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1 (por Rogério Dias Regazzi) Todos os direitos reservados ao autor e as referências.

APRESENTAÇÃO: EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO E TRANSDUTORES

INSTRUTOR

Rogério Dias Regazzi M.Sc e Engenheiro de Segurança do Trabalho

Diretor 3R Brasil Tecnologia Ambiental Diretor Isegnet.com.br e inovando no isegnet

ASSUNTO: DIVULGAÇÃO PARA A SOSCIEDADE ATRAVÉS DO PORTAL

WWW.ISEGNET.COM.BR E INOVANDO NO ISEGNET

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES – CURSO VCH – PARCERIA 3R BRASIL

Prefácio do Autor:

Nossa intenção através do Portal Isegnet é passar para a sociedade a informação e o conhecimento provocando a

discussão sobre os assuntos. Decidimos como há 10 anos pelo portal, montar um curso sem ônus totalmente

aberto e esclarecedor. Evitando o tecnicismo, dificuldades de linguagem e outros interesses que tomam o

conhecimento uma ferramenta de segregação. Queremos que o Legislador, os profissionais que trabalham com a

questão ocupacional ambiental e toda a sociedade tenham um material de suporte confiável, uma referência para

procedimentos, metodologias e normalização. Devemos apenas lembrar que as questões de vibração no corpo

humano são complexas e demandam de treinamento e práticas especificas para que as avaliações e medições em

campo sejam reprodutivas e confiáveis. Portanto decidimos abordar de forma direta o assunto e alertar a

sociedade das questões relacionadas ao treinamento, as práticas e a falta de especialização para as questões de

vibração, muitas vezes esquecidas pelos fornecedores importadores dos equipamentos de medição que sugerem

muitas vezes equipamentos desatualizados e ineficazes aumentando o problema. Para medir vibração deve-se ter

em mente as características do objeto de medição que possui uma assinatura facilmente identificada após alguns

minutos de medição e, portanto, fundamental para a avaliação correta do que se está medindo; tais equipamentos

devem ter no mínimo a possibilidade de mostrar o gráfico de freqüências em terças de oitavas em tempo real, e

isto estaremos vendo neste curso que preparei para vocês.

Obrigado e boa sorte!

M.Sc, Eng. Rogério Dias Regazzi

CEO-Diretor 3R Brasil Tecnologia Ambiental Metrologias, Engenheiro de Segurança do Trabalho e Engo Mecânico

CREA 94-1-1065-4 / 138481/D (nova carteira) Diretor www.isegnet.com.br e inovando no isegnet

55 21 – 8272-8534 / 9999-6852 [email protected] & [email protected]


Apresentação:

A percepção da vibração pelo corpo humano e seus efeitos no conforto, nas atividades ocupacionais e na saúde, são dependentes da distribuição da vibração pelo corpo, determinada pela postura e pela vibração na(s) interface(s) entre o corpo e o ambiente. Quando uma pessoa está sentada, a exposição à vibração pode ser determinada pela aceleração r.m.s. obtida em uma interface, posicionada entre o corpo e o assento ou pela determinação da transmissibilidade deste assento (comparação da aceleração no assento e na base do mesmo). Tendo como referencia o Decreto-Lei no46/2006 [1], o qual indica que nas atividades susceptíveis de apresentar riscos de exposição a vibrações mecânicas, o empregador deve avaliar e, se necessário medir os níveis de vibrações a que os seus trabalhadores estão expostos, assim como, tomar medidas quando os valores de exposição (A8) se encontrem superiores aos valores de ação e limite de exposição admissíveis. Assim, torna-se importante efetuar a medição da vibração, de modo a determinar o nível de exposição a que cada trabalhador esta sujeito.

Um dos métodos mais usados para determinação da transmissibilidade, por exemplo, é o parâmetro SEAT (Seat Effective Amplitude Transmissibility) que possibilita avaliar a eficiência da isolação de um assento (Griffin, 1990). Um SEAT de 100% indica que não existe melhoramento ou degradação no desconforto produzido pelo assento; se o valor do SEAT é maior do que 100%, o desconforto causado pela vibração é aumentado pelo assento e se o SEAT é menor do que 100% indica que o assento isolou parte da vibração. Outro método utilizado para determinar a transmissibilidade é a obtenção da resposta em freqüência do assento H(w).

As edições da norma ISO 2631 apresentam curvas limites (para conforto, saúde e fadiga), de aceleração máxima recomendadas para cada tempo de exposição: de um minuto a doze horas De acordo com as normas ISO 2631-1 (2007) e BS 6841 (1987) VDVs suficientemente altos podem causar severo desconforto, dores e ferimentos. As normas salientam que vibrações que produzem VDVs na região de 15 m/s1,75, usualmente causam severo desconforto. É imprescindível o uso de analisadores de freqüência de dois canais para a realização destas medições. 1. EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO E TRANSDUTORES

O progresso no campo dos microprocessadores tornou possível a digitalização de sinais, o que antes era processado de forma analógica. As técnicas foram estabelecidas através do uso de sensores de deslocamentos baseados na interferometria a laser, fato que proporciona alta confiabilidade e baixo custo, e que são capazes de medições de vibrações sem contato, até de freqüências muito baixas. Os avanços da inteligência artificial, tal como aqueles aplicados nos sistemas dedicados, encontram aplicações na forma integrada e simultânea do uso de informações provenientes de diferentes sensores (vibrações, temperatura, pressão, carga, etc); desta forma a operação de uma máquina pode ser continuamente corrigida ou paralisada imediatamente no caso de uma anomalia séria, antes de seu


colapso; quando focado o campo da manutenção preditiva, transcendendo para a proativa. Os transdutores de vibração são os elementos que dentro da cadeia de medição são os responsáveis em relacionar a vibração mecânica com a resposta elétrica. São utilizados principalmente nas áreas de manutenção preventiva e análise de estruturas mecânicas. Como exemplos pode-se destacar a manutenção de turbinas de avião, motores elétricos, bombas, compressores, vibrações em tubulações, ensaios mecânicos, teste de embalagens, vibração transmitida ao corpo humano (saúde), entre outros. Com referência ao julgamento subjetivo da intensidade vibratória, parece que o tempo de integração para a percepção de vibração humana diminui de 2 a 0,8s, sobre a banda de freqüência de 2 a 90 Hz. Nos equipamentos em que a posição de trabalho do operador seja sentado, temos como superfícies de apoio as nadegas, sendo que o sensor de medição (acelerômetro axial ou triaxial), ficara localizado entre o assento e as nadegas do trabalhador. Quando os equipamentos são operados na posição de pé, a superfície de apoio do trabalhador são os pés, assim o sensor de medição, ficara localizado entre o pavimento / superfície da maquina e um dos pés. 2. UNIDADES DE MEDIDA DE MEDIDA

A quantidade primária usada para descrever a intensidade de um ambiente vibratório, independente do tipo de transdutor ou “pick-up” usado nas medições reais, deverá ser a aceleração. A aceleração deveria normalmente ser expressa em metros por segundo ao quadrado (m/s2) Em trabalho fisiológico costuma-se frequentemente expressar aceleração em unidades 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 de trabalho experimental à disposição, desde que, quando for feita referência aos limites dados nesta Norma Internacional, o valor normal internacional de gn seja usado para conversão a valores de aceleração expressos em metros por segundo quadrado. A grandeza de uma vibração, isto é, a aceleração (ou, se mencionados, a velocidade ou deslocamento), deveria ser expressa como um valor médio quadrático - RMS (valor eficaz = raiz quadrada da média dos quadrados). Quando os 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 valor eficaz) da função tempo deve ser determinado ou calculado: os limites dados nesta Norma Internacional deveriam ser considerados muito experimentais no caso de vibrações, tendo altos valores de pico (isto é, superiores a 3; veja abaixo).


Os parâmetros de vibração são universalmente mensuráveis em unidades métricas, de acordo com as normas ISO. A constante gravitacional “g” ainda é largamente usada para designar os níveis de aceleração, embora esteja fora do sistema ISO de unidades correntes. Felizmente, porém, um fator de quase 10 (9,81), relaciona as duas unidades, de modo a simplificar a conversão mental com uma tolerância de 2%. Normalmente apresenta-se a freqüência numa escala logarítmica. Isto tem o efeito de ampliar as freqüências menores e comprimir as freqüências mais altas na escala, resultando assim uma mesma exatidão percentual em toda a largura da escala e mantendo suas proporções a um nível razoável. As escalas logarítmicas também são usadas para traçar amplitudes de vibração; o que permite que uma escala de decibéis seja usada como auxiliar na comparação de níveis. Um decibel (dB) é o coeficiente de um nível qualquer em relação a um nível de referência, e por isso não tem dimensões. Porém para se determinar os níveis absolutos de vibração, deve ser estipulado o nível de referência conforme norma ISO 1683 (10-6). Podemos, por exemplo, dizer que um nível de vibração é 10 dB maior do que um outro, sem maiores explicações. Porém, se dissermos que um nível de vibração é de 85 dB, teremos que compará-lo a um nível de referência.

( ) dB a a log 20 La o=

onde La = nível de aceleração em dB (escala logarítmica)

a = aceleração medida em m/s2

ao = nível de referênca zero = 1 x 10 -6

m/s2

A aceleração, nas Normas ISO, tanto é dada em m/s2 como dB (decibel). Os valores medidos em dB, também poderão ser convertidos como: aceleração em m/s2 e velocidade em m/s, conforme as equações a seguir: Valores da aceleração :

( ){ } 2sm 20 120 - La antilog a ==

onde: a = aceleração a ser calculada a partir da medição em dB

Valores da Velocidade:

( )dB V V log 20 Lv o=

onde: dB sm 10 x 1 V-9

o ==

( ){ } sm 20 180 - Lv antilog V ==

Lv = níveis em dB V = velocidade em m/s


3. RECOMENDAÇÕES PARA EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO

É recomendado que a Publicação IEC 184 seja usada para especificar os transdutores de vibração e a Publicação IEC 222, para especificar o equipamento auxiliar, incluindo amplificadores, equipamento seletor de freqüência e sistema condutor. A ISO 8041 refere-se ao tipo que pode ser 1 ou 2, aos filtros em 1/3 de oitavas e a verificação da cadeia de medição e sua rastreabilidade.

Podemos afirmar que com o uso de dosímetro de vibração sem os gráficos de análise em 1/3 de oitavas não se sabe o que se vai encotrar. E, estes são normalmente apresentados pelos fornecedores e vendedores no Brasil, não no exterior, como a solução para a avaliação de vibração no corpo humano, o que vem acarretando um prejuízo ao trabalhador, as empresas e a sociedade, pois vibração não é receita de bolo. Países como Portugal, por exemplo, exige a capacitação dos profissionais que avaliam ruído e vibração ocupacional e ambiental. Estes pontos e referências normativas quando não informados pelos fornecedores caracterizam uma irresponsabilidade, pois sabem dos problemas e os intempéries da não aplicação da análise gráfica por freqüência que permite verificar os erros e descartar medições. Da mesma forma que o Legislador exigiu a impressão do histórico do dosímetro de ruído, deveria exigir o gráfico em 1/3 de oitavas da avaliação de vibração no corpo humano, pois os equipamentos apresentam uma assinatura bem definida após um tempo de medição.

Análise de vibração de banda larga ou aleatória. Na medição de vibração aleatória ou distribuída, da qual a análise de banda estreita não excedendo um terço de oitava, é o método apropriado de descrição, os filtros de banda de um terço de oitava usados em qualquer rede analítica ou de gravação estarão de acordo com a Publicação IEC 225. A amplitude de freqüência dada na Publicação IEC 225 deve, consequentemente, ser extrapolada para freqüências mais baixas correspondentes. Para algumas aplicações será apropriado equipar a aparelhagem eletrônica de medida de vibração com filtro de freqüência em 1/3 de oitavas com integração (aleq), definida como correspondente aos limites para vibração vertical (az) e horizontal (ax e ay) dados, respectivamente, no parágrafo 4, tabelas 1 e 2 e figuras 2a e 3a (ver a Nota 2 de 4.2.4) da ISO 2631. Uma rede assim definida não se desviará de ± 1 dB dos valores recomendados, para mais de duas freqüências fixas; 6.3 Hz e 31,5 Hz para medições az e 1,25 Hz para medições az e ay. Tempo de exposição A Norma 2631 inclui um procedimento de computação (veja o parágrafo 4.4) para avaliar exposição diária efetiva à vibração. Isto é feito levando-se em consideração,


o quanto for possível, as variações na intensidade de vibração e qualquer intermitência ou interrupção de exposição à vibração, que possa ocorrer durante o período. Sempre que forem feitas medições de exposição humana à vibração, que varie em intensidade ou que for descontínua, o registro do tempo desta exposição deverá ser anotado em detalhe. A utilização de equipamentos integradores que fornecem a média ponderada no tempo da aceleração por 1/3 de oitavas a leq, permite a medição direta da exposição e a identificação das freqüências mais elevadas para implementação de medidas de controle individuais ou coletivas ou de engenharia. Pontos a Lembrar!

� A insalubridade por exposição às vibrações acima dos limites de tolerância (LT) é considerada de grau médio, cabendo ao trabalhador o adicional de 20 % sobre o salário mínimo legal vigente no país.

� Torna-se bastante complicada a interpretação da NR 15 quanto à descaracterização da insalubridade aos trabalhadores expostos às vibrações acima do LT, na medida em que não são aplicáveis medidas de ordem coletiva ou individual que atenuem a exposição dentro níveis aceitáveis definidos pelos documentos técnicos e legais.

� Baseado no aspecto citado acima, existindo uma exposição às vibrações acima do LT, medidas de ordem administrativas devem ser adotadas, como por exemplo, a redução da jornada de trabalho e/ou revezamentos dos trabalhadores de modo a diminuir o tempo de exposição.

� Destaca-se, que para a eliminação da insalubridade por vibrações se faz necessário obrigatoriamente, a avaliação quantitativa do nível de exposição segundo critérios definidos pelas Normas ISO, para as quais foram estabelecidos limites de tolerância.

� No Passado: Embora as vibrações devam ser quantificáveis os juízes do TRT, tem admitido, baseado no princípio da economia processual, o critério qualitativo, isto é sem necessidade de avaliação ambiental quanto ficar constatado a existência de outro agente insalubre de mesmo grau de insalubridade ou maior. No caso das vibrações elas estão sendo acompanhadas pelo ruído, caso seja caracterizada a insalubridade pelo ruído, dispensa-se a avaliação quantitativa das vibrações.

� No Passado: O exemplo acima se torna claro na medida em que se sabe que os adicionais de insalubridade não são acumulativos e será aplicável, sempre, aquele que for de maior valor monetário.

4. VIBRAÇÕES TRANSMITIDAS AO SISTEMA MÃO-BRAÇO (Diretivas Européias) 4.1. Avaliação da exposição: A avaliação do nível de exposição às vibrações transmitidas ao sistema mão-braço baseia-se no cálculo do valor da exposição diária normalizada num período de referência de 8horas, A (8) expressa como raiz quadrada da soma dos quadrados (valor total) dos valores eficazes da aceleração ponderada em frequência, determinados segundo as coordenadas ortogonais a hwx, a hwy, a hwz, tal como definido nos capítulos 4 e 5 e no anexo A da norma ISO 5349-1 (2001). A avaliação do nível de exposição pode ser efectuada através de uma estimativa baseada nas informações relativas ao nível de emissão dos equipamentos de trabalho utilizados fornecidas pelos fabricantes destes (aplicado com restrições para projeto e identificação do risco) e da observação das práticas de trabalho específicas, ou por medição para a comprovação através de avaliação quantitativa.


4.2. Medição: Quando se procede à medição nos termos do n.o 1 do artigo 4.o (Diretiva Européia): a) Os métodos utilizados podem incluir a amostragem, que deverá ser representativa da exposição pessoal do trabalhador às vibrações mecânicas em questão; os métodos e aparelhos utilizados devem ser adaptados às características próprias das vibrações mecânicas a medir, ao ambiente circundante e às características do aparelho de medida, em conformidade com a norma ISO 5349-2 (2001); b) No caso de aparelhos que devam ser seguros com ambas as mãos, as medições serão efetuada em cada mão. A exposição é determinada por referência ao valor mais elevado; serão igualmente fornecidas informações sobre a outra mão. 4.3. Interferências: O disposto no n.o 4, alínea d), do artigo 4.o aplica-se em especial no caso de as vibrações mecânicas interferirem com a manipulação correta dos comandos ou com a leitura dos aparelhos indicadores. 4.4. Riscos indiretos O disposto no n.o 4, alínea d), do artigo 4.o, aplica-se em especial no caso de as vibrações mecânicas interferirem com a estabilidade das estruturas ou com o bom estado e a segurança dos elementos de ligação. 4.5. Equipamentos de proteção individual Os equipamentos de proteção individual contra as vibrações transmitidas ao sistema mão-braço podem contribuir para o programa de medidas referido no n.o 2 do artigo 5.o (Diretiva Européia). 5. VIBRAÇÕES TRANSMITIDAS A TODO O ORGANISMO (Corpo Inteiro) (Diretivas Européias) Veículos aéreos, terrestres e aquáticos, bem como maquinarias (da indústria ou agricultura) expõem o homem à vibração mecânica, interferindo no seu conforto, na eficiência do seu trabalho e, em algumas situações, na saúde e segurança. No Brasil faz-se apenas referência aos limites de saúde e segurança como o anexo 8 da NR-15. Os limites referenciados na ISO 2631 são fornecidos para uso de acordo com os três critérios geralmente reconhecíveis de preservação do conforto, eficiência de trabalho e segurança ou saúde. Os limites estabelecidos segundo tais critérios são denominados, respectivamente, nesta Norma Internacional como: “nível de


conforto reduzido”, “nível de eficiência reduzida (fadiga) / proficiência”, “limite de exposição”. Há, basicamente, três tipos de exposição humana à vibração:

a) Vibrações transmitidas simultaneamente à superfície total do corpo e/ou a partes substanciais dele. Isto acontece quando o corpo está imerso em um meio vibratório. Há circunstâncias em que isto é de interesse prático, por exemplo, quando ruídos de alta intensidade no ar ou na água excitam vibrações no corpo.

b) Vibrações transmitidas ao corpo como um todo através de superfícies de

sustentação, como os pés de um homem em pé, ou as nádegas de um homem sentado, ou a área de sustentação de um homem recostado. Este tipo de vibração é comum em veículos, em construções em movimento vibratório e nas proximidades de maquinário de trabalho.

c) Vibrações aplicadas a partes específicas do corpo, como cabeça e membros.

Exemplos destas vibrações ocorrem por meio de cabos, pedais ou suportes de cabeça, ou por grande variedade de ferramentas e instrumentos manuais.

É também possível reconhecer condições em que o incômodo da vibração indireta seja causado pela vibração de objetos externos (como um painel de instrumentos). Esta Norma Internacional aplica-se principalmente à circunstância b, particularmente onde a vibração é aplicada através da principal superfície de sustentação do homem sentado ou em pé. No caso de vibrações aplicadas diretamente a indivíduo recostado ou em repouso, há dados insuficientes para fazer-se recomendação segura; isto é particularmente verdadeiro em relação à vibração transmitida diretamente à cabeça, onde a tolerância em geral é reduzida. A tolerância pode também ser reduzida quando coexistem as condições b e c. Eventualmente, entretanto, os limites para um homem sentado ou em pé podem também ser usados para o indivíduo recostado ou em repouso. Deve-se ponderar que surgirá circunstância em que a aplicação rigorosa desse limite será inapropriada. 5.1. Avaliação da exposição A avaliação do nível de exposição às vibrações baseia-se no cálculo da exposição diária A (8) expressa como aceleração contínua equivalente para um período de 8 horas, calculada como o mais elevado dos valores eficazes, ou o mais elevado dos valores de dose de vibração (VDV) das acelerações ponderadas em freqüência determinadas segundo os três eixos ortogonais ( wx, wy, e wz ) , para um trabalhador sentado ou em pé), de acordo com os capítulos 5, 6 e 7, com o anexo A e com o anexo B da norma ISO 2631-1 (1997). Nesta Norma Internacional, limites separados estão especificados conforme a vibração esteja na direção (anatomicamente) longitudinal (az) ou plano transverso (ax ou ay).


A avaliação do nível de exposição pode ser efetuada através de uma estimativa baseada nas informações relativas ao nível de emissão dos equipamentos de trabalho utilizados fornecidas pelos fabricantes (aplicado com restrições para projeto e identificação do risco) e da observação das práticas de trabalho específicas, ou por medição. Os Estados-Membros têm a faculdade de, no que se refere à navegação marítima, considerar apenas as vibrações de freqüência superior a 1 Hz. 5.2. Medição Quando se procede à medição nos termos do n.o 1 do artigo 4.o, os métodos utilizados podem incluir a amostragem, que deverá ser representativa da exposição pessoal do trabalhador às vibrações mecânicas em questão. Os métodos utilizados devem ser adaptados às características próprias das vibrações mecânicas a medir, ao ambiente circundante e às características do aparelho de medida. 5.3. Interferências O disposto no n.o 4, alínea d), do artigo 4.o, aplica-se em especial no caso de as vibrações mecânicas interferirem com a manipulação correta dos comandos ou com a leitura dos aparelhos indicadores. 5.4. Riscos indiretos O disposto no n.o 4, alínea d), do artigo 4.o, aplica-se em especial no caso de as vibrações mecânicas interferirem com a estabilidade das estruturas ou com o bom estado e a segurança dos elementos de ligação. 5.5. Extensão da exposição O disposto no n.o 4, alínea g), do artigo 4.o, aplica-se em especial quando, dada a natureza da atividade, o trabalhador beneficia de instalações de repouso supervisadas pela entidade empregadora; salvo em caso de força maior, as vibrações transmitidas a todo o organismo nessas instalações devem ser reduzidas para um nível compatível com o seu objetivo e condições de utilização. 5.6. Curvas de ponderação Na avaliação prática de qualquer vibração, cuja descrição física pode ser dada em termos destes fatores, três critérios humanos principais podem ser distinguidos. São eles: a) A preservação da eficiência de trabalho (“Nível de eficiência reduzido (fadiga)”); b) A preservação da saúde ou segurança (“Limite de exposição”) ; C) A preservação do conforto (“nível de conforto reduzido”).


Cada um desses limites é definido graficamente para a direção longitudinal (az) - (figuras 2a e 2b) e direções transversas (ax , ay) - (figuras 3a e 3b). Para obter os valores limites a partir da curva de fadiga / trabalho eficiente:

• Limites de exposição: multiplicar os valores de aceleração por 2 (2dB maior); • Nível de conforto reduzido: dividir aceleração por 3,15 (10 dB menor).

Limite de Exposição (saúde ou segurança) ou LT: O limite de exposição em função da freqüência e tempo de exposição é, de modo geral, calculado para eficiência reduzido (a fadiga), contudo os níveis correspondentes para insalubridade são multiplicados por 2 (6 dB mais alto). Em outras palavras, o nível máximo de exposição seguro é determinado – para qualquer condição de freqüência, duração e direção – dobrando-se os valores estabelecidos na norma para o critério de nível de eficiência reduzida (fadiga) - (ver as Figuras 2a, 2b e 3a, 3b e Tabelas 1 e 2). Exceder o limite de exposição não é recomendável sem justificativa especial e precauções. NOTAS IMPORTANTES: 5.6.1- O limite de exposição recomendado, foi estabelecido em aproximadamente metade do nível considerado como limiar de dor (ou limite de tolerância voluntária) para indivíduos saudáveis, sobre um assento em vibração. (Tais níveis de limite têm sido analisados, em pesquisas de laboratório, para indivíduos do sexo masculino). 5.6.2 - Em determinadas freqüências, tanto acima como abaixo da banda de sensibilidade máxima, os níveis de aceleração permitidos para curtos tempos de exposição, de acordo com o limite de exposição e o nível de eficiência reduzido (fadiga), excedem 7m/s2, sendo equivalente ao valor máximo de aproximadamente 10m/s2 ou aproximadamente 1 g para vibração senoidal. Tal vibração na direção vertical pode fazer com que o sujeito levante de seu assento ou plataforma, a não ser que seja contido de maneira eficaz. É improvável que constitua um problema real devido a freqüência de ocorrência, todavia, em freqüências superiores a 20 Hz, o deslocamento relativamente pequeno, mesmo a altos níveis de aceleração, pode ser tal que cause complicações aos tecidos do corpo.


TABELA 3 da ISO 2631 - Fatores de avaliação relativos à banda de freqüência de sensibilidade (*) de aceleração máxima para as curvas de respostas das figuras 2a e 3a.

Fator de ponderação Freqüência [Hz]

(freqüência central de banda

de um terço de oitava) Vibrações longitudinais (Figura 2a) Vibrações Transversais (Figura 3a)

1.0 0.50 = - 6 dB 1.00 = 0 dB

1,25 0,56 = - 5 dB 1,00 = 0 dB

1.6 0,63 = - 4 dB 1,0 = 0 dB

2,0 0,71 = - 3 dB 1,0 = 0 dB

2,5 0,60 = - 2 dB 0,80 = - 2 dB

3.15 0.90 = -1 dB 0.63 = - 4 dB

4,0 1,00 = 0 dB 0,5 = - 6 dB

5.0 1,00 = 0 dB 0,4 = - 8 dB

6,3 1.00 = 0 dB 0,315 = - l0 dB

8.0 1,00 = 0 dB 0,25 = - 12 dB

10,0 0,80 = - 2 dB 0,2 = - l4 dB

12,5 0.63 = - 4 dB 0,16 = - 16 dB

16,0 0.50 = - 6 dB 0,125 = - l8 dB

20,0 0,40 = - 8 dB 0,1 = - 20 dB

25,0 0,315 = - 10 dB 0.08 = - 22 dB

31,5 0,25 = - 12 dB 0.063 = - 24 dB

40.0 0.20 = - 14 dB 0.05 = - 26 dB

50,0 0,16 = - 16 dB 0,04 = - 8 dB

63.0 0.125 = - 18 dB 0,0315 = - 30 dB

80.0 0.10 = - 20 dB 0,025 = - 32 dB

(*) 4 a 8 Hz no caso de vibração ±az

1a 2 Hz no caso de vibração ±ay ou ±ax

Em casos em que a exposição à vibração, seja ela contínua por mais de 24 h, os limites especificados nesta Norma Internacional devem ser considerados aplicáveis a cada período de 24 h ou à parte remanescente disso; em outras palavras, ao computar-se um tempo de exposição total equivalente, o período sobre o qual a exposição individual será integrada está limitado a 24 h. 6. RECOMENDAÇÕES ADICIONAIS

A colocação dos acelerômetros precisa ser bem pensada, por duas razões:

a) Observe com cuidado a direção da vibração que você quer medir, e como ela está sendo transmitida ao indivíduo;

b) O acelerômetro deve ser rigidamente fixado ao elemento vibrante. O melhor é aparafusá-lo, mas, em vibrações verticais, por exemplo piso vibrante é possível fixá-lo com adesivo (cera, por exemplo). O importante é garantir uma boa adesão.

Algumas freqüências naturais do corpo humano:

a) Vibrações longitudinais (direção z, coluna):

• corpo se comporta como uma massa unitária ate 2 Hz;


• Em um ser humano sentado, a 1a. Freqüência natural está entre 4 e 6 Hz;

• Para um homem em pé, a 1o ressonância ocorre entre 5 e 12 Hz;

• A ressonância da cabeça ocorre entre 20 e 30 Hz.

b) Vibrações transversais (direções x e y)

• Há uma grande diferença entre vibração transversa e longitudinal.

• Todas as freqüências de ressonância estão entre 1 e 3 Hz;

c) Vibração braço-mão.

• Com uma ferramenta adequada, operando a 30/40 Hz, a amplitude de vibração diminui de 35% a 65% da palma para as costas da mão;

• A maior atenuação ocorre na junta do ombro.

Devem ser seguidos alguns aspectos importantes no preparo da avaliação, são eles:

a) É conveniente realizar uma verificação com calibradores manuais com nível de 9,81 m/s2 e 100 Hz antes e depois das medições realizadas, para checagem da integridade do equipamento utilizado.

b) Se a vibração se mantiver contínua, pelo menos 1 minuto, podemos fazer a medição off-line usando um analisador de largura de banda de 1250 Hz. A teoria utilizada na elaboração das Normas pressupõe que o corpo


humano é um sistema mecânico linear passivo. Esta idealização só é válido para amplitudes de vibração reduzidas e de baixas freqüência.

c) Os dados constantes das Normas pressupõem também que se está lidando com efeitos de vibração sobre indivíduos de boa saúde.

d) Temos que considerar que a norma estabelece critérios gerais de avaliação, quer dizer, nos fornece os limites mínimos para que a partir destes sejam elaborados critérios específicos através de pesquisas e experiências fundamentadas.

e) Segundo a NR-15, norma regulamentadora do Ministério do Trabalho, as atividades onde o trabalhador fica exposto a vibrações que superam os limites estipulados pelas normas ISO 2631 e ISO 5349 são classificadas como insalubres de grau médio.

Método para a medida e a avaliação da transmissibilidade da vibração das luvas na palma da mão com EPI’s para atenuação da vibração. Verifica-se a presença do operador com analisador de freqüência que analisa também a veracidade dos dados de medição devido a ruído triboelétrico, loop de terra, colisão com a carcaça do acelerômetro, desconexão do cabo dentre outros problemas de medição.

Detalhe desta medição: ausência de luvas e flexão do cabo


Testing Gloves Using ISO 10819/ANSI S3.40 (ErgoAir® AntiVib®)

Atividades com maior risco de exposição à vibração

Examples of occupational vibration exposure Industry Type of Vibration Common Source of Vibration

Agriculture Whole body Tractors Boiler making Hand-arm Pneumatic tools Construction Whole body

Hand-arm

Heavy equipment vehicles

Pneumatic tools, Jackhammers Diamond cutting Hand-arm Vibrating hand tools Forestry Whole body

Hand-arm

Tractors

Chain saws Foundries Hand-arm Vibrating cleavers Furniture manufacture Hand-arm Pneumatic chisels Iron and steel Hand-arm Vibrating hand tools Lumber Hand-arm Chain saws Machine tools Hand-arm Vibrating hand tools Mining Whole body

Hand-arm

Vehicle operation

Rock drills Rivetting Hand-arm Hand tools Rubber Hand-arm Pneumatic stripping tools Sheet Metal Hand-arm Stamping Equipment Shipyards Hand-arm Pneumatic hand tools Shoe-making Hand-arm Pounding machine Stone dressing Hand-arm Pneumatic hand tools Textile Hand-arm Sewing machines, Looms Transportation Whole body Vehicles


7. CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES LEGAIS, TÉCNICAS E NORMATIVAS Gráfico: Análise segundo a ISO 2631 RCB para assentos projetados segundo a NIOSH A análise de RCB - based reduced comfort boundary que é realizada em 1/3 de oitavas, como já havíamos mencionado a sua importância, permitiu mensurar os ganhos quando utilizadas as recomendações de projeto da NIOSH para assentos. Verifica-se no gráfico que durante a operação do veículo sem carregamento com assento que segue as recomendações da NIOSH, há um aumento no tempo permitido para o operador do veículo devido as alterações nas freqüências de 4 a 8 Hertz.

Durante a operação com o veículo totalmente carregado, a análise de RCB mostrou pouca diferença no tempo permissível de exposição entre ambos os assentos. A freqüência natural do veículo diminui para a operação “totalmente carregado” como provado pela equação, ω = raiz(k /m) onde, o ω é a freqüência natural, k é a constante da mola, e m é a massa. A espuma ou pneus com ar devidamente calibrados fornecem um amortecimento e uma atenuação melhor quando a massa do veículo é aumentada com carvão. O desempenho do assento passa a ser secundário. A análise aceleração-baseada RCB parece inadequada para percepções correlacionadas ao desconforto do operador. As percepções de desconforto dos operadores de veículo carregados, neste caso, se devem a sensação da energia transmitida ao seu corpo através do assento e do assoalho do veículo. Então se pode concluir que a análise em freqüência da energia transmitida (Power analysis), proporciona uma melhor forma para correlacionar a percepção a vibração do operador e, portanto, o grau de incômodo, em detrimento do nível de aceleração


proposto pelo método RCB ISO 2631. No Brasil só tratamos dos níveis para exposição insalubre. Destacamos esta analise para familiarizar os especialistas, engenheiros e médico do trabalho para a questão da vibração, É muito importante saber o que se está fazendo e o porquê. Recomendamos uma capacitação nesta área que valorize o processo de medição que deve ser realizado com medidor analisador de freqüência, com recursos de ponderação por terças de oitavas. Cada sistema mecânico possui uma assinatura por freqüência característica e que se forma após 5 a 10 minutos de operação, utilizando a função Leq por freqüência, isto é, a media por terças de oitavas. Caso a assinatura se altere demasiadamente, privilegiando outras freqüências, algo pode estar acontecendo de errado, por exemplo, o simples toque da caixa do acelerômetro (sensor/transdutor de vibração) causa o descarte da medição. E, isso ocorre todo o tempo, seja em ferramentas manuais seja no movimento do corpo colidindo com o cabo ou afrouxando sua conexão. Portanto a medição tem que ser acompanhada pelo operador que deve procurar o pior caso e fazer suas análises para a jornada, projetando esta avaliação para o período de funcionamento. Se utilizarmos o pior caso estamos sempre afirmando que a exposição será menor que o valor encontrado. Neutralizando este valor com medidas de controle, neutraliza-se toda a atividade. Só devemos usar os dosímetros de vibração como medida de controle nos casos onde após aplicar as medidas de engenharia, EPI e controle de tempo, verifica-se se para toda a jornada se o valor é menor que o calculado para o pior caso. Este estudo pode ser também realizado com dosímetro de ruído usando os Ln, isto é, os níveis pressão sonoro estatístico que informaram quanto tempo da operação o ruído está acima do valor que sabemos que a máquina ou o equipamento está ligado, sendo este último mais conservativo e importante para as medidas de proteção coletiva em função do tempo de exposição. Podemos afirmar que com o uso de dosímetro de vibração sem os gráficos de análise em 1/3 de oitavas não se sabe a cor da bola. E, estes são normalmente apresentados pelos fornecedores e vendedores no Brasil, não no exterior, como a solução para a avaliação de vibração no corpo humano, o que vem acarretando um prejuízo ao trabalhador, as empresas e a sociedade, pois vibração não é receita de bolo. Países como Portugal, por exemplo, exige a capacitação dos profissionais que avaliam ruído e vibração ocupacional e ambiental. Este dado quando não informados pelos fornecedores caracterizam uma irresponsabilidade, pois sabem dos problemas e os intempéries da não utilização de análise de freqüência que permite verificar os erros e impugnar medições. Da mesma forma que o Legislador exigiu a impressão do histórico do dosímetro de ruído, deveria exigir o gráfico em 1/3 de oitavas da avaliação de vibração no corpo humano, pois os equipamentos apresentam uma assinatura bem definida após um tempo de medição.


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Medição no eixo Z

ponderada

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ponderado)

Frequencia (Hz) x Aceleração Ponderada em (m/s2 w)

Detalhe da verificação com calibrador (sem ponderação da norma) e da medição no eixo “z” (com ponderação da norma) no pior caso com a assinatura de medição, características dos sistemas mecânicos.

No caso apresentado mostramos o exemplo de medição em mãos e braços que demandam de uma faixa maior em freqüência.

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