un periodo de 8 horas.
Donde:
aeq = Aceleración ponderada en frecuencia para los ejes X, Y y Z.
T = Tiempo de exposición.
(2.8.3)
(2.8.4)
(2.8.5)
44
Según la figura 2.8.8. Para un periodo de 8 horas se estima que si la aceleración Aeq esta:
a) En la zona A que esta por debajo de 0.5 m/s2: los efectos sobre la salud no han sido
claramente documentados y/o observados objetivamente.
b) En la zona B entre los 0.5 m/s2 y 0.8 m/s2 ; la precaución con respecto a los riesgos de
salud potenciales esta indicada.
c) En la zona C, los valores superiores a 0.8 m/s2 ; los riesgos para la salud son probables.
Para la valoración desde el punto de vista ergonómico se tendrán en cuenta los valores de la
aceleración ponderada de la vibración de un periodo de tiempo representativo establecidos en la
norma ISO 2631-1 descritos en la tabla 2.8.7.
Evaluación ergonómica de los efectos
debidos a la exposición a vibraciones Valores de Aeq (m/s2)
No molesto Aeq < 0.315
Ligeramente molesto 0.315 < Aeq < 0.63
Molesto 0.5 < Aeq < 1
Muy molesto 0.8 < Aeq < 1.6
Bastante molesto 1.25 < Aeq < 2.5
Extremadamente molesto Aeq > 2.5
Tabla 2.8.7. Valores ergonómicos de aceleración ponderada de vibración.4
4http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/751a785/784%20.pdf
45
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ción
equ
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ción
equ
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
Figura 2.8.8. Zonas de riesgo según el tiempo y nivel vibración transmitidas al cuerpo entero.5
La norma NOM-024-STPS-2001 se basa en la norma ISO 2631-1 la cual muestra el cálculo del
tiempo de exposición en base a frecuencias y para este caso de análisis se realizo el estudio en
base a aceleraciones ponderadas en frecuencia.
La dirección de la vibración.
En cada punto de medición, se deben localizar tres ejes ortogonales, de acuerdo con la figura
2.8.9, en los que se realizan las mediciones continuas de la aceleración y se registran al menos
durante un minuto.
Duración de la medición
Antes de determinar el tiempo de exposición que debemos estimar, necesitamos conocer la
duración total de la exposición, usualmente la persona no se encuentra constantemente sometida a
una vibración y se debe tener mucho cuidado en el uso de los datos, (no podemos tomar en cuenta
todo el tiempo si no únicamente el tiempo que la persona estuvo sometida a la vibración).
5 www.mmf.de/Download/Human_Vibration_Standards.ppt
46
La duración de la medición deberá ser suficiente para asegurar una precisión razonable y asegurar
que la vibración es típica de las exposiciones que se están evaluando.
Figura 2.8.9. Direcciones de los tres ejes de acuerdo a la norma NOM-024-STPS-2001 para el
sistema cuerpo entero.
47
Medición
Sistema de medición
El sistema de medición debe incluir la siguiente instrumentación:
• Transductor acelerómetro
• Equipamiento de acondicionamiento y procesamiento de señal: Preamplificador y filtros.
• Grabador de datos y/o sistema indicador.
Para el análisis de vibraciones existen dos sistemas de medición los cuales utilizan filtros
ponderadores o filtros de banda de tercio de octava de frecuencias.
Figura. 2.8.10. Circuitos de tratamiento de la señal del acelerómetro.6
Para este estudio se utilizo un equipo que incluyan las ponderaciones de frecuencias.
Transductor acelerómetro
La medición de vibraciones se hace con equipos que en sentido estricto son acelerómetros, es
decir, que disponen la capacidad de contar con sensores que miden el desplazamiento en tres
direcciones o también llamados ejes X, Y, Z . El acelerómetro entra en contacto con la superficie
vibrante y convierte las señales mecánicas en señales eléctricas caracterizando el hecho físico en
unidades de aceleración.
6 D. Fulgencio García García, “Las vibraciones mecánicas en el ambiente laboral”, Editorial Instituto de Seguridad y Salud Laboral. España 2006, 25p.
Transductor acelerómetro
Amplificador Filtros ponderadores o filtros de banda de tercios de octava
Grabador de datos
48
Tipos de acelerómetros
Mecánicos: 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. De acuerdo con la Ley
Fundamental de la Dinámica o Segunda Ley de Newton (F = m a).
Piezoeléctricos: Es uno de los transductores más versátiles, siendo el más común el piezoeléctrico
por compresión fue el primero en ser desarrollado.
También hay otros tipos de diseños para acelerómetros, se puede considerar el acelerómetro
piezoeléctrico como el transductor estándar para medición de vibraciones en maquinas. Se
produce en varias configuraciones, pero la figura nos muestra el principio de la operación. Este se
basa en que, cuando se comprime un material cristalino piezoeléctrico, se produce una carga
eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.
Figura 2.8.11. Estructura básica de un Acelerómetro Piezoeléctrico.7
Cuando se mueve el acelerómetro en la dirección arriba abajo, la fuerza que se requiere para
mover la masa sísmica esta soportada por el elemento activo. Según la segunda ley de Newton,
esa fuerza es proporcional a la aceleración de la masa. La fuerza sobre el cristal produce la señal
de salida, que por consecuente es proporcional a la aceleración del transductor.
Un acelerómetro está caracterizado por su masa, su sensibilidad y su gama dinámica de medida:
La masa del acelerómetro tiene especial importancia en la medida de elementos vibrantes ligeros,
porque puede alterar significativamente las características de la vibración inicial. Si la masa total 7 Glend White, “Introducción al Análisis de Vibraciones”, Editorial Azima DLI, U.S.A 2010, 55p.
Resorte
Masa sísmica Elemento cristal
Base
Adaptador para montaje
Amplificador
49
del acelerómetro y del sistema de montaje es inferior al 5% de la masa de la herramienta en la que
se fija, puede ignorarse su efecto sobre la medida.
La sensibilidad está relacionada directamente con el tamaño del elemento activo, por lo que, en
principio, para conseguir altas sensibilidades sería necesario utilizar acelerómetros pesados. No
obstante, la utilización de amplificadores adecuados hace que, para casos normales, no constituya
un problema utilizar señales de bajo nivel.
El elemento piezoeléctrico está muy estable sobre largos periodos. Mantendrá su calibración si no
se maltrata. Las dos maneras de que se puede dañar un acelerómetro son la exposición a un calor
excesivo y la caída en una superficie dura. Si se cae de una altura de más de un par de pies, en un
piso de concreto, o en una cubierta de acero, se debe volver a calibrar el acelerómetro para
asegurarse que el cristal no se cuarteo.
Equipamiento de acondicionamiento y procesamiento de señal: Preamplificador y filtros
• Preamplificador
• Filtros de paso alto y paso bajo.
• Redes de ponderación de frecuencia.
• Filtros de octava y tercio de octava.
• Promediador en tiempo de la señal.
• Indicador
Preamplificador: Está diseñado para recibir la señal procedente del acelerómetro y convertirla en
un voltaje proporcional a la aceleración, adecuado para su posterior tratamiento.
Filtros de paso alto y paso bajo: Sirven para limitar el rango de frecuencia del instrumento al
rango de frecuencia de interés.
Filtros de octava y tercio de octava: Las bandas de tercio de octava se utilizan habitualmente en
audio porque se asemejan a la forma de percepción del mecanismo auditivo humano (y de los
mamíferos en general). Se utilizan para conocer los niveles de vibración para las diferentes
frecuencias que integran el espectro de la señal de la vibración. Una banda de octava es una
banda de frecuencia que está entre dos frecuencias con una relación de 2. Por ejemplo, la banda
50
de octava de 1000 Hz comprende las frecuencias de 707 a 1414 Hz. Las octavas adyacentes
también están espaciadas en una relación de 2, como las octavas de 500 y 1000 Hz. Los centros
de las bandas de octava están normalizados por el ISO (International Organization for
Standardization) a números redondeados como sigue:
63:125:250:500:1k:2k::4k:8k:16k Hz
Puesto que una banda de tercio de octava es la tercera parte de una banda de octava, una banda
de octava comprende tres bandas de tercio de octava. Como ejemplo, la banda de tercio de octava
de 1000 Hz corresponde al rango 891-1122 Hz. Y la banda de octava de 1000 Hz comprende las
bandas de tercio de octava de 800, 1000 y 1250 Hz.
Las 31 frecuencias centrales de las bandas de tercio de octava para audio están normalizados por
el ISO a números redondeados como sigue:
20,25,31.5,40,50,63,80,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1k,1k25,1k6,2k,2k5,3k15,4k,5k:
6k,8k,10,12k5,16k,20k Hz.
Con el fin de armonizar las mediciones, se ha convenido que para evaluar la exposición solo se
tienen en cuenta las de frecuencias centrales comprendidas entre 6,3 y 1.250 Hz en el caso de las
vibraciones mano-brazo y entre 0,5 y 80 Hz en el caso de las vibraciones de cuerpo completo. Los
instrumentos de medida que son conformes a la normativa actual están dotados de filtros que
cumplen con esta condición. Por otra parte, debido a que hay frecuencias más perjudiciales que
otras los valores de la aceleración medidos en cada una de las bandas de tercio de octava se
ponderan de acuerdo con unos factores que, por regla general, también incorporan dichos
instrumentos.
Filtros de ponderación en frecuencia (pesos de frecuencia): Pretenden conseguir que la
medida de la aceleración represente la sensibilidad humana a vibraciones en función de la
frecuencia, para una determinada dirección de exposición, de acuerdo con los factores definidos
por la norma.
En el ámbito de la evaluación de la exposición ocupacional se consideran principalmente las
ponderaciones que se indican a continuación en la tabla 2.8.12.8
8 http://www.ispch.cl/salud_ocup/doc/instructivo_Vibraciones.pdf
51
Tabla 2.8.12. Ponderaciones de Frecuencia
Ponderaciones Condición de aplicación
Wh Exposición de Mano-brazo, eje Z, X e Y.
Wk Exposición de cuerpo entero, vertical o posición sentado, eje Z.
Wd Exposición de cuerpo entero, horizontal o posición sentado, ejes X e Y.
Wc Exposición de Cuerpo entero, posición sentada, eje X, transductor ubicado en zona dorsal.
Las ponderaciones adicionales son designadas para casos especiales como:
Wc para mediciones de la parte de atrás de la espalda.
We para vibraciones rotacionales
Wj para mediciones de vibraciones transmitidas a la cabeza.
Circuitos de promediado en tiempo, rectificador y circuito RMS: Estos realizan las
siguientes funciones:
• Elevación al cuadrado para obtener el valor eficaz.
• Promediado de tiempo exponencial mediante una red resistencia-condensador con dos
niveles SLOW y FAST para facilitar la lectura del indicador.
• Conversión de lineal a logarítmica para representar la señal en escala logarítmica.
Grabador de datos: Muestra el valor numérico de la medida realizada. En la actualidad los
indicadores son de tipo digital.
52
2.9. EQUIPOS QUE GENERAN VIBRACIÓN
Se han considerado ciertos sectores laborales, en los que se agrupan la mayor parte de las
maquinas manuales utilizadas profesionalmente.
Tabla 2.9.1. Herramientas generadores de vibración que están dentro de cada uno de los sectores
laborales.9
Industria Tipo de Vibración Fuentes Comunes de Vibraciones
Agricultura Cuerpo Entero Tractores
Fabricación de Calderas Extremidades Superiores Herramientas Neumáticas
Construcción Cuerpo Entero
Extremidades Superiores
Vehículos y Equipos
Pesados, Herramientas
Neumáticas, Martillos
Corte de Diamantes Extremidades Superiores Herramientas Manuales
Forestal Cuerpo Entero
Extremidades Superiores
Tractores
Sierras de Cadena
Fundiciones Extremidades Superiores
Herramientas Neumáticas
Cuchillas
Sierras de Discos
Manufactura de Muebles Extremidades Superiores Cinceles Neumáticos
Hierro y Acero Extremidades Superiores Herramientas Manuales
9 http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/entrega.asp?IdEntrega=708
53
Maderera Extremidades Superiores Sierras de Cadena
Máquinas Herramienta Extremidades Superiores Herramientas Manuales
Minería Cuerpo Entero
Extremidades Superiores
Operación de Vehículos
Taladros de Roca
Remachado Extremidades Superiores Herramientas Manuales
Hulera Extremidades Superiores Herramientas Neumáticas
Laminadoras Extremidades Superiores
Troqueladoras
Estampadoras
Prensas
Astilleros Extremidades Superiores Herramientas Neumáticas
Calzado Extremidades Superiores Máquinas de Golpeteo
Vestido Extremidades Superiores Herramientas Neumáticas
Textil Extremidades Superiores Máquinas de Coser,
Telares
Transportación Cuerpo Entero Vehículos
54
CAPÍTULO III
DISPOSITIVO SIMULADOR E INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE VIBRACIONES
3.1. ANÁLISIS DE DISPOSITIVO SIMULADOR DE VIBRACIONES
El dispositivo tiene la capacidad de simular el efecto causado por maquinas y/o herramientas
manipuladas de forma manual.
3.1.1. DESCRIPCIÓN DEL SIMULADOR
El simulador tiene las siguientes características principales:
• Generar diferentes niveles de vibración.
• Desensamblable para su práctica transportación.
• Permitir la simulación de diferentes herramientas generadoras de vibración.
• Permitir le medición de los sistemas Mano-Brazo y Cuerpo Entero.
3.1.2. COMPONENTES
1. Mesa de madera.
2. Base de metal.
3. Motor eléctrico de ¼ HP con una velocidad máxima de 3600RPM @ 110V.
4. Polea escalonada (2”, 3” y 4”).
5. Flecha de acero.
6. 3 Discos de acero con perforaciones equidistantes.
7. 3 Tuercas para sujeción de discos.
8. 2 Chumaceras para flecha de 1 1/8”.
9. Banda trapecial.
10. Interruptor electromagnético de 20 Amp.
11. Asiento
12. Soporte para manos
55
1
2 4
3
5
6
7 8
9
10
11
12
56
3.1.3. FUNCIONAMIENTO
El funcionamiento principal del simulador consiste en la conexión eléctrica de 110 volts, y una vez
conectada dar marcha con el accionamiento de un interruptor electromagnético de 20 Amp.
En el momento que el interruptor este accionado el motor comenzara a girar a una velocidad de
3600 revoluciones por minuto. El motor tiene instalada una polea con un diámetro de 2” con la cual
trasmite su giro por medio de una banda trapecial a otra polea escalonada con diámetros de 2, 3 y
4 pulgadas que se encuentra en el eje motriz del simulador.
Para el cálculo de las velocidades de giro con los diferentes diámetros se utiliza la siguiente
fórmula:
Donde:
n1: Velocidad de la polea de entrada que es de 3600 rpm
d1: Diámetro de la polea de entrada que es de 2” = 50.8 mm.
d2: Diámetro de la polea de salida del eje motriz del simulador en este caso serán (2, 3 y 4
pulgadas que en milímetros son 50.8, 76.2 y 101.6 respectivamente).
n2: Velocidad de la polea de salida que esta es la que se va a calcular.
De esta forma si la banda está situada en la polea de 2 pulgadas, la relación será de uno y por lo
tanto el eje motriz del simulador será de 3600 revoluciones por minuto.
Si la banda esta posicionada en la polea con diámetro de 3 pulgadas la velocidad de giro será:
Si la banda esta posicionada en la polea con diámetro de 4 pulgadas la velocidad de giro será:
Estas tres velocidades de giro son para poder aumentar el nivel de vibración en conjunto con los
tres discos de acero con un diámetro de 7 pulgadas que tienen 6 perforaciones para colocar
tornillos de diferentes tamaños (5/16” Y ½ “) generando un desbalance y lograr generar vibración a
n1*d1 = n2*d2
57
diferentes niveles. En el simulador se pueden colocar de 1 a 3 discos. Este será el funcionamiento
básico del dispositivo simulador, pero ahora dependiendo de lo que en cada momento se desee
medir se realizaran una serie de cambios manualmente con la maquina parada, de forma que sean
modificados los resultados en las mediciones para poder simular y obtener un resultado semejante
al nivel de aceleración de diversas herramientas generadoras de vibración y así poder compararlos
con la norma NOM-024-STPS-2001 e indicar el tiempo total de exposición a la que debe de estar
un trabajador.
3.2. INSTRUMENTO DE MEDICIÓN PARA VIBRACIONES EN EL CUERPO HUMANO HVM100
El HVM100 es un analizador de vibración digital.
3.2.1. MANUAL DE USO DEL HVM100
Guía de usuario del instrumento de medición.
3.2.1.1. CARACTERÍSTICAS
Interfaz fácil de usar y pantalla de cristal liquido iluminada de mapa de bits.
Mediciones de las vibraciones, al sistema mano-brazo y todo el cuerpo.
Medición simultánea de 3 ejes X, Y, Z y ejes Suma (S).
Ligero y resistente al uso.
Almacenar / recuperar hasta 100 archivos.
58
3.2.1.2. ACCESORIOS
Medidor de vibraciones HVM100.
Acelerómetro SEN021F SN P73742 (Accelerometers, 3 axis ICP®).
Acelerómetro SEN027 SN P76247 (Accelerometers, 3 axis ICP®).
59
ADP060. Adaptador de acelerómetro en mano.
ADP063. Adaptador del acelerómetro para abrazadera.
ADP061. Adaptador de acelerómetro para la palma de la mano.
Abrazadera para adaptador ADP063.
60
Tornillo para acelerómetro SEN021F y llave allen.
CBL 122 (Cable, 4-pin Microtech to 4-pin Lemo TM female).
CBL 006 (Cable, serial computer, DB9S-mDIN08)
Manual de usuario del HVM100
61
Software
3.2.1.3. CONEXIÓNES
62
Acelerómetro SEN021F
Acelerómetro SEN027
Adaptador de acelerómetro en mano
Adaptador de acelerómetro para abrazadera
Adaptador de acelerómetro para la palma de la mano
Computadora
Fuente de alimentación
3.2.1.4. ENSAMBLES
CBL 122
CBL 006
63
Figura 3.2.1.4.2. Conexión del HVM100 para el modo de operación CUERPO ENTERO
Figura 3.2.1.4.1. Conexión del HVM100 para el modo de operación MANO BRAZO con adaptador en mano
64
Figura 3.2.1.4.3. Conexión del HVM100 para el modo de operación MANO BRAZO con adaptador abrazadera
Figura 3.2.1.4.4. Conexión del HVM100 para el modo de operación MANO BRAZO con adaptador para la palma de la mano
65
3.2.1.6. FUNCIONES
El en el frente del HVM100 es la interface principal del instrumento. El cual consiste de 11 teclas de
función dedicadas y 4 de navegación.
STORE Almacen
RECALL Llamar
PRINT Imprimir
RESET Restablecer
ON/OFF Encendido/Apagado
SETUP Disposición
RANGE Rango
TOOLS Herramientas
Navigation Navegación
RUN Correr
DATA Datos
66
A continuación se describen las funciones asociadas con cada una de ellas. SETUP
Este menú se usa para establecer parámetro general de sistema tales como modo de operación.
Las selecciones disponibles en el menú Setup se describen abajo. El menú Setup es un menú
circular. Puede deslizarse a través de él y regresar al inicio, presionando continuamente las teclas
o .
Para visualizar cada selección, oprima primero la tecla palomita , empezara a parpadear
la opción, luego oprima las teclas de o para deslizarse por cada selección y para
confirmar la selección debe de oprimir la y la selección dejara de parpadear.
Para la selección de modo de operación.
Las selecciones son: Cuerpo entero, Mano-Brazo o Vibración.
Esto es para configurar el modo en el que se van a realizar las mediciones.
Para la selección de Promedio
El tiempo promediado se refiere a la cantidad de tiempo en que son recogidos, promediados y
visualizados los datos en la pantalla, antes de que un nuevo promedio empiece. Las selecciones
son: SLOW, 1 s., 2 s., 5 s, 10 s, 20 s, 30 s.
Modo de Operar Vibración
Modo de Operar Mano Brazo
Modo de Operar Cuerpo Entero
67
Ejemplo: Si se selecciona 5 s, quiere decir que cada 5 segundos se va a visualizar una medición
en la pantalla y así sucesivamente.
Para la selección Store
La selección de guardar la hora, trabaja en conjunto con la opción Auto Store. Esta opción le
permitirá almacenar automáticamente datos de medición a una razón de tiempo programado por el
operador del HVM100.
El tiempo de almacenaje se puede establecer desde un minuto hasta 99 horas.
Para la selección Auto Store
La función Auto Store le permitirá almacenar datos sobre el tiempo. El tiempo de almacenaje es la
razón a la cual se almacenará los datos. Al final del tiempo de almacenaje, la función Auto Store
almacenará cualquier historial de datos de los canales y el canal de suma. Los datos serán
almacenados como un archivo en la memoria. Luego que los datos son almacenados, el
instrumento se reestablece automáticamente y un nuevo grupo de datos es recolectado. La
limitante de la memoria son 100 archivos y cuando la memoria alcanza su máximo, dejara de
almacenar datos.
Hay tres selecciones en el menú de Auto Store.
Store Ora hh:mm
Auto Store Off
Auto Store On
El Auto Store se apaga en este modo
El Auto Store almacenara cada vez que el tiempo de
almacenamiento sea alcanzado.
Auto Store AutoStop
El Auto Store le permitirá tomar una medición de
tiempo fijo. Esta función detendrá la medición cuando
el tiempo de almacenamiento sea alcanzado.
68
Para la selección 2da historial
La función de segundo historial le permitirá almacenar un valor pico junto con el valor de Arms que
es guardado automáticamente para los tres canales y el canal de suma. Activado el 2º. historial,
reducirá el espacio de almacenamiento de muestras de 240 a 120 muestras.
En el menú selección de 2º. Historial tiene las opciones de Ninguna o Peak (Pico)
Para la selección Pesos de frecuencia
El HVM100 dispone de 13 filtros de peso de frecuencia. La siguiente tabla describe las opciones
las opciones de pesos de frecuencia disponibles para cada uno de los modos de operación.
Modo de operación Pesos de frecuencia
Vibración
Wg (severity)
Fa (0.4 Hz a 100 Hz)
Fb (0.4 Hz a 1250 Hz)
Fc (6.3 Hz a 1250 Hz)
Mano-brazo Wh
Cuerpo entero
WB
Wb
Wc
Wd
We
Wg
Wj
Wk
69
Pesos del modo vibración
En el modo de vibración puede seleccionar las siguientes opciones de pesos. La selección del
peso es independiente para todos los canales. Solo se muestran los datos del canal X, pero las
pantallas de los otros canales serán las mismas.
• Pesos del modo mano brazo
El modo Mano brazo tiene solo una selección de peso que es Wh. Pero esta selección no
aparecerá en el menú, el HVM100 lo configura automáticamente.
• Pesos del modo cuerpo entero
Puede seleccionar las siguientes opciones:
Esto se muestra para un solo canal X, pero serán las mismas para los demás canales de Y y Z.
HERRAMIENTAS El menú de herramientas contiene parámetros relacionados al transductor e información relevante
de programación del instrumento. Las selecciones incluyen comunicaciones, impresión,
encabezados, etc.
Weighting X Fa 0.4 – 100 Hz
Weighting X Fb 0.4 –1250 Hz
Weighting X Fc 6.3 –1250 Hz
Weighting X WB
Weighting X Wb
Weighting X Wc
Weighting X Wd
Weighting X We
Weighting X Wg
Weighting X Wj
Weighting X Wk
70
El menú de herramientas funciona exactamente en la forma que el menú Setup y tiene las
siguientes selecciones:
Para la selección Unidades del Display.
El parámetro de Unidades del Display controla la forma en que los datos son desplegados e
impresos por el HVM100. Puede desplegar datos en 6 formatos diferentes. La selección de las
unidades del display se aplicará a los tres canales y el canal de suma.
Todos los canales tendrán las mismas unidades. Las opciones son: m/s2, cm/s2, ft/s2, in/s2 y dB.
Para la selección Integración.
La integración aplica solo al modo de vibración. No existe integración disponible en los modos de
Mano-Brazo o Cuerpo completo. La integración es el proceso de convertir los datos de aceleración,
el cual es el método Standard de desplegar los datos, a velocidad y desplazamiento.
Para la selección Factor de Suma X, Y, Z
En el proceso de calcular las cantidades de suma (los datos que aparecen bajo el menú ∑). El
HVM100 permite al usuario seleccionar un factor k diferente para cada canal. El valor por defecto
es 1.00; sin embargo algunas aplicaciones pueden requerir valores diferentes.
Integration Single
Integration None
Integration Double
Sum Factor X 1.00
Display Units m/s2
Display Units cm/s2
Display Units ft/s2
Display Units in/s2
Display Units g
Display Units dB
71
Las aplicaciones que requieren que el Factor de Suma sea alterado, se especifican en ciertos
Standards ISO. Si no está tratando de medir de acuerdo a cualquier Standard especifico, el valor
apropiado para este parámetro es 1.00
RANGO
Para la selección Auto-Range
Para la función Auto-Range esta diseñada para trabajar con una señal de estado fijo. No se intente
usarse mientras toma datos. Antes de habilitar esta función, el transductor deberá ser unido a la
vibración de estado fijo que se va a medir. Luego, encuentre la pantalla de auto range, localizada
en el menú range. Oprima la tecla palomita para habilitar el Auto-range. El HVM100 usara un
algoritmo de Auto-range para ajustar la ganancia para los tres canales de forma tal que la señal de
entrada de estado fijo pueda ser medida adecuadamente por el HVM100. (la ganancia se ajusta
para que la señal caiga dentro del rango tope de los 20 dB del convertidor análogo a digital del
HVM100).
Las selecciones para la ganancia serán 0,20,40 o 60 dB.
Una vez que la selección de ganancia esta estable, oprima la tecla palomita para guardar los
datos. El HVM100 debe ser detenido y reiniciado antes de que la función de Auto-Range pueda ser
usada.
Para la selección Ganancia (Gain) de X,Y, Z
Las selecciones para la ganancia en el HVM100 efectuaran manualmente lo que el parámetro
Auto-Range hizo automáticamente. Puede seleccionar un canal a la vez. Y asignar manualmente
un valor de ganancia a ese canal. Las opciones son 0, 20, 40 o 60 dB.
Auto-Range X=0 Y=0 Z=0
Gain X 40 dB
72
Para la selección de Sensibilidad XYZ
El HVM100 utiliza diferentes valores de sensibilidad, esto depende del tipo de acelerómetro que se
esté utilizando.
Para el acelerómetro SEN021F (Accelerometers, 3 axis ICP®). Se va a utilizar una sensibilidad de
10.00 mV/g.
Para el Acelerómetro SEN027 (Accelerometers, 3 axis ICP®), se va a utilizar una sensibilidad de
100.00 mV/g.
Esta sensibilidad se debe programar por igual para los tres ejes XYZ. La SENSIBILIDAD de un
acelerómetro se define como la salida eléctrica por unidad de aceleración. Se la puede expresar
como sensibilidad de carga [C/g] o como sensibilidad de voltaje [V/g].
RUN/STOP (INICIO/PARO)
La tecla Run/Stop se usa para iniciar y detener una medición. Hay varios indicadores de pantalla
que aparecerán cuando ésta tecla se oprima.
Símbolo de pantalla
Definición
▓ Indicador de inicio. También indica el nivel de la señal de entrada al
HVM100. La grafica de barra se dibuja en pasos de aproximadamente
5dB.
? Indicador de: Debajo del rango.
▌ Indicador de paro. Indica que el HVM no esta midiendo.
* Indicador de seguro de sobrecarga.
¡ Indicador de interrupción de funcionamiento.
73
Detección de sobrecarga
Cuando ocurre una sobrecarga en el HVM100 el medidor efectuara tres funciones para el canal de
sobrecarga.
• El HVM100 indica cuando esta ocurriendo una sobrecarga en cualquier de las tres
entradas. El HVM100 parpadeara en la siguiente pantalla.
• El HVM100 usa un asterisco para indicar que ha ocurrido una sobrecarga desde el último
restablecimiento. El asterisco se muestra en todos los canales, sin importar en que canal
ocurrió la sobrecarga. El valor Amp en el canal sobrecargado desplegará “OVER”.
• Los valores de término corto como Arms, Peak (Pico), Time History (historial de tiempo)
serán reportados como “OVER” cuando una sobrecarga corrompa éstos valores.
Indicador debajo del rango
El indicador debajo del rango reemplazará al indicador de funcionamiento de gráfica de
barra cuando el canal actualmente en la pantalla este debajo del rango. El indicador debajo
de rango, al igual que la gráfica de barra, es independiente para los tres canales. Un canal
esta debajo del rango cuando el nivel RMS de la señal de entrada está por debajo del
rango de nivel RMS.
Indicador de interrupción de funcionamiento
Si el HVM100 es detenido y luego iniciado de nuevo sin restablecer los datos actuales, el
indicador de interrupción de funcionamiento (!) reemplazará a los dos puntos (:) en todas
las pantallas que muestren el tiempo de corrida. El “!” indica que los datos en el HVM100
Over * Z FcX
Peak .000988 Amp OVER FeZ
Peak OVER Amp OVER FeZ
74
IPN S0 09:33 26Jun09
no están. En otras palabras, el instrumento fue detenido una o más veces durante la
recolección de datos. Abajo se muestra un ejemplo de pantalla con el indicador “!”.
HISTORY (HISTORIAL)
El HVM100 almacenara un historial de tiempo basado en el tiempo de muestra seleccionado. El
buffer de historial de tiempo tiene disponibles 240 entradas para almacenar. Si seleccionó
almacenar los valores de pico (Peak), así como los valores RMS, el número de registros de
historial de tiempo se disminuirán a 120.
Ejemplo:
Ha seleccionado un tiempo de promedio Slow (lento). Este tiempo de promedio es el detector
exponencial de un segundo, y se pone la selección de 2º. Historial a “none”, podrá almacenar por
un tiempo de 240 segundos, después de este tiempo, el historial empezará a borrar todos los datos
desde el inicio del buffer del historial de tiempo, para hacer espacio para los datos entrantes. Si se
pone la selección del 2º historial en “Peak”, entonces tendrá 120 segundos de tiempo de
almacenamiento.
3.2.1.6. TOMA DE MEDICIONES
1. Conectar el instrumento dependiendo del modo de operación que se va a utilizar, en base al
punto 3.2.1.4.
2. Encender el HVM100 presionando el botón de ON/OFF Al encender se deben
escuchar dos clic, eso indica que el instrumento está listo para usarse. Aparecerá la siguiente
pantalla.
3. Presionar el botón SETUP para configurar el equipo
75
Store Ora hh:mm
3.1. Aparecerá la siguiente pantalla donde se indica el modo de operación en que vamos a
realizar las mediciones, con las flechas de vamos seleccionar el
modo de operación y definirla presionando el botón palomita .
3.2. Presionar el botón , se visualizara la siguiente pantalla.
La elección promedio tiene las siguientes opciones: SLOW, 1 s., 2 s., 5 s, 10 s, 20 s,
30 s. 60s. Para cambiar la opción presionar el botón palomita y SLOW
empezara a parpadear, con la flecha izquierda o derecha se
visualizaran las diferentes opciones, seleccionar la de 2 sec. Y para definirla presionar
nuevamente
3.3. Presionar y aparecerá la siguiente pantalla
Presionar y con las flechas izquierda derecha se moverá el cursor para
cambiar las horas y/o minutos, con las flechas arriba abajo
Modo de Operar MANO BRAZO
Promedio SLOW
Modo de Operar Cuerpo Entero
76
Auto Store AutoStop
Auto-Range X=0 Y=0 Z=0
Weighting X WB
se cambiara el tiempo y posteriormente ingresar el tiempo que desee, definirlo
presionando palomita, en este caso programar a un minuto 00:01.
3.4. Presionar para cambiar a la pantalla:
En donde podremos cambiar la opción de Autostop a ON u OFF presionando la palomita y
después mover las flechas arriba o abajo finalmente fijar la opción presionando la palomita.
4. Presionar para visualizar la siguiente pantalla en donde se definirán los pesos de
frecuencia.
Si se selecciono el modo de operación mano brazo no aparecerá esta pantalla ya que el
HVM100 la da automáticamente.
Si se selecciono el modo de operación Cuerpo entero, las mediciones se pueden obtener
de dos formas tal y como lo indica la ISO 2631-1, de pie o sentado. En los dos casos se
seleccionaran los mismos pesos de frecuencia para los tres canales.
Presionar y con las flechas izquierda derecha seleccionar el peso de frecuencia;
para el canal X y Y será Wd y para el canal Z será Wk.
5. Presionar el botón para poder ver la siguiente la pantalla.
77
En esta opción podrá ajustarse el rango de manera automática, primero deberá presionarse el
botón palomita y empezara a parpadear los valores de rango, posteriormente encender la
herramienta y sujetarla con la mano o cuerpo entero donde se encuentre el adaptador del
acelerómetro. Como se muestra en la figura 3.2.1.6.1.
Esperar un lapso de tiempo hasta que los valores del rango en los tres ejes (X, Y, Z) permanezcan
fijos. Una vez que el instrumento haya establecido el rango deberá presionar nuevamente la
palomita para definir la opción.
Z
X
Y
Z
X
Y
Figura 3.2.1.6.1. Formas de sujetar el acelerómetro para determinar el rango automáticamente.
78
Arms 2 sec 01 .00596 m/s2 FcX
Sensitivity X 1.000e+2 mV/g
Arms 2 sec ? .13100 m/s2 FcX
5.1. Presionar para visualizar la siguiente pantalla en donde se definirá la sensibilidad
dependiendo del acelerómetro utilizado para la medición.
6. Sin dejar de sujetar la herramienta en operación deberá presionar el botón para
comenzar a tomar la medición. Aparecerá la siguiente pantalla.
En caso de que se requiera interrumpir la lectura presionar nuevamente el mismo botón.
7. Esperar un minuto a que el HVM100 realice las mediciones y se detendrá automáticamente.
Mostrara la siguiente pantalla:
8. Conectar el HVM100 a la computadora como lo muestra el punto 3.2.1.4, esto es para poder
descargar la información con ayuda de un software llamado BLAZE
La primera letra indica la
integración seleccionada.
A= aceleración
Este es el valor que se
despliega. Las opciones
son rms ó Peak.
Este es el valor en que se
están promediando los
valores obtenidos.
Este es el indicador de
pantalla.
Peso de frecuencia y
canal. Unidades de
despliegue
Valor medido
79
9. Ejecutar BLAZE. Aparecerá la siguiente pantalla.
10. Dar clic en el icono “Connect” . Se visualizara la siguiente pantalla.
80
11. Dar clic en la pestaña “Download”
12. Presionar el botón y generara el reporte de las mediciones realizadas
conforme al modo de operación que se selecciono en el punto 3.1.
El reporte consta de 4 secciones las cuales se describen a continuación:
La sección de Información General HVM100 muestra la información sobre el instrumento del que
se descargó que, es decir, número de serie, número de modelo y la versión además también el
nombre del archivo de la configuración utilizada para realizar la medición.
81
La sección de instalación proporciona información completa sobre los parámetros de la
configuración.
La sección de datos proporciona el tiempo de ejecución de la medición y los valores de los
parámetros generales para el período de medición.
Parámetro Nombre del parámetro
Aeq Energía promedio a largo plazo
Amax Nivel máximo
Amp Máximo nivel de pico
Amin Nivel mínimo
Para cada modo de operación se mostraran diferentes parámetros.
82
Mano brazo
Parámetro Nombre del parámetro
A(1), A(2),.....A(8)
Nivel de energía equivalente promedio en el periodo de
tiempo indicado dentro del paréntesis en horas.
A(8) Exp
Tiempo de exposición permitido (horas) basado en la
medida A(8) y un nivel de criterio de 2.8 m/s2
Cuerpo entero
Parámetro Nombre del parámetro
VDV Valor de la dosis de vibración
CFmp Largo plazo factor de cresta
En la última sección aparecen los datos del resumen de medición, junto con el nombre del archivo,
numero de registro en el HVM100 donde se almacena, fecha, hora y unidades con las cuales se
realizaron las mediciones.
83
11. Dar click en el botón para mostrar la gráfica de los datos correspondientes a la
medición que se realizó. Y se mostrará la siguiente pantalla.
84
Con la siguiente barra de herramientas se pueden visualizar en la grafica los valores de X, Y, Z,
los valores picos de cada uno de ellos y su sumatoria.
3.2.1.7. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
Para el sistema Mano Brazo
Para determinar el valor total de vibración se toma como referencia la sumatoria de la Energía
Promedio a Largo Plazo (Aeq) y para el tiempo el valor de A(8) Exp que nos proporciona el reporte
del HVM100 en la sección de datos y se compara con la tabla 2.8.4, que muestra los tiempos de
exposición bajo la norma NOM-024-STPS-2001
Ejemplo:
Si el reporte nos muestra una Energía Promedio a Largo Plazo (Aeq) de 3.49 m/s2 que es el
valor total de vibración y una A(8)Exp. de 5.14 horas que es el tiempo total de exposición diaria.
Comparándolo con la tabla 2.8.4se interpreta que:
Aeq < 4 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es de 4 a 8 horas y
que dentro de este rango se encuentra el valor de A(8)Exp. de 5.14 horas.
85
Para el sistema de Cuerpo Entero
Para determinar el valor total de vibración se toma como referencia la sumatoria del Factor de
cresta FCmp. que nos muestra el reporte del HVM100 en la sección de datos. Si el FCmp es menor
a 9 se toma el Método de Evaluación Básico y en caso contrario el método del Valor de la Dosis de
Vibración como se detalla en el diagrama 2.8.6, una vez que se determinó el valor de la
aceleración de la vibración se calcula el tiempo total de exposición con la figura 2.8.8.
Ejemplo.
Si el reporte nos muestra un FCmp = 4.14 y es menor que 9, se utiliza el Método de Evaluación
Básico, por lo cual, se utiliza el valor de Aeq máximo de los tres ejes y que en este caso es 1.57
m/s2
Suponiendo que la actividad realizada dura 6 horas. Con la ecuación 2.8.5 se calcula el valor total
de la exposición diaria de 8 horas A(8) expresada como la aceleración continua equivalente para
un periodo de 8 horas.
2
21
2
21
35.18657.1
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Con el valor de A(8) y la figura 2.8.8 se calcula el tiempo total de exposición diaria a la que debe de
estar trabajando una persona expuesto a este nivel de vibración.
86
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Acel
erac
ión
equi
vale
nte
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Acel
erac
ión
equi
vale
nte
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
Por lo tanto, si el trabajador está expuesto a este nivel de vibración 6 horas diarias, se encuentra
en la Zona C, lo que nos indica que los riesgos para la salud son probables.
1.35
72 360 min
87
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS DE VIBRACIÓN A EQUIPOS REALES Y SIMULADOS
4.1. ANÁLISIS DE VIBRACIONES A EQUIPOS REALES
En esta sección se hacen pruebas a equipos generadores de vibración que se utilizan dentro de la
industria. Las herramientas que se utilizaron son:
Sistema Mano-brazo:
a) Taladro manual en baja velocidad
b) Taladro manual en alta velocidad
c) Caladora para corte de madera
d) Esmeril manual
e) Taladro industrial con brocas de ¼” para acero
f) Taladro industrial con brocas de ½” para acero
Sistema Cuerpo entero:
a) Podadora tractor a una velocidad de 1000 revoluciones por minuto
b) Podadora tractor a una velocidad de 2000 revoluciones por minuto
Cada una de las pruebas se divide en 4 secciones. La primera muestra el tipo de herramienta, tipo
de acelerómetro, tipo de adaptador, datos técnicos de la herramienta y la imagen en donde se
muestran las condiciones bajo las cuales se realizaron las pruebas.
En la segunda sección se muestra el reporte completo que nos proporciona el instrumento de
medición HVM100. En la tercera sección se muestra la gráfica de la aceleración eficaz de los ejes
X, Y y Z. En la cuarta sección se comparan los resultados del reporte del HVM100 e indicar el
tiempo total de exposición a la cual debe de estar trabajando una persona sin sobrepasar los
límites máximos permisibles que dictan las normas.
88
4.1.1. VIBRACIONES TRANSMITIDAS AL SISTEMA MANO BRAZO
Vibraciones transmitidas al sistema mano-brazo mediante el uso de herramientas manuales de
uso común e industrial.
4.1.1.1. PRUEBA 1. TALADRO MANUAL A ALTA VELOCIDAD
Herramienta: Taladro manual en alta velocidad.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Ficha técnica de la herramienta:
Amperaje 120V 3,7 Amps
Potencia 500W
RPM 0-2,500rpm
89
Reporte de prueba 1.
Taladro manual a alta velocidad.
90
Grafica de prueba 1.
Taladro manual a alta velocidad.
Resultados de prueba 1.
Taladro manual a alta velocidad.
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
8 m/s2 < Aeq < 12 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es menor
a 1 hora y que dentro de este rango se encuentra el valor de A(8)Exp. de 0.824 horas.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
8.72 0.824
X
Y
Z
SUM
91
4.1.1.2. PRUEBA 2. TALADRO MANUAL A BAJA VELOCIDAD
Herramienta: Taladro manual en baja velocidad.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Ficha técnica de la herramienta:
Amperaje 120V 3,7 Amps
Potencia 500W
RPM 0-2,500rpm
92
Reporte de prueba 2.
Taladro manual abaja velocidad.
93
Grafica de prueba 2.
Taladro manual a baja velocidad.
Resultados de prueba 2.
Taladro manual a baja velocidad.
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
Aeq < 4 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es 4 a 8 horas y que
dentro de este rango se encuentra el valor de A(8)Exp. de 7.88 horas.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
2.82 7.88
X
Y
Z
SUM
94
4.1.1.3. PRUEBA 3. CALADORA CON SEGUETA PARA CORTE DE MADERA
Herramienta: Sierra Caladora con segueta para corte de madera.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Ficha técnica de la herramienta:
Capacidad en acero: 10 mm
Capacidad en madera: 120 mm
Potencia absorbida: 650 W
Peso: 2,70 kg
95
Reporte de prueba 3.
Sierra Caladora con segueta para corte de madera.
96
Grafica de prueba 3.
Sierra Caladora con segueta para corte de madera.
Resultados de prueba 3.
Sierra Caladora con segueta para corte de madera.
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
Aeq < 4 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es de 4 a 8 horas
pero en este caso el instrumento arroja un valor de 11.5 horas lo cual indica que el trabajador
puede estar más de ocho horas expuesto a este valor de vibración.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
2.33 11.5
X
Y
Z
SUM
97
4.1.1.4. PRUEBA 4. ESMERIL MANUAL
Herramienta: Esmeril manual
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP061. Adaptador de acelerómetro para la palma de la mano.
Ficha técnica de la herramienta:
-Diámetro de disco: 115 mm (máx) 4 1/2"
-Potencia: 750 w
-Velocidad: 11000 rpm
-Rosca del eje: M 14
-Peso: 1,7 Kg
98
Reporte de prueba 4.
Esmeril manual
99
Grafica de prueba 4.
Esmeril manual
Resultados de prueba 4.
Esmeril manual
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
Aeq < 12 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es menor a una
hora y que dentro de este rango se encuentra el valor de A(8)Exp. de 0.441 horas.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
11.9 0.441
X
Y
Z
SUM
100
4.1.1.5. PRUEBA 5. TALADRO INDUSTRIAL CON BROCA DE ¼ PARA ACERO
Herramienta: Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Datos técnicos de la herramienta:
Capacidad: Concreto: 20/13mm Acero: 13/8mm Madera: 40/25mm Golpes por minuto: 10400/32000 Mandril: 13mm Peso neto: 2,2Kg Potencia: 701 W Velocidad: 2 velocidades Revoluciones por minuto: 650/2000
101
Reporte de prueba 5.
Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
102
Grafica de prueba 5.
Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
Resultados de prueba 5.
Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
Aeq < 6 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es de 2 a 4 horas y
que dentro de este rango se encuentra el valor de A(8)Exp. de 2.14 horas.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
5.42 2.14
X
Y
Z
SUM
103
4.1.1.5. PRUEBA 6. TALADRO INDUSTRIAL CON BROCA DE ½“ PARA ACERO.
Herramienta: Taladro industrial con broca de ½“ para acero.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Datos técnicos de la herramienta:
Capacidad: Concreto: 20/13mm Acero: 13/8mm Madera: 40/25mm Golpes por minuto: 10400/32000 Mandril: 13mm Peso neto: 2,2Kg Potencia: 701 W Velocidad: 2 velocidades Revoluciones por minuto: 650/2000
104
Reporte de prueba 6. Taladro industrial con broca de ½ “ para acero.
105
Grafica de prueba 6. Taladro industrial con broca de ½ “para acero.
Resultados de prueba 6. Taladro industrial con broca de ½ “para acero.
Comparándolos con la tabla 2.8.4.
Aeq > 12 m/s2 por lo tanto, el tiempo total de exposición diaria a vibraciones es menor a una
hora pero en este caso sobrepasa los límites de los valores de exposición que dicta la norma y en
consecuencia es mínimo el tiempo a la que el trabajador debe estar expuesto, este tiempo es de
A(8)Exp. de 0.161 horas.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
19.7 0.161
X
Y
Z
SUM
106
4.1.2. VIBRACIONES TRANSMITIDAS AL SISTEMA CUERPO ENTERO
4.1.2.1. PRUEBA 7. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD
DE 1000 RPM
Herramienta: Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN027
Datos técnicos de la herramienta:
Motor: 4 cilindros diesel
Peso: 1700 lb.
Potencia: 18 Hp
107
Reporte de prueba 7. Podadora tractor a una aceleración de 1000 RPM.
108
Grafica de prueba 7 Podadora tractor (Kubota B2150) a una aceleración de 1000 RPM
Resultados de prueba 7 Podadora tractor (Kubota B2150) a una aceleración de 1000 RPM
En base a la figura 2.8.6. Se determina el método utilizado.
Valor del Factor de Cresta FCmp
¿FCmp mayor a 9? Método utilizado Valor de Aeq (m/s2)
4.81 No Método de
Evaluación Básico 0.206
X
Y
Z
SUM
109
Si el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 1.8.5 se calcula la
aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
2
21
2
21
178.086206.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Con el valor de A(8) y la figura 1.8.5 se calcula el tiempo total de exposición diaria a la que debe de
estar trabajando una persona expuesto a este nivel de vibración.
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
gh
ted
acc
eler
atio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ac
ele
ració
n e
qu
ivale
nte
Aeq
(m/s
2)
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
gh
ted
acc
eler
atio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ac
ele
ració
n e
qu
ivale
nte
Aeq
(m/s
2)
Zona AZona B
Zona C
Por lo tanto, una persona expuesta a este nivel de vibración puede estar trabajando las 6 horas, ya
que el nivel de vibración cae dentro de la zona A y los efectos sobre la salud no han sido
claramente documentados y/o observados objetivamente.
0.178
360 min 6 horas
110
4.1.2.1. PRUEBA 8. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD DE 2000 RPM
Herramienta: Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
Esta prueba se realizo en las mismas condiciones que la prueba 7.
Reporte de prueba 8. Podadora tractor (Kubota B2150) a una aceleración de 2000 RPM
111
Grafica de prueba 8 Podadora tractor (Kubota B2150) a una aceleración de 2000 RPM
Resultados de prueba 8 Podadora tractor (Kubota B2150) a una aceleración de 2000 RPM
En base a la figura 2.8.6. Se determina el método utilizado.
Valor del Factor de Cresta FCmp
¿FCmp mayor a 9? Método utilizado Valor de Aeq
(m/s2)
7.11 No Método de Evaluación
Básico 0.400
X
Y
Z
SUM
112
Si el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 1.8.5 se calcula la
aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
2
21
2
21
346.086400.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Con el valor de A(8) y la figura 1.8.5 se calcula el tiempo total de exposición diaria a la que debe de
estar trabajando una persona expuesto a este nivel de vibración.
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
gh
ted
acc
eler
atio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ac
ele
ració
n e
qu
ivale
nte
Aeq
(m/s
2)
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
gh
ted
acc
eler
atio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ac
ele
ració
n e
qu
ivale
nte
Aeq
(m/s
2)
Zona AZona B
Zona C
Por lo tanto, una persona expuesta a este nivel de vibración puede estar trabajando las 6 horas, ya
que el nivel de vibración cae dentro de la zona A y los efectos sobre la salud no han sido
claramente documentados y/o observados objetivamente.
0.346
360 min 6 h
113
4.2. ANÁLISIS DE VIBRACIONES A EQUIPOS SIMULADOS
Simulación del los niveles de vibración alcanzados por las herramientas y equipos anteriormente
analizados.
4.2.1. VIBRACIONES TRANSMITIDAS AL SISTEMA MANO-BRAZO
Para realizar las mediciones al sistema mano brazo con el simulador de vibraciones se deben tener
ciertas consideraciones las cuales se muestran en la figura y en los siguientes puntos:
• La persona debe de estar a 0.4 metros de distancia del simulador.
• El brazo con el cual sujetara el acelerómetro debe de estar semi-flexionado para no ejercer
fuerza con el peso del cuerpo al simulador.
• El agarre del acelerómetro debe ser únicamente con la fuerza que ejerce el puño de la
mano aplicando la presión considerable ejemplificando el agarre de un equipo real
generador de vibraciones.
Nota: Los resultados pueden variar dependiendo del tipo de persona que haga la prueba y de la
fuerza que aplique con el puño al agarrar el acelerómetro, pero los resultados deben de estar
dentro de los rangos indicados.
Y
X
Z
0.4 m.
114
Cada prueba consta de 4 secciones: La primera sección nos indica el arreglo del simulador para
ejemplificar el nivel de vibración alcanzado por una herramienta de uso industrial; La segunda
sección nos muestra el reporte del HVM100; en la tercera sección nos enseña la grafica obtenida
de la aceleración eficaz del los tres ejes X, Y y Z; la cuarta sección nos muestra la comparación de
los resultados obtenidos utilizando herramientas reales y los obtenidos con el simulador.
4.2.1.1. PRUEBA 9. TALADRO MANUAL A ALTA VELOCIDAD
Herramienta a simular Taladro manual a alta velocidad.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 4 tornillos de 5/16” y 3 tornillos de 1/2” como se muestra en la siguiente
figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
115
Reporte de prueba 9.
Taladro manual a alta velocidad
116
Gráfica de prueba 9.
Taladro manual a alta velocidad
Resultados de prueba 9.
Taladro manual a alta velocidad
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 8.87 y un rango de
8.08 < Aeq < 9.99. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 1, tenemos que se
encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostró podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con taladro manual a alta velocidad.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición
diaria A(8)Exp (horas)
Equipo 8.72 0.824
Simulador 8.87 0.798
X
Y
Z
SUM
117
4.2.1.2. PRUEBA 10. TALADRO MANUAL A BAJA VELOCIDAD
Herramienta a simular: Taladro manual a baja velocidad.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 2 tornillos de 5/16” como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
118
Reporte de prueba 10.
Taladro manual a baja velocidad.
119
Grafica de prueba 10.
Taladro manual a baja velocidad
Resultados de prueba 10.
Taladro manual a baja velocidad
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 2.83 y un rango de
2.54 < Aeq < 3.57. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 2 (página 93) tenemos
que se encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostro podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con taladro manual a baja velocidad.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2)
Tiempo total de exposición diaria A(8)Exp
(horas)
Equipo 2.82 7.88
Simulador 2.83 7.82
X
Y
Z
SUM
120
4.2.1.3. PRUEBA 11. CALADORA CON SEGUETA PARA CORTE DE MADERA
Herramienta a simular: Sierra caladora con segueta para corte de madera
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 1 tornillo de 5/16” como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
121
Reporte de prueba 11.
Sierra caladora con segueta para corte de madera
122
Grafica de prueba 11.
Sierra caladora con segueta para corte de madera
Resultados de prueba 11.
Sierra caladora con segueta para corte de madera
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 2.32 y un rango de
2.13 < Aeq < 2.53. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 3, tenemos que se
encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostro podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con Sierra caladora con segueta para corte de madera.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
Equipo 2.33 11.5
Simulador 2.32 11.6
X
Y
Z
SUM
123
4.2.1.4. PRUEBA 12. ESMERIL MANUAL
Herramienta a simular: Esmeril manual
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 3 tornillo de 5/16” y 1 tornillo 1/2” como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
124
Reporte de prueba 12.
Esmeril manual
125
Grafica de prueba 12.
Esmeril manual
Resultados de prueba 12.
Esmeril manual
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 11.3 y un rango de
9.87 < Aeq < 12.4. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 4, tenemos que se
encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostro podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con Esmeril manual.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
Equipo 11.9 0.441
Simulador 11.3 0.493
X
Y
Z
SUM
126
4.2.1.5. PRUEBA 13. TALADRO INDUSTRIAL CON BROCA DE ¼ “ PARA ACERO.
Herramienta a simular: Taladro industrial con broca de ¼ “ para acero.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 3 tornillos de 5/16” como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
127
Reporte de prueba 13.
Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
128
Gráfica de prueba 13.
Taladro industrial con broca de ¼ “ para acero.
Resultados de prueba 13.
Taladro industrial con broca de ¼ “ para acero.
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 5.48 y un rango de
4.93 < Aeq < 6.28. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 5 tenemos que se
encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostró podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con un Taladro industrial con broca de ¼ “para acero.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2)
Tiempo total de exposición diaria A(8)Exp
(horas)
Equipo 5.42 2.14
Simulador 5.48 2.09
X
Y
Z
SUM
129
4.2.1.6. PRUEBA 14. TALADRO INDUSTRIAL CON BROCA DE ½ “ PARA ACERO.
Herramienta a simular: Taladro industrial con broca de ½ “ para acero.
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN021F
Tipo de adaptador: ADP060 adaptador de acelerómetro en mano.
Arreglo del simulador: 2 tornillos de 1/2” y 1 tornillo de 5/16 como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
130
Reporte de prueba 14.
Taladro industrial con broca de ½ “ para acero.
131
Gráfica de prueba 14.
Taladro industrial con broca de ½ “para acero.
Resultados de prueba 14.
Taladro industrial con broca de ½ “ para acero.
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 19.7 y un rango de
17.6 < Aeq < 21.8. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 6, tenemos que se
encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostró podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con un Taladro industrial con broca de ½ “ para acero.
Valor total de vibración
Aeq (m/s2) Tiempo total de exposición diaria A(8)Exp
(horas)
Equipo 19.7 0.161
Simulador 19.7 0.162
X
Y
Z
SUM
132
4.2.2 VIBRACIONES TRANSMITIDAS AL SISTEMA CUERPO ENTERO
Para realizar las mediciones al sistema cuerpo entero con el simulador de vibraciones se deben
tener ciertas consideraciones las cuales se muestran en la figura y en los siguientes puntos.
• La persona debe de estar sentada en forma normal como se indica
• No se debe de ejercer fuerza con las piernas para soportar el peso.
• La persona no debe de recargar la espalda al simulador.
Nota: Los resultados pueden variar dependiendo del peso de la persona que haga la prueba.
X Y
Z
133
4.2.2.1. PRUEBA 15. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD DE 1000 RPM
Herramienta a simular: Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN027
Arreglo del simulador: 4 tornillos de 5/16” y 1 tornillo de 1/2” como se muestra en la siguiente figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
134
Reporte de prueba 15.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
135
Gráfica de prueba 15.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
Resultados de prueba 15.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 1000 RPM
Conforme al reporte obtenemos una Aceleración equivalente Aeq = 0.205 m/s2 y un rango de
0.194 m/s2 < Aeq < 0.247 m/s2. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 7, tenemos
que se encuentra dentro del rango obtenido en la simulación.
Suponiendo que el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 2.8.5 se
calcula la aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
Valor del Factor de
Cresta FCmp
¿FCmp mayor a 9?
Método utilizado Valor de Aeq
(m/s2)
Equipo 4.81 No Método de
Evaluación Básico 0.206
Simulador 2.78 No Método de
Evaluación Básico 0.205
X
Y Z
SUM
136
2
21
2
21
177.086205.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Con el valor de A(8) y la figura 2.8.8 se calcula el tiempo total de exposición diaria a la que debe de
estar trabajando una persona expuesto a este nivel de vibración.
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ció
n e
qu
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ció
n e
qu
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
Por lo tanto, una persona expuesta a este nivel de vibración puede estar trabajando las 6 horas, ya
que el nivel de vibración cae dentro de la zona A y los efectos sobre la salud no han sido
claramente documentados y/o observados objetivamente.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostro podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con un Carrito corta césped a una velocidad de 1000 RPM.
0.177
360 min 6 horas
137
4.2.2.2. PRUEBA 16. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD DE 2000 RPM
Herramienta a simular: Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 2000 RPM
Tipo de acelerómetro: Acelerómetro SEN027
Arreglo del simulador: 3 tornillos de 5/16” y 2 tornillos de 1/2” como se muestra en la siguiente
figura.
*Nota: Las pruebas realizas en este dispositivo se llevaron a cabo en base las condiciones
mostradas.
138
Reporte de prueba 16.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 2000 RPM
139
Gráfica de prueba 16.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 2000 RPM
Resultados de prueba 16.
Podadora tractor (Kubota B2150) a una velocidad de 2000 RPM
Conforme al reporte tenemos una Aceleración equivalente Aeq = 0.407 m/s2 y un rango de
0.402 m/s2 < Aeq < 0.449 m/s2. Al compararlo con la Aeq que se muestra en la prueba 8, tenemos
que es aproximado con el rango.
Suponiendo que el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 2.8.5 se
calcula la aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
Valor del
Factor de Cresta FCmp
¿FCmp mayor a 9?
Método utilizado Valor de Aeq
(m/s2)
Equipo 7.11 No Método de
Evaluación Básico 0.400
Simulador 2.03 No Método de
Evaluación Básico 0.407
X
Y
Z
SUM
140
2
21
2
21
352.086407.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Con el valor de A(8) y la figura 2.8.8 se calcula el tiempo total de exposición diaria a la que debe de
estar trabajando una persona expuesto a este nivel de vibración.
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ción
equ
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
0,1
1
10
1 10 100 1000
Exposure duration (min)
Wei
ghte
d ac
cele
ratio
n (m
/s²)
Tiempo de exposición (min)
Ace
lera
ción
equ
ival
ente
Aeq
(m/s
2 )
Zona AZona B
Zona C
Por lo tanto, una persona expuesta a este nivel de vibración puede estar trabajando las 6 horas, ya
que el nivel de vibración cae dentro de la zona A y los efectos sobre la salud no han sido
claramente documentados y/o observados objetivamente.
Por lo tanto, con el arreglo que se mostró podemos simular el nivel de vibración que se alcanza al
trabajar con un Carrito corta césped a una velocidad de 2000 RPM.
0.352
360 min 6 horas
141
4.3. CONSECUENCIAS Y ALTERACIONES
EFECTOS SOBRE LA SALUD DE LOS TRABAJADORES AL SISTEMA MANO-BRAZO
La exposición a determinados niveles de vibración transmitida a la mano puede originar diferentes
tipos de trastornos a los trabajadores, que pueden ser:
• Malestar subjetivo
• Perturbación de la actividad
• Trastornos vasculares.
• Trastornos neurológicos.
• Trastornos músculo-esqueléticos.
• Riesgos generales
Malestar subjetivo
La vibración es detectada por diversos mecano receptores de la piel, situados en los tejidos
dérmicos y subcutáneos de la piel lisa y desnuda de los dedos y manos.
La sensibilidad humana a la vibración disminuye a medida que aumenta la frecuencia; tanto en lo
que se refiere a los niveles de vibración confortables como molestos.
La vibración vertical parece causar mayor malestar que la vibración en otras direcciones.
Está reconocido como enfermedad profesional en muchos países.
Perturbación de la actividad
En trabajadores expuestos a vibraciones que trabajan habitualmente en ambientes fríos, los
episodios repetidos de deterioro agudo de la sensibilidad táctil pueden conducir a la pérdida de
destreza manipuladora, o lo que a su vez, puede interferir en la actividad laboral y elevar el riesgo
de lesiones graves por accidente.
Trastornos vasculares.
Los trastornos vasculares se refieren a las alteraciones circulatorias.
142
• Efecto del “dedo blanco inducido por vibraciones”
Es el efecto más importante también llamado síndrome de Raynaud o hand-arm vibration
síndrome (HAVS).
Éste es un trastorno vascular caracterizado por la palidez de los dedos, que se inicia en la punta de
los mismos, causando hormigueo, entumecimiento y la pérdida de sensibilidad.
El desarrollo es gradual y su severidad se incrementa con el tiempo. La enfermedad también causa
perdida de fuerza prensil y sensibilidad reducida.
Uno de los primeros métodos para identificar la seriedad de los síntomas fue el método de Taylor-
Pelmear. En la tabla se muestra la clasificación de las etapas clínicas de la enfermedad.1
1 D. Fulgencio García García, “Las vibraciones mecánicas en el ambiente laboral”, Editorial Instituto
de Seguridad y Salud Laboral. España 2006, 25p.
143
Los efectos de las vibraciones dependen de:
• Dosis recibidas.
• Condiciones ambientales.
• Características individuales.
Dosis recibida: depende de la amplitud, frecuencia y dirección de la vibración, así como del tiempo
de exposición.
Condiciones ambientales: Entre éstas tienen una marcada influencia la humedad y la temperatura.
Características individuales: Como son la susceptibilidad individual, problemas circulatorios y la
utilización de determinados medicamentos, colaboran del síndrome del dedo blanco inducido por
vibraciones.
Trastornos neurológicos
Los trabajadores expuestos a vibraciones pueden experimentar una disminución en el tacto, en la
destreza manual y en la sensibilidad al calor y a las vibraciones, independientemente de los
efectos causados por el síndrome del dedo blanco inducido por vibraciones.
Un trastorno inducido por las vibraciones es el llamado: síndrome del Túnel Carpiano (compresión
del nervio mediano a su paso por un túnel anatómico en el interior de la muñeca.
Síndrome del Túnel Carpiano
El síndrome del túnel carpiano o síndrome RSI (Repetitive Strain Injury) es un síndrome que ocurre
cuando el nervio mediano, que abarca desde el antebrazo hasta la mano, se presiona o se atrapa
dentro del túnel carpiano, a nivel de la muñeca. El túnel carpiano es un túnel angosto que es
formado por huesos y otros tejidos de su muñeca. Este túnel protege el nervio mediano. El nervio
mediano le da a usted la sensación en el dedo pulgar, índice, mediano y anular. así como los
impulsos de algunos músculos pequeños en la mano que permiten que se muevan los dedos y el
pulgar. Algunas veces, el engrosamiento de los tendones irritados u otras inflamaciones estrechan
el túnel y hacen que se comprima el nervio mediano. El resultado puede ser dolor, debilidad
muscular e impotencia funcional.
144
Síntomas del síndrome del túnel carpiano.2
• Entumecimiento u hormigueo en su mano y dedos, especialmente en los dedos pulgar,
índice y mediano.
• Dolor en la muñeca, palma de la mano o en el antebrazo.
• Más entumecimiento o dolor de noche que en el día. El dolor puede ser tan fuerte que le
hace despertar. Usted puede sacudir o frotarse la mano para obtener alivio.
• Más dolor cuando usa la mano o la muñeca de más.
• Dificultad para agarrar objetos
• Debilidad en el pulgar
Trastornos músculo-esqueléticos.
Esta incluyen: rigidez y dolor en zonas de los miembros superiores, trastornos en la mano y en la
muñeca, anormalidades del codo y problemas en los hombros. Las herramientas causantes
fundamentalmente las percutoras, tales como martillos para trabajar metales, remachadoras entre
otras.
Aunque pueden tener un origen extra-laboral, incluso personal, las condiciones de trabajo
constituyen un aspecto directamente relacionado con los trastornos músculo-esqueléticos. En este
sentido, los esfuerzos, posturas o movimientos llevados a cabo pueden estar condicionados por el
diseño del puesto, la tipología de tareas a desarrollar y la organización del trabajo, pudiendo
aparecer tanto en el desarrollo de trabajos pesados como de oficinas.
De acuerdo con lo expuesto, la prevención de los trastornos músculo-esqueléticos está ligada
directamente con un correcto diseño del espacio y el puesto de trabajo, el mantenimiento de una
iluminación adecuada, el empleo de herramientas de calidad y una buena organización del trabajo.
Los síntomas relacionados con la aparición de alteraciones músculo-esqueléticas incluyen dolor
muscular y/o articular, sensación de hormigueo, pérdida de fuerza y disminución de sensibilidad.
En la aparición de los trastornos originados por sobreesfuerzos, posturas forzadas y movimientos
repetitivos pueden distinguirse tres etapas:
2 http://familydoctor.org/online/famdoces/home/common/blood/941.html
145
1. Aparición de dolor y cansancio durante las horas de trabajo, mejorando fuera de este,
durante la noche y los fines de semana.
2. Comienzo de los síntomas al inicio de la jornada laboral, sin desaparecer por la noche,
alterando el sueño y disminuyendo la capacidad de trabajo.
3. Persistencia de los síntomas durante el descanso, dificultando la ejecución de tareas,
incluso las más triviales.
Dado que después de hacer un esfuerzo físico es normal que se experimente cierta fatiga, los
síntomas aparecen como molestias propias de la vida normal. Aún así, la intensidad y la duración
del trabajo pueden guardar relación con posibles alteraciones, aumentando el riesgo de un modo
progresivo.
De acuerdo con lo expuesto, una adecuada evolución de los trastornos músculo-esqueléticos
dependerá en gran parte de un diagnóstico precoz y de un tratamiento correcto, por lo que es
importante consultar con el Servicio Médico en cuanto sean detectados los primeros síntomas.
Riesgos generales.
Sobreesfuerzos
Aunque, con carácter general, el progreso técnico ha elevado los requerimientos mentales en
detrimento de los físicos, en muchos puestos de trabajo las exigencias físicas siguen siendo
elevadas, pudiendo dar lugar a sobreesfuerzos.
La realización de un trabajo físico requiere la activación de una serie de músculos que aportan la
fuerza necesaria. En este sentido, según sea la forma en que se produzcan las contracciones de
estos músculos se distinguen dos tipos de trabajo:
• El trabajo muscular se denomina estático cuando la contracción de los músculos es
continua y se mantiene durante un cierto período de tiempo.
• El trabajo dinámico, por el contrario, produce una sucesión periódica de tensiones y
relajamientos de los músculos activos, de corta duración.
146
La diferencia fundamental viene determinada por la irrigación sanguínea de los músculos que es la
que, en definitiva, fija el límite en la producción del trabajo muscular. Dicha irrigación (muy superior
en el trabajo dinámico) aporta al músculo la energía que necesita y evacua los residuos producidos
como consecuencia del trabajo, lo que retarda la aparición de la fatiga muscular.
Posturas forzadas
Las posturas de trabajo inadecuadas constituyen uno de los factores de riesgo más importantes de
los trastornos músculo-esqueléticos. Su aparición se ve favorecida por la existencia de
operaciones en las que el trabajador se ve obligado a abandonar una posición natural de confort,
para asumir una postura inadecuada desde el punto de vista biomecánico que afecta a las
articulaciones. En este sentido, hay que recordar que aunque las lesiones dorsolumbares y de
extremidades se deben principalmente a la manipulación de cargas, también son comunes en
entornos de trabajo con una elevada carga muscular estática.
Las posturas forzadas afectan a la efectividad del trabajo desarrollado y comprenden la siguiente
tipología de posiciones del cuerpo:
• Posturas fijas, incómodas o de movimiento restringido.
• Posturas que sobrecargan músculos y tendones.
• Posturas que cargan las articulaciones de manera asimétrica.
• Posturas que producen carga estática en la musculatura.
La aparición de las molestias derivadas de la adopción de este tipo de posturas es lenta y de
carácter inofensivo en apariencia, por lo que se suele ignorar el síntoma hasta que se hace crónico
y aparece el daño.
Movimientos repetitivos
Los movimientos repetitivos son aquellos cuya continuidad y mantenimiento en un trabajo que
implica al mismo grupo osteomuscular, provocan fatiga, sobrecarga y dolor, pudiendo desembocar
en una lesión. El trabajo se considera repetitivo cuando la duración del ciclo fundamental es menor
a 30 segundos, existiendo similitudes en la secuencia temporal, el patrón de fuerzas y las
características espaciales del movimiento requerido en cada ciclo.
Las patologías asociadas a los trabajos repetitivos suelen localizarse en los tendones, los
músculos y los nervios de las zonas cuello-hombro y mano-muñeca. En todo caso, además de la
147
repetitividad, las posturas extremas, las fuerzas elevadas, la velocidad de los movimientos y la
duración de la exposición son otros factores que aumentan el riesgo de lesión y de fatiga.
EFECTOS SOBRE LA SALUD DE LOS TRABAJADORES AL SISTEMA CUERPO ENTERO
Malestar
Los factores que afectan al grado de malestar generado por la vibraciones se centran en la
frecuencia de la vibración, en la dirección de la vibración en el punto de contacto con el cuerpo y la
duración de la exposición. En cuanto al eje vertical, para las personas sentadas y para cualquier
frecuencia es proporcional a la aceleración; si se reduce esta a la mitad, el malestar tendera a
reducirse en esta misma relación. No existen límites que establezcan el nivel de malestar tolerable,
ya que varía de unos ambientes a otros.
Interferencia en la actividad
Los principales efectos sobre la actividad se producen en la recepción de información mediante la
vista y en la salida de órdenes de la ejecución manual.
Los efectos de las vibraciones sobre los ojos y las manos son consecuencia del desplazamiento
vibratorio de la parte afectada. Un estudio preciso de las tareas permite aminorar los efectos de las
vibraciones sobre la actividad.
Dolor lumbar
La lumbalgia es el dolor que se produce en la región inferior de la espalda debido a que estas
vértebras son las más grandes y las que soportan mayor peso.
La lumbalgia está relacionada con el desarrollo habitual y prolongado de actividades o tareas que
requieran:
• Levantamiento y manejo de pesos de forma repetitiva.
• Realización de movimientos forzados con el tronco inclinado o en rotación.
• Posturas mantenidas largo tiempo (sentado o de pie).
• Exposición a vibraciones (vehículos o maquinarias).
148
Los síntomas más comunes consisten en la aparición de un dolor de comienzo brusco que aparece
durante un esfuerzo, empeorando con el movimiento y la tos y mejorando con el reposo. El
episodio suele afectar a un solo lado de la espalda, limitando los movimientos de columna y de
elevación de la pierna.
Alteraciones funcionales fisiológicas
Es difícil relacionar de forma clara y especifica alteraciones funcionales fisiológicas con el campo
de las vibraciones de cuerpo entero. En consecuencia, las acciones de las vibraciones suelen
actuar conjuntamente con otros contaminantes ambientales, ruido, contaminantes químicos,
condiciones termihigrométricas y otras características de la persona, ciclo descanso-actividad,
estructura ósea, masa muscular, etc.
Las alteraciones son las típicas de una “Respuesta de sobresalto”, por ejemplo: El aumento de la
frecuencia cardiaca, que se normalizan rápidamente con la exposición continuada, mientras que
otras reuniones continúan o se desarrollan de una manera gradual.
Alteraciones neuromusculares
El cuerpo actúa como un conjunto emisor y receptor de señales coordinadas. Si recibimos la señal
visual correspondiente a un martillazo sobre una chapa se activa el oído en espera del ruido
correspondiente, en caso de que esto no ocurra se produce una alteración en nuestro sistema.
De esta forma nuestros músculos se mueven en respuesta a unas órdenes; este movimiento
genera unas señales indicadoras de que se están cumpliendo esas órdenes, y así se mantiene el
control sobre ese movimiento.
Cuando nuestro cuerpo se mueve como consecuencia de una vibración externa el cerebro no ha
dado la orden de realizar el movimiento, pero si reciba la señal de que se esta moviendo y no
dispone de la voluntad de pararlo; esto produce una descompensación en el sistema
neuromuscular.
Efectos sobre la columna vertebral
Se han desarrollado estudios en los que se pone de manifiesto la relación entre la exposición de
vibraciones de cuerpo completo y daños en la columna vertebral, fundamentalmente en las
vertebras lumbares, produciendo su degeneración primaria y de los discos intervertebrales. Este
149
tipo de sucesos se manifiesta frecuentemente en conductores de tractores agrícolas, en máquinas
de movimiento de tierras y en pilotos de helicópteros.
Sin perjuicio de lo anterior, los datos disponibles de las investigaciones epidemiológicas no
permiten establecer el límite de exposición que permita marcar la frontera entre la salud y el daño.
Las dificultades señaladas también se deben a la elevada incidencia de trastornos degenerativos
de la columna vertebral en la población no expuesta profesionalmente a vibraciones de cuerpo
entero.
En esta misma situación se encuentran sucesos conocidos de elevadas exposiciones a vibraciones
de cuerpo entero transmitidas a través de los pies, en los que se han puesto de manifiesto daños
sobre los huesos de los mismos, pero tampoco han permitido establecer un valor límite para esta
exposición.
Efectos sobre el sistema circulatorio y digestivo.
Ya se señalo el síndrome de Raynaud para la exposición a vibraciones transmitidas a las manos.
Este tipo de trastorno circulatorio se presenta en el punto de entrada de las vibraciones de cuerpo
entero: los pies para las vibraciones de cuerpo entero transmitidas a los pies y también las manos
a conductores.
Igualmente se describen efectos de daño por varices en las piernas e hipertensión.
Efectos sobre el sistema auditivo.
La pérdida de la audición debida al ruido se ve aumentada por la exposición simultánea a
vibraciones.
CRITERIOS PREVENTIVOS BÁSICOS
1. Se disminuirá el tiempo de exposición.
2. Se establecerá un sistema de rotación de lugares de trabajo.
3. Se establecerá un sistema de pausas durante la jornada laboral.
4. Habrá una adecuación de los trabajos a las diferencias individuales.
5. Se intentará, siempre que sea posible, minimizar la intensidad de las vibraciones.
6. Se reducirán las vibraciones entre las piezas de las máquinas y los elementos que vayan a
ser transformados.
150
7. Se reducirán las vibraciones a causa del funcionamiento de la maquinaria o materiales, y
de los motores, alternadores, etc.
8. Se mejorarán, en lo posible, las irregularidades del terreno por el cual circulen los medios
de transporte.
9. Se utilizarán equipos de protección individual: guantes anti-vibración, zapatos, botas, etc.,
cuando sea necesario.
Prevención y control de vibraciones en la fuente
• Evitar la generación de vibraciones ocasionadas por desgaste de superficies, holguras,
rodamientos desgastados o averiados, giro de ejes, desbalanceo dinámico de piezas de
giro, entre otras.
• Diseño ergonómico de las herramientas.
• Adquirir herramientas y equipos de vibración reducida.
• Desfasar o desintonizar las vibraciones, modificando la frecuencia de resonancia por
variación de masa o rigidez de partes.
• Mandos o controles a distancia o de control remoto.
• Sistema de suspensión de vehículos, en buen estado.
• Superficies de rodadura sin discontinuidades.
Prevención y control de vibraciones en el medio
• Se puede atenuar la transmisión de la vibración al hombre, interponiendo materiales
aislantes y/o absorbentes de la vibración entre la fuente o sitio en que se genera y el
receptor o trabajador.
• Instalando plataformas o sillas, según el caso, con sistemas amortiguados para el
trabajador.
• Instalando columpios, tapetes, plataformas amortiguantes.
• Estructuras independientes o discontinuas.
Prevención y control de vibraciones en el trabajador
Si no es posible reducir la vibración transmitida al cuerpo, o como medida de precaución
suplementaria, se debe recurrir al uso de equipos de protección individual (guantes, cinturones,
botas) que aíslen la transmisión de vibraciones. Al seleccionar estos equipos, hay que tener en
cuenta su eficacia frente al riesgo, educar a los trabajadores en su forma correcta de uso y
establecer un programa de mantenimiento y sustitución.
151
• Atenuar su transmisión al hombre colocando manijas o asas de material elástico o
absorbente de las vibraciones.
• Reducción del tiempo de exposición y pausas aplicadas en igual forma a las utilizadas para
control del ruido.
• Uso de guantes, cinturones, plantillas de calzado y muñequeras antivibración.
• Establecer procedimientos para mantener calientes las manos del trabajador.
• Instruir sobre la forma de asir la empuñadura de las herramientas, que debe ser con la
menor fuerza que permita ejecutar el trabajo.
• Colocar señales ordenativas (circunferencia azul claro con símbolo en blanco) indicando
los equipos de protección personal que deben utilizarse.
Otras medidas de protección
Es conveniente la realización de un reconocimiento médico específico anual para conocer el
estado de afectación de las personas expuestas a vibraciones y así poder actuar en los casos de
mayor susceptibilidad.
Así mismo, debe informarse a los trabajadores de los niveles de vibración a que están expuestos y
de las medidas de protección disponibles, también es útil mostrar a los trabajadores cómo pueden
optimizar su esfuerzo muscular y postura para realizar su trabajo.
PROGRAMA PARA LA PREVENCIÓN DE ALTERACIONES A LA SALUD DEL TRABAJADOR EXPUESTO A VIBRACIONES BAJO LA NORMA NOM- 024-STPS-2003
Este programa debe incluir los elementos siguientes y su correspondiente documentación:
Reconocimiento
Evaluación
Capacitación y adiestramiento del trabajador
Vigilancia a la salud del trabajador
Control
152
Reconocimiento
Consiste en recabar toda aquella información técnica y administrativa que permita seleccionar las
áreas y puestos por evaluar, los procesos de trabajo en los cuales se encuentra el trabajador
expuesto a vibraciones y el método apropiado para medir las vibraciones.
La información que debe recabarse es la siguiente:
Plano de distribución del centro de trabajo, incluyendo la localización e identificación de la
maquinaria y equipo que generen vibraciones;
Descripción de los procedimientos de operación de la maquinaria, herramientas, materiales
usados y equipo del proceso, así como aquellas condiciones que pudieran alterar las
características de las vibraciones;
Descripción de los puestos de trabajo para determinar los ciclos de exposición;
Programas de mantenimiento de la maquinaria y equipo que generen vibraciones;
Número de trabajadores por área y por proceso de trabajo, incluyendo el tiempo de
exposición;
Identificación del tipo de exposición para determinar el método de evaluación.
Del análisis de la información recabada en el reconocimiento, se establece el método de
evaluación, el cual puede ser:
En cuerpo entero.
En extremidades superiores.
Evaluación
Condiciones para la evaluación.
La evaluación de los niveles de exposición en una jornada laboral, debe realizarse bajo
condiciones normales de operación.
La evaluación debe realizarse en cada uno de los diferentes ciclos de exposición del
trabajador.
La evaluación debe realizarse y registrarse al menos cada dos años cuando se esté por
debajo de los límites máximos permisibles o antes si se modifican las tareas, el área de
trabajo, las herramientas o equipos del proceso de manera que se hayan podido
incrementar las características de las vibraciones o los ciclos de exposición.
153
Procedimientos de evaluación de las vibraciones.
Es la determinación de los niveles de exposición a vibraciones del trabajador conforme al método
seleccionado en el reconocimiento (mano brazo y cuerpo entero). Esta debe de realizarse:
Registro de la evaluación.
Debe contener como mínimo la siguiente información:
Plano de distribución de la zona o área evaluada, en el que se indiquen los puntos
evaluados.
Descripción de la metodología utilizada para la medición de las vibraciones en
cuerpo entero y/o en extremidades superiores.
Registros de las mediciones.
Memoria de cálculo de los niveles de vibración cuando se evalúe exposición sin
usar instrumentos de lectura directa.
Informe de resultados y conclusiones.
Copia del certificado de calibración del instrumento de medición.
Nombre, firma y copia de la cédula profesional del responsable de elaborar la
evaluación.
Capacitación y adiestramiento del trabajador expuesto a vibraciones
Características y ubicación de las fuentes emisoras de vibraciones
La vigilancia y efectos a la salud
Los niveles de exposición a vibraciones
Prácticas de trabajo seguras
Medidas de control, que deben incluir su uso, cuidado, mantenimiento y
limitaciones.
Vigilancia a la salud del trabajador
Se debe realizar la vigilancia a la salud del trabajador, según lo establezcan las normas oficiales
mexicanas que al respecto emita la Secretaría de Salud. En caso de no existir normatividad de la
Secretaría de Salud, el médico de la empresa determinará la vigilancia a la salud que se deba
realizar, o si se retira al trabajador temporal o definitivamente de la exposición.
154
Se debe establecer por escrito, un programa de vigilancia a la salud que incluya como mínimo lo
siguiente:
Periodicidad de los exámenes médicos: al menos uno cada 2 años;
Historia clínica completa con énfasis en el aparato músculo-esquelético y sistema
cardiovascular.
Cuando se requiera la realización de otro tipo de estudios, el médico de empresa
debe determinar el tipo de estudio en función del diagnóstico presuncional.
Medidas de prevención y control médico.
Seguimiento al programa de vigilancia a la salud del trabajado.
Control
Cuando el nivel de exposición supere los límites establecidos, se deben aplicar de inmediato una o
más de las medidas siguientes, de tal manera que el trabajador no se exponga a niveles de
vibración superiores a los límites:
Mantenimiento a equipo y herramientas;
Medidas técnicas de control como:
1. Sustitución de equipos o proceso.
2. Reducción de las vibraciones en las fuentes generadoras.
3. Modificación de aquellos componentes de la frecuencia que tengan mayor
probabilidad de generar daño a la salud del trabajador.
4. Tratamiento de las trayectorias de propagación de las vibraciones por
aislamiento de las máquinas y elementos constructivos.
5. Medidas administrativas de control como el manejo de los tiempos de
exposición, ya sea alternando a los trabajadores en diversos puestos de
trabajo, por medio de la programación de la producción u otros métodos
administrativos.
Las medidas de control que se adopten deben de estar sustentadas en un análisis técnico para su
implantación y en una evaluación posterior para comprobar su efectividad.
Se debe tener especial atención para que las medidas de control que se adopten no produzcan
nuevos riesgos a los trabajadores.
155
Para las medidas de control que no sean de aplicación inmediata, se debe elaborar un cronograma
de actividades para su implantación. En la entrada de las áreas donde los niveles de exposición
superen los niveles, deben colocarse los señalamientos de advertencia de peligro o de
obligaciones, según lo establecido en la NOM--026--STPS--1998.
4.4. PROPUESTAS DE DISMINUCIÓN
Para el desarrollo de las propuestas de disminución de los niveles de vibración en el sistema
Mano-brazo y Cuerpo entero se van a tomar los valores obtenidos de las pruebas 10, 12, 13, 15 y
16, estas pruebas se repitieron en las mismas condiciones de funcionamiento del simulador pero
ahora con el uso de equipo de protección personal, con el fin de poder determinar el nivel de
absorción de vibraciones e indicar la importancia de su uso.
4.4.1. ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO DE PROTECCIÓN UTILIZADO
PARA EL SISTEMA MANO-BRAZO
Producto: Guanteleta (Anexo 1)
Descripción: Guanteleta de piel con acojinamiento en palma, canto y entre dedos índice y pulgar.
Características: Altamente Cómodo y ajustable, Lavable, Su acojinamiento permite mitigar los
efectos dañinos de la vibración excesiva ó prolongada y su soporte en la muñeca protege de la
inflamación en el túnel de Carpo.
Aplicaciones: En operaciones con ensambles y herramientas neumáticas, Operaciones de
impacto, resistencia a riegos mecánicos medios.
Dibujo:
156
Producto: Guante Fabricación propia
Descripción: Guante de algodón acondicionado con hule espuma con densidad de 20 kg/m3
Características: Altamente resistente
Dibujo:
PARA EL SISTEMA CUERPO ENTERO
Producto: Aglutinado
Descripción: Aglutinado con densidades de 50 y 80 kg/m3
Características: Alto factor de soporte, tanto en densidad como en tacto, larga vida útil y cuenta
con un buen confort. Cumple con los requerimientos de la industria en general.
Aplicaciones: Este material se recomienda para usos industriales específicos; industria
automotriz, implementos deportivos, construcción, empaques especiales, entre otros
Dibujo:
Densidad de 50 kg/m3
157
Producto: Hule espuma
Descripción: Hule espuma con densidad de 20 kg/m3
Características: Alto factor de soporte, tanto en densidad como en tacto, larga vida útil y cuenta
con un buen confort. Cumple con los requerimientos de la industria en general.
Aplicaciones: Este material se recomienda para usos industriales específicos; industria
automotriz, implementos deportivos, construcción, empaques especiales, entre otros
Dibujo:
Densidad de 20 kg/m3
Densidad de 80 kg/m3
158
Producto: Acoplamiento de tres materiales
Descripción: Formado por los tres materiales. Primeramente el hule espuma de 20 kg/m3,
aglutinado de 50 kg/m3 y al final el aglutinado de 80 kg/m
3.
Dibujo:
4.4.2. EFECTIVIDAD DEL EQUIPO DE PROTECCIÓN AL TRABAJADOR
Para determinar la efectividad del equipo de protección personal se calculará el porcentaje de
absorción de las vibraciones con cada uno de los materiales antes descritos. Las siguientes
pruebas constan de cinco secciones las cuales son:
1. Nombre de la herramienta a simular y equipo de protección utilizado.
2. Reporte del HVM100 sin utilización de equipo de protección.
3. Reporte del HVM100 con la utilización de equipo de protección.
4. Grafica de las aceleraciones eficaces de cada una de las pruebas anteriores.
5. Comparación de las aceleraciones equivalentes (Aeq) y porcentaje de absorción de las
vibraciones.
Densidad de 80 kg/m3
Densidad de 50 kg/m3
Densidad de 20 kg/m3
159
4.4.2.1. PRUEBA 17. TALADRO MANUAL A ALTA VELOCIDAD Herramienta a simular: Taladro manual a alta velocidad (Prueba 10)
Equipo de protección utilizado: Guanteleta y guante de fabricación propia.
Reporte sin equipo de protección
Reporte utilizando la Guanteleta
160
Reporte utilizando Guanteleta
161
Reporte utilizando guante de fabricación propia
162
Graficando los valores S RMS que son las sumatorias de los ejes X, Y y Z de las aceleraciones
eficaces obtenemos:
Porcentajes de absorción de la vibración
Tipo de prueba
Valor total de
vibración
Aeq (m/s2)
Tiempo total de
exposición diaria
A(8)Exp (horas)
Porcentaje de
absorción de la
vibración. (%)
Sin equipo de
protección 8.78 0.813
Guanteleta 7.14 1.23 18.68
Guante de
fabricación propia 7.58 1.09 13.67
163
4.4.2.2. PRUEBA 18. ESMERIL MANUAL
Herramienta a simular: Esmeril manual (Prueba 12)
Equipo de protección utilizado: Guanteleta y guante de fabricación propia.
Reporte sin equipo de protección
164
Reporte utilizando la Guanteleta
165
Reporte utilizando guante de fabricación propia
166
Graficando los valores S RMS que son las sumatorias de los ejes X, Y y Z de las aceleraciones
eficaces obtenemos:
Porcentajes de absorción de la vibración
Tipo de prueba
Valor total de
vibración Aeq (m/s2)
Tiempo total de
exposición diaria A(8)Exp (horas)
Porcentaje de
absorción de la vibración. (%)
Sin equipo de protección
12.00 0.437
Guanteleta 10.40 0.575 13.33
Fabricación propia 9.40 0.710 21.66
167
4.4.2.3. PRUEBA 19. TALADRO INDUSTRIAL CON BROCA DE ¼” PARA ACERO Herramienta a simular: Taladro industrial con broca de ¼” para acero (Prueba 13)
Equipo de protección utilizado: Guanteleta y guante de fabricación propia.
Reporte sin equipo de protección
168
Reporte utilizando la Guanteleta
169
Reporte utilizando guante de fabricación propia
170
Graficando los valores S RMS que son las sumatorias de los ejes X, Y y Z de las aceleraciones
eficaces obtenemos:
Porcentajes de absorción de la vibración
Tipo de prueba Valor total de
vibración
Aeq (m/s2)
Tiempo total de exposición diaria
A(8)Exp (horas)
Porcentaje de absorción de la
vibración. (%)
Sin equipo de protección
5.47 2.1
Guanteleta 4.85 2.67 11.33
Fabricación propia 4.99 2.51 8.77
171
4.4.2.4. PRUEBA 20. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD DE 1000 RPM
Herramienta a simular: Podadora tractor a una velocidad de 1000 RPM (Prueba15)
Equipo de protección utilizado: Hule espuma con densidad de 20 kg/m3, aglutinado con
densidad de 50 y 80 kg/m3 y acoplamiento de los tres
Reporte sin equipo de protección
172
Reporte utilizando Hule espuma con densidad de 20 kg/m3
173
Reporte utilizando Aglutinado con densidad de 50 kg/m3
174
Reporte utilizando Aglutinado con densidad de 80 kg/m3
175
Reporte Acoplamiento de tres materiales
176
Graficando los valores S RMS que son las sumatorias de los ejes X, Y y Z de las aceleraciones
eficaces obtenemos:
Suponiendo que el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 1.8.5 se
calcula la aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
Sin equipo de protección
2
21
2
21
178.086206.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Hule espuma con densidad de 20 kg/m3
2
21
2
21
171.086407.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
177
Aglutinado con densidad de 50 kg/m3
2
21
2
21
168.086195.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Aglutinado con densidad de 80 kg/m3
2
21
2
21
169.086194.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Combinación de los tres
2
21
2
21
135.086157.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Porcentajes de absorción de la vibración.
Tipo de prueba
Valor total de
vibración Aeq (m/s2)
Porcentaje de
absorción de la vibración. (%)
Sin equipo de protección 0.178
Hule espuma con densidad de 20 kg/m3 0.171 3.88
Aglutinado con densidad de 50 kg/m3 0.168 5.33
Aglutinado con densidad de 80 kg/m3 0.169 5.82
Acoplamiento de tres materiales 0.135 23.78
178
4.4.2.5. PRUEBA 21. PODADORA TRACTOR A UNA VELOCIDAD DE 2000 RPM
Herramienta a simular: Podadora tractor a una velocidad a 2000 RPM (Prueba 16)
Equipo de protección utilizado: Hule espuma con densidad de 20 kg/m3, aglutinado con
densidad de 50 y 80 kg/m3 y acoplamiento de los tres.
Reporte sin equipo de protección
179
Reporte utilizando Hule espuma con densidad de 20 kg/m3
180
Reporte utilizando Aglutinado con densidad de 50 kg/m3
181
Reporte utilizando Aglutinado con densidad de 80 kg/m3
182
Reporte Acoplamiento de tres materiales
183
Graficando los valores S RMS que son las sumatorias de los ejes X, Y y Z de las aceleraciones
eficaces obtenemos:
Suponiendo que el tiempo de ejecución de la tarea fue de 6 horas diarias, con la ecuación 1.8.5 se
calcula la aceleración continua equivalente para un periodo de 8 horas.
Sin equipo de protección
2
21
2
21
366.086423.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Hule espuma con densidad de 20 kg/m3
2
21
2
21
342.086396.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
184
Aglutinado con densidad de 50 kg/m3
2
21
2
21
317.086367.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Aglutinado con densidad de 80 kg/m3
2
21
2
21
331.086383.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Combinación de los tres
2
21
2
21
272.086315.0
8)8( s
mhh
smTA aeq =
=
=
Porcentajes de absorción de la vibración
Tipo de prueba Valor total de
vibración Aeq (m/s2)
Porcentaje de absorción de la vibración. (%)
Sin equipo de protección 0.423
Hule espuma con densidad de 20 kg/m3 0.396 6.38
Aglutinado con densidad de 50 kg/m3 0.367 13.23
Aglutinado con densidad de 80 kg/m3 0.383 9.45
Acoplamiento de tres materiales 0.315 25.53
185
CONCLUSIONES
Sabemos lo importante que es mantener un nivel de productividad y seguridad dentro de la
industria para ser competitivos dentro de este campo que es día con día más complicado por las
exigencias de actualidad. Lo cual resulta complicado cuando el personal esta inconforme con el
ambiente de trabajo, ya que el hecho de no existir ni la minima seguridad origina un resultado
desfavorable en cadena empezando por rotación e incluso bajas en el personal, lo que implica
capacitar a los nuevos integrantes del equipo laboral, tarea que toma mucho tiempo llevarla a cabo
de la manera mas correcta y esto traducido en palabras simples para los directivos significa tiempo
y dinero invertido de mas y sin garantía de retribución, ya que los nuevos miembros pueden o no
ser tan eficientes como los anteriores, en el mejor de los casos tan solo puede ser un tropiezo,
pero por otra parte puede ser una fuerte caída de la cual no se pueda levantar tan fácilmente la
empresa perjudicando los sistemas de producción hasta impactando a la productividad
disminuyendo así su nivel mes con mes.
Una vez finalizado el análisis ergonómico del uso continuo de herramientas generadoras de
vibración e impacto en el trabajador se comprobó con veracidad que los efectos y riesgos a los que
están expuestos los operadores de herramientas vibratorias son reales ya que después de exceder
los límites establecidos por las normas, la sensación de entumecimiento y molestias en las zonas
de contacto directo con las herramientas manuales son inminentes, por otra parte estos mismos
malestares, después de un uso rutinario de dichas herramientas, dan lugar a las consecuencias a
largo plazo, mejor conocidas como enfermedades profesionales, las cuales como hemos lo hemos
venido comentando son adquiridas en el puesto de trabajo en un trabajador por cuenta ajena, y
claro que la enfermedad esté tipificada como tal por la ley. El caso mas común en nuestro estudio
es la lumbalgia y el síndrome del túnel carpiano generadas precisamente por la vibración.
En muchos países sobretodo en Europa, para efectos legales, se conoce como enfermedad
profesional aquella que, además de tener su origen laboral, está incluida en una lista oficial
publicada por el Ministerio de Trabajo dando derecho al cobro de las indemnizaciones oportunas.
Un gasto mas que no tendría que hacerse si las cosas se llevaran bien a cabo desde la primera
vez.
Aquí hay tres partes muy importantes, en donde al menos dos conciernen al ingeniero industrial;
La primera disciplina y quizás la mas importante es la dedicada a la prevención, estamos hablando
de la Higiene industrial; posteriormente la Medicina del trabajo se especializa en la curación y
rehabilitación de los trabajadores afectados; y la Ergonomía se encarga del diseño productivo de
186
los ambientes de trabajo para adaptarlos a las capacidades de los seres humanos. El ingeniero
industrial debe velar porque la primera y la última se cumplan de la mejor forma para evitar dichas
enfermedades.
Otro objetivo logrado en este análisis fue el de desarrollar un equipo generador de vibraciones que
simulara el efecto de las herramientas reales previamente analizadas, tales como taladro, esmeril,
caladora, etc. Consiguiendo controlar la vibración trasmitida al sistema mano-brazo e incluso al
cuerpo entero, ya que a este se la añadió un asiento para simular efecto causado a este sistema.
Esto con el fin de mostrar de manera dinámica sustituyendo las herramientas el uso del equipo de
medición de vibraciones (vibrómetro), sirviendo también para el laboratorio como material didáctico
para la ejecución de pláticas en el tema de condiciones de trabajo y todas aquellas que lo
involucren. Mediante el uso del equipo de medición (vibrómetro) se constato los niveles de
aceleración alcanzados por las herramientas de uso común y continuo dan pie a lo anterior
mencionado y los tiempos de exposición a dicha vibración deben ser acotados mediante las
normas.
Una vez identificados los daños y perjuicios que pudieran causar la vibración generada por las
herramientas y equipos ya mencionados es pertinente retomar el tema de los sistemas de
seguridad y métodos de prevención de dichos riesgos. Cabe mencionar que en muchos casos por
más que se intente estandarizar el tiempo de ejecución de la tarea por diversas razones; tales
como irregularidad en la posición, fuerza aplicada o vibración excesiva. Condiciones que demanda
la tarea y no es tan sencillo establecer un método que regule esta situación. Debido a esto y como
factor de seguridad el uso de equipo de protección personal es necesario.
La comprobación de la eficiencia de algunos métodos de atenuación de la vibración tuvo lugar en
este análisis, sometiendo a prueba la capacidad de disipar la vibración en los sistemas mano-brazo
y cuerpo entero, usando como equipo de protección personal guantes, botas fajas antivibración
además de placas aislantes para aminorar la vibración generada por maquinas robustas y muy
pesadas.
Corroborando que en efecto el uso de la guanteleta antivibración disminuye en gran cantidad,
representando un porcentaje importante de la aceleración previamente medida sin el uso de la
guanteleta. Por otra parte haciendo uso de las diferentes capas de aislamiento en el asiento del
dispositivo generador de vibraciones, pudimos comprobar que se atenúo de manera significativa la
vibración antes detecta sin el aislamiento.
187
Es entonces que resulta de suma importancia tomar en consideraciones todas y cada una de las
medidas de protección y métodos para atenuar las vibraciones, ya que como se ha venido
comentado a lo largo de este análisis siempre resulta como lo más importante, cuidar la integridad
física de los trabajadores. Esto por la sencilla razón de que las cosas materiales se remplazan
pudiendo funcionar igual o incluso mejor que las remplazadas, en cambio un ser humano
difícilmente puede ser substituido más aun si es un elemento importante con muchos
conocimientos en cuanto al funcionamiento de los equipos; que si bien dentro de una organización
nadie debería ser indispensable, esto nunca es garantía de que una persona pueda suplir a otra
con la misma eficacia.
Ahora bien aplicando alguno de los métodos para disminución de la vibración inducida por los
equipos y herramientas ya mencionados anteriormente se ha comprobado que en efecto se
pueden establecer incluso tareas de mayor duración siguiendo puntualmente la metodología.
Pudiendo decir finalmente con firmeza que para realizar ciertas labores que impliquen la exposición
directa o indirecta a herramientas, máquinas o equipos que generen vibraciones sin el
conocimiento exacto de sus parámetros como aceleración, frecuencia y amplitud; son un objeto
claro de estudio ya que representa un peligro inminente para los trabajadores que laboran con
esto. Dando como resultado del estudio la estandarización de tiempos de ejecución de tareas así
como determinar el equipo necesario para desempeñarlas de manera segura y controlada.
Con todo esto la retribución de la empresa se ve reflejada a la brevedad consiguiendo niveles
óptimos de aprovechamiento de sus recursos no solo en la mano de obra sino también en materias
primas evitando retrabajos por mal manejo de las herramientas, ahorro de energía estableciendo
tiempos de manera adecuada, etc. Así como estos podríamos citar muchos más sin mencionar que
esto le permite desarrollarse y abrirse camino en el mercado por contar con certificaciones y demás
reconocimientos que dan la apariencia de una empresa de confianza, que en el caso opuesto el
hecho de no proveer a sus trabajadores con el equipo y herramental adecuado puede causar
muchos conflictos legales e incluso el cierre definitivo de dicha empresa.
188
Bibliografía
Benjamin W. Niebel, “Ingeniería Industrial Métodos Tiempos y Movimientos”, Editorial
Alfaomega, Novena edición, 1998.
Gavriel Salvendy, “Manual de ingeniería industrial”, Editorial Noriega Limusa, Mexico 1991.
Oficina Internacional del Trabajo, “Introducción al Estudio del Trabajo”, 4ª. Edición, 1997.
Cesar Ramirez Cavassa, “Seguridad Industrial un enfoque integral”, Editorial Limusa,
Mexico 2006.
Kjell B. Zandin,”Maynard Manual del Ingeniero Industrial”, Editorial Mc Graw Hill, México,
2005.
D. Fulgencio García García, “Las vibraciones mecánicas en el ambiente laboral”, Editorial
Instituto de Seguridad y Salud Laboral. España 2006.
Glend White, “Introducción al Análisis de Vibraciones”, Editorial Azima DLI, U.S.A 2010.
Referencias Web
http://www.simet.gob.mx/fsht/publico/Bloque
http://www.mmf.de/Download/Human_Vibration_Standards.ppt
http://www.mitecnologico.com/Main/IngenieriaIndustrial
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/751a785/7
84%20.pdf
http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/entrega.asp?IdEntrega=708
http://www.ispch.cl/salud_ocup/doc/instructivo_Vibraciones.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Productividad
http://ingenieriametodos.blogspot.com/2008/04/contenido-de-trabajo-bsico-y.html
http://blog.pucp.edu.pe/media/201/20081023-ergonomiabasica_alumno.pdf
189
http://www.salud.es/riesgos_laborales/microtraumatismos-repetitivos
http://actrav.itcilo.org/osh_es/m%f3dulos/ergo/ergonomi.htm
http://www.ugt.es/campanas/condicionesdetrabajo.pdf
http://www.solomantenimiento.com/articulos/vibraciones-mecanicas.htm
http://www.doschivos.com/trabajos/tecnologia/1905.htm
http://www.rae.es
http://www.fi.uba.ar/materias/7306/InstrumFusche.pdf
http://www.urs.uson.mx/Diplomado%20Responsables%20Ambientales/VII%20Contamincion%20po
r%20Ruido/8.Vibraciones.pdf
http://www.ispch.cl/salud_ocup/doc/instructivo_Vibraciones.pdf
http://familydoctor.org/online/famdoces/home/common/blood/941.html
http://portal.uned.es/portal/page?_pageid=93,872156&_dad=portal&_schema=PORTAL
http://www.riesgosfisicosambientales.es.tl/Vibraciones.htm
http://www.cenam.mx/simposio2004/memorias/TA-136.pdf
190
ANEXOS
Anexo 1. Factores de ponderación (ISO 8041:2005 Human-response vibration measuring
instrumentation)
Exposición al sistema Mano-brazo
Ponderación Wh
Frecuencia en HZ Factor de ponderación
5 0.545
6.3 0.7272
8 0.8731
10 0.9514
12.5 0.9576
16 0.8958
20 0.782
25 0.6471
31.5 0.5192
40 0.4111
50 0.3244
63 0.256
80 0.2024
100 0.1602
125 0.127
160 0.1007
200 0.07988
250 0.06338
315 0.05026
400 0.0398
500 0.03137
630 0.02447
800 0.01862
1000 0.01346
1250 0.00894
191
Exposición al sistema cuerpo entero
Frecuencia en HZ Ponderación
Wk Wd
1 0.4825 1.011
1.25 0.4846 1.007
1.6 0.4935 0.9707
2 0.5308 0.8913
2.5 0.6335 0.7733
3.15 0.8071 0.6398
4 0.9648 0.5143
5 1.039 0.4081
6.3 1.054 0.3226
8 1.037 0.255
10 0.9884 0.2017
12.5 0.8989 0.1597
16 0.7743 0.1266
20 0.6373 0.1004
25 0.5103 0.07958
31.5 0.4031 0.06299
40 0.316 0.04695
50 0.2451 0.03872
63 0.1857 0.02946
80 0.1339 0.0213
192
Anexo 2. Ficha técnica de Guanteleta.
193
Anexo 3. Dibujo general del dispositivo simulador de vibraciones