determinación en terreno de la transmisibilidad en ... · función de reducción del movimiento...

Fundación Científica y Tecnológica. Asociación Chilena de Seguridad.

Ramón Carnicer Nº 163, Anexo C, Piso 5, Providencia, Santiago. Chile. Fono (56-2) 25157534, correo electrónico: [email protected]

0

Informe Final

Proyecto de Investigación P0129-2012

Determinación en terreno de la transmisibilidad de asientos en

grúas de horquilla y su efecto en la exposición ocupacional a

vibración de cuerpo entero.

Investigador: Alonso Carrillo Mayorga Ingeniero Acústico, Diplomado en Ergonomía, Máster en Higiene Industrial.

Co-investigador: Rómulo Zúñiga R.

Ingeniero Civil Químico

FUNDACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA - ACHS

Santiago, Junio de 2014

Este proyecto fue realizado con el financiamiento de la Asociación Chilena de

Seguridad, a través de la Fundación Científica y Tecnológica, FUCYT.

mailto:[email protected]



1

Índice RESUMEN ............................................................................................................................................ 3

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 4

2. OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 6

2.1 OBJETIVOS GENERALES: ............................................................................................................ 6

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ........................................................................................................... 6

3. ANTECEDENTES. .............................................................................................................................. 7

3.1 VIBRACIÓN DE CUERPO ENTERO. .............................................................................................. 7

3.2 NORMATIVA DE REFERENCIA. .................................................................................................. 8

3.2.1 NORMATIVA NACIONAL, DECRETO SUPREMO N°594/1999. ............................................ 8

3.2.2 PROTOCOLO PARA LA APLICACIÓN DEL D.S.N°594/1999 MINSAL. ................................... 9

3.2.3 CÁLCULO Y EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DIARIA. .................................................... 12

3.2.4 ISO 2631-1. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DE VIBRACIÓN DE CUERPO ENTERO ........ 13

3.2.5 DIRECTIVA 2002/44/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO. .................................................... 15

3.4 GRÚAS DE HORQUILLA. .......................................................................................................... 17

3.5 PARTES Y COMPONENTES DE UNA GRÚA DE HORQUILLA. ................................................... 19

3.6 EFECTO DE LA VIBRACIÓN EN LA SALUD DE OPERADORES DE GRÚA HORQUILLA. .............. 20

3.7 FACTORES QUE AFECTAN LA EXPOSICIÓN DEL OPERADOR DE GRÚA HORQUILLA. .............. 20

3.7.1 EFECTOS DEL TERRENO. ................................................................................................... 20

3.7.2 EFECTOS DE LA CARGA. ................................................................................................... 21

3.7.3 EFECTOS DE LOS NEUMÁTICOS. ...................................................................................... 21

3.7.4 VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN. ........................................................................................ 22

3.7.5 PESO DEL CONDUCTOR. .................................................................................................. 23

3.8 MEDICIONES EFECTUADAS EN OPERADORES DE GRÚA DE HORQUILLA. .............................. 24

3.9 TRANSMISIBILIDAD. ................................................................................................................ 27

3.10 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE VIBRACIÓN HUMANA. ................................................... 28

4. MATERIALES Y MÉTODOS. ............................................................................................................. 29

4.1 GRÚA DE HORQUILLA UTILIZADA. ........................................................................................... 29

4.2 CONDICIONES DE LAS MEDICIONES. ....................................................................................... 30

4.3 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN TERRENO. ....................................................................... 32

4.4 CALIBRACIÓN DE MEDIDOR DE VIBRACIONES SVANTEK SV106 Y SENSORES AHRS. .............. 32




2

4.5. MONTAJE DE LA INTRUMENTACIÓN PARA REALIZAR MEDICIONES. ..................................... 34

4.7. METODOLOGÍA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA TRANSMISIBILIDAD. ................................ 36

4.8. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN. .................................................. 38

5. RESULTADOS ................................................................................................................................. 39

5.1 RESPECTO A LA REDUCCIÓN DE ASIENTOS. ............................................................................ 39

5.1.1 ESPECTROS DE VIBRACIÓN POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA DE CADA TIPO DE

ASIENTO. ................................................................................................................................... 39

5.1.2 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO. ............................................................. 41

5.1.3 SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO. ............................................................... 44

5.1.4 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANÁLISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y FFT) ........................ 45

5.2 RESPECTO A LA EXPOSICIÓN DEL OPERADOR. ........................................................................ 45

5.2.1 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN D.S.N°594/1999. ............................................. 45

5.2.2 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN DIRECTIVA 44/2002/CE ................................... 47

6. ANÁLISIS ........................................................................................................................................ 48

6.1. TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN ESTUDIO. .............................................................. 48

6.1.1 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANÁLISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y FFT). ....................... 48

6.1.2. ESPECTROS POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA DE CADA TIPO DE ASIENTO Y BASE. . 49

6.1.3 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO .............................................................. 50

6.1.4. SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO. .............................................................. 51

6.2. EFECTO DE LA TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN LA EXPOSICIÓN DEL OPERADOR. . 52

6.2.1. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN D.S.N°594/1999 ............................................. 52

6.2.2. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN DIRECTIVA 44/2002/CE .................................. 53

7. CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 54

7.1 Asiento GRAMMER MSG71GBLV ............................................................................................ 54

7.2 Asiento KAB SEATING 21/T1 .................................................................................................... 55

7.3 Asiento GENÉRICO BF2-3 ........................................................................................................ 56

7.4 Asiento GENÉRICO BFL-3 ......................................................................................................... 56

8. RECOMENDACIONES. .................................................................................................................... 59

9. BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA. .................................................................................................... 60

ANEXOS ............................................................................................................................................... 0




3

RESUMEN

En el siguiente trabajo se estudió el aislamiento a la vibración, por medio del factor

SEAT (Seat Effective Amplitude Transmissibility), de 4 tipos de asientos de grúa

de horquilla, los cuales se seleccionaron por poseer distintos sistemas de

amortiguamiento a las vibraciones.

Para obtener los valores SEAT, se efectuaron mediciones de 30 minutos para 2

condiciones, con un desplazamiento de 20 minutos por una ruta de 6 kilómetros y

para una condición habitual de uso durante la carga de material por un tiempo

aproximado de 10 minutos.

Además del SEAT, se elaboraron gráficos de aceleración en función del tiempo,

FFT, y análisis en bandas de tercios de octava, para comparar las vibraciones en

la base y superficie del asiento, presentándose curvas de transmisibilidad en el

rango de frecuencia sensible del ser humano.

Se evaluó la exposición a vibración del operador de la grúa de horquilla, según

D.S.N°594/1999 y DIRECTIVA 2002/44/CE, a fin de comparar el efecto de los

asientos en la exposición y el nivel de riesgo. Entre los tipos de asientos

evaluados, el con suspensión neumática resultó ser el más efectivo, aunque

presentó factores de cresta altos, mantiene controladas las vibraciones y la

exposición del trabajador, con exposición bajo los límites permisibles según el

D.S.N°594/1999.

Palabras claves: Vibración de cuerpo entero, exposición a la vibración,

ISO2631-1, vibración en grúas de horquilla, SEAT.




4

1. INTRODUCCIÓN

Las grúas de horquillas son vehículos versátiles, destinados a desarrollar tareas

de carga, traslado y descarga de materiales. Para levantar una carga, estos

vehículos portan un contrapeso en la parte posterior, el cual es proporcional a su

máxima capacidad de carga, presentando el tren trasero una alta rigidez y bajo

amortiguamiento ante los movimientos reiterados o vibraciones, quedando la

función de reducción del movimiento oscilatorio solamente en el asiento del

operador.

Los operadores de grúas de horquilla, están expuestos a vibración mecánica que,

cuando se transmite a todo el cuerpo, puede implicar riesgos para la salud y la

seguridad, en particular, lumbalgias y lesiones de la columna vertebral. La

transmisión de la vibración al cuerpo entero sucede usualmente a través de

partes del cuerpo, como glúteos, plantas de los pies, espalda, etc., que están en

contacto con una superficie que vibra, tal como el asiento, siendo fundamental su

estudio en la prevención de las enfermedades laborales asociadas.

Actualmente en Chile no existe una normativa respecto al etiquetado del

desempeño en el aislamiento a vibraciones de asientos de grúas de horquilla

orientada a la disminución de los niveles de exposición de sus operadores.

Internacionalmente, un indicador utilizado para determinar la capacidad de

aislamiento de un asiento a las vibraciones es el factor SEAT1, el cual representa

la razón entre la de vibración RMS o DOSIS (ponderada en frecuencias) en la

superficie de asiento y la vibración RMS o DOSIS (ponderada en frecuencias) en

la base del asiento.

La normativa nacional vigente para evaluar la exposición ocupacional de un

trabajador al agente físico vibración, corresponde al Decreto Supremo

N°594/1999, el cual, entre otros puntos, establece como indicador de medición la

aceleración equivalente ponderada Aeq y los respectivos límites máximos

permisibles según el tiempo de exposición para aceleraciones de cuerpo entero. 1 Del inglés Seat Effective Amplitude Transmissibility




5

Por otro lado, la normativa internacional al respecto, ISO 2631-1, establece

además el indicador “dosis”, que es considerado adecuado para evaluar

exposiciones que contengan choques. Esta norma también establece límites de

acción, inferiores a los límites de exposición utilizados para tomar acciones

preventivas, tales como, la incorporación de una persona expuesta a vibración a

un programa de vigilancia de salud.

Durante los años 1999-2010, la ACHS realizó 86 mediciones de vibración de

cuerpo entero en grúas de horquilla, cuyo proceso y evaluación respecto a la

norma ISO 2631-1, dió como resultado que el 8% de los casos presentó una

exposición bajo el límite de acción ocupacional, un 65,1% una exposición entre el

límite de acción y el límite máximo permisible, y por último, el 26,7% de los casos

superó el límite máximo permisible de esta referencia.

En el presente estudio se busca caracterizar la reducción de vibración de un

conjunto de asientos de grúas de horquillas de distintas tecnologías de

amortiguamiento y evaluar su efecto en la exposición ocupacional a vibración.

Esta investigación es pionera en la identificación del efecto en la exposición a

vibraciones de asientos de grúas de horquilla en Chile, donde el asiento se

considera un “elemento de protección personal”, constituyéndose como la última

barrera entre el agente de riesgo y el trabajador, con propiedades que permiten su

ajuste y optimización para la protección y prevención de enfermedades

profesionales.




6

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOS GENERALES:

Determinar en terreno la transmisibilidad de los asientos de grúas de horquilla

convencionales y con tecnología reductora de vibración, para condiciones de

operación determinadas.

Evaluar el efecto de la reducción de la vibración de los asientos, en la

exposición ocupacional a vibración de cuerpo entero de los operadores de

grúas de horquilla.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Caracterizar y analizar la reducción de vibración de asientos convencionales de

grúa de horquilla.

Caracterizar y analizar la reducción de vibración de asientos con tecnología

anti-vibración.

Obtener el factor SEAT de cada asiento en estudio para cuantificar

objetivamente el aislamiento a las vibraciones.

Analizar la exposición ocupacional según D.S.N°594/1999.

Analizar la exposición ocupacional según DIRECTIVA 2002/44/CE.

Determinar la relación entre la transmisibilidad del asiento y la exposición de

cuerpo entero de su operador.

Formular recomendaciones en la selección y uso de asientos anti-vibración en

grúas de horquilla.




7

3. ANTECEDENTES.

3.1 VIBRACIÓN DE CUERPO ENTERO.

La primera publicación internacional concerniente a la exposición a vibración de

personas es la norma ISO 2631-1978, la cual estableció curvas de limitación de

tiempos de exposición de 1 minuto a 12 horas sobre el rango de frecuencias entre

1Hz a 80Hz, en el cual el cuerpo humano presenta su mayor sensibilidad. [1]

El cuerpo humano como estructura mecánica posee frecuencias de resonancia

donde su respuesta mecánica es máxima. Para describir el modo en que la

vibración mueve el cuerpo, suelen usarse dos parámetros mecánicos: La

transmisibilidad y la impedancia. [2]

La magnitud a la cual la vibración es transmitida desde un punto de entrada a otro

es descrita por la transmisibilidad. En nuestro caso de estudio, la transmisibilidad

es la fracción de la vibración que se transmite, desde el asiento a la cabeza del

operador. Esta alcanza su valor máximo en el intervalo de 3 a 10 Hz.[2]

La impedancia mecánica es la fuerza que se necesita para producir un movimiento

en un cuerpo a una determinada frecuencia, aunque esta depende de la masa

corporal, suele presentar resonancias en torno a los 5 Hz.[2]

La vibración de cuerpo entero (WBV2) se produce cuando un cuerpo, en posición

sentado, parado o acostado, está soportado por una superficie vibrante.

Vibraciones de cuerpo entero se presentan más frecuentemente en medios de

transporte, o bien, en la cercanía de una máquina. El rango de frecuencias de

interés en la exposición humana de cuerpo entero está entre 0.5 a 80 Hz [1,2].

2 Del Inglés Whole-Body Vibration




8

3.2 NORMATIVA DE REFERENCIA.

3.2.1 NORMATIVA NACIONAL, DECRETO SUPREMO N°594/1999.

3.2.1.1 ARTÍCULO 85: En la exposición a vibraciones globales o de cuerpo

entero, la aceleración vibratoria recibida por el individuo deberá ser medida en la

dirección apropiada de un sistema de coordenadas ortogonales como lo indica la

Figura 1, tomando como punto de referencia el corazón. Considerando el eje Z (az)

de los pies a la cabeza, eje X (ax) de la espalda al pecho y eje Y (ay) de derecha a

izquierda.

Figura 1. Coordenadas ortogonales

Artículo 86

3.2.1.2 ARTÍCULO 86: Las mediciones de la exposición a vibración se deberán

efectuar con un sistema de transducción triaxial, con el fin de registrar con

exactitud la aceleración vibratoria generada por la fuente, en la gama de

frecuencias de 1 Hz a 80 Hz.

La medición se deberá efectuar en forma simultánea para cada eje coordenada

(az, ax, ay), considerándose como magnitud el valor de la aceleración equivalente

ponderada en frecuencia (aeq) expresada en metros por segundo al cuadrado

(m/s2).

Artículo 87

3.2.1.3 ARTÍCULO 87: La aceleración equivalente ponderada en frecuencia (aeq)

máxima permitida para una jornada de 8 horas por cada eje de medición, será la

que se indica en la Tabla 1.




9

Tabla1. Aceleración equivalente ponderada en frecuencia (aeq) máxima permitida para una

jornada de 8 horas por cada eje de medición

NPSeq [dBA Lento] Máxima Permitida

Z 0.63

X 0.45

Y 0.45

3.2.1.4 ARTÍCULO 88: Aceleraciones equivalentes ponderadas en frecuencia

diferentes a las establecidas en el artículo 87 se permitirán siempre y cuando el

tiempo de exposición no exceda los valores indicados en la Tabla 2.

Tabla 2. Límites permisivos según exposición.

Tiempo de Exposición (horas) aeq Máxima Permitida (m/s

2)

z x Y

12 0.5 0.35 0.35

11 0.53 0.38 0.38

10 0,56 0,39 0,39

9 0,59 0,42 0,42

8 0,63 0,45 0,45

7 0,70 0,50 0,50

6 0,78 0,54 0,54

5 0,90 0,61 0,61

4 1,06 0,71 0,71

3 1,27 0,88 0,88

2 1,61 1,25 1,25

1 2,36 1,70 1,70

0.5 3,30 2,31 2,31

3.2.2 PROTOCOLO PARA LA APLICACIÓN DEL D.S.N°594/1999 MINSAL.

3.2.2.1 DE LA UBICACIÓN DEL INSTRUMENTO. Para el caso de exposición de cuerpo entero, se debe medir la vibración que es

transmitida hacia el trabajador de la siguiente forma:

a) Si el trabajador permanece en posición fija, la medición deberá ser realizada en

la interface entre el cuerpo del trabajador y la superficie vibrante, o tan cerca como

sea posible del área a través de la cual la vibración es transmitida al cuerpo. Para

esto, se deberá considerar el tipo de posición que adopta el trabajador: sentado o

de pie, respecto de la superficie vibrante.




10

b) Si el trabajador se desplaza por superficies vibrantes (plataformas), sin

permanecer en un punto fijo (como por ejemplo: zonas de tránsito, zona de

inspección de maquinaria, etc.), se deberá instalar el acelerómetro en aquellos

puntos representativos de las posiciones por donde el trabajador se desplace o

permanezca más tiempo.

c) Tanto para el caso de una posición fija como también variable, se deberá

especificar el método de montaje del acelerómetro. Para tal fin, podrán ser

utilizados adhesivos, acopladores magnéticos o un peso, mínimo de 1 Kg, que

inmovilice el acelerómetro, de forma de proporcionar una respuesta equivalente a

la que se tendría con un montaje rígido, para el rango de frecuencia de la

exposición de cuerpo entero.

3.2.2.2 DE LOS PARÁMETROS DE MEDICIÓN.

Para la aplicación del presente protocolo, se considerarán los siguientes

parámetros:

• Aceleración equivalente ponderada en frecuencia para el eje X, aeqx (m/s2).

• Aceleración equivalente ponderada en frecuencia para el eje Y, aeqy (m/s2).

• Aceleración equivalente ponderada en frecuencia para el eje Z, aeqz (m/s2).

• Nivel de Aceleración equivalente.

Para la medición de la exposición de cuerpo entero se deberá utilizar las

ponderaciones: Wk y Wd, tal como se señala en el punto siguiente.

3.2.2.3 DE LA EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A VIBRACIONES.

Para determinar la exposición a vibraciones de cuerpo entero del trabajador en

posición fija y en la posición sentado, se deberá efectuar la medición en forma




11

simultánea para cada eje coordenado (ax, ay y az), considerándose como magnitud

adecuada para la evaluación de exposición, el valor de la aceleración equivalente

ponderada en frecuencia (aeq), utilizando la ponderación en frecuencia:

Wk para el eje Z, y.

la ponderación Wd para los ejes X e Y.

Los tres valores de aeq en las respectivas direcciones, deberán corresponder al

mismo evento de vibración que se está estudiando.

Independiente del tipo de vibración, se deberá estar atento a la medición, de forma

de considerar todos los eventos que aportan a la exposición que recibe el

trabajador evaluado, según estudio previo. Se deberán descartar aquellas

vibraciones producidas de manera accidental o inducidas por el trabajador como

parte de la actividad de su trabajo.

3.2.2.4 DEL TIEMPO DE MEDICIÓN.

La medición de las vibraciones en el puesto de trabajo se deberá efectuar durante

todo el tiempo de exposición.

No obstante se podrá considerar un tiempo de medición inferior, siempre y cuando

este cubra un período representativo del comportamiento del agente durante el

tiempo total de exposición.

Por otro lado, los tiempos mínimos de medición dependen del:

• Tipo de exposición,

• Tipo de vibración y

• Ciclos de exposición.




12

El tiempo mínimo de la medición viene dado por lo expresado en la Tabla 3

Tabla 3: Tiempos mínimos de medición, en función de los tipos de exposición y tipos de vibración.

Tipo de Exposición Tipo de vibración Tiempo mínimo de medición en minutos

Cuerpo entero

Aleatoria 30

Cíclica, menor a 30 min. Medir varios ciclos completos en al menos

30 minutos.

Cíclica mayor a 30 min. Al menos 1 ciclo.

Estable 30

Si la actividad implica la exposición a vibraciones de un trabajador a distintas

fuentes de vibración, tiempos de exposición distintos, en procesos distintos, etc.,

se deberá medir la aeq de cada caso de manera individual, para luego obtener la

Aeq representativa de la jornada completa.

3.2.3 CÁLCULO Y EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DIARIA.

3.2.5.1 CÁLCULO Y EVALUACIÓN PARA LA EXPOSICIÓN DE CUERPO

ENTERO, DECRETO SUPREMO Nº594/1999.

En aquellos casos en los que se ha registrado la aeq para las diversas actividades

realizadas por el trabajador a lo largo de su jornada, se deberá calcular la

Aceleración Equivalente Ponderada en Frecuencia representativa del tiempo de

exposición, para lo cual se considerará por cada eje de medición y por cada

puesto de trabajo, lo siguiente:

a) Tiempo de exposición (que no corresponde necesariamente al tiempo de

medición del aeq).

b) aeq medida.

La información recopilada se ingresará en la ecuación 1, la que considera el

cálculo de la Aceleración Equivalente Ponderada en Frecuencia para cada eje de

medición, en todo el tiempo de exposición:




13

√

∑

[

]

(1)

donde:

: Aceleración vibratoria equivalente ponderada en frecuencia i-ésima con duración ti.

: Tiempo de exposición a una determinada (valor medido).

: Tiempo total de exposición dado por:

∑

(2)

Se entenderá que se da cumplimento a los Límites Máximos Permisibles, según

jornada de trabajo, si el valor calculado para la aceleración equivalente ponderada

en frecuencia resultante por eje de medición, es igual o menor a los Límites

Máximos Permitidos respectivos, indicados en el artículo 88°, del D.S. N°594/1999

del MINSAL, para la exposición de cuerpo entero.

3.2.4 ISO 2631-1. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DE VIBRACIÓN DE

CUERPO ENTERO

El propósito de esta norma es definir métodos de cuantificación de la vibración de

cuerpo entero (WBV), e indicar los principales factores que determinan el grado al

cual la exposición a la vibración será aceptable. Esta considera vibraciones en el

rango de frecuencia de 0,5 Hz a 80 Hz.

Esta norma es aplicable a movimientos transmitidos al cuerpo humano como un

todo a través de superficies de apoyo: pies de una persona parada, los glúteos,

espalda y pies de una persona sentada o el área de apoyo de una persona

reclinada. Este tipo de vibración es encontrada en vehículos, maquinarias,

edificios y en proximidades de trabajos con maquinarias.




14

El método básico de evaluación de la aceleración RMS ponderada, se calculará

mediante la ecuación 3.

[

∫

]

(3)

donde:

= Es la aceleración ponderada como función del tiempo en m/s2.

= Es el tiempo de la medición en segundos.

La aplicabilidad de la ecuación 3 dependerá del factor de cresta, el cual es el más

adecuado para describir la severidad de la vibración en relación a los efectos en

las personas. Este factor se define como el módulo de la razón del valor máximo

peak instantáneo de la señal de aceleración ponderada en frecuencias y su valor

en RMS.

Para vibraciones con factor de cresta menor o igual a 9 el método mostrado es

suficiente, pero si es mayor se sugiere utilizar el valor de la dosis de vibración

(VDV) a la cuarta potencia como se muestra en la ecuación 4. Este último método

es más adecuado, ya que la dosis es más sensible a los peak y se cuantifica en

m/s1.75.

{∫[ ]

}

(4)

La ponderación en frecuencias en banda de octava y tercios de octava de la

aceleración se aplica según la ecuación 5.




15

[∑

]

(5)

Para evaluar la exposición ocupacional a vibraciones, las Aeq medidas se deben

normalizar o transformar a una vibración equivalente con un tiempo de exposición

de 8 horas, utilizando la ecuación 6 y así poder situar las amplitudes medidas

dentro de la Zona de Precaución de la Salud de la norma.

2/1

,)8(8

Teaka Teeqieq

(6)

donde:

)8(eqa : Valor de exposición diaria normalizado a 8 horas (m/s2).

ik : Factor adimensional dependiente del eje de medición, correspondiendo a xk =

yk = 1.4 y zk = 1 para cuerpo entero.

Teeqa , : Aceleración equivalente ponderada en frecuencia, asociada al tiempo de

exposición Te (m/s2).

Te : Tiempo de exposición efectivo (horas).

3.2.5 DIRECTIVA 2002/44/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO.

Esta normativa de la Comunidad Europea, establece las disposiciones mínimas de

seguridad y salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos

derivados del agente físico vibración.

Para vibración de cuerpo entero esta directiva establece lo siguiente para evaluar

la exposición:

a) El valor límite de exposición diaria estandarizado a un período de referencia de

8 horas será de 1,15 m/s2 o, a elección del estado miembro en cuestión, a un valor

de dosis de vibración de 21 m/s1,75.




16

b) El valor de acción de la exposición diaria estandarizada a un período de

referencia de 8 horas será de 0,5 m/s2 o, a elección del estado miembro en

cuestión, a un valor de dosis de vibración de 9,1 m/s1,75.

La metodología para obtener las aceleraciones y dosis de esta directiva, tiene

como base o referencia la norma ISO 2631-1.

3.3 FACTOR SEAT (Seat Effective Amplitude Transmissibility).

Si la vibración en un asiento es medida con un bajo factor de cresta, ya sea en un

laboratorio o en terreno, midiendo la vibración sobre el asiento y la base de éste,

el SEAT está dado por;

[∫

∫

]

(7)

dónde GSS y Gff son las aceleraciones espectrales de potencia sobre el asiento y

la base respectivamente y Wi(f) es la ponderación de frecuencias para la

respuesta humana a la vibración que es de interés. Las integrales son

determinadas sobre el rango de frecuencias donde hay vibraciones significativas

sobre el piso, a menudo todas, o parte del rango que va desde los 0,5 a 80 Hz. El

valor SEAT puede ser considerado como la razón de la vibración ponderada en

frecuencia experimentada por el conductor sobre el asiento en estudio, respecto a

la vibración ponderada que existiría en un asiento teóricamente rígido. [3]

Desde el punto de vista de la percepción de incomodidad producida por la

vibración trasmitida por un asiento, un valor de SEAT de 1 indica que, aunque el

asiento pueda tener amplificadas las bajas frecuencias y atenuadas las altas, éste

no proporciona una mejora global o una incomodidad y la percepción sería similar

a utilizar un asiento rígido (la vibración entrante al asiento es la misma que se

transmite al operador). Si el valor de SEAT es más grande que 1, la incomodidad

por la vibración ha sido incrementada por el asiento. Cuando el valor SEAT es




17

menor que 1, éste indica la cantidad útil de aislamiento que provee el asiento.

Para un entorno particular de vibración y asumiendo una relación lineal entre la

magnitud de la vibración y la incomodidad, un asiento que tenga un valor SEAT de

0,5 producirá la mitad de incomodidad por vibración que un asiento que posea un

valor SEAT unitario. [3]

Si las vibraciones en el asiento tienen un factor de cresta menor que 9, el SEAT se

evaluará como la razón de las aceleraciones RMS ponderadas en frecuencias (Wk

en eje z, Wd en ejes x, y) en el asiento respecto a la base. Pero si el factor de

cresta en el asiento es mayor que 9, el SEAT se evaluará mediante la razón de la

dosis VDV experimentada en el asiento respecto a la dosis experimentada en la

base.

3.4 GRÚAS DE HORQUILLA.

Estos son vehículos de carga y transporte, relativamente pequeños pero capaces

de levantar cargas importantes en relación a su peso. Estos equipos son muy

versátiles y pueden ser usados en una variedad de tareas.

Las grúas de horquilla se pueden diferenciar en clases según su diseño y

capacidad3 como se indica en la Tabla 4.

3 Occupational Safety and Healt Administration OSHA, “Tools , Powered Industrial Trucks, Types and

Fundamentals: Forklift Clasifications”, [en línea], Junio de 2014, disponible en la Web:

https://www.osha.gov/SLTC/etools/pit/forklift/types/classes.html




18

Tabla 4. Clasificación de grúas de horquilla.

Clase Tipo de

propulsión y operación

Descripción Imagen

I Motor

eléctrico manejado

Contrapesada, operario sentado y 3 ruedas

Contrapesada, operario sentado y ruedas solidas.

Contrapesada, operario sentado y ruedas neumáticas.

III Motor

eléctrico caminado

Paleta de levantamiento baja

Del tipo que alcanza un alto levantamiento

Alto levantamiento contrapesada

IV Motor a

combustión manejado

Contrapesada, operario sentado y ruedas solidas

V Motor a

combustión manejado

Contrapesada, operario sentado y ruedas neumáticas.

VII Grúa para

terreno rugoso

Todos los tipos




19

3.5 PARTES Y COMPONENTES DE UNA GRÚA DE HORQUILLA4.

En la Figura 2, se presenta un diagrama que describe las partes y componentes

de una grúa de horquilla convencional (asimilable a las clases V y VII).

Figura 2. Partes y componentes de una grúa de horquilla convencional.

Donde: 1. Mástil 2. Cadena Elevadora 3. Cilindro Elevador 4. Apoyo de carga 5. Cilindro de Inclinación 6. Porta Horquillas 7. Horquillas 8. Techo proyector

9. Luz Señal de giro 10. Foco de Faena 11. Asiento del Operador 12. Cubierta caja de Motor 13. Contrapeso 14. Rueda Directriz 15. Rueda Motriz 16. Focos Traseros

4 Asociación Chilena de Seguridad, Departamento de Capacitación , Curso de Operación Segura de Grúa

Horquilla, Manual Alumno 2012.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

16

13

14

15




20

3.6 EFECTO DE LA VIBRACIÓN EN LA SALUD DE OPERADORES DE GRÚA

HORQUILLA.

La evidencia epidemiológica muestra una fuerte asociación entre operadores de

grúa de horquilla y el dolor en la parte baja de la espalda (LBP5). Esta asociación

es consistente entre varios estudios revisados y evaluados, donde la evidencia se

hace más significativa mientras mejor se conoce el mecanismo biológico, por el

cual la exposición puede desarrollar una lesión o enfermedad, y donde los

principales factores que ocasionan el LBP son la vibración de cuerpo entero

(WBV) y la postura del operador. [4]

La vibración dominante transmitida a través del asiento de un vehículo, es a

menudo a frecuencias bajo los 20 Hz, y particularmente a frecuencias entre 0,4 a

12 Hz. Típicamente los niveles de exposición a vibración de cuerpo entero (WBV)

en conductores de vehículos pesados están en el rango de 0,4 a 2 m/s2 en el eje

vertical. [4]

3.7 FACTORES QUE AFECTAN LA EXPOSICIÓN DEL OPERADOR DE GRÚA

HORQUILLA.

A lo largo del tiempo diversos estudios han encontrado varios factores que

influencian la vibración de cuerpo entero (WBV), como: el terreno, carga, motor,

neumáticos, suspensión en la cabina, suspensión de los asientos, velocidad de

conducción, comportamiento del conductor, peso del conductor y posturas al

conducir. [5]

Algunos de estos efectos son los que se detallan a continuación.

3.7.1 EFECTOS DEL TERRENO.

El efecto del terreno juega un rol preponderante en la exposición y es el principal

culpable de la diferencia de aceleración, ya que entre un terreno con pavimento

rugoso y pavimento suave existe una diferencia que alcanza 1 m/s2, y con una

reducción de un 46% entre los pavimentos anteriormente señalados. [4,5,6]

5 Del Inglés Low Back Pain




21

3.7.2 EFECTOS DE LA CARGA.

Los efectos son significativamente diferentes entre una grúa de horquilla con carga

y sin carga. [5]

Las aceleraciones son mucho más grandes en una grúa horquilla descargada, ya

que al estar cargada su velocidad tiende a disminuir. La figura 3 muestra la

diferencia que se presenta en el análisis espectral utilizando un filtro de 1/3 de

octava en la aceleración de la dirección Z ponderada. Se observa que la carga

desplaza la frecuencia de resonancia y reduce las aceleraciones bajo los 4 Hz. [5]

Figura 3. Análisis en 1/3 de octava, con carga y sin carga medido en el piso de la grúa. [3]

3.7.3 EFECTOS DE LOS NEUMÁTICOS.

Las grúas de horquilla son vehículos que permiten transportar grandes cantidades

de carga, por esto los neumáticos están diseñados para soportar el peso

Bbb




22

transportado más el de la misma grúa, es decir, siendo más resistentes que los

neumáticos de vehículos comunes.

No existe un único modelo de neumáticos para grúas de horquilla debido a la

variedad de modelos y tipos de grúas existentes.

Los diferentes tipos de neumáticos se diferencian por el peso que son capaces de

soportar, por sus medidas y también por las condiciones de trabajo a las que se

someten. Dependiendo del tipo de trabajo, de la superficie con la que están en

contacto y otros factores, es que se debe seleccionar el neumático según las

necesidades para equipar una grúa horquilla.

Estos se pueden clasificar en inflados (diagonales y radiales) y macizos (suaves y

duros). [5]

En [5], se señala que en un estudio realizado con 5 tipos de neumáticos, la

amplitud de las vibraciones sobre el piso de la grúa no difiere entre ruedas

macizas (duras y blandas). Estas amplitudes tienden a ser más pequeñas para

ruedas infladas y especialmente para las ruedas diagonales. Por otra parte, las

amplitudes son significativamente más grandes en grúas con neumáticos

mezclados. La principal diferencia entre neumáticos inflados y macizos es que los

primeros producen vibración con concentración de energía a frecuencias más

bajas que los neumáticos macizos (ver figura 4).

3.7.4 VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN.

El efecto de la velocidad en una grúa horquilla se puede apreciar que al bajar la

velocidad de 15 km/h a 8 km/h se reduce la exposición a la vibración en un 26%

[6].




23

3.7.5 PESO DEL CONDUCTOR.

El efecto del peso comúnmente contribuye a disminuir la frecuencia de resonancia

de la suspensión en el piso y asiento de la grúa y, por lo tanto, incrementa la

atenuación de las vibraciones de frecuencias altas. [5]

Figura 4. Análisis en 1/3 de octava de 5 tipos de neumáticos. [3]




24

3.8 MEDICIONES EFECTUADAS EN OPERADORES DE GRÚA DE

HORQUILLA.

Mediciones de la exposición a vibración de cuerpo entero efectuadas por el

investigador principal, en 86 operadores de grúas de horquilla de empresas

asociadas a la ACHS6 entre los años 1999 al 2010, para distintos tiempos de

exposición, se muestran en la Figura 5. La base completa de mediciones se

presenta en el Anexo 2 de este informe.

Figura 5. Exposición a vibración de 86 operadores de grúa de horquilla para distintos tiempos de exposición, comparado con Límites de Exposición ISO2631-1: 1997.

Los puntos en color plomo de la Figura 5, corresponden a valores de aceleración

equivalente ponderada para los ejes X, Y y Z, donde los dos primeros ejes fueron

multiplicados por el valor 1.4 para poder compararlos con el eje Z en relación con

el riesgo estimado y límites de exposición. Se observa que una parte significativa

6 Estas mediciones fueron desarrolladas en el contexto de solicitudes de empresas afiliadas a la Asociación

Chilena de Seguridad, para determinar el riesgo de la exposición en este puesto de trabajo y adoptar medidas

preventivas contra una enfermedad profesional. El registro de las mediciones se encuentra en los informes

técnicos entregados a las impresas solicitantes, documentos que fueron revisados para formar la base de

mediciones que se presenta en el Anexo 2 y que con anterioridad a este trabajo, no se encontraba publicada.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

Ae

q [

m/s

2]

Tiempo Exposición [h]




25

de los puntos, superan el límite de acción ocupacional, línea en color verde y el

límite máximo de exposición, línea en color rojo. La Figura 6 resume el porcentaje

de casos que superaron el Límite Máximo de la norma ISO2631-1 (27%), los

casos que no superaron el límite de acción ocupación (8%), y los casos que se

encuentran entre los dos límites o zona de precaución para la salud (65%).

Respecto a los tiempos de exposición utilizados en las actividades desarrolladas

por los operadores de grúas de horquilla de la muestra considerada, el tiempo de

exposición de 6 horas se constituye como el de mayor frecuencia, con un 25.5 %

de los casos, seguido por el tiempo de 8 horas con un 20,7% de los casos.

Figura 6. Porcentaje de casos que superan el límite máximo de exposición y límite de acción ocupacional según la norma ISO 2631-1.

La Figura 7, muestra el porcentaje de casos que superaron el límite máximo de

exposición según el Decreto Supremo Nº594/1999 de Chile, que correspondió a

un 44%, y aquéllos que no lo superaron, 56 %.

65%

27%

8%

Evaluación Exposición según ISO 2631-1

Entre límite deAcción y LímiteMáximo

Supera LímiteMáximo

Inferior al Límite deAcción




26

Figura 7. Porcentaje de casos que superaron el Límite máximo permisible según D.S. Nº594/1999.

La figura 8, presenta los percentiles de las amplitudes de vibración de la muestra

de 86 mediciones, destacándose las vibraciones de los percentiles 25 y 75, que

constituyen el rango que involucra al 50 % de las amplitudes.

Figura 8. Percentiles de amplitudes de vibración del puesto de operador de grúa de horquilla, vibración del eje Z de un conjunto de 86 mediciones.

56%

44%

Evaluación Según D.S. Nº594/1999

Inferior al LMP

Superior al LMP

1,1

15

1,0

25

0,8

96

0,8

31

0,7

93

0,7

30

0,6

80

0,6

56

0,6

27

0,6

06

0,5

75

0,5

50

0,5

09

0,4

51

0,4

24

0,3

81

0,3

21

0,2

90

0,2

33

0,1

31

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

AC

ELER

AC

ION

EQ

UIV

ALE

NTE

PO

ND

ERA

DA

[m

/s2

]

PERCENTIL DE VIBRACIÓN [%]




27

3.9 TRANSMISIBILIDAD.

La magnitud a la cual la vibración es transmitida desde un punto de entrada a uno

de salida, es descrita por la transmisibilidad.

La transmisibilidad del asiento estará determinada por la razón de la vibración de

salida para el trabajador respecto a la vibración de entrada o la que se manifiesta

en la base del asiento.

Desde el punto de vista del operador de la grúa de horquilla, la transmisibilidad de

su cuerpo, corresponde a la fracción de la vibración que se transmite, desde el

asiento a la cabeza. Esta alcanza su valor máximo en el intervalo de 3 a 10 Hz.

[7].

Cada tipo de asiento, por su forma, materiales, masa, etc., tendrá una respuesta

particular o “natural” ante la vibración, la que puede ser caracterizada por medio

de una función de transmisibilidad en función de la frecuencia de la vibración.

La vibración que se transmite al asiento, será ponderada por la función de

transmisibilidad de éste o su “característica de reducción”, transmitiéndose al

operador el “residuo” que es lo que finalmente define la exposición a vibraciones

del trabajador.

El cuerpo humano también se constituye como un sistema mecánico, con una

respuesta propia o natural ante las vibraciones en función de la frecuencia, por lo

tanto, posee su propia función de transmisibilidad, determinada en la norma

internacional ISO 2631-1.

Por lo anterior, una reducción particular de vibración de un asiento podría ser

distinta a la reducción de la exposición de cuerpo entero de vibración (ISO2631-1),

dado que son dos sistemas independientes que intercambian energía mecánica y

cuya relación se debe “optimizar” para alcanzar la menor amplitud de movimiento

posible.




28

El fenómeno de resonancia, también se presenta en el sistema mecánico “asiento-

trabajador”, que podrá ser activado por la vibración “externa”, entendida como la

vibración de la estructura del vehículo, que en el caso de tener la misma

frecuencia que la frecuencia natural del sistema señalado, ocasionará una

amplificación de vibración o transmisibilidad mayor a la unidad.

Por lo anterior, “si se dispone de la función de transmisibilidad de un asiento en

particular, se podría estimar la reducción a vibración que éste proporcionaría en

otras grúas de horquilla o vehículos similares, si se cuenta con el espectro de

frecuencia de vibración de la estructura de ésta”.

3.10 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE VIBRACIÓN HUMANA.

El instrumento a utilizar se denomina “medidor de vibración humana”, y debe

cumplir con la normativa ISO 8041 [10], mostrándose en la Figura 9 una imagen

del medidor, su sensor, acelerómetro y montaje de éste. Debe ser capaz de

obtener el índice Aceleración Equivalente Ponderada en Frecuencia aeq para

distintas condiciones de exposición a vibración.

El acelerómetro triaxial se instala en la interface entre el cuerpo humano y la

superficie del elemento en vibración. La técnica usual de medición consiste en

usar un dispositivo acoplador o disco de caucho cuya dimensión, forma y rigidez

se encuentran optimizadas para no aportar con una respuesta propia de vibración

durante las mediciones.




29

Figura 9. Medidor de Vibración Humana ISO 8041 y acelerómetro triaxial para medición de la

exposición de cuerpo entero.

La instrumentación debe estar calibrada y, además, se recomienda utilizar una

fuente de vibración de referencia para ajustar la cadena de medición antes de

efectuar la toma de muestras.

4. MATERIALES Y MÉTODOS.

4.1 GRÚA DE HORQUILLA UTILIZADA.

Las mediciones se realizaron en una grúa horquilla (ver Imagen 1) marca

TOYOTA, modelo 42-6FG20 año 1997, serie N°4028, accionada con gas. Su

capacidad de carga es de 2000 kg con una altura máxima de 4,3 m. Posee

dirección hidráulica y transmisión automática, frenos hidráulicos de poder, con

neumáticos delanteros inflados 700/12 y neumáticos traseros macizos 600/9.




30

Imagen 1. Grúa Horquilla marca TOYOTA.

Este tipo de grúa de horquilla está dentro de las más utilizadas y se eligió realizar

las mediciones con neumáticos mixtos (delanteros inflados y traseros macizos), ya

que esta condición, según los operadores de este tipo de maquinaria y [3],

presenta el funcionamiento más desfavorable desde el punto de vista de la

generación de vibración, dado que el tren trasero de la grúa no posee

amortiguamiento.

4.2 CONDICIONES DE LAS MEDICIONES.

Este estudio se realizó en la ciudad de Viña del Mar en dependencias de la

empresa THENOUX Ltda., especializada en mantenimiento y reparación de grúas

de horquilla.

Las mediciones se realizaron entre los días 30 de noviembre y 1 de diciembre de

2013. Cada medición se planificó de 30 minutos continuos, separados en dos

condiciones: condición sin carga y condición con carga.

La primera condición consistió en el desplazamiento de la grúa de horquilla por

una ruta establecida (ver Figura 6), con una longitud aproximada de 6 km, la que

se cubrió en aproximadamente 20 minutos, para lo cual se reguló el acelerador del

vehículo por medio de un perno que actuó como tope del acelerador, para




31

alcanzar una velocidad máxima de 20 km/h. Se instruyó al operador de la grúa de

horquilla para mantener el acelerador a fondo, unido al tope señalado.

Figura 10. Circuito establecido para el desplazamiento de la grúa horquilla.

La segunda condición consistió en el trabajo normal que realiza habitualmente una

grúa de horquilla, consistente en el desplazamiento con carga en un trayecto

reducido, desarrollando este proceso en un galpón de la empresa THENOUX Ltda.

Inmediatamente después de terminar el desplazamiento de 20 minutos por el

circuito de la Figura 10.

Para la condición con carga, se armó un pallet (ver Imagen 2), con un peso

aproximado de 300 kg, para que la grúa cargue y descargue reiteradamente desde

un punto a otro del galpón de la empresa, en un trayecto de aproximadamente 20

m. Esta condición se desarrolló en un tiempo aproximado de 10 minutos.




32

Imagen 2. Carga grúa de horquilla.

4.3 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN TERRENO.

La instrumentación utilizada en este estudio fue la siguiente:

Medidor de vibración Humana marca SVANTEK modelo SV-106

Acelerómetro triaxial marca LARSON DAVIS modelo SEN021 con base

magnética marca BRUEL & KJAER

Acelerómetro triaxial marca DYTRAN modelo 3143 M5 (montado en disco de

caucho)

2 sensores AHRS marca YEI TECHNOLOGIES modelo 3 SPACE

DATALOGGER

Calibrador de vibraciones marca BRUEL & KJAER modelo 4294.

4.4 CALIBRACIÓN DE MEDIDOR DE VIBRACIONES SVANTEK SV106 Y

SENSORES AHRS.

Esta tarea se realizó con el calibrador de vibraciones BRUEL & KJAER 4294, el

cual genera una aceleración de 10 m/s2 a una frecuencia de 159,2Hz. Al ubicar el

acelerómetro sobre el calibrador se debía visualizar la lectura de la amplitud de




33

referencia en el medidor de vibraciones, posterior al ajuste de su sensibilidad.

Esto se efectuó para cada uno de los 6 canales del instrumento (ver Imagen 3).

Imagen 3. Calibración de medidor de vibración con fuente de referencia.

Para calibrar los sensores YEI TECHNOLOGIES, se midió su amplitud y respuesta

de frecuencia a través de la comparación de sus aceleraciones en el eje Z, con la

aceleración entregada por un acelerómetro de referencia DYTRAN 3123A,

efectuando un barrido de frecuencias en tercios de octava desde 1 Hz a 250 Hz

con señales sinusoidales7, obteniéndose una curva de compensación en dB para

cada sensor, respecto al acelerómetro de referencia. Estas curvas se ingresaron al

software SIGVIEW8 como filtros de ponderación, procesándose con éstos las

señales de vibración registradas en terreno. La instrumentación utilizada para el

proceso de calibración de estos sensores se indica a continuación:

Acelerómetro back to back DYTRAN 3123A.

Excitador Electrodinámico Bruel and Kjaer 4810.

Amplificador Bruel and Kjaer 2706.

Tarjeta DSA National Instruments NI4451.

7 Metodología establecida en la norma internacional ISO 16063-21: Vibration calibration by comparison to a

reference transducer. 8 Sigview, es un software para la adquisición y/o procesamiento de señales en tiempo real y post

procesamiento, con herramientas como FFT, filtros, operadores matemáticos, funciones estadísticas, entre

otras. Es compatible con dispositivos de adquisición de señales de alta precisión y tiene aplicaciones en el

análisis de vibración y ruido (http://www.sigview.com/).




34

Tarjeta DAQ National Instruments NI9234.

Software National Instruments Sound and Vibration Suite V10.

4.5. MONTAJE DE LA INTRUMENTACIÓN PARA REALIZAR MEDICIONES.

Se instaló el acelerómetro triaxial LARSON DAVIS SEN021 con base magnética,

en el lugar de la base del asiento, asignado a este sensor los canales 4, 5 y 6 (z,

y, x respectivamente) del medidor de vibraciones SVANTEK SV106, mientras que

el acelerómetro DYTRAN 3143 M5 montado en un disco de caucho estandarizado

se instaló en el asiento de la grúa de horquilla, asignándole a éste los canales 1, 2

y 3 (z, y, x respectivamente) (ver Imagen 5). El medidor de vibraciones SVANTEK

SV106, se fijó a un trípode unido al pilar trasero derecho de la grúa (ver Imagen 4).

Los acelerómetros triaxiales AHRS YEI TECHNOLOGIES modelo 3 SPACE

DATALOGGER, se utilizaron para el registro de las señales de aceleración en

función del tiempo en cada una de las pruebas. Uno de estos sensores se adhirió

al disco de caucho, mientras que el otro se adhirió sobre el acelerómetro triaxial

LARSON DAVIS SEN021 de la base. (Imagen 5).

Imagen 4. Montaje medidor de vibraciones.

Imagen 5. Montaje de acelerómetros en asiento y su base.

DYTRAN 3143

LARSON DAVIS SEN021

SENSORES AHRS




35

4.6. ASIENTOS UTILIZADOS.

El proyecto incluyó la compra de 12 asientos divididos en 4 tipos según tecnología

de reducción a las vibraciones, de los cuales sólo los asientos convencionales se

comercializan en Chile y los asientos con tecnología reductora fueron importados

desde el extranjero.

Los tipos de asientos utilizados fueron:

a) 3 asientos con tecnología reductora de vibraciones marca GRAMMER Modelo

MSG71GBLV. (ver Imagen 6)

b) 3 asientos con tecnología reductora de vibraciones marca KAB Seating

Modelos 21/T1. (ver Imagen 7)

c) 3 asientos convencionales marca Genérico Modelo BF2-3. (ver Imagen 8)

d) 3 asientos convencionales marca Genérico Modelo BFL-3. (ver Imagen 9)

Imagen 6. GRAMMER modelo MSG71 GBLV.

Posee un compresor de aire de 12V, para el

control de un sistema de suspensión neumático.

Se ajusta según el peso del conductor.

Origen: Alemania.

Imagen 7. KAB Seating modelo 21/T1. Su

sistema de suspensión consiste en un

amortiguador hidráulico central y dos resortes

laterales.

Origen: Inglaterra.




36

Imagen 8. Genérico modelo BF2-3. Posee un

sistema de suspensión mecánica integrada al

cojín con resortes horizontales pivoteados en el

extremo delantero. Respaldo abatible en 45°.

Origen: China

Imagen 9. Genérico modelo BFL-3. Posee un

sistema de suspensión integrado al respaldo

(resorte y amortiguador hidráulico), el asiento es

abatible en 45°. Origen: China.

4.7. METODOLOGÍA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA TRANSMISIBILIDAD.

Se propuso estudiar diversas características de los asientos y analizar la

reducción que estos puedan proveer.

Para obtener los resultados espectrales de las aceleraciones RMS por bandas de

tercios de octava para cada uno de los 12 asientos, se utilizó el medidor de

vibraciones SVANTEK SV106. Con esta información se construyeron gráficos de

comparación en tercios de octava del contenido espectral de la vibración en la

base y superficie de cada asiento.

Se promediaron los espectros de frecuencia de los 3 asientos de cada tipo,

obteniendo los espectros a través del software SVANPC++, exportando los datos

de este, al programa MS Excel.

Las curvas de transmisibilidad se elaboraron realizando la razón entre las

vibraciones en el asiento respecto a las vibraciones en la base. Con esto se




37

obtienen 3 curvas por cada uno de los 4 tipos de asiento, para luego promediar

estas curvas y obtener sólo una curva representativa de transmisibilidad por cada

tipo de asiento.

El factor SEAT se obtuvo mediante la razón de las magnitudes de aceleración que

capta el acelerómetro triaxial DYTRAN modelo 3143 M5 en la superficie del

asiento y las magnitudes de aceleración que capta el acelerómetro triaxial

LARSON DAVIS modelo SEN021 en la base del asiento. Luego el medidor de

vibraciones SVANTEK SV106 pondera las aceleraciones por Wk, si es eje Z y por

Wd, si es eje X o Y, para posteriormente realizar la comparación de canales por

ejes (1/4, 2/5 y 3/6) en aceleraciones RMS y VDV. Al hacer esto se obtendrán 3

SEAT por cada tipo de asiento, promediando estos SEAT para tener sólo 4 valores

representativos.

Adicionalmente, se obtuvieron los registros de las aceleraciones vibratorias en el

tiempo y el espectro de frecuencias a través de la FFT, por medio de sensores

triaxiales AHRS (Attitude and Heading Reference System) marca YEI

TECHNOLOGIES modelo 3 SPACE DATALOGGER, utilizados como

acelerómetros9 y el procesado de los datos se efectuó por medio del software

SIGVIEW.

Para validar la lectura de los sensores YEI TECHNOLOGIES, se midieron las

respuestas en frecuencias de cada sensor, a través de la comparación de sus

aceleraciones con la entregada por un acelerómetro de referencia DYTRAN

3123A, efectuando un barrido de frecuencias en tercios de octava con señales

sinusoidales en el rango de frecuencia de interés ocupacional. Para la dirección

del eje Z, se obtuvo una curva de compensación en dB para cada sensor, con

respecto al acelerómetro de referencia. Estas curvas se ingresaron al software

SIGVIEW como filtros de ponderación, obteniéndose las señales de vibración

9 Además este sensor posee funciones de giroscopio y brújula.




38

“calibradas” y de éstas, las FFT en función del tiempo (asiento y base), para cada

tipo de asiento.

4.8. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN.

Para efectos de representatividad de las mediciones, se realizó una ponderación

de tiempo para cada condición de medición determinada. La primera condición, el

desplazamiento sin carga por una ruta establecida (medición de 20 minutos)

representará el 30% de la exposición a vibración dentro de una jornada laboral,

mientras que la segunda condición de trabajo con carga (medición de 10 minutos)

representará el 70% de la exposición a vibración en la jornada laboral. De esta

forma se realizó una suma energética de las aceleraciones con sus respectivas

ponderaciones de tiempo y obteniéndose la exposición combinada total. Esta

distribución de tiempos se fundamenta en el registro de las mediciones efectuadas

por ACHS en 86 grúas de horquilla entre los años 1999-2010 (ver 3.8), donde el

30% de los casos presenta amplitudes atribuidas a una condición de

desplazamiento por terreno irregular y sin carga para un tiempo de 6 horas de

exposición.

El tiempo de exposición señalado de 6 horas es el tiempo más frecuente entre los

86 casos revisados, correspondiendo a un 25.5% del total de tiempos de

exposición registrados, por lo cual será usado para evaluar la exposición del

operador en este trabajo.

Se considerarán cuatro situaciones para el análisis del comportamiento de los

asientos y de la exposición del operador:

a) Exposición “sin carga” (aprox. 20 min).

b) Exposición “con carga” (aprox.10 min).

c) Exposición condición “sin carga - con carga” (combinación (a) + (b), 30 min)

d) Exposición simulando exposición “Típica”, 30% sin carga y 70% con carga.




39

5. RESULTADOS

5.1 RESPECTO A LA REDUCCIÓN DE ASIENTOS.

Los resultados que se presentan a continuación son producto de las mediciones

realizadas a 12 asientos separados en 4 tipos: GRAMMER modelo MSG71GBLV,

KAB Seating modelo 21/T1, Genérico modelo BF2-3 y Genérico modelo BFL-3.

Los resultados se promedian por tipo de asiento.

Se realizó un promedio de todas las aceleraciones RMS medidas en la base del

asiento, 12 mediciones en total, efectuadas con el instrumento SVANTEK SV106,

obteniéndose un valor de 1,93 m/s2 y una desviación estándar de 0,31.

5.1.1 ESPECTROS DE VIBRACIÓN POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA DE

CADA TIPO DE ASIENTO.

Figura 11. Comparación asiento–base espectros tercios de octava asiento GRAMMER

MSG71GBLV1

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0.4

00

Hz

0.6

3 H

z

1.0

0 H

z

1.6

0 H

z

2.5

0 H

z

4.0

0 H

z

6.3

Hz

10

.0 H

z

16

.0 H

z

25

.0 H

z

40

.0 H

z

63

Hz

10

0 H

z

16

0 H

z

25

0 H

z

40

0 H

z

63

0 H

z

10

00

Hz

16

00

Hz

25

00

Hz

AC

ELER

AC

IÓN

RM

S [m

/s2

]

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO

BASE




40

Figura 12 . Comparación asiento–base espectros tercios de octava asiento KAB Seating

21/T1

Figura 13. Comparación asiento–base espectros tercios de octava asiento Genérico modelo

BF2-3

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0.4

00

Hz

0.6

3 H

z

1.0

0 H

z

1.6

0 H

z

2.5

0 H

z

4.0

0 H

z

6.3

Hz

10

.0 H

z

16

.0 H

z

25

.0 H

z

40

.0 H

z

63

Hz

10

0 H

z

16

0 H

z

25

0 H

z

40

0 H

z

63

0 H

z

10

00

Hz

16

00

Hz

25

00

Hz

AC

ELER

AC

IÓN

RM

S [m

/s2

]

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO

BASE

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0.4

00

Hz

0.6

3 H

z

1.0

0 H

z

1.6

0 H

z

2.5

0 H

z

4.0

0 H

z

6.3

Hz

10

.0 H

z

16

.0 H

z

25

.0 H

z

40

.0 H

z

63

Hz

10

0 H

z

16

0 H

z

25

0 H

z

40

0 H

z

63

0 H

z

10

00

Hz

16

00

Hz

25

00

Hz

AC

ELER

AC

IÓN

RM

S [m

/s2

]

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO

BASE




41

Figura 14 . Comparación asiento–base espectros tercios de octava asiento Genérico modelo

BFL-3.

5.1.2 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO.

Al obtener los espectros de frecuencia por tercios de octava de las aceleraciones

en el piso y el asiento de la grúa horquilla entre 1Hz a 125Hz, se procedió a

construir las curvas de transmisibilidad de cada tipo de asiento, las cuales se

muestran a continuación.

Figura 15 . Espectro de transmisibilidad asiento GRAMMER MSG71GBLV2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0.4

00

Hz

0.6

3 H

z

1.0

0 H

z

1.6

0 H

z

2.5

0 H

z

4.0

0 H

z

6.3

Hz

10

.0 H

z

16

.0 H

z

25

.0 H

z

40

.0 H

z

63

Hz

10

0 H

z

16

0 H

z

25

0 H

z

40

0 H

z

63

0 H

z

10

00

Hz

16

00

Hz

25

00

Hz

AC

ELER

AC

IÓN

RM

S [m

/s2

]

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO

BASE

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

1.0

0 H

z

1.2

5 H

z

1.6

0 H

z

2.0

0 H

z

2.5

0 H

z

3.1

5 H

z

4.0

0 H

z

5.0

Hz

6.3

Hz

8.0

Hz

10

.0 H

z

12

.5 H

z

16

.0 H

z

20

.0 H

z

25

.0 H

z

31

.5 H

z

40

.0 H

z

50

Hz

63

Hz

80

Hz

10

0 H

z

12

5 H

z

TAN

SMIS

IBIL

IDA

D

Frecuencia [ Hz]

ASIENTO 1

ASIENTO 2

ASIENTO 3




42

Figura 16 . Espectro de transmisibilidad asiento KAB Seating 21/T1

Figura 17 . Espectro de transmisibilidad asiento Genérico modelo BF2-3

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

1.0

0 H

z1

.25

Hz

1.6

0 H

z2

.00

Hz

2.5

0 H

z3

.15

Hz

4.0

0 H

z5

.0 H

z6

.3 H

z8

.0 H

z1

0.0

Hz

12

.5 H

z1

6.0

Hz

20

.0 H

z2

5.0

Hz

31

.5 H

z4

0.0

Hz

50

Hz

63

Hz

80

Hz

10

0 H

z1

25

Hz

TRA

NSM

ISIB

IID

AD

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO 1

ASIENTO 2

ASIENTO 3

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1.00Hz

1.60Hz

2.50Hz

4.00Hz

6.3Hz

10.0Hz

16.0Hz

25.0Hz

40.0Hz

63Hz

100Hz

TRA

NSM

ISIB

ILID

AD

Frecuencia [ Hz ]

ASIENTO 1

ASIENTO 2

ASIENTO 3




43

Figura 18 . Espectro de transmisibilidad asiento Genérico modelo BFL-3

La figura 20 muestra las curvas de transmisibilidad promediadas por cada tipo

asiento, en el rango de frecuencia entre 1Hz a 125Hz comparando con un asiento

rígido.

Figura 19 . Espectros de transmisibilidad promedio de cada tipo de asiento comparada con

un asiento rígido (teórico).

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1.00Hz

1.60Hz

2.50Hz

4.00Hz

6.3Hz

10.0Hz

16.0Hz

25.0Hz

40.0Hz

63Hz

100Hz

TRA

NSM

ISIB

ILID

AD

Frecuencia [Hz ]

ASIENTO 1

ASIENTO 2

ASIENTO 3

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

1.0

0 H

z

1.2

5 H

z

1.6

0 H

z

2.0

0 H

z

2.5

0 H

z

3.1

5 H

z

4.0

0 H

z

5.0

Hz

6.3

Hz

8.0

Hz

10

.0 H

z

12

.5 H

z

16

.0 H

z

20

.0 H

z

25

.0 H

z

31

.5 H

z

40

.0 H

z

50

Hz

63

Hz

80

Hz

10

0 H

z

12

5 H

z

TRA

NSM

ISIB

ILID

AD

Frecuencia [ Hz ]

GrammerMSG71GBLVKab Seating21/T1Genérico BF2-3

Genérico BFL-3

Asiento Rígido




44

5.1.3 SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO.

Se obtuvieron los promedios de los valores de SEAT por cada tipo de asiento, y se

compararon los canales 1/4, 2/5 y 3/6.

Tabla 5. SEAT RMS y VDV en eje Z.

Tipo de Asiento SEAT RMS 1/4

Promedio SEAT VDV 1/4

Promedio

Grammer MSG71GBLV 0.55 0.57

KAB Seating 21/T1 0.96 0.91

Genérico BF2-3 1.01 1.03

Genérico BFL-3 0.82 0.80

Tabla 6. SEAT RMS y VDV en eje Y.



Promedio





Tabla 7. SEAT RMS y VDV en eje X.



Promedio








45

5.1.4 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANÁLISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y

FFT)

El registro de aceleraciones en función del tiempo obtenido con los dos sensores

YEI TECHNOLOGIES y FFT asociada, que se utilizaron para observar el

contenido espectral de las señales de vibración en el asiento y su base, se

presentan en las Figuras 1 a 4 del Anexo 3. Cada figura del Anexo, tiene asociada

una tabla donde se muestran las componentes de vibración predominante, por

medio de los 5 primeros peaks que entrega el proceso FFT. Sólo se presentan los

resultados en el eje z (eje vertical), ya que en los otros ejes X e Y (ejes

horizontales), las aceleraciones son poco significativas respecto al eje Z, en

relación con el objetivo planteado.

5.2 RESPECTO A LA EXPOSICIÓN DEL OPERADOR.

5.2.1 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN D.S.N°594/1999.

Según la Tabla 2, el límite permisible para 6 horas según la normativa chilena es

el que se presenta en la Tabla 8, junto a la calificación de la exposición. En las

Tablas 9, 10, 11 y 12, se muestra el resultado de las aceleraciones RMS

ponderadas aeq, para las distintas condiciones de exposición junto con la

calificación.

Tabla 8. Límites Máximos Permisibles y Calificación de la Exposición.

EJE Z EJE Y EJE X EXPOSICIÓN

> 0,78 m/s2 > 0,54 m/s

2 > 0,54 m/s

2 SOBRE EL LIMITE

< 0,78 m/s2 < 0,54 m/s

2 < 0,54 m/s

2 BAJO EL LIMITE




46

Tabla 9. Evaluación Exposición “sin carga” (tiempo de medición aprox. 20 min).

Tipo de Asiento m/s2

Z (Wk) Y (Wd) X (Wd)

Grammer MSG71GBLV 1.073 0.353 0.322

KAB Seating 21/T1 1.864 0.371 0.370

Genérico BF2-3 2.086 0.345 0.492

Genérico BFL-3 2.094 0.331 0.525

Tabla 10 . Evaluación Exposición “con carga” (tiempo de medición aprox.10 min).

Tipo de Asiento m/s

2



KAB Seating 21/T1 1.058 0.333 0.313

Genérico BF2-3 1.103 0.310 0.411

Genérico BFL-3 1.057 0.267 0.404

Tabla 11. Evaluación Exposición “sin carga – con carga” (tiempo de medición aprox. 30

min).

Tipo de Asiento m/s

2



KAB Seating 21/T1 1.678 0.360 0.355

Genérico BF2-3 1.851 0.335 0.469

Genérico BFL-3 1.915 0.317 0.497

Tabla 12. Evaluación Exposición “Típica” 30% sin carga–70% con carga.

Tipo de Asiento m/s

2



KAB Seating 21/T1 1.35 0.34 0.33

Genérico BF2-3 1.47 0.32 0.44

Genérico BFL-3 1.45 0.29 0.44




47

5.2.2 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN DIRECTIVA 44/2002/CE

En esta normativa de la Unión Europea, a diferencia de la normativa chilena,

posee un límite permisible (ELV)10 y un límite de acción (EAV)11, con los cuales se

calificará la exposición de acuerdo a la Tabla 13. Se seleccionará el indicador de

evaluación RMS o Dosis (VDV) según el valor del factor de cresta, menor o mayor

a 9, respectivamente.

Tabla 13. Criterio de Evaluación y Calificación de la Exposición según Nivel de Riesgo.

Criterio de Evaluación si Factor de Cresta ≤ 9

Criterio de Evaluación si Factor de Cresta > 9

Calificación Riesgo

aeq(8)>ELV VDV(8)>ELV CRITICO

EAV< aeq(8)<ELV EAV<VDV(8)<ELV IMPORTANTE

aeq(8)< EAV VDV(8)< EAV BAJO

Tabla 14. Evaluación Exposición condición “sin carga”.

Tipo de Asiento

Exposición diaria A(8) con una exposición de 6 hrs

EAV=0.5 m/s2 ELV=1.15

m/s2

VDVexp con tiempo de medición de 20 min y exp de 6 hrs.

EAV=9.1m/s1.75

ELV=21m/s

1.75

Factor de Cresta

Az(8) Ay(8) Ax(8) VDVz VDVy VDVX Z Y X

Grammer MSG71GBLV 0.92 0.43 0.39 21.41 9.58 8.32 12.43 11.54 11.65

KAB Seating 21/T1 1.61 0.45 0.45 33.67 9.95 9.41 8.80 10.74 7.62

Genérico BF2-3 1.81 0.42 0.60 39.44 8.49 12.31 12.04 9.49 8.98

Genérico BFL-3 1.81 0.40 0.64 40.46 8.01 13.00 13.77 7.41 7.50

Tabla 15. Evaluación Exposición condición “con carga”.

Tipo de Asiento


EAV=0.5 m/s2 ELV=1.15

m/s2


EAV=9.1m/s1.75

ELV=21m/s

1.75

Factor de Cresta


Grammer MSG71GBLV 0.51 0.39 0.34 12.85 8.25 7.00 10.77 8.02 7.05

KAB Seating 21/T1 0.92 0.40 0.38 20.44 8.27 7.65 7.35 6.10 6.39

Genérico BF2-3 0.95 0.38 0.50 22.02 7.37 10.49 9.07 6.06 7.37

Genérico BFL-3 0.92 0.32 0.49 21.23 6.18 9.88 10.18 6.10 7.40

Tabla 16. Evaluación Exposición condición “sin carga - con carga”.

10

Del inglés Exposure Limit Value 11

Del inglés Exposure Action Value




48

Tipo de Asiento


EAV=0.5 m/s2 ELV=1.15

m/s2


EAV=9.1m/s1.75

ELV=21m/s

1.75

Factor de Cresta


Grammer MSG71GBLV 0.87 0.43 0.39 19.60 9.19 7.93 13.92 11.88 12.03

KAB Seating 21/T1 1.51 0.45 0.45 30.83 9.47 8.91 9.73 10.99 7.99

Genérico BF2-3 1.67 0.42 0.59 35.96 8.15 11.79 13.49 9.80 9.38

Genérico BFL-3 1.73 0.40 0.63 36.69 7.43 12.03 15.02 7.73 7.93

Tabla 17. Evaluación Exposición condición “Típica” 30% sin carga–70% con carga.

Tipo de Asiento


EAV=0.5 m/s2 ELV=1.15

m/s2


EAV=9.1m/s1.75

ELV=21m/s

1.75

Factor de Cresta


Grammer MSG71GBLV 0.67 0.40 0.35 16.93 8.71 7.47 15.46 10.95 9.97

KAB Seating 21/T1 1.17 0.42 0.40 26.69 8.88 8.30 11.96 10.01 7.76

Genérico BF2-3 1.27 0.39 0.53 30.72 7.76 11.13 15.96 8.63 9.33

Genérico BFL-3 1.25 0.35 0.54 31.19 6.89 11.11 18.06 8.16 8.41

6. ANÁLISIS

6.1. TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN ESTUDIO.

6.1.1 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANÁLISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y

FFT).

a) En general, para todos los asientos evaluados las amplitudes de las

vibraciones sobre éstos son menores que en su base, comportamiento más

notorio en los valores peak, véase figuras 1 a 5 del Anexo 3. También, se

observa mayor cantidad de componentes vibratorias en la base de los

asientos, de frecuencias medias y altas que no se observan en la señal medida

sobre la superficie del asiento.




49

b) El asiento GRAMMER MSG71GBLV (Figura 1 del Anexo 3) es el único que

presentó una reducción significativa de las componentes de frecuencia en

torno a 5 Hz, que corresponde al valor de resonancia del sistema de

suspensión de la grúa de horquilla. La reducción del asiento en esta frecuencia

es cercana al 46%, porcentaje obtenido de la comparación de las amplitudes

entregadas por el análisis FFT (Tabla 1 del Anexo 3).

c) En los asientos KAB SEATING 21/T1 (Figura 2 del Anexo 3) y GENÉRICO

BF2-3 (Figura 3 del Anexo 3), no se presenta reducción en la componente de

resonancia del sistema de suspensión de la grúa de horquilla, cerca de 5 Hz

(Figura 3 del Anexo 3), siendo sus componentes vibratorias prácticamente de

la misma magnitud. Para ambos casos, la reducción de las vibraciones

observada en los gráficos de aceleración en función del tiempo, se debe a que

los asientos reducen de manera significativa las componentes vibratorias sobre

45 Hz como se observa de los gráficos en el dominio de la frecuencia.

d) El asiento GENÉRICO BFL-3 (Figura 4 del Anexo 3), es el que presenta la

reducción menos importante de vibraciones en el rango de 0 a 125 Hz según la

FFT, pero se presenta una reducción del orden del 13 % de la componente

resonante cercana a los 5 Hz, lo cual se confirma en las amplitudes peak de la

Tabla 4 del Anexo 3.

6.1.2. ESPECTROS POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA DE CADA TIPO

DE ASIENTO Y BASE.

a) El asiento GRAMMER MSG71GBLV, presenta la mayor amplitud en la banda

de 5 Hz, tal como se muestra en la Figura 11. La aceleración en el asiento fue

0.65 m/s2, mientras que en la base fue de 1.38 m/s2, con una reducción

aproximada de 52% de la vibración en esa banda.

b) El asiento KAB SEATING 21/T1 presenta la mayor aceleración de vibración en

la banda de 5 Hz como se muestra en la Figura 12. La aceleración en el




50

asiento fue 1,32 m/s2, mientras que en la base fue de 1,42 m/s2, con una

reducción aproximada de la vibración de 7.4% en la banda mencionada.

c) El asiento GENÉRICO BF2-3 presenta la mayor aceleración de vibración en la

banda de 5 Hz como se muestra en la Figura 13. La aceleración en el asiento

fue 1,39 m/s2, mientras que en la base fue de 1,43 m/s2, con una reducción

aproximada de la vibración de 2.7 en la banda mencionada.

d) El asiento GENÉRICO BFL-3 presenta la mayor aceleración de vibración en la

banda de 5 Hz como se muestra en la Figura 14. La aceleración en el asiento

fue 1,05 m/s2, mientras que en la base fue de 1,58 m/s2, con una reducción

aproximada de la vibración de 33.4% en la banda mencionada.

e) Respecto a la vibración en la base de los asientos, en todas las figuras se

observa una componente predominante en baja frecuencia en torno a 5 Hz

debido a la resonancia del sistema de suspensión de la grúa; frecuencias

medias predominantes en la banda de 63 Hz y vibraciones de alta frecuencia

con amplitudes significativas sobre 250 Hz. Se hace presente que las

vibraciones sobre los 125 Hz no son de relevancia ocupacional, aunque

pueden ser perceptibles para las personas.

6.1.3 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO

Al analizar las gráficas de transmisibilidad en eje z se desprende lo siguiente:

a) El asiento GRAMMER MSG71GBLV (Figura 15), posee una zona de

amplificación en el rango de frecuencia entre 1 Hz y 3,15 Hz, con una

frecuencia de corte en 3,15 Hz, a partir de la cual se observa el fenómeno de

reducción de la vibración. Posee una transmisibilidad máxima de 1,47 en la

banda de 2 Hz.

b) El asiento KAB SEATING 21/T1 (Figura 16), posee zonas de amplificación en

el rango de frecuencia entre 1 y 5 Hz y de 8 a 25 Hz, con una frecuencia de




51

corte en 25 Hz, sobre la cual se observa el fenómeno de reducción de la

vibración. Posee una transmisibilidad máxima de 1,26 en la banda de 2,5 Hz y

1,25 a 16 Hz.

c) El asiento GENÉRICO BF2-3 (Figura 17), posee dos zonas de amplificación

entre 1 y 3,15 Hz y entre 6,3 y 25 Hz con una frecuencia de corte en 25 Hz.

Posee una transmisibilidad máxima de 2,4 cercano a 1 Hz y de 1.6 en la banda

de 16 Hz.

d) El asiento GENÉRICO BFL-3 (Figura 18), posee zonas de amplificación en los

rangos de frecuencia desde 1 a 4 Hz y de 8 a 12,5 Hz con una frecuencia de

corte en 12,5 Hz. Posee una transmisibilidad máxima de 2,3 en la banda de 1

Hz y de 1,7 en la banda de 3,15 Hz.

En general, de cada gráfico de transmisibilidad se observa en el rango de baja

frecuencia (hasta 25 Hz) una o varias zonas de amplificación de la vibración o

transmisibilidad sobre el valor 1, decayendo ésta progresivamente a valores

cercanos a 0.1 hacia la frecuencia de 125 Hz.

6.1.4. SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO.

a) En el eje Z se consideran como referencia los SEAT VDV (Tabla 5), ya que en

las mediciones realizadas, se presentaron peaks que elevaron el factor de

cresta sobre 9. La reducción del asiento GRAMMER MSG71GBLV es de 43%,

para el asiento KAB de 9%, asiento Genérico BFL-3 de 20%, y el Genérico

BF2-3 amplifica en torno a 3%.

b) En el eje Y, el asiento GRAMMER MSG71GBLV es el que más amplifica la

vibración con un SEAT VDV (Tabla 6) de 1,34 que representa una

amplificación de 34%. El que menos amplifica es el asiento Genérico BFL-3

con un SEAT RMS de 1,14 que representa una amplificación de 14%.




52

c) En el eje X, el asiento GRAMMER MSG71GBLV es el que menos amplifica la

vibración con un SEAT VDV de 1,25 (Tabla 7), que representa una

amplificación de 25%, mientras que el que más amplifica es el Genérico BFL-3

con un SEAT RMS de 1,87 que representa una amplificación de 87%.

d) En general, en la dirección del eje Z, donde las vibraciones son predominantes,

se presentaron valores SEAT que representaron una reducción desde un 43 %

de la vibración que expone al operador del vehículo (Grammer MSG71GBLV)

hasta un valor que representa una condición de amplificación de la vibración

para el conductor de 3% (Genérico BF2-3). Estas diferencias se atribuyen al

diseño, tecnología y elementos utilizados en la elaboración de cada modelo. En

suma, el factor SEAT permitió comprobar que el asiento de la grúa de horquilla

constituye un elemento capaz de reducir o amplificar la vibración que expone al

operador del vehículo dependiendo de sus características.

6.2. EFECTO DE LA TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN LA

EXPOSICIÓN DEL OPERADOR.

6.2.1. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN D.S.N°594/1999

a) En la condición “sin carga” (Tabla 9), la exposición del trabajador debido a la

acción de los asientos seleccionados en el eje Z, superó en todos los casos el

límite permisible de 0,78 m/s2 para 6 horas. Sin embargo, para los ejes X e Y,

la exposición cumple la normativa bajo el limite permisible de 0,54 m/s2.

b) En la condición “con carga” (Tabla 10), el asiento GRAMMER MSG71GBLV en

el eje Z es el único que ocasiona una exposición en el operador bajo el límite

permisible de 0.78 m/s2 con una aceleración RMS de 0,593 m/s2. Para los ejes

X e Y, la exposición está bajo el limite permisible de 0.54 m/s2.

c) En la condición “sin carga – con carga” (Tabla 11), la exposición del operador

en el eje Z está, en todos los casos, sobre el límite permisible de 0,78 m/s2




53

para 6 horas. Sin embargo, para los ejes X e Y está bajo el límite permisible.de

0,54 m/s2.

d) Para la evaluación de la exposición simulando una condición “Típica” 30% en

desplazamiento y 70% con carga (Tabla 12), el asiento GRAMMER

MSG71GBLV en el eje Z es el único que produce una exposición del operador

bajo el limite permisible de 0,78 m/s2 con una aceleración RMS de 0,77 m/s2.

Para los ejes X e Y, la exposición está bajo el límite permisible de 0,54 m/s2 en

todos os casos.

6.2.2. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SEGÚN DIRECTIVA 44/2002/CE

a) En la evaluación del riesgo de la condición sin carga (Tabla 14), todos los

asientos en el eje Z ocasionan exposiciones del operador sobre el límite

permisible. En el eje Y, el asiento GRAMMER MSG71GBLV y KAB

SEATING 21/T1 presentan un Nivel de Riesgo Importante de 9,58 m/s1.75 y

9,95 m/s1.75 respectivamente, mientras que en el eje X los asientos

Genéricos BF2-3 y BFL-3 ocasionan un Nivel de Riesgo Importante de 0,6

m/s2 y 0,64 m/s2, respectivamente.

b) En la evaluación de riesgo de la condición con carga (Tabla 15), en el eje Z

los asientos GRAMMER MSG71GBLV y KAB SEATING 21/T1, producen un

Nivel de Riesgo Importante de 12,85 m/s1.75 y 0,92 m/s2 respectivamente.

En los ejes X e Y la exposición está bajo el límite de acción para todos los

casos.

c) En la condición con carga y sin carga (Tabla 16), en el eje Z el asiento

GRAMMER MSG71GBLV produce un Nivel de Riesgo importante de 19,6

m/s1.75, el asiento KAB SEATINNG 21/T1 un nivel de riesgo crítico de 30.83

m/s1.75, el Genérico BF2-3 un nivel de riesgo crítico de 35.96 m/s1.75 y el

Genérico BFL-3 un nivel de riesgo crítico de 36.69 m/s1.75 .En el eje Y, los

asientos GRAMMER MSG71GBLV y KAB SEATING 21/T1 ocasionan un

Nivel de Riesgo Importante de 9,19 m/s1.75 y 9,47 m/s1.75, respectivamente,

mientras que en el eje X los asientos GENÉRICOS BF2-3 y BFL-3




54

producen un Nivel de Riesgo Importante de 11,79 m/s1.75 y 0,63 m/s2

respectivamente.

d) En la evaluación simulando una condición de 30% de desplazamiento y

70% de carga (Tabla 17), en el eje Z el asiento GRAMMER MSG71GBLV

ocasiona un nivel de riesgo importante de 16,93 m/s1.75, mientras que los

otros asientos están con niveles de riesgo crítico entre 26.69 y 31.19

m/s1.75, rango sobre el límite permisible. En el eje Y, todos los asientos

están bajo el límite de acción, sin embargo, en el eje X el asiento

GENÉRICO BFL-3 produce un Nivel de Riesgo Importante de 11,11 m/s1.75.

7. CONCLUSIONES

7.1 Asiento GRAMMER MSG71GBLV

Los parámetros que caracterizan el comportamiento de este asiento son:

Transmisibilidad y Factor SEAT:

Presentó una zona de amplificación de vibración en el rango de frecuencia

entre 1 Hz y 3,15 Hz, con una frecuencia de corte 3,15 Hz, a partir de la

cual se observa la reducción de la vibración. Resultó con un SEAT

promedio en el eje Z de 0.55 (RMS) y 0.57 (VDV) que indica una reducción

de 45% y 43% en las vibraciones.

Exposición del Operador según D.S.N°594/1999: Produce una exposición

bajo el límite permisible en la condición con carga y en la condición “típica”

de trabajo, de 30% sin carga y 70% con carga. También en los ejes X e Y,

la exposición del operador resultó bajo el limite permisible en todas las

condiciones de trabajo analizadas.




55

Exposición del Operador según la DIRECTIVA 44/2002/CE de la Unión

Europea: En el eje Z, para la condición sin carga, la exposición del

operador resultó sobre el límite permisible y para todas las otras

condiciones de evaluación analizadas resultó con un Nivel de Riesgo

Importante. En el eje Y, sin carga el Nivel de Riesgo resultó Importante; en

la condición con carga la exposición no superó el límite de acción

ocupacional, la condición sin carga y con carga el Nivel de Riesgo resultó

Importante; la condición 30% de desplazamiento y 70% de carga el Nivel de

Riesgo fue Bajo. Por su parte, en el eje X, en todos los casos el nivel de

riesgo resultó bajo.

7.2 Asiento KAB SEATING 21/T1


Transmisibilidad y Factor SEAT: posee zonas de amplificación en los

rangos de frecuencia entre 1 y 5 Hz y de 8 a 25 Hz, con frecuencia de corte

en 25 Hz, donde comienza su reducción. Resultó con un SEAT promedio en

el eje Z de 0.96 (RMS) y 0.91 (VDV) que indica una reducción de 4% y 9%

en las vibraciones.

Exposición del Operador según D.S.N°594/1999: En el eje Z, sin carga y

en todas las condiciones de carga evaluadas se sobrepasa el límite

permisible. En los ejes X e Y, sin carga y en todas las condiciones de carga

la aceleración obtenida resultó bajo el límite permisible.


Europea: En el eje Z, se obtuvo un Nivel de Riesgo Crítico en todas las

condiciones de evaluación excepto para el caso con carga donde se obtuvo

un nivel de riesgo Importante. En el eje Y dió un Nivel de Riesgo

Importante para las condiciones sin carga y sin carga– con carga; la

condición “Típica” 30% desplazamiento y 70% carga, el nivel de riesgo fue




56

bajo, lo mismo que para la condición con carga. En el eje X todas las

condiciones de exposición resultaron bajo los límites

7.3 Asiento GENÉRICO BF2-3


Transmisibilidad y Factor SEAT: posee dos zonas de amplificación entre

1 y 3,15 Hz y entre 6,3 y 25 Hz con una frecuencia de corte en 25 Hz.

Resultó con un SEAT promedio en el eje Z de 1.01 (RMS) y 1.03 (VDV) que

indica una amplificación de 1% y 3% en las vibraciones.


en todas las condiciones de carga evaluadas, se sobrepasa el límite

permisible. En los ejes X e Y las aceleraciones se encontraron bajo los

respectivos límites permisibles.


Europea: En el eje Z, sin carga y en todas las condiciones de carga la

aceleración sobrepasa el límite permisible. En el eje Y en todas las

condiciones la aceleración se encontró bajo los límites. En el eje X, en

todos los casos la exposición superó el límite de acción con un nivel de

riesgo Importante menos para el desplazamiento con carga donde no se

superó los límites. Este desempeño se atribuye a que la transmisibilidad del

asiento

7.4 Asiento GENÉRICO BFL-3




57


Transmisibilidad y Factor SEAT: posee zonas de amplificación en los

rangos de frecuencia desde 1 a 4 Hz y de 8 a 12,5 Hz con una frecuencia

de corte en 12,5 Hz. Resultó con un SEAT promedio en el eje Z de 0.82

(RMS) y 0.8 (VDV) que indica una reducción de 18% y 20% en las

vibraciones. No obstante, se debe hacer presente que las curvas de

transmisibilidad de los 3 asientos ensayados presentaron diferencias

significativas, lo cual podría deberse a una falta de homogeneidad de los

componentes y materiales utilizados en su elaboración y a posibles

diferencias del proceso de armado que darían características y respuestas

mecánicas disímiles.


en todas las condiciones de carga evaluadas se sobrepasó el límite

permisible. En los ejes X e Y las aceleraciones se encontraron bajo los

respectivos límites permisibles.


Europea: En el eje Z, sin carga y en todas las condiciones de carga la

aceleración sobrepasó el límite permisible obteniendo un nivel de riesgo

Crítico. En el eje Y en todas las condiciones, la aceleración se encontró

bajo los límites. En el eje X, en todos los casos la exposición superó el

límite de acción con un nivel de riesgo Importante menos para el

desplazamiento con carga donde no se superó los límites.

En resumen, el asiento GRAMMER MSG71GBLV fue el único que produjo una

reducción de las vibraciones a un nivel tal que la exposición resultó bajo el límite

permisible en la condición con carga y simulando la condición “típica” de trabajo de

30% sin carga y 70% con carga. Esto se atribuye a su sistema de suspensión

neumático que logra reducir la vibración a partir de una frecuencia de corte de 3,5

Hz (ver figura 5), inferior a la frecuencia de resonancia del sistema de suspensión




58

de la grúa de horquilla, en torno a los 5 Hz, pudiendo reducir esta componente en

un porcentaje cercano al 43% (ver Tabla 5 y figura 1 del Anexo 3) y con

porcentajes mayores para las componentes de frecuencia media y alta (ver Tabla

1).

El factor SEAT permitió comprobar que el asiento de la grúa de horquilla

constituye un elemento capaz de reducir o amplificar la vibración que expone al

operador del vehículo, dependiendo de sus características. En general, en la

dirección del eje Z, donde las vibraciones son predominantes, los valores SEAT

(VDV) indicaron reducciones desde un 43 % (Grammer MSG71GBLV) hasta un

3% de amplificación (Genérico BF2-3), diferencias que se atribuyen al diseño,

tecnología y elementos utilizados en la elaboración de cada modelo, por lo que un

asiento específicamente ajustado para reducir vibración, se constituye como un

elemento de protección para el operador ante las vibraciones de relevancia

ocupacional, capaz de proporcionar una exposición bajo los límites permisibles

establecidos en la legislación nacional.

Respecto a posibles líneas de aplicación y trabajo a futuro basado en esta

investigación, está el ampliar la cantidad de asientos en estudio, para disponer

de más alternativas en la selección de medidas de control de vibración. También

se puede efectuar un estudio de la efectividad de estos asientos o similares en

otro tipo de vehículos, donde la vibración se constituya como un factor de riesgo

para la salud, como ocurre en vehículos para el movimiento de tierras, vehículos

de carga y transporte dentro y fuera de carretera, entre otros. Otra posible

aplicación sería desarrollar un sistema anexo a un asiento de bajo costo (como los

genéricos usados en este estudio), que permita reducir la transmisibilidad de

vibración al operador, lo que podría efectuarse con una base de soporte y

sistemas de aislamiento viscoelástico diseñados apropiadamente para reducir las

aceleraciones en el soporte del asiento.




59

8. RECOMENDACIONES.

A partir de los resultados de este estudio se pueden dar las siguientes

recomendaciones:

a) Entre los tipos de asientos evaluados en este estudio, el asiento con

suspensión neumática es el más recomendable para las grúas de horquilla.

Aunque presentó factores de cresta altos, mantiene un control efectivo de las

vibraciones y de la exposición del trabajador, corroborado por la evaluación del

D.S.N°594/1999, donde la exposición ocasionada por este asiento dio bajo los

límites permisibles.

b) Para evaluar la efectividad de un asiento en la reducción de las vibraciones, se

recomienda que paralelamente al estudio de la transmisibilidad, obtención del

SEAT, se realice un plan de mediciones que permita evaluar la exposición de

acuerdo a los límites permisibles que establece el Decreto Supremo

N°594/1999.

c) Se recomienda solicitar al fabricante de los asientos originales y de recambio,

datos técnicos sobre su capacidad de reducción de vibración, expresados en

términos de SEAT o transmisibilidad por banda de frecuencia, dado que con

estos datos y el espectro de frecuencia de la vibración del vehículo se puede

estimar con una buena aproximación la respuesta que tendría el asiento una

vez instalado y la exposición del trabajador. Adicionalmente, se recomienda no

influenciarse por la actual publicidad de asientos antivibración que indica

reducciones de hasta un 70% de la “vibración nociva”, reducciones que no se

manifestaron en este estudio.

d) Considerando que el modelo de evaluación del D.S.N°594/1999, no incluye

factores como las vibraciones con componentes impulsivas y factores de cresta

superiores al valor 9, se recomienda utilizar otros modelos de evaluación del

riesgo para este tipo de exposiciones, como son los señalados por ISO2631-1




60

y la directiva 2002/44/CE. También, se recomienda el uso de la norma

ISO21631-5 (2004) que propone un modelo de evaluación basado en la

predicción del daño en la columna vertebral a partir de mediciones de las

vibraciones en los asientos.

9. BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA.

[1] Drugă, C., Barbu, D., Lache, S. (2007). “Vibration and the human body”

Fascicle of Management and Technological Engineering, Volume VI (XVI).

[2] Organización Internacional del Trabajo, O.I.T., Enciclopedia de salud y

seguridad en el trabajo, Helmut Seidel y Michael J. Griffin, Capitulo 50:

Vibraciones, Vibraciones de cuerpo completo, traducción del original, Ministerio de

Trabajo y Asuntos Sociales, Centro de Publicaciones, Madrid España 1998.

[3] Griffin, M.J. Handbook of human vibration, Elsevier Academic Press; (1996),

Londres.

[4] Barriera, H. (2008). “Effect of Forklift Operation on Lower Back Pain: An

Evidence-Based Approach”, Human Factors and Ergonomics in Manufacturing, 18

(2). 125–151.

[5] Malchaire, J., Piette, A. and Mullier, L. (1996). “Vibration exposure on fork-lift

trucks”, Am Occup Hyg 40, 79-91.

[6] Motmans, R. (2012). “Reducing whole body vibration in forkliftdrivers”,

Department of Ergonomics, IDEWE, Interleuvenlaan 58, 3001 Leuven, Belgium,

Work 41 2476-2481.




61

[7] Joubert, D. “A holistic approach to control of whole-body vibration exposure in

forklift drivers” Central Queensland University, School of Health and Human

Performance, 2002.

[8] Decreto Supremo N°594. Reglamento sobre condiciones sanitarias y

ambientales básicas en los lugares de trabajo, MINSAL, 1999.

[9] Protocolo para la aplicación del D.S. N°594/1999 del MINSAL, Titulo IV, párrafo

3° Agentes Físicos – Vibraciones.

[10] International Organization for Standardization ISO 8041 (2005) Human-

response vibration measuring instrumentation. International Organization

Standardization (ISO), Geneva, Switzerland.

[11] International Organization for Standardization ISO 2631-1 (1997). Evaluation

of human exposure to whole-body vibration. Part. 1: General Requirements.

International Organization Standardization (ISO), Geneva, Switzerland.

[12] DIRECTIVA 2002/44/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO

(2002). Sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la

exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos

(vibraciones)

[13] KAB SEATING. Página de la marca. Pestaña vehicles seating. Consultado el

7 de enero 2014 a las 0:00 horas. Disponible en la web:

www.kabseating.com/vehicle/product.asp?product=47&grouptype=range&rangeid=

11.




0

ANEXOS




1

ANEXO 1.

1.1 CURVAS DE PONDERACIÓN

La respuesta humana a la vibración de cuerpo entero depende tanto del criterio de

afección así como de la parte del cuerpo que está en contacto, además de la

dirección de la vibración. Por ello se utilizan diferentes filtros, los cuales se

desarrollaron según la sensibilidad a las vibraciones que posee el ser humano.

Los valores de estas curvas se presentan en detalle en la tabla de 1.2.




2

1.2 TABLA DE PONDERACIONES Wk y Wd




3

ANEXO 2.

MEDICIONES DE EXPOSICIÓN A VIBRACIÓN EN OPERADORES DE GRÚA

DE HORQUILLA EN EMPRESAS ASOCIADAS A ACHS , AÑOS 1999 A 2010

Estas mediciones fueron desarrolladas en el contexto de solicitudes de empresas

afiliadas a la ASOCIACIÓN CHILENA DE SEGURIDAD, para determinar el nivel

de riesgo de la exposición en este puesto de trabajo y adoptar medidas

preventivas contra una enfermedad profesional. El registro de las mediciones se

encuentra en los informes técnicos entregados a las impresas solicitantes,

documentos que fueron revisados para formar la base de mediciones recopilada y

que con anterioridad a este estudio no se encontraba publicada.




4

Tabla 1.- Aceleraciones Equivalentes Ponderadas (aeq), Exposición a vibraciones de Cuerpo Entero, mediciones Nº1 a Nº43, Operadores de Grúas de Horquilla, empresas asociadas a ACHS,

1999-2010. Nº

Medición Año de

Medición Tiempo

Exposición [horas]

aeq(X)

m/s2

aeq(Y) m/s2 aeq(Z)

m/s2

1 1999 6.0 0.22 0.23 0.60

2 1999 6.0 0.23 0.25 0.61

3 1999 6.0 0.24 0.26 0.68

4 1999 6.0 0.22 0.37 0.56

5 1999 6.0 0.67 0.83 0.67

6 1999 6.0 0.23 0.27 0.61

7 1999 6.0 0.24 0.24 0.64

8 1999 6.0 0.24 0.31 1.23

9 1999 6.0 0.21 0.22 0.57

10 1999 6.0 0.23 0.24 0.95

11 1999 6.0 0.23 0.23 0.63

12 1999 6.0 0.22 0.24 0.97

13 2000 4.0 0.28 0.30 0.25

14 2000 5.0 0.32 0.39 0.44

15 2000 5.0 0.62 0.67 1.21

16 2000 5.0 0.48 0.54 0.68

17 2001 6.0 0.71 0.53 0.74

18 2001 7.5 0.45 0.37 0.49

19 2001 6.0 0.23 0.34 0.76

20 2001 7.5 0.50 0.71 0.59

21 2001 5.0 0.41 0.36 0.52

22 2001 5.0 0.43 0.52 0.79

23 2001 5.0 0.79 0.58 1.54

24 2001 5.0 0.45 0.51 1.10

25 2001 8.0 0.44 0.44 1.12

26 2001 8.0 0.64 0.44 0.66

27 2001 7.5 0.50 0.34 0.59

28 2002 5.0 0.34 0.30 0.32

29 2002 5.0 0.43 0.38 0.28

30 2002 4.5 0.29 0.35 0.40

31 2002 6.0 0.28 0.30 0.22

32 2002 6.0 0.35 0.38 0.32

33 2002 4.0 0.39 0.37 0.55

34 2002 4.0 0.29 0.28 0.23

35 2003 6.5 1.80 0.47 0.66

36 2003 8.0 0.28 0.26 0.24

37 2003 8.0 0.41 0.34 0.30

38 2003 6.0 0.34 0.38 0.61

39 2003 8.0 0.32 0.34 0.40

40 2003 6.0 0.36 0.44 1.10

41 2003 6 0.42 0.36 0.64

42 2003 6 0.48 0.50 1.10

43 2003 4 0.29 0.29 0.13




5

Tabla 2.- Aceleraciones Equivalentes Ponderadas (aeq), Exposición a vibraciones de Cuerpo Entero, mediciones Nº44 a Nº86, Operadores de Grúas de Horquilla, empresas asociadas a ACHS,

1999-2010. Nº

Medición Año de

Medición Tiempo

Exposición [horas]

aeq(X) m/s2 aeq(Y) m/s2 aeq(Z) m/s2

44 2003 4 0.38 0.03 0.27

45 2004 6.5 0.32 0.32 0.35

46 2004 6.5 0.44 0.47 0.45

47 2004 6.5 0.49 0.47 0.49

48 2005 6.5 0.40 0.39 0.62

49 2005 6.5 0.35 0.34 0.51

50 2005 7 0.13 0.15 0.22

51 2005 5 0.29 0.22 0.42

52 2006 8 0.35 0.32 0.31

53 2006 8 0.25 0.19 0.38

54 2006 8 0.34 0.36 0.68

55 2006 4 0.19 0.20 0.50

56 2006 7 0.35 0.40 0.56

57 2006 1 0.14 0.17 0.19

58 2006 7 0.27 0.29 0.43

59 2006 2 0.33 0.31 0.60

60 2007 5 0.23 0.23 0.45

61 2007 5 0.13 0.12 0.32

62 2007 6 0.27 0.51 1.14

63 2007 8 0.39 0.33 0.53

64 2007 9 0.30 0.26 0.33

65 2007 9 0.35 0.34 0.38

66 2007 9 0.24 0.25 0.52

67 2008 5 0.18 0.20 0.41

68 2009 7.5 0.40 0.49 0.77

69 2009 7.5 0.44 0.53 0.72

70 2009 7.5 0.37 0.36 0.69

71 2009 7 0.48 0.48 0.89

72 2009 7 0.46 0.36 0.87

73 2009 7 0.23 0.32 0.82

74 2009 7 0.38 0.40 0.93

75 2009 7 0.49 0.45 0.83

76 2009 7 0.45 0.41 0.97

77 2009 7 0.42 0.43 1.08

78 2010 6.5 0.40 0.45 0.45

79 2010 6.5 0.15 0.15 0.56

80 2010 8 0.39 0.41 0.87

81 2010 8 0.35 0.34 0.87

82 2010 8 0.39 0.40 0.83

83 2010 8 0.39 0.33 0.71

84 2010 8 0.38 0.37 0.82

85 2010 6 0.63 0.36 0.80

86 2010 6 0.38 0.38 0.66




6

ANEXO 3.

3.1 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANÁLISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y

FFT)

En las siguientes figuras se muestra el contenido espectral de las señales de

vibración en el asiento y su base. Cada figura tiene asociada una tabla donde se

muestra la componente de vibración predominante, por medio de los 5 primeros

peaks que entrega el proceso FFT12.

Sólo se presentan los resultados en el eje z (eje vertical), ya que en los otros ejes

X e Y (ejes horizontales), las aceleraciones son poco significativas respecto al eje

Z, en relación con el objetivo planteado.

En cada figura, se presenta en la parte superior la vibración medida en el asiento

mientras que en la parte inferior la vibración medida en la base. La línea vertical

que separa los gráficos de aceleraciones en función del tiempo es para diferenciar

dos condiciones de medición realizada “sin carga” y “con carga” .

12

Se muestra el registro y proceso del primer asiento medido de cada modelo, siendo los otros dos registros

prácticamente idénticos.


7

Condición sin carga

Figura 1. Aceleración (Eje Z) en función de tiempo (izquierda) y FFT (derecha) del asiento GRAMMER modelo MSG71GBLV

Sobre

Asiento

Base

Asiento

Condición con carga

8

Condición sin carga

Figura 2. Aceleración (Eje Z) en función de tiempo (izquierda) y FFT (derecha) del asiento KAB Seating modelo 21/T1.

Sobre

Asiento

Base

Asiento

Condición con carga

9

Condición sin carga Condición con carga

Figura 3. Aceleración (Eje Z) en función de tiempo (izquierda) y FFT (derecha) del asiento Genérico BF2-3.

Sobre

Asiento

Base

Asiento

10

Condición sin carga Condición con carga

Figura 4. Aceleración (Eje Z) en función de tiempo (izquierda) y FFT (derecha) del asiento Genérico BFL-3.

.

Sobre

Asiento

Base

Asiento



11

Tabla 1. Primeros 5 peak de las FFT de asiento GRAMMER modelo MSG71GBLV

Asiento Base

Peak Magnitud frecuencia Magnitud frecuencia

1 0.011595 5.16 0.021453 5.12

2 0.010398 5.22 0.018899 5.22

3 0.0097318 5.21 0.018181 5.1

4 0.0094766 5.13 0.017602 5.08

5 0.0093254 5.02 0.01744 5.1

Tabla 2. Primeros 5 peak de las FFTs de asiento KAB Seating modelo 21/T1.

Asiento Base


1 0.01814 4.95 0.017697 4.9

2 0.015886 4.96 0.016523 5.11

3 0.015851 5.12 0.016478 4.86

4 0.015504 5.14 0.016196 4.87

5 0.015384 5.08 0.016002 5.08




12

Tabla 3. Primeros 5 peak de las FFT de asiento Genérico BF2-3.

Asiento Base

Peak Magnitud Frecuencia Magnitud frecuencia

1 0.019376 5.21 0.019963 5.25

2 0.019082 5.08 0.019776 5.06

3 0.019074 5.09 0.019361 5.03

4 0.018601 5.08 0.019177 5.05

5 0.01827 4.96 0.019118 4.96

Tabla 4. Primeros 5 peak de las FFT de asiento Genérico BFL-3.

Asiento Base


1 0.022676 4.93 0.019173 5.08

2 0.019982 5.05 0.01895 5.11

3 0.017516 5.02 0.018551 4.9

4 0.016974 4.97 0.017725 5.04

5 0.016928 5.17 0.017516 5.1




13

ANEXO 4.

4.1 TABLAS DE MEDICIONES DE LOS ASIENTOS.

Los datos presentados en este trabajo fueron extraídos de las siguientes tablas:

TABLA 1. TABLA COMPLETA CONDICIÓN CON CARGA Y SIN CARGA

CONDICIÓN SIN CARGA Y CON CARGA

Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 CRF

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 13.366 1.002 11.668 13.335

Ch2 Wd 3.635 341 3.565 10.666

Ch3 Wd 2.582 291 2.894 8.861

Ch4 Wk 17.559 1.679 18.578 10.459

Ch5 Wd 2.002 255 2.544 7.843

Ch6 Wd 2.965 233 2.455 12.750

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 11.763 994 10.641 11.830

Ch2 Wd 3.133 346 3.532 9.047

Ch3 Wd 3.741 323 3.273 11.574

Ch4 Wk 14.808 1.758 18.514 8.424

Ch5 Wd 2.550 278 2.780 9.162

Ch6 Wd 1.862 237 2.388 7.852

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 10.641 884 9.290 12.036

Ch2 Wd 4.083 344 3.487 11.885

Ch3 Wd 2.415 318 2.965 7.595

Ch4 Wk 15.740 1.799 17.865 8.750

Ch5 Wd 1.950 276 2.564 7.063

Ch6 Wd 2.477 249 2.495 9.943

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 16.331 1.609 16.349 10.151

Ch2 Wd 3.958 363 3.815 10.902

Ch3 Wd 2.831 342 3.388 8.289

Ch4 Wk 19.747 1.704 18.493 11.588

Ch5 Wd 2.259 278 2.799 8.138

Ch6 Wd 2.982 242 2.570 12.345

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 16.125 1.774 16.904 9.089

Ch2 Wd 3.137 374 3.622 8.385

Ch3 Wd 2.358 366 3.404 6.449

Ch4 Wk 20.941 1.839 18.728 11.389

Ch5 Wd 2.097 287 2.688 7.295

Ch6 Wd 2.231 251 2.452 8.882

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 15.812 1.652 16.444 9.572

Ch2 Wd 3.251 343 3.463 9.473

Ch3 Wd 2.521 356 3.463 7.071

Ch4 Wk 15.686 1.685 17.599 9.311

Ch5 Wd 1.921 280 2.751 6.863

Ch6 Wd 1.968 232 2.415 8.492

Genérico BF2-3 Ch1 Wk 20.678 1.730 17.338 11.954

Ch2 Wd 2.216 325 2.985 6.808




14

CONDICIÓN SIN CARGA Y CON CARGA

Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 CRF

Ch3 Wd 3.698 445 4.198 8.318

Ch4 Wk 16.807 1.858 18.239 9.047

Ch5 Wd 1.975 278 2.559 7.112

Ch6 Wd 2.190 264 2.621 8.299

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 24.519 1.970 19.999 12.445

Ch2 Wd 3.285 334 3.184 9.840

Ch3 Wd 4.111 483 4.656 8.521

Ch4 Wk 18.514 1.784 18.408 10.375

Ch5 Wd 2.307 275 2.642 8.395

Ch6 Wd 2.180 267 2.630 8.175

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 25 2 20.630 13.474

Ch2 Wd 2.822 346 3.214 8.147

Ch3 Wd 4.400 480 4.721 9.162

Ch4 Wk 17.418 1.845 19.679 9.441

Ch5 Wd 2.118 291 2.726 7.278

Ch6 Wd 2.975 278 2.951 10.691

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 21.208 1.700 17.947 12.474

Ch2 Wd 2.168 288 2.692 7.516

Ch3 Wd 3.945 499 4.909 7.898

Ch4 Wk 24 2 24.434 10.852

Ch5 Wd 2.123 275 2.582 7.718

Ch6 Wd 2.682 269 2.713 9.966

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 29 2 20.773 13.428

Ch2 Wd 2.421 301 2.576 8.045

Ch3 Wd 3.652 504 4.365 7.253

Ch4 Wk 26 3 25.003 9.716

Ch5 Wd 2.495 281 2.435 8.872

Ch6 Wd 2.087 265 2.336 7.870

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 29 2 20.417 14.980

Ch2 Wd 2.446 360 3.289 6.792

Ch3 Wd 3.589 489 4.576 7.337

Ch4 Wk 21 2 24.462 9.236

Ch5 Wd 2.254 279 2.585 8.082

Ch6 Wd 2.082 265 2.553 7.861




15

TABLA 2. TABLA COMPLETA CONDICIÓN SIN CARGA.

CONDICIÓN SIN CARGA

Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 FC

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 13.335 1.147 11.557 11.626

Ch2 Wd 3.631 0.365 3.432 9.948

Ch3 Wd 2.570 0.305 2.702 8.426

Ch4 Wk 17.579 1.946 18.477 9.033

Ch5 Wd 1.995 0.266 2.355 7.500

Ch6 Wd 2.951 0.240 2.336 12.296

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 11.749 1.090 10.440 10.779

Ch2 Wd 3.126 0.346 3.249 9.035

Ch3 Wd 3.758 0.334 3.129 11.251

Ch4 Wk 14.791 1.951 18.268 7.581

Ch5 Wd 2.541 0.286 2.632 8.885

Ch6 Wd 1.862 0.226 2.139 8.239

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 10.593 0.981 9.114 10.798

Ch2 Wd 4.074 0.348 3.259 11.707

Ch3 Wd 2.427 0.329 2.802 7.377

Ch4 Wk 15.668 2.023 17.659 7.745

Ch5 Wd 1.950 0.285 2.410 6.842

Ch6 Wd 2.483 0.246 2.297 10.093

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 16.406 1.808 16.111 9.074

Ch2 Wd 3.981 0.377 3.648 10.560

Ch3 Wd 2.818 0.358 3.225 7.872

Ch4 Wk 19.724 1.943 18.343 10.151

Ch5 Wd 2.265 0.286 2.637 7.920

Ch6 Wd 2.985 0.244 2.397 12.234

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 16.218 1.994 16.656 8.133

Ch2 Wd 3.126 0.393 3.460 7.954

Ch3 Wd 2.371 0.384 3.225 6.174

Ch4 Wk 20.893 2.095 18.584 9.973

Ch5 Wd 2.089 0.298 2.520 7.010

Ch6 Wd 2.239 0.257 2.281 8.712

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 15.849 1.789 16.143 8.859

Ch2 Wd 3.236 0.342 3.217 9.462

Ch3 Wd 2.512 0.367 3.315 6.845

Ch4 Wk 15.668 1.843 17.383 8.501

Ch5 Wd 1.928 0.285 2.619 6.765

Ch6 Wd 1.972 0.225 2.174 8.764




16

CONDICIÓN SIN CARGA


Genérico BF2-3

Ch1 Wk 20.654 1.931 17.045 10.696

Ch2 Wd 2.213 0.334 2.792 6.626

Ch3 Wd 3.715 0.455 3.835 8.165

Ch4 Wk 16.788 2.098 18.009 8.002

Ch5 Wd 1.972 0.281 2.355 7.018

Ch6 Wd 2.188 0.259 2.324 8.448

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 24.547 2.247 19.785 10.924

Ch2 Wd 3.273 0.348 3.034 9.405

Ch3 Wd 4.121 0.512 4.411 8.049

Ch4 Wk 18.621 2.053 18.242 9.070

Ch5 Wd 2.317 0.285 2.498 8.130

Ch6 Wd 2.188 0.263 2.372 8.319

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 25.119 2.079 20.473 12.082

Ch2 Wd 2.818 0.353 2.985 7.983

Ch3 Wd 4.416 0.508 4.529 8.693

Ch4 Wk 17.378 2.090 19.544 8.315

Ch5 Wd 2.113 0.300 2.550 7.043

Ch6 Wd 2.985 0.277 2.729 10.776

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 21.135 1.906 17.725 11.089

Ch2 Wd 2.163 0.303 2.587 7.139

Ch3 Wd 3.936 0.527 4.681 7.469

Ch4 Wk 24.266 2.530 24.245 9.591

Ch5 Wd 2.113 0.284 2.454 7.440

Ch6 Wd 2.692 0.264 2.504 10.197

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 28.840 2.221 20.801 12.985

Ch2 Wd 2.427 0.312 2.577 7.779

Ch3 Wd 3.673 0.520 4.361 7.063

Ch4 Wk 26.002 2.787 25.009 9.330

Ch5 Wd 2.483 0.292 2.436 8.503

Ch6 Wd 2.089 0.275 2.338 7.596

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 28.510 2.154 20.253 13.236

Ch2 Wd 2.455 0.379 3.144 6.478

Ch3 Wd 3.589 0.528 4.449 6.797

Ch4 Wk 21.135 2.582 24.197 8.186

Ch5 Wd 2.265 0.287 2.424 7.892

Ch6 Wd 2.089 0.263 2.347 7.943




17

TABLA 3. TABLA COMPLETA CONDICIÓN CON CARGA.

CONDICIÓN CON CARGA


Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 6.095 0.545 5.270 11.183

Ch2 Wd 2.427 0.280 2.184 8.668

Ch3 Wd 2.065 0.259 2.034 7.973

Ch4 Wk 6.918 0.790 7.294 8.757

Ch5 Wd 1.758 0.231 1.832 7.610

Ch6 Wd 1.479 0.217 1.603 6.816

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 6.166 0.671 5.621 9.189

Ch2 Wd 2.399 0.347 2.579 6.914

Ch3 Wd 1.950 0.291 2.093 6.701

Ch4 Wk 9.120 1.048 8.882 8.702

Ch5 Wd 1.758 0.254 1.858 6.921

Ch6 Wd 1.603 0.264 1.846 6.072

Grammer MSG71GBLV

Ch1 Wk 6.918 0.564 4.843 12.266

Ch2 Wd 2.851 0.331 2.445 8.613

Ch3 Wd 1.884 0.288 1.993 6.542

Ch4 Wk 10.839 1.018 8.326 10.647

Ch5 Wd 1.496 0.253 1.762 5.913

Ch6 Wd 1.603 0.257 1.823 6.237

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 8.128 0.973 8.089 8.354

Ch2 Wd 1.972 0.327 2.428 6.031

Ch3 Wd 1.972 0.300 2.217 6.573

Ch4 Wk 9.772 0.905 7.975 10.798

Ch5 Wd 1.820 0.256 1.906 7.109

Ch6 Wd 1.585 0.237 1.812 6.688

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 7.244 1.077 8.406 6.726

Ch2 Wd 2.018 0.326 2.328 6.190

Ch3 Wd 1.950 0.317 2.265 6.151

Ch4 Wk 7.943 0.972 7.914 8.172

Ch5 Wd 1.622 0.260 1.861 6.238

Ch6 Wd 1.603 0.237 1.741 6.764

KAB Seating 21/T1

Ch1 Wk 7.943 1.123 8.541 7.073

Ch2 Wd 2.113 0.346 2.468 6.107

Ch3 Wd 2.089 0.322 2.204 6.488

Ch4 Wk 8.710 1.047 8.312 8.319

Ch5 Wd 1.778 0.261 1.787 6.812

Ch6 Wd 1.778 0.250 1.851 7.112

Genérico BF2-3 Ch1 Wk 10.116 1.094 8.912 9.247




18

CONDICIÓN CON CARGA


Ch2 Wd 1.603 0.301 2.085 5.326

Ch3 Wd 3.055 0.416 3.122 7.344

Ch4 Wk 9.550 1.055 8.739 9.052

Ch5 Wd 1.462 0.269 1.871 5.435

Ch6 Wd 2.042 0.274 2.063 7.453

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 9.886 1.107 9.150 8.930

Ch2 Wd 1.799 0.300 2.070 5.997

Ch3 Wd 3.090 0.411 3.091 7.518

Ch4 Wk 9.441 0.929 7.994 10.163

Ch5 Wd 1.799 0.251 1.770 7.167

Ch6 Wd 1.585 0.276 2.008 5.743

Genérico BF2-3

Ch1 Wk 10.000 1.107 8.905 9.033

Ch2 Wd 2.239 0.330 2.289 6.785

Ch3 Wd 2.951 0.407 2.954 7.251

Ch4 Wk 8.222 0.996 8.016 8.255

Ch5 Wd 2.042 0.270 1.902 7.563

Ch6 Wd 2.291 0.284 2.132 8.067

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 10.233 1.039 8.646 9.849

Ch2 Wd 1.514 0.250 1.673 6.056

Ch3 Wd 3.673 0.425 3.195 8.642

Ch4 Wk 13.183 1.191 10.335 11.069

Ch5 Wd 1.622 0.251 1.697 6.462

Ch6 Wd 2.018 0.279 1.971 7.233

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 11.220 1.048 8.804 10.706

Ch2 Wd 1.496 0.241 1.626 6.207

Ch3 Wd 2.951 0.404 2.810 7.304

Ch4 Wk 13.335 1.228 10.436 10.859

Ch5 Wd 1.585 0.254 1.711 6.240

Ch6 Wd 1.514 0.263 1.805 5.757

Genérico BFL-3

Ch1 Wk 10.839 1.084 8.556 9.999

Ch2 Wd 1.884 0.311 2.102 6.058

Ch3 Wd 2.344 0.383 2.626 6.120

Ch4 Wk 13.335 1.308 11.063 10.195

Ch5 Wd 1.496 0.260 1.790 5.754

Ch6 Wd 1.862 0.270 1.871 6.896




19

TABLA 4. Canales Dirección Z (Ch1: Asiento, Ch4: Base)

Tipo de Asiento N° Asiento SEAT RMS 1/4 SEAT VDV 1/4

Grammer MSG71GBLV

1 0.597 0.628

2 0.566 0.575

3 0.491 0.52

KAB Seating 21/T1

1 0.944 0.884

2 0.965 0.903

3 0.981 0.934

Genérico BF2-3

1 0.931 0.951

2 1.104 1.086

3 1.005 1.048

Genérico BFL-3

1 0.764 0.735

2 0.854 0.831

3 0.834 0.835

TABLA 5. Canales Dirección Y (Ch2: Asiento, Ch5:Base)


Grammer MSG71GBLV

1 1.335 1.401

2 1.245 1.271

3 1.245 1.360

KAB Seating 21/T1

1 1.308 1.363

2 1.302 1.347

3 1.226 1.259

Genérico BF2-3

1 1.172 1.167

2 1.215 1.205

3 1.190 1.179

Genérico BFL-3

1 1.048 1.042

2 1.070 1.058

3 1.291 1.272




20

TABLA 6. Canales Dirección X (Ch3: Asiento, Ch6:Base)


Grammer MSG71GBLV

1 1.253 1.179

2 1.363 1.371

3 1.276 1.189

KAB Seating 21/T1

1 1.414 1.318

2 1.455 1.388

3 1.538 1.434

Genérico BF2-3

1 1.685 1.601

2 1.809 1.770

3 1.726 1.600

Genérico BFL-3

1 1.856 1.809

2 1.899 1.869

3 1.847 1.793


determinación en terreno de la transmisibilidad en ... · función de reducción del movimiento...

Documents