3r curso vibracao no corpo humano calculos e casos

5/11/2018 3R CURSO Vibracao no Corpo Humano Calculos e Casos - slidepdf.com

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1 (por Rogério Dias Regazzi)Todos os direito reservados

APRESENTAÇÃO: MEMORIAL DE CÁLCULO E ESTUDO DE CASO

INSTRUTOR

Rogério Dias RegazziM.Sc e Engenheiro de Segurança do TrabalhoDiretor 3R Brasil Tecnologia Ambiental

Diretor Isegnet.com.br e inovando no isegnet

ASSUNTO: DIVULGAÇÃO PARA A SOSCIEDADE ATRAVÉS DO PORTALWWW.ISEGNET.COM.BR E INOVANDO NO ISEGNET

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES – CURSO VCH – PARCERIA 3R BRASIL

APRESENTAÇÃO:

Em 1983, a NIOSH - National Institute for Occupational Safety and Health publicouum documento sobre os critérios que descrevem o risco de síndrome Reynolds davibração em mãos e braços encontradas nos trabalhadores que exercem funçõescom ferramentas que vibram direta ou indiretamente ou máquinas manuaispneumáticas e elétricas. Desde então vem expandindo um conhecimentoscontinuou deste assunto permitindo compreender melhor os riscos enfrentadospelos trabalhadores também com relação à vibração no corpo inteiro como, por

exemplo, aqueles que exercem atividade: dirigem veículos off road, ônibus,tratores, veículos marítimos, aeronave, ou os que estão expostos a vibraçãocontínua em plataformas ou prédios.

Nós não sabemos, ou pelo menos não há consenso sobre a extensão completa dostranstornos causados por vibrações transmitidas nas mãos e braços (por exemplo,alterações vasculares, neurológicas, muscular, articular, do sistema nervosocentral), ou a patogênese de qualquer distúrbio específico causado pela vibraçãosomada a outros fatores (por exemplo: fatores ergonômicos, fatores ambientais, oufatores individuais). Sabemos que a exposições a vibrações elevadas transmitida àmão causam tanto as alterações vasculares quanto neurológicas agudas, quepodem estar relacionadas com doenças crônicas.

Sabemos que muitas pessoas apresentam dores nas costas e que algumas destasestão expostas a vibração de corpo inteiro. Sabemos que na população em geral, aexposição ocupacional a vibrações não são a principal causa de problemas nascostas, e que fatores ergonômicos e fatores pessoais são freqüentementeenvolvidos. Sabemos, por exemplo, que a vibração e o choque podem importensões que complementar a outros esforços, aumentando a probabilidade dedoenças ocupacionais. O que podemos afirmar e saber é que os métodos demedição e os métodos de avaliação foram definidos em função das freqüências (1/3

de oitavas), sentidos e durações, e, portanto, os valores de medição sãoponderados de forma a prever a gravidade relativa das diferentes formas devibrações indicando as grandezas que podem ser perigosos




EXIGÊNCIA PARA FABRICANTES DE MÁQUINAS E FERRAMENTAS

A diretiva Européia elucida os deveres dos fornecedores e fabricantes introduzidos

pela primeira vez em 1989, com a idéia de destinar uma resolução internacionalpara eliminar as barreiras ao comércio entre seus membros e parceiros. Ela colocatambém em evidência os direitos do consumidor sobre os fabricantes efornecedores de máquinas, de forma a este melhor conceber os seus produtos paraeliminar ou reduzir os riscos para a saúde e segurança, informando o usuário sobrequaisquer riscos inerente ao produto e o seu uso seguro (por exemplo, treinamentode operadores, manutenção e seleção de consumíveis). Existem requisitosespecíficos para minimizar os riscos de vibração e para declarar a emissão devibrações de forma confiável.

Se a emissão da vibração de uma máquina através de uma auto-declaração écompatível com o uso no mundo real, pode ser suficiente para informar ao usuárioos riscos da exposição de vibração em função do tempo de uso, desta formaestabelecendo um programa de gerenciamento de riscos em função da atividadeque será executada com a ferramenta ou máquina.

1. PROCEDIMENTOS E CÁLCULOS

Medição de Valores em RMS

Se o sinal para análise for de curta duração ou a sua magnitude variasubstancialmente com o tempo, uma simples medição não será suficiente; nestascondições deve-se usar um integrador.

Faixa de Freqüência

A faixa de freqüência do analisador de 1/3 de oitava deve ser no mínimo de 1 a1.500; o transdutor de vibração deverá ser leve o suficiente para a aplicaçãoespecífica. Desta forma podemos cobrir os critérios de análise de vibração em corpointeiro e mãos e braços.

Avaliação de freqüências discretas (simples)

Os limites mostrados nas tabelas 1 e 2 no corpo deste documento, são válidos paravibrações de freqüência discreta, atuando nas direções longitudinal (az) outransversal (ax, ay), respectivamente.

Avaliação de freqüências discretas (múltiplas)

Quando a vibração ocorre simultaneamente em mais de uma freqüência discreta

que esteja na banda de 1 a 80 Hz, o valor médio quadrático da aceleração de cadacomponente de freqüência será avaliado separadamente em relação ao limiteapropriado nesta freqüência. O nível global ponderado poderá também ser usado.




Vibração esporádica de banda estreita concentrada em banda de um terçode oitava ou menos.

No caso de vibração de banda estreita concentrada em banda de um terço deoitava ou menos, o valor eficaz da aceleração dentro da banda deve ser avaliadocom referência ao limite apropriado no centro de freqüência daquela da banda.

Vibração de banda larga

No caso de vibração distribuída de banda larga, seja ela esporádica ou não,ocorrendo em mais de uma banda de um terço de oitava, o valor eficaz daaceleração em cada uma destas bandas deve ser avaliado separadamente, comreferência ao limite apropriado na freqüência central daquela banda.

Quando ocorrem vibrações com diversas freqüências sobrepostas, os processosacima pressupõem que, com respeito à tolerância humana, não ocorrem interaçõessignificativas.

Para caracterizar os efeitos no homem da vibração existente em um ambienteatravés de uma única quantidade e, para simplificar medições para situações emque a análise do espectro é difícil ou inconveniente, o sinal de vibração global paraa amplitude de freqüência 1 a 80 Hz pode ser avaliado através de um circuitoelétrico. Este circuito de avaliação – para ser inserido entre o “pick-up” (acelerômetro) de vibração e o medidor – terá uma perda de inserção com uma

resposta de freqüência de acordo com as curvas da tabela 1 para az e da tabela 2para medições de vibração ax ou ay. A perda de inserção deve ser zero para abanda 4 a 8 Hz para medições az e para a banda 1 a 2 Hz para medições ax e ay .As características do circuito não devem desviar mais que ± 1 dB entre duasbandas de freqüências e mais que ± 2 dB para as outras bandas de freqüência. Asduas freqüências fixas são 6,3 Hz e 31,5 Hz para medições az e 1,25 Hz e 31,5 Hzpara medições ax e ay.

Os valores de vibração total assim medidos, serão apresentados respectivamentecomo azw e axw ou ayw de acordo com a direção da medição e devem sercomparados ao valores permissíveis na banda entre 4 e 8 Hz para az e na banda

entre 1 e 2 Hz para vibração ax e ay.

Estima-se que este método proposto para caracterizar um único número davibração de um ambiente e para comparar este número com os critérios deexposição, seja apenas uma aproximação (como no caso de uso de dosímetro devibração que ainda impossibilita verificar a veracidade do sinal). Entretanto, namaioria dos casos práticos, a diferença é pequena entre o método detalhado deavaliação do limite de banda de um terço de oitava e o método de medição devibração total avaliado. Além disso, o método de avaliação resulta de umaapreciação ultra conservadora dos efeitos de vibração. Isto é, dependendo do

espectro de vibração, os valores permissíveis azw, axw e ayw poderiam serelevados acima dos valores determinados pela banda de freqüência mais sensívelna tabela 1 (4 a 8 Hz) e na tabela 2 (1 a 2 Hz). Em tais casos, onde a avaliaçãosegundo o método de aceleração total avaliado resulta em níveis ilícitos, o método




de escolha recomendado é o método detalhado, usando-se a análise de freqüênciade banda de um terço de oitava.

No caso menos favorável, (em que o espectro a ser medido é um espectro debanda larga, com um espectro de banda de um terço de oitava correspondente àperda de inserção dos filtros, ou seja, na forma das curvas de ponderação), o nívelde vibração total avaliado será 13 dB acima dos níveis de um terço de oitava nasbandas de freqüência mais sensíveis. Estes critérios de exposição aplicados aométodo de avaliação aproximado seriam 13 dB, muito conservadores também,produzindo acelerações quatro vezes mais baixas do que seria permitido usando-seo método de análise de banda de um terço de oitava. No caso mais favorável emque toda energia vibratória esteja em uma única banda de um terço de oitava, osdois métodos produzem resultados idênticos.

Vibração em mais de uma direção simultaneamente.

Se ocorrem vibrações em mais de uma direção simultaneamente (vibração “multiaxial” ou “multiplanar”) os limites correspondentes aplicam-seseparadamente a cada componente vetorial nos três eixos.

Duração (tempo de exposição) da vibração

Como base para avaliar tempo de exposição, admite-se a relação entre qualquerlimite e tempo dados, conforme ilustrado nas tabelas 1 e 2. O nível de aceleração

tolerável aumenta com a diminuição do tempo de exposição, como está indicadonas tabelas para tempos de exposição diária de 1 minuto a 24h.

Estes limites aplicam-se, quando a exposição for contínua para o período declaradoe quando for repetida diariamente por muitos anos. Por exemplo, para um operárioindustrial em ambiente vibratório ou para um motorista de veículos de transporte.

No caso de uma exposição diária interrupta ou da divisão de exposição em váriosintervalos, os efeitos de vibração no homem podem ser abrandados por certo graude recuperação, a qual, se ocorrida, permitiria a prolongação das exposições totaistoleráveis indicadas nas tabelas 1 e 2. Entretanto, não existem ainda dadosquantitativos relativos a efeito de recuperação e, portanto, tal efeito não épermitido nesta Norma Internacional.

Se a exposição à vibração é interrompida por pausas durante o dia de trabalho,mas a intensidade da exposição permanece a mesma, o tempo efetivo de exposiçãodiária total é obtido simplesmente pela soma dos tempos de exposição individual.

Se o valor rms da amplitude da aceleração varia apreciavelmente com o tempo ouse a exposição diária total é composta de vários tempos de exposição individual ti,a diferentes níveis Ai, então, uma “exposição total equivalente” (aleq) é obtidaatravés de processos internos dos equipamentos de medição que fornecem o nívelequivalente contínuo por terças de oitavas (A) e posteriormente realizado aponderação para a obtenção do (A8).




Nos casos manuais sem a utilização de analisador de vibração no corpo humano oprimeiro passo é escolher um valor imaginário conveniente A’ dentro da amplitude

dos valores Ai. Por referência aos dados apropriados mostrados nas tabelas 1 e 2,um tempo permissível correspondente T’ é encontrado A’.

Da mesma forma, tempos permissíveis correspondentes são encontrados para cadaum dos valores Ai.

Os “tempos de exposição equivalentes” ti são calculados a partir da relação:

Para a aceleração imaginária A’, estes tempos são equivalentes aos valores detempo real ti para as diversas acelerações Ai.

Os tempos efetivos equivalentes ti assim obtidos, são em seguida somados paradar:

O tempo T’ é o tempo de exposição total equivalente “para a aceleração imagináriaA’: t’ é o tempo de exposição permissível para a aceleração A’.

A razão τ’/T’ é o fator determinante para julgar a tolerabilidade de uma “exposiçãoequivalente” assim calculada:

Esta razão não deve ser menor que a unidade, isto é não pode exceder a unidade.

Em casos em que a exposição à vibração, seja ela contínua por mais de 24 h, oslimites especificados nesta Norma Internacional devem ser considerados aplicáveisa cada período de 24 h ou à parte remanescente disso; em outras palavras, aocomputar-se um tempo de exposição total equivalente, o período sobre o qual aexposição individual será integrada está limitado a 24 h.

i

i .t

τ

τ ′=′

it

∑ ∑′

′==′

i i

' Ti

i

t t

τ

τ

∑

′

ii

t

τ




Avaliações de Corpo Inteiro

“Nível de eficiência reduzido (Fadiga)”

A fadiga (nível de eficiência reduzido) em função de freqüência e tempo deexposição diária de 1 minuto a 24h são apresentados nas tabelas 1 e 2respectivamente, a seguir. O limite especifica um ponto além do qual a exposição àvibração pode ser considerada portadora de um risco significativo que afetará aeficiência de trabalho em muitos tipos de tarefa, em particular aquelas em que osefeitos dependentes de tempo (“fadiga”) são conhecidos por piorarem odesempenho (por exemplo: dirigir veículos).

O grau real de interferência de tarefa em qualquer situação depende de muitos

fatores, incluindo características individuais, assim como a natureza e a dificuldadeda tarefa. Entretanto, os limites recomendados aqui mostram o nível geral em quetal interferência se inicia, a dependência da freqüência e a dependência do tempocomumente observados. Os dados em que esses limites estão baseados provêmprincipalmente de estudos sobre pilotos de aviação e motoristas.

TABELA 1 - Valores numéricos de “nível de eficiência reduzido (fadiga)" para aceleração da vibração na direçãolongitudinal az (pé - cabeça) (ver figura 2a).

Aceleração (m/s2)

Tempo de Exposição

Freqüência (centro

da banda de 1/3 deoitava)

24 h 16 h 8 h 4 h 2,5 h 1 h 25 min 16 min 1 min1,0 0,280 0,425 0,63 1,06 1,40 2,36 3,55 4,25 5,601,25 0,250 0,375 0,56 0,95 1,26 2,12 3,15 3,75 5,001,6 0,224 0,335 0,50 0,85 1,12 1,90 2,80 3,35 4,502,0 0,200 0,300 0,45 0,75 1,00 1,70 2,50 3,00 4,002,5 0,180 0,265 0,40 0,67 0,90 1,50 2,24 2,65 3,553,15 0,160 0,235 0,355 0,60 0,80 1,32 2,00 2,35 3,154,0 0,140 0,212 0,315 0,53 0,71 1,18 1,80 2,12 2,805,0 0,140 0,212 0,315 0,53 0,71 1,18 1,80 2,12 2,806,3 0,140 0,212 0,315 0,53 0,71 1,18 1,80 2,12 2,808,0 0,140 0,212 0,315 0,53 0,71 1,18 1,80 2,12 2,8010,0 0,180 0,265 0,40 0,67 0,90 1,50 2,24 2,65 3,55

12,5 0,224 0,335 0,50 0,85 1,12 1,90 2,80 3,35 4,5016,0 0,280 0,425 0,63 1,06 1,40 2,36 3,55 4,25 5,6020,0 0,355 0,530 0,80 1,32 1,80 3,00 4,50 5,30 7,1025,0 0,450 0,670 1,0 1,70 2,24 3,75 5,60 6,70 9,0031,5 0,560 0,850 1,25 2,12 2,80 4,75 7,10 8,50 11,240,0 0,710 1,060 1,60 2,65 3,55 6,00 9,00 10,6 14,050,0 0,900 1,320 2,0 3,35 4,50 7,50 11,2 13,2 18,063,0 1,120 1,700 2,5 4,25 5,60 9,50 14,0 17,0 22,480,0 1,400 2,120 3,15 5,30 7,10 11,8 18,0 21,2 28,0

Os valores acima definem o limite em termos de valor eficaz (RMS) da vibração de frequência simples(senoidal) ou valor eficaz na banda de um terço de oitava para a vibração distribuída.




TABELA 2 - Valores numéricos de “fadiga—nível de eficiência reduzido para aceleração de vibração na direçãotransversa a ou a (costas-peito ou lado a lado) (veja a figura 3a).

Aceleração (m/s2)

Tempo de Exposição

Freqüência (centro

da banda de 1/3 de

oitava)

24 h 16 h 8 h 4 h 2,5 h 1 h 25 min 16 min 1 min1,0 0,100 0,150 0,224 0,355 0,50 0,85 1,25 1,50 2,01,25 0,100 0,150 0,224 0,355 0,50 0,85 1,25 1,50 2,01,6 0,100 0,150 0,224 0,355 0,50 0,85 1,25 1,50 2,02,0 0,100 0,150 0,224 0,355 0,50 0,85 1,25 1,50 2,02,5 0,125 0,190 0,280 0,450 0,63 1,06 1,6 1,9 2,53,15 0,160 0,236 0,355 0,560 0,8 1,32 2,0 2,36 3,154,0 0,200 0,300 0,450 0,710 1,0 1,70 2,5 3,0 4,05,0 0,250 0,375 0,560 0,900 1,25 2,12 3,15 3,75 5,0

6,3 0,315 0,475 0,710 1,12 1,6 2,65 4,0 4,75 6,38,0 0,40 0,60 0,900 1,40 2,0 3,35 5,0 6,0 8,010,0 0,50 0,75 1,12 1,80 2,5 4,25 6,3 7,5 1012,5 0,63 0,95 1,40 2,24 3,15 5,30 8,0 9,5 12,516,0 0,80 1,18 1,80 2,80 4,0 6,70 10 11,8 1620,0 1,00 1,50 2,24 3,55 5,0 8,5 12,5 15 2025,0 1,25 1,90 2,80 4,50 6,3 10,6 16 19 2531,5 1,60 2,36 3,55 5,60 8,0 13,2 20 23,6 31,540,0 2,00 3,00 4,50 7,10 10,0 17,0 25 30 4050,0 2,50 3,75 5,60 9,00 12,5 21,2 31 ,5 37,5 5063,0 3,l5 4,75 7,10 11,2 16,0 26,5 40 45,7 6380,0 4,00 6,00 9,00 14,0 20 33,5 50 60 80

Observação: Os valores acima definem o limite em termos de valor eficaz de vibração de frequência simples (senoidal) ou valor

eficaz da banda de um terço de oitava para a vibração distribuída.

Deve-se notar que, para o homem, as bandas de freqüências mais sensíveis (nasquais o limite estabelecido é mais baixo) estão entre 4 a 8 Hz para vibraçãolongitudinal (az) e abaixo de 2 Hz para vibração transversal (ax, ay); e que atolerância à vibração decresce em função do aumento do tempo de exposição.Comparando-se as tabelas 1 e 2, observa-se que enquanto a tolerância paravibração transversal é mais baixa do que para vibração longitudinal nas freqüênciasbaixas, o inverso ocorre para freqüência mais altas (acima de 3,5 Hz).

Na prática, prevê-se que, com a aplicação desta Norma Internacional, deverão serelaboradas tabelas de correção para variar o nível de eficiência reduzido (dafadiga), em função das diferentes condições ambientais de exigências de trabalho.Por exemplo, um limite mais rigoroso pode ser necessário quando a tarefa for denatureza perceptiva particularmente exigente ou requerer exercício de boa destrezamanual. Por comparação, certa flexibilidade do limite poderia ser possível emcircunstâncias em que o desempenho da tarefa (por exemplo, trabalho pesadomanual) for relativamente insensível à vibração. Dados experimentais, emboraainda escassos para servirem de base para uma recomendação segura, sugeremque uma amplitude de correção de +3dB para -12 dB (isto é, um fator modificadorde 1,4 para 0,25 vezes o valor médio quadrático da aceleração especificada pelolimite), poderia ser considerada.




“ Limite de exposição” (saúde ou segurança) Referencia da NR-15 anexo 8

O limite de exposição em função da freqüência e tempo de exposição é, de modo

geral, como no nível de eficiência reduzido (a fadiga), com a diferença dos níveiscorrespondentes por freqüência serem multiplicados por 2 (6 dB mais alto). Emoutras palavras, o nível máximo de exposição seguro é determinado – paraqualquer condição de freqüência, duração e direção – dobrando-se os valoresestabelecidos para o critério de nível de eficiência reduzida (fadiga) estabelecidosna Tabelas 1 e 2).

Exceder o limite de exposição não é recomendável sem justificativa especial eprecauções, mesmo que nenhuma tarefa deva ser executada pelo indivíduoexposto.

1- O limite de exposição recomendado, foi estabelecido em aproximadamentemetade do nível considerado como limiar de dor (ou limite de tolerância voluntária)para indivíduos saudáveis, sobre um assento em vibração. (Tais níveis de limitetêm sido analisados, em pesquisas de laboratório, para indivíduos do sexomasculino).

2 - Em determinadas freqüências, tanto acima como abaixo da banda desensibilidade máxima, os níveis de aceleração permitidos para curtos tempos deexposição, de acordo com o limite de exposição e o nível de eficiência reduzido

(fadiga), excedem 7m/s

2

, sendo equivalente ao valor máximo de aproximadamente10m/s2 ou aproximadamente 1 g para vibração senoidal.

“Nível reduzido de conforto”

Presume-se que o nível reduzido de conforto, que deriva de vários estudos feitospelas indústrias de transporte, situe-se, nesta Norma Internacional (ISO 2631), aaproximadamente um terço dos níveis correspondentes do nível de eficiênciareduzido (fadiga); presume-se, além disso, que siga a mesma dependência defreqüência e tempo. Valores para o nível reduzido de conforto são,conseqüentemente, obtidos a partir dos valores correspondentes para a nível de

eficiência reduzido (fadiga) por uma redução de 10 dB. No caso de transporte, olimite reduzido de conforto está relacionado com as dificuldades de realizaroperações tais como comer, ler e escrever.

1- Na prática, deve haver limites utilizados desta Norma Internacional. Presume-seque o nível de eficiência reduzido (fadiga) e o nível reduzido de conforto, emparticular, se apliquem mais diretamente à vibração devida ao transporte e nasproximidades da maquinaria industrial. Estes limites podem não ser muitopoderosos na avaliação de distúrbios devido à vibração em construção (porexemplo, causada por tráfego e som de passos) em residências particulares,

escritórios ou situações semelhantes, em que fatores econômicos e sócio-psicológicos relacionados a distúrbios humanos são mais sutis ou complexos. Osníveis de vibração aceitáveis em construções residenciais, por exemplo, podem nãosituar-se muito acima do limiar de percepção, especialmente durante a noite, mas,




de qualquer forma, espera-se uma elevada variação, de acordo com circunstânciasindividuais. O limiar de percepção varia de um sujeito para outro e depende dascondições de medição. A banda superior do limiar de percepção tem

aproximadamente a mesma de pendência da freqüência que as curvas das tabelas1 e 2. Nas bandas de freqüência de sensibilidade máxima, a saber 4 e 8 Hz paravibrações longitudinais e 1 a 2 Hz para vibrações transversais, o limiar situa-se aaproximadamente 0,01m/s2 (próximo a 10 E-3 g). O limiar individual para muitaspessoas pode encontrar-se em níveis ainda mais baixos.

2– Prevê-se que tabelas adicionais sejam desenvolvidas através do uso práticodesta Norma Internacional, proporcionando uma diferenciação de conforto maisprecisa em várias situações, tais como: em escritórios, em diversos tipos deresidências particulares, em navios etc. A amplitude de tais fatores de correção

poderia estender-se de +3 dB a -30 dB (limiar aproximado de percepção), massua formulação aguarda dados mais substanciais que os disponíveis atualmente.

Localização e Montagem de Transdutores de Vibração

A medição deverá ser efetuada após a identificação do ponto onde a energia davibração entra na mão do operador, por exemplo. O transdutor deverá ser fixado àestrutura vibrante, onde a mão estiver apoiada, se os valores de vibrações variamsignificativamente, deverá ser registrado o maior valor, o qual esteja no ponto decontato com a mão.

Devido ao fato de que os limites dados nas Norma Internacional aplicam-se àvibração no ponto de entrada do próprio corpo humano (isto é, na superfície docorpo, mas não, por exemplo, à subestrutura de um assento elástico, a qual podetransportar a vibração em direção ao homem), as medições de vibração deverãoser feitas tão perto quanto possível do ponto ou área da qual a vibração étransmitida ao corpo. Por exemplo, se o homem estiver em pé no chão ou sentadoem uma plataforma sem qualquer material elástico entre o corpo e a estrutura desustentação, o transdutor de medida ou “pick-up” (acelerômetro) deverá ser fixadoàquela estrutura. Quando existir qualquer elemento elástico, como almofada deassento, é lícito interpor alguma forma de suporte transdutor rígido (por exemplo:fina chapa metálica convenientemente modelada) entre o sujeito e a almofada;deve-se, porém, tomar cuidado para certificar-se de que tal dispositivo não afetaráa transferência de vibração ao homem através da almofada ou introduzirámovimentos rotatórios que, do contrário, estariam ausentes. Desta forma, se nãofor possível medir a vibração no homem, no ponto de absorção, então ascaracterísticas de transmissão da almofada do assento ou outro elemento elásticodevem ser determinadas e levadas em consideração ao calcular-se a vibração realtransmitida ao corpo. Em tais casos as características do sistema de amortecimentodevem ser relatadas.

Para fins de pesquisa, requerendo a definição precisa da absorção vibratória a sereshumanos, tornou-se costume em estudos de laboratório sobre respostas fisiológicase biodinâmicas, substituir almofadas de assento por pacotes rígidos ou plataformas,porque variação das condições de medida por diferentes sistemas arbitrários de




assento pode afetar significativamente os resultados experimentais. Algumavariação dos resultados publicados em pesquisas neste campo, provêm dediferenças entre as condições experimentais adotadas nos diversos laboratórios.

Intensidade de Vibração

A quantidade primária usada para descrever a intensidade de um ambientevibratório, independente do tipo de transdutor ou “pick-up” usado nas mediçõesreais, deverá ser a aceleração. A aceleração deveria normalmente ser expressa emmetros por segundo ao quadrado (m/s2)

Em trabalho fisiológico costuma-se frequentemente expressar aceleração emunidades não dimensionais g, onde 1 g é o valor da aceleração normal devido à

gravidade atuando na superfície da Terra. Esta prática é lícita dentro do contexto detrabalho experimental à disposição, desde que, quando for feita referência aoslimites dados nesta Norma Internacional, o valor normal internacional de gn sejausado para conversão a valores de aceleração expressos em metros por segundoquadrado.

A grandeza de uma vibração, isto é, a aceleração (ou, se mencionados, avelocidade ou deslocamento), deveria ser expressa como um valor médioquadrático - RMS (valor eficaz = raiz quadrada da média dos quadrados). Quandoos valores máximos são medidos, estes devem ser convertidos adequadamente a

valores eficazes, antes da referência aos limites dados nesta Norma Internacional.Para a descrição adequada de vibração, a qual é marcadamente não senoidal,irregular ou de banda larga, o fator de pico (razão de pico máximo para o valoreficaz) da função tempo deve ser determinado ou calculado.

É através da função Leq dos equipamentos de medição que obtemos os valores deforma automática (aLeq) nas diferentes direções.




Calculo da Exposição Diária

Se a exposição diária total, compreende diversas exposições de aceleraçõesponderadas em diversas freqüências, a aceleração equivalente deverá ser calculadapela seguinte equação:

( ) ( ) ( )[ ]21

m

1 I

2

mm titieq a T1 Teq.a

= ∑=

onde: am eq (ti) = aceleração equivalente em determinado tempo

∑=

=

m

1 I

ti T = somatória dos tempos de exposição

T = duração total de toda a exposição

Exemplos:

1) Foram medidas as acelerações ponderadas em freqüência na exposição de umoperador de moto-serra cortando diferentes tipos de madeira, com os tempos erespectivas acelerações:

1 hora – 15 m/s2

3 horas – 12 m/s

2

5 horas – 10 m/s2; pede-se, calcular a aceleração equivalente.

( )( ) 2

21222

m sm 11,34 9

5x10 3x12x15 9eqa =

+=

2) Da carta de Calibração do Acelerômetro temos:

Sqa - charge sensitivity pC/ms-2

Sva - voltage sensitivity mV/ms-2

Ct - capacitance (incluing cable)

Cc - cable capacitance

Ct = Ca + Cc (1)

Da definição de carga:

Q = V. C implicando em Sqa = Sva . Ct

Q → Coulamber ( C )V → Volts ( V )C → Farads ( F )




3) Da análise dimensional:

Sqa mV ms

pF pC ms

= × ⇒−

−

−2

3

210

Exemplos:

Sqa = 9,99 pC/ms-2 Ca = 1232 pFSva = 7.43 mV/ms-2 Cc = 113 pF

Ct = 1345 pF (capacitância total)Sqa = Sva . Ct

SqamV ms

pF SqaV

mspF = × ⇒ = × ×

−

−

−7 43 1345 9993

102

3

2.

Sqa = 9.993 pC/ms-2

A unidade na formula se mantém, por exemplo, “a” em m/s², “v” em mm/s e “d” em micrometro.

a – aceleração ; v – velocidade ; d - deslocamento

Nota: para se evitar cálculos desnecessários utiliza-se calibrador de vibração paraconfigurar o equipamento de medição em função do transdutor utilizado.

Diferente posição de fixação do acelerômetro em mãos e braços




Diferentes formas de fixação do acelerômetro em função da atividade

Exercício corpo inteiro com a diretiva européia:(ref Mário Peixe Arsenal do Alfeite – Portugal)

Como metodologia de avaliação através do A(8) conforme diretiva Européia vamos

estudar o processo de medição em operador de empilhadeira que realiza atividadesinternas e externas a área de armazenamento.

Utilizando-se de um analisador de freqüência de vibração que permite o cálculo doLeq por freqüência e obtenção dos a.leq e posteriormente dos aw, isto é, o valorponderado por freqüência e global. Podemos aplicando as fórmulas do A(8) namédia de três medições da atividade levando em consideração o fator demultiplicação dos eixos.

Medição no interior do armazém:

Neste espaço de trabalho, o encilhador desloca-se sobre pavimento em cimento,movimentando uma carga, tendo cada ciclo de trabalho uma duração aproximadade 2 minutos. São efetuadas três medições, em que cada uma envolve um ciclo detrabalho de no máximo 5 min, tendo em vista a avaliação do pior caso.




Medição no exterior

Esta tarefa baseia-se na movimentação de uma carga do armazém para umaoficina, regressando posteriormente a empilhadeira sem carga ao armazém. Opavimento apresenta algumas irregularidades ao longo do percurso (pequenascavidades, etc). Cada ciclo de trabalho tem uma duração aproximada de 5 minutos,tendo sido efetuadas três medições, em que cada uma envolve um ciclo detrabalho.

Resultados:

Analisando os valores de exposição A(8), pode verificar-se que a tarefacorrespondente ao trabalho realizado no interior do armazém pode ser executadadurante as 8 horas, pois o trabalhador esta exposto a um nível de vibrações inferiorao valor de ação A(8) (0,5 m/s2). Na tarefa correspondente ao trabalho realizadono exterior, o trabalhador não devera exceder 3 horas de trabalho diárias, pois apartir deste período de exposição diário ficara sujeito a um nível de vibraçõessuperior ao valor de ação A(8).




Memorial de cálculo para avaliações usando A(8)

Como metodologia de avaliação através do A(8): TED(h) Tempo de exposição diário Fator de multiplicação 1 eixo zEixo Z A(8) A(8) A(8)

Dump 1 Dump 2 Dump3TED(h) 0,97 0,76 0,90 m/s2 w

1 0,34 0,27 0,32 m/s2 w(8)2 0,49 0,38 0,45 m/s2 w(8)3 0,59 0,47 0,55 m/s2 w(8)4 0,69 0,54 0,63 m/s2 w(8)5 0,77 0,60 0,71 m/s2 w(8)6 0,84 0,66 0,78 m/s2 w(8)7 0,91 0,71 0,84 m/s2 w(8)8 0,97 0,76 0,90 m/s2 w(8)

Analisando os valores, verifica-se nas três amostras obtidas em três ferramentas que o eixo z é oque apresenta maior valor de amplitude de vibração. No entanto, as diferentes ponderaçõesatribuídas a cada um dos eixos (x : 1,4; y : 1,4 e z : 1,0) alteram essa tendência. O valor deexposição diária A(8) mais elevados, não se verifica em todas os casos amostrados no eixo z.Pode-se observar que o tempo de exposição diária dos trabalhadores que operam este tipo deequipamentos (nestas condições) deverá ser inferior a 2 horas (devido a vibrações nos eixos x ey), pois caso contrário ficarão sujeitos a valores de exposição A(8) superiores ao valor de açãoadmissível (0,5 m/s2).TED(h) Tempo de exposição diário Fator de multiplicação 1,4 eixo x ou y

Eixo x ou y A(8) A(8) A(8)Dump 1 Dump 2 Dump3

Medido 0,729 0,656 0,369Corrigido 1,02 0,92 0,52 m/s2 w

1 0,36 0,32 0,18 m/s2 w(8)2 0,51 0,46 0,26 m/s2 w(8)3 0,62 0,56 0,32 m/s2 w(8)4 0,72 0,65 0,37 m/s2 w(8)5 0,81 0,73 0,41 m/s2 w(8)6 0,88 0,80 0,45 m/s2 w(8)7 0,95 0,86 0,48 m/s2 w(8)

8 1,02 0,92 0,52 m/s2 w(8)

8. ESTUDO DE CASO REAL (Corpo Inteiro e Mãos e Braços)

Objetivo do estudo de caso

Medição da exposição a vibrações no corpo humano com relação a avaliação da exposição

dos trabalhadores de uma empresa, conforme Grupo Homogêneo de Exposição (GHE)

identificado como pior caso para a situação encontrada. Serão seguidas as recomendações e

limites das Normas ISO 2631 (1997) para o caso de corpo inteiro e recomendações da ISO5349 (2001) com os limites da ACGIH (1999) para vibrações localizadas em mãos e braços.




O critério de avaliação será o mais conservativo, isto é, serão consideradas a curva base de

ponderação da vibração no corpo humano combinada e a medição da vibração mais elevada

devido a fontes provenientes das atividades.O estudo do caso descreve exposições de trabalhadores à vibração no uso de ferramentas

manuais para concretagem, martelete e serralheria para os trabalhos em bloco de concreto

reforçado e corte de madeira respectivamente.

Figura 2 Exposição de mãos e braços às vibrações no uso de martelete

Nas medições de Vibração deve-se usar Medidor-Analisador em 1/3 de oitavas do Tipo: 1

(maior exatidão nas medições) ou 2 e acelerometros axial ou Triaxial o tipo ICP para minimizar

efeitos do cabo. Para o estudo de caso foram utilizados em uma base magnética triaxial

montados nas manipula das ferramentas que usam braçadeiras de aço. Foram usados filtros

mecânicos para minimizar a ocorrência de sobrecarga no sistema de medição. Antes das

medições, os acelerometros foram calibrados usando um calibrador PCB 394M23; 9,84 m/s2;79,6 Hz, Tipo 1 (maior exatidão nas medições), com a função de fornecer nível de sinal

conhecido de vibrações antes e após as medições. Ambos os equipamentos foram calibrado

no INMETRO, conforme as boas praticas metrológicas recomenda.

Planilha do Excel – Prática com caso real – Obtenção dos aw eposteriormente comparação com as tabelas da ISO 2631. Pode-se aplicar oA(8) obtidos a partir destes mesmos aw.

<Relatórios e laudos padrão 3R Brasil Tecnologia Ambiental> Meio de transporte eMãos e Braços...




A.1) Motorista - Ônibus ano 2006 da Viação XXXX

Máquina / Meio de Transporte: Ônibus ano 2006.

Modelo / Tipo: veículo longo com dois eixos.Funcionamento: Motor a diesel.

Local: Pátio, Av. XXXX Xavier e redondezas.

Cargo: Motorista (ver no PPRA outras funções pertencentes ao mesmo GHE).

Região Atingida: Corpo Inteiro (ISO 2631).

Faixa de Freqüência: 0,63 Hz a 80 Hz.

Medições: na direção z e x no bamco do motorista.

Aceleração Global (máxima eixo Z) Aw (a(lin)): 0,70 m/s2 (com ponderação).

Nota: Ver documento base do PPRA e Carteira de Trabalho.

EIXO Z (BANCO) – Piores casos

Motorista (veículo ano 2006) - Banco

Eixo Z – via deparalelepipedos

Media da Operação

Eixo Z - via deasfalto

Media da Operação

Hz m/s2 (W) m/s2 (W) m/s2 (W)1.0 -23.8 0.031153 0.0455511.3 -12.8 0.111045 0.0786141.6 -13.2 0.108143 0.1285292.0 -7.9 0.214042 0.114948

2.5 -8.1 0.248028 0.2451883.2 -8.0 0.319890 0.2818384.0 -12.1 0.240160 0.1550605.0 -15.7 0.170412 0.1385166.3 -16.3 0.161436 0.0847238.0 -14.6 0.192975 0.11762510.0 -10.3 0.301995 0.16788012.5 -8.5 0.339234 0.24859916.0 -9.2 0.266686 0.17218720.0 -10.2 0.196562 0.087801

25.0 -10.5 0.153109 0.06760831.5 -14.7 0.074473 0.04539440.0 -15.9 0.050408 0.02615250.0 -14.5 0.046291 0.03471463.0 -17.9 0.023686 0.03797580.0 -26.8 0.006053 0.004753

Nível Global 0.86 m/s2 (W) 0.62 m/s2 (W)

Média Ponderada 0,70 m/s2 (W)




Medição no banco e no encosto do Ônibus ano 2006.

EIXO X (ENCOSTO)

Motorista (veículo ano 2006) - Encosto

Eixo X – via deasfalto lis

Media da Operação

Hz m/s2 (W) m/s2 (W)1.0 -13.3 0.1043521.3 -15.6 0.080445

1.6 -13.0 0.1106622.0 -13.2 0.1162792.5 -15.0 0.1120733.2 -12.4 0.1927524.0 -16.5 0.1447105.0 -20.6 0.0969396.3 -22.8 0.0763848.0 -21.4 0.08820610.0 -19.6 0.10351412.5 -17.7 0.117625

16.0 -17.9 0.09794920.0 -22.2 0.04937425.0 -23.1 0.03589231.5 -22.7 0.029648




40.0 -21.7 0.02585250.0 -14.3 0.04737063.0 -13.9 0.037540

80.0 -22.2 0.010280Nível Global 0.42 m/s2 (W)

O nível de vibração ponderado médio no eixo Z (azw) para o pior caso é de 0,86 m/s2(w) . Ovalor foi calculado para vibração no eixo “Z” em ambiente para vias com paralelepípedo, nãoretratando a realidade para atividade contínua.

Portanto, para este caso foi estabelecido o valor para o pior caso a média ponderada com peso1 (um) para ambientes com paralelepípedo e 2 (dois) para asfalto liso. Portanto, o valorutilizado para análise é: 0,70 m/s2(w). Segundo tabela I de limite de exposição o valorencontrado para as medições está abaixo do limite de tolerância (TLV) para 9 horas em viaspouco asfaltadas.

Verificou-se através das diversas medições que a exposição à vibração nas pistas com asfaltoliso pode chegar a valores acima de 0,62 m/s2(w). Para estes exemplo não há superação dolimite de exposição para atividades contínuas acima de 10 horas, contudo, há superação dolimite de ação.

B.1) Operação com Martelete/Rompedor Pneumático (GHR – Grupo Homogêneo deResponsabilidade)

Máquina / Equipamento: Rompedor Pneumático.

Funcionamento: Ar-Comprimido.

Local: Canteiro de obra XXXX Sociedade Técnica em Engenharia S.A.

Empresa: XXXXX SERVIÇOS TÉCNICOS S.AColaborador: Severino Dias da Silva e Marcelo Silva Pereira. Devidamente treinados emoperação com a ferramenta.

Luva: Fabricante: Jobeluv Indústria e Comércio Ltda

CA: 8801

Região Atingida: Mão e Braços (Mão Direita ~ Esquerda). Faixa de Freqüência: 6,3 Hz a 1250 Hz.

Medições: na direção x , y e z

Aceleração Global A (a(w)): 17,3 m/s2 ponderado. Medição realizada na mão direita.

Registro em carteira: Operador de Maquina.

Nota: desmonte de rocha (pior caso). Ver documentos referentes à função na empresa.

Detalhe do ambiente da obra.




Detalhe da medição com acelerômetro na mão sobre a luva.

Direções de medição.

• Conhecimento/prática na utilização e posturas na utilização do equipamento. Deve-se realizar programa de postura através de laudos ergonômicos para o grupohomogêneo analisado.




Detalhe da verificação com calibrador e da medição no eixo “z” no pior caso do rompedor.

Operação com Rompedor Pneumático Eixo Z e X Eixo Z e X

Hz dB( ref. 1V) m/s2 m/s2 w

6.3 7.3 2.317395 1.684746

8.0 5.5 1.883649 1.644426

10.0 5.2 1.819701 1.730536

12.5 5.7 1.927525 1.84656916.0 9.1 2.851018 2.554512

20.0 24.9 17.579236 13.746963

25.0 19.5 9.440609 6.108074

31.5 14.2 5.128614 2.661751

40.0 17.2 7.244360 2.977432

50.0 18.8 8.709636 2.821922

63.0 23.2 14.454398 3.700326

80.0 23.0 14.125375 2.853326

100.023.4 14.791084 2.366573

125.0 22.2 12.882496 1.636077

160.0 20.2 10.232930 1.033526

200.0 18.6 8.511380 0.680059

250.0 18.3 8.222426 0.521302

315.0 17.8 7.762471 0.390452

400.0 17.8 7.762471 0.308946

500.0 17.5 7.498942 0.235467

630.0 17.3 7.328245 0.179542

800.018.6 8.511380 0.1583121000.0 20.0 10.000000 0.135000

1250.0 21.0 11.220185 0.100308

Freqüência mais elevada: 20 Hz / Nível Global: 46,3 m/s2 17,3 m/s2 (W)




O nível de vibração ponderado no eixo z e x (azx) mão direita na operação de corte é de 17,3m/s2. O valor foi calculado para vibração no eixo z,x e segundo tabela II e III apresenta riscoalto para trabalho contínuo com a ferramenta durante uma jornada de mais de 1:00 hora

contínua. Para o valor medido o tempo máximo de operação contínua com a ferramenta ligadae desligada no pior caso (operando rompendo rocha) para mãos e braços é em torno de 3 a 4horas devido às constantes paradas da ferramenta, sendo o limite de ação atingido quandocomputado 1:30 de trabalho com pausas.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os níveis de vibração medidos Aw ou (a(lw)) em m/s2 em rms foram obtidos durante a atividadesem prejuízo ou interferência na operação. Os valores de vibração encontrados para vibraçãono corpo humano (a(w)) superam os limites critérios para insalubridade em função do tempo deexposição de 3 a 4 horas de trabalho habitual. Se mantida a ferramenta operando sem desligá-la o tempo limite passa para menos de 1 hora de trabalho.

Para os níveis de vibração A (a(lin)

) em m/s2 rms, obtidos da vibração localizada em mãos ebraços, deve-se realizar treinamento específico para conhecimento da operação e suasmedidas de controle (EPC e EPI) para a garantia da saúde, por serem considerados altas pelocritério da Rio Tinto Exploration / ACGIH segundo da tabela III e II, respectivamente. Deve-serealizar, também, avaliações médicas anuais para a verificação dos possíveis sintomas quepodem estar relacionados ao trabalho, nexo causal.

Quando considerado os critérios da mesma norma para trabalho eficiente (LT ergonomia ~ LTinsalubridade/2) os valores encontrados para o pior caso para vibração no corpo humanoficaram acima do limite de ação quando realizadas atividades habituais e permanentes para operíodo acima de 1:30 hora diária, levando em consideração a utilização no pior caso em 50%do período.

Devem ser implementadas cintas especiais para fixação/melhora da postura durante asoperações com a ferramenta.

Para todas as atividades com ferramentas ou equipamentos manuais deve-se realizar laudoergonômico com um programa de treinamento de posturas e apunhaduras dentre outrasmedidas de controles como sugerido neste relatório de controle da saúde dos colaboradores:

• Recomenda-se em operações contínuas com a ferramenta na atividade de desmontede rochas durante períodos superiores a 3 hora, o rodízio entre operadores compausas de 10 minutos; Para outras atividades deve-se estabelecer exposição nãomaior que 4 horas.

• Estabelecer critérios de projeto/aquisição de ferramentas que atendam às exigências

ergonômicas e diminuam ao mínimo a vibração, observados antes da compra oufabricação dos novos equipamentos e mobiliário para a empresa;

• Implementar luvas isoladoras/absorvedor de vibração (ref. LUVA: JOBE LUV);

• Sempre que possível, máquinas ou equipamentos, ou sistemas de trabalhoalternativos, deverão ser utilizados na execução de tarefas repetitivas, complicadas oupesadas;

• Devem haver procedimentos documentados para a revisão, avaliação e manutençãodos controles de engenharia;

• Deve-se realizar contagem com cronômetro para registrar o tempo médio de operação

contínua com o rompedor pneumático, relacionando os períodos de funcionamento epausa da ferramenta, para completar este programa.




• O programa de treinamento envolvendo o manuseio de materiais/efeitos da vibraçãodeverá incluir elementos que incentivem os operadores a manterem-se em forma esaudáveis (manter o peso baixo), adotar uma boa postura, pensar antes de levantarqualquer objeto, usar as técnicas corretas para levantamento de peso e dividir com

outros ou utilizar um equipamento para levantar um peso maior sempre que possível.

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Rio de Janeiro, 06 de Outubro de 2009

Boa sorte!!!

Rogério Dias RegazziEngenheiro de Segurança do Trabalho

CREA 94-1-1065-4 / 138481/D (nova carteira)

3r curso vibracao no corpo humano calculos e casos

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