Frecuencia de resonancia de un acelerómetro piezoeléctrico en función del método de adhesión con la superficie vibrante

1. Frecuencia de resonancia de un acelerómetro piezoeléctrico en función del método de adhesión con la superficie vibrante.

2. Filtro pasabajos Eliminación del efecto de la resonancia del acelerómetro mediante el empleo de un filtro pasabajos. Niveles medidos en banda ancha con y sin filtro pasabajos.

3. Acelerómetros piezoeléctricos Acelerómetros de uso general Acelerómetro patrón “double ended” Acelerómetro de impacto en un adaptador plástico (5g de peso con cable incluido) Acelerómetro triaxial

4. NIVELES VIBRATORIOS DEL “MUNDO REAL”

5. Efectos de las vibraciones La respuesta humana a las vibraciones depende de: Intensidad Aceleración Frecuencia Dirección Duración de la Exposición

6. Vibraciones Humanas - Ejemplos de Intensidad vibratoria

7. Efectos de las Vibraciones Las vibraciones pueden: Producir molestia Interferir con el trabajo Producir daños a la salud -Viviendas -Vehículos -Vehículos -Laboratorios -Escuelas, universidades,.. -Laboratorios de precisión -Vehículos y máquinas autopropulsadas -Herramientas manuales eléctricas y neumáticas Resolución 295 (2003) MTESS Norma IRAM 4078 (basada en ISO 2631)

8. Efectos de las Vibraciones Protección de la salud Límite de Exposición Capacidad Laboral reducida por Fatiga Protección de la capacidad laboral Criterios de Protección Protección de la calidad de vida Límite de confort reducido

9. Sistemas de Coordenadas Anatómicas Sistema Mano-brazo Norma IRAM 4097 Cuepo entero Norma IRAM 4078

10. Frecuencias naturales del cuerpo humano Ojos20 - 25 Hz Hombro 2-6 Hz Tronco 3 6Hz Pecho 4-6 Hz Columna Vertebral 3-5Hz Mano - Brazo 10 - 20 Hz Estómago 4- 5 Hz

11. Efectos de las Vibraciones Protección de la salud Límite de Exposición + 6 dB(ó x2) Capacidad Laboral reducida por Fatiga Protección de la capacidad laboral Criterios de Protección + 10 dB(ó x3,15) Protección de la calidad de vida Límite de confort

12. Límites de Exposición según los ejes Z, X e Y Comparación de los límites de exposición según los ejes vertical (Eje z) y horizontales (Ejes x e y). Eje z: Máxima sensibilidad entre 4 y 8 Hz (resonancia del abdomen) Ejes x e y: Máxima sensibilidad entre 1 y 2 Hz (respuesta del sistema vestibular) Ejes x e y: entre 1 y 2 Hz menor tolerancia (mayor sensibilidad) del organismo humano que entre 4 y 8 Hz para el Eje z

13. Aceleración compensada en frecuencia Empleando filtros de ponderación o compensación que, en forma similar a los filtros A, B y C del caso de ruido, reproducen la respuesta humana a las vibraciones y entregan un único número para el análisis del efecto de las vibraciones sobre el ser humano, el valor de la Aceleración Compensada en Frecuencia se define matemáticamente como: aw= (Kj aj)21/2 donde: Kj es el factor de ponderación para la j-ésima banda de 1/3 octava aj es el valor de aceleración eficaz en la j-ésima banda de 1/3 octava n es el número de bandas de tercios de octava empleadas. n j=1

14. Filtros de compensación para Vibraciones Humanas

15. Aceleración Continua Equivalente En el caso de tratarse de aceleraciones variables en el tiempo, se define una Aceleración Continua Equivalente – similar al Nivel Sonoro Continuo Equivalente Compensado A en el caso de ruido – que matemáticamente se expresa como: awequiv(T) =  (1/T) aw(t)2 dt 1/2 donde: aw es la aceleración compensada en frecuencia  es la duración de la jornada laboral, T es el tiempo de exposición a la vibración La Aceleración Continua Equivalente es el valor de una aceleración continua en el tiempo, ficticia, que durante un período de tiempo T sometería al individuo a la misma energía vibratoria que nuestro suceso real, variable en el tiempo.  0

16. Aceleración Continua Equivalente En aquel caso en el que el trabajador está expuesto diariamente a un conjunto discreto de aceleraciones ponderadas en frecuencia, cada una de ellas constante durante un cierto período de tiempo. En este caso, la integral de la fórmula anterior se reduce a una sumatoria de la siguiente manera: aweq(T) = (1/T) aw(ti)2 ti1/2 donde: T =  ti siendo aw(ti) el valor de la aceleración compensada en frecuencia constante durante el tiempo ti n i=1 n i=1

17. Cálculo gráfico del Tiempo de Exposición Tiempo de Exposición Permitido T3

18. EJE Z (Vertical) Aceleración Curva de Frecuencia de 4 a 8 Hz ACEX Tiempo TEEP (Tiempo de Exposición Equivalente Permitido) Tiempo de Exposición Equivalente Permitido Aceleración 1. Se ingresa por el Eje de Ordenadas con el valor de ACE (Aceleración Continua Equivalente) que se ha medido, o que se indica en el ejercicio. 2. Se avanza horizontalmente hasta intersectar la curva de Frecuencia que correponde. En este caso la de 4 a 8 Hz, por ser la de máxima sensibilidad longitudinal del Eje z, que resolveremos en primer lugar. 3. Desde ese punto de intersección, se baja verticalmente hasta intersectar el eje de abscisas, obteniéndose así (como intersección) el TEEP (Tiempo de Exposición Equivalente Permitido para este caso particular). 4. Se repite el procedimiento para los Ejes x e y, pero empleando la figura de la página 25 de la Norma, pero ahora seleccionando la curva de Frecuencia de 1 a 2 Hz, máxima sensibilidad del cuerpo humano en la dirección de esos ejes horizontales. 5. Se elige el más restrictivo de los tres valores de Exposición obtenidos, es decir el menor valor de TEEP Z, TEEP X y TEEP Y. 6. Esta es la máxima duración de la jornada laboral permitida por la legislación argentina en esas condiciones.

19. Exposición en los tres ejes Si la aceleración en la dirección de los tres ejes tiene magnitudes similares, el movimiento combinado en las dirección de los tres ejes (vectorial) podría ser mayor que cualquiera de sus componentes. Vibraciones del Cuerpo Entero: ∑WB = √(1,4 Awx)2 + (1,4Awy)2 + (Awz)2 Vibraciones del Sistema Mano-brazo: ∑WB = √(Awx)2 + (Awy)2 + (Awz)2

20. Medición de vibraciones del Cuerpo Entero Equipo medidor de vibraciones del cuerpo entero en vehículos y maquinaria autopropulsada. En el asiento la almohadilla con el acelerómetro triaxial. Al costado el analizador.

21. Medición de vibraciones del sistema Mano-brazo Arriba, acelerómetro triaxial miniatura para medir vibraciones del sistema Mano-brazo. Abajo, analizador de vibraciones usado con este acelerómetro.

22. VALORES LIMITE PARA LA EXPOSICIÓN DE LA MANO A LA VIBRACION EN CUALQUIERA DE LAS DIRECCIONES Xh, Yh , Z • Duración de la Exposición Valores cuadráticos medios dominantes (b) de la • Total diaria (a) componente de las aceleraciones de frecuencia • ponderada que no deben excederse • ak (akeq) • m/s2 g • 4 horas y menos de 8 4 0,40 • 2 horas y menos de 4 6 0,61 • 1 hora y menos de 2 8 0,81 • Menos de 1 hora 12 1,22 • (a) El tiempo de vibración total penetra en la mano cada día de manera continua o intermitente. • (b) Usualmente, uno de los ejes de vibración domina sobre los dos restantes. Si uno o más ejes de vibración sobrepasan la Exposición Total Diaria, se ha sobrepasado el valor límite.

23. Exposición del sistema Mano-brazo en años

24. Ejemplos de Intensidad Vibratoria de herramientas manuales

25. Ejemplos de Intensidad Vibratoria de vehículos y maquinaria autopropulsada