“Vibraciones mecánicas”
PRESENTADO POR:
David Campos Reyes INVESTIGACION: “Normas que hablan sobre el control de vibraciones”
LICENCIATURA EN:
INGENIERÍA MECATRÓNICA
DOCENTE:
Ing. Luis Manuel García Martínez
Teziutlán, Puebla; 11 DE NOVIEMBRE 2015
NORMA Oficial Mexicana NOM-024-STPS-2001, Vibraciones-Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo .
INDICE 1. Objetivo 2. Campo de aplicación 3. Referencias 4. Definiciones 5. Obligaciones del patrón 6. Obligaciones del POE 7. Límites máximos permisibles de exposición a vibraciones 8. Programa para la prevención de alteraciones a la salud del POE 9. Unidades de verificación y laboratorios de pruebas 10. Vigilancia 11. Bibliografía 12. Concordancia con normas internacionales Guía de Referencia I Ejemplo de cálculo del nivel de exposición a vibraciones en extremidades superiores Guía de Referencia II Ejemplos de ubicación del transductor en algunas herramientas manuales para medición de vibraciones en extremidades superiores
1. Objetivo Establecer los límites máximos permisibles de exposición y las condiciones mínimas de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se generen vibraciones que, por sus características y tiempo de exposición, sean capaces de alterar la salud de los trabajadores.
2. Campo de aplicación La presente Norma rige en todo el terri torio nacional y aplica en todos aquellos centros de trabajo en donde por las características de operación de la maquinaria y equipo, se generen vibraciones que afecten a los trabajadores en cuerpo entero o en extremidades superiores. 3. Referencias Para la correcta interpretación de esta Norma debe consultarse la siguiente Norma Oficial Mexicana vigente o la que la sustituya: NOM-026-STPS1998, Colores y señales de seguridad e higiene, e identificación de riesgos por fluidos conducidos en tuberías. 4. Definiciones Para efectos de la presente Norma se establecen las siguientes definiciones: 4.1 Autoridad del trabajo; autoridad laboral: unidades administrativas competentes de la Secretaría del Trabajo y Previsión Social, que realicen funciones de insp ección en materia de seguridad e higiene en el trabajo, y las correspondientes a las entidades federativas y del Distrito Federal, que actúen en auxilio de aquéllas. 4.2 Banda de tercio de octava: intervalo entre dos tonos cuya relación es de un tercio de la octava. 4.3 Ciclo de exposición: intervalo de tiempo de alguna actividad específica del proceso de trabajo donde está presente el personal ocupacionalmente expuesto. 4.4 Cadena de medición: interconexión entre el transductor y, en su caso, accesorios de fijación, cable, preamplificador y analizador que se usan para la medición de vibraciones. 4.5 Cuerpo entero: todo el cuerpo del trabajador. 4.6 Extremidades superiores: dedos, manos, muñecas y antebrazos del trabajador. 4.7 Nivel de Exposición a Vibraciones (NEV): aceleración promedio de las vibraciones, referida al tiempo de exposición del trabajador.
4.8 Personal Ocupacionalmente Expuesto (POE): trabajadores que en el desempeño de sus actividades laborales están expuestos a vibraciones. 4.9
Sistema
basicéntrico
de
coordenadas:
tres
direcciones
mutuamente
ortogonales que tienen su srcen en el área de contacto entre la mano y la superficie que vibra. 4.10
Sistema
biodinámico
de
coordenadas:
tres
direcciones
mutuamente
ortogonales en un punto próximo al lugar en que la vibración penetra en la mano, este lugar generalmente es el nudillo del dedo medio. 4.11 Vibraciones: movimientos periódicos u oscilatorios de un cuerpo rígido o elástico desde una posición de equilibrio. 4.12 Vibraciones en cuerpo entero: fenómeno físico que se manifiesta por la transmisión de energía mecánica por vía sólida, en el intervalo de frecuencias desde 1 hasta 80 Hz, al cuerpo entero del POE. 4.13 Vibraciones en extremidades superiores: fenómeno físico que se manifiesta por la transmisión de energía mecánica por vía sólida, en el intervalo de frecuencias desde 8 hasta 1600 Hz, a las extremidades superiores del POE.
5. Obligaciones del patrón 5.1 Mostrar a la autoridad del trabajo, cuando así lo solicite, los documentos que la presente Norma le obligue a elaborar o poseer. 5.2 Informar a todos los trabajadores sobre las posibles alteraciones a la salud por la exposición a vibraciones. 5.3 Vigilar que no se rebasen los límites máximos permisibles de exposición establecidos en el Capítulo 7. 5.4 Elaborar y mantener vigente el Programa para la Prevención de Alteraciones a la Salud del POE establecido en el Capítulo 8. 5.5 Capacitar y adiestrar al POE anualmente en el Programa para la Prevención de Alteraciones a la Salud del POE, establecido en el Capítulo 8. 5.6 Realizar la vigilancia a la salud del POE según lo establecido en el Apartado 8.5. 5.7 No exponer a vibraciones a mujeres en estado de gestación. 6. Obligaciones del POE Colaborar y cumplir con el Programa para la Prevención de Alteraciones a la Salud del POE, establecido en el Capítulo 8. 7. Límites máximos permisibles de exposición a vibraciones
Normas ANSI para el control de las vibraciones
Norma ANSI 2041 define los términos utilizados en otras normas de ANSI para las vibraciones y choques. Norma ANSI 1940 parte 1 se definen los requisitos generales de vibraciones para motores rígidos. ANSI 1940 parte 2 describe el concepto de calidad mecánica equilibrio vibración. ANSI 2954 S2 define la forma de medir las vibraciones mecánicas en rotación y máquinas de movimiento alternativo. Norma ANSI 10816 define la forma de evaluar las vibraciones mecánicas mediante la medición de las piezas no giratorias. Norma ANSI 2372 establece los límites para las vibraciones mecánicas de las máquinas que funcionan entre 10 y 200 revoluciones por segundo. Norma ANSI 2373 establece los límites para las vibraciones mecánicas de los dispositivos eléctricos con ejes de entre 80 y 400 milímetros. Otras normas ANSI cubren otros tipos de motores. Estándar ANSI 10814 enumera máquinas que son sensibles a desequili brar. Norma ANSI 11342 describe los métodos para reducir la vibración mecánica por equilibrar rotores flexibles.
ANSI S3.34-1986
Guía para la Medición y Evaluación de la Exposición Humana a Vibraciones Transmitidas a la Mano
Es la contraparte de ANSI para la ISO 5349
ANSI S3.18-1979 Guía para la Evaluación de la Exposición Humana a Vibraciones en Cuerpo Entero
Con la excepción por cambios menores en las palabras, la norma sigue de cerca lo establecido en la ISO 2631 (1974) con la incorporación de las enmiendas a ISO 2631 (1978)
Confirmada el 2 de noviembre de 1993, incorporando las enmiendas a ISO 2631 (1978) hasta esa fecha
Recomienda los límites para la exposición a las vibraciones transmitidas por superficies sólidas al cuerpo humano
Se centra en el intervalo de frecuencias de 1 a 80 Hz
Aplicable para la medición de las vibraciones periódicas, aleatorias o transitorias en cuerpo entero Define “Límite de Comodidad Reducida”, “Límite de Fatiga – Decremento de la Eficiencia” y “Límite de Exposición”
Límites del tiempo de exposición diaria basados en las aceleraciones ponderadas rms más dominantes y las frecuencias en los ejes x, y o z
Basada en la frecuencia de resonancia del cuerpo humano
ANSI S3.18-2002
[ISO 2631-1:1997(E)] Vibraciones Mecánicas y Choques– Evaluación de la Exposición Humana a Vibraciones en Cuerpo Entero, Parte 1: Requerimientos Generales
Adopción de la ANSI de la norma ISO 2631-1:1997
Norma ISO 2631 Vibraciones y choques mecánicos. Evaluación de la exposición humana a las vibraciones de cuerpo entero
Introducción El propósito principal de esta parte de la norma ISO 2631 es definir métodos de cuantificación de vibraciones de cuerpo entero en relación con: -La salud humana y el bienestar; -La probabilidad de percepción de las vibraciones; -La incidencia del mal del movimiento (mareos)
Objeto y campo de aplicación •Se definen los métodos para la medición de vibraciones de cuerpo entero periódicas, aleatorias y transitorias. •El rango de frecuencias considerado en nuestro caso (para la salud) es de 0.5 Hz a 80 Hz •Se aplica a movimientos transmitidos al cuerpo humano en su conjunto. •No se aplica en la evaluación de choques de magnitud extrema tal como ocurre en los accidentes de vehículos
Medición de vibraciones Las vibraciones deben medirse en relación a un sistema de coordenadas que parta desde un punto desde el que se considera que las vibraciones entran en el cuerpo humano. La vibración que se transmite al cuerpo debe medirse sobre la superficie entre el cuerpo y dicha superficie. Las principales áreas de contacto para personas sentadas son: la superficie de apoyo del asiento, el respaldo del asiento y los pies. Para posiciones tumbadas se consideran como superficie de apoyo la que se encuentra bajo la pelvis, la espalda y la cabeza. Cuando no sea factible obtener una alineación precisa de los transductores de vibraciones con los ejes basicéntricos preferidos, los ejes sensitivos de los transductores pueden desviarse de los ejes preferidos hasta 15º.
ISO 4866 La necesidad de estructuras para mantener la vibración se reconoce cada vez más, y requiere la consideración, tanto en el diseño para la integridad estructural, capacidad de servicio y la aceptabilidad ambiental, y en la preservación de estructuras históricas. Medición de la vibración en una estructura se lleva a cabo para una variedad de propósitos: a) reconocimiento del problema, donde se informa de que una estructura está vibrando a un nivel tal que causa preocupación a los ocupantes y equipos, posiblemente por lo que es necesario establecer si los niveles justifican preocupación por la integridad estructural; b) el seguimiento de control, donde los niveles máximos permitidos de vibración han sido establecidos por una agencia y esas vibraciones tienen que ser medido y reportado; c) la documentación, donde la carga dinámica se ha reconocido en el diseño, y las mediciones se realizan averificar las predicciones de la respuesta y proporcionar nuevos parámetros de diseño (Estos pueden utilizar ambiente o carga impuesta. Sismógrafos movimiento fuerte, por ejemplo, se pueden instalar para indicar si el
respuestas a los cambios de warrants terremoto en el procedimiento de operación en una estructura.); d) el diagnóstico, donde se ha establecido que los niveles de vibración requieren investigación adicional, las mediciones se hacen con el fin de proporcionar información para los procedimientos de mitigación (otro procedimiento diagnóstico es utilizar respuesta estructural a la carga impuesta ambiente o para establecer condiciones estructurales, por ejemplo, después de una severa carga, tal como un terremoto).
Tales propósitos diversos llaman para una variedad de sistemas de medición, que van desde la simple a sofisticada, desplegados en diferentes tipos de investigaciones. Orientación técnica es necesaria por muchas partes interesadas sobre las formas más adecuadas de medir, caracterizar y evaluar esas vibraciones que afectan a las estructuras. Esto se aplica a ambas estructuras existentes, que pueden ser sometidos a diferentes tipos de excitación, y las nuevas estructuras erigidas en un ambiente donde fuentes de excitación pueden ser significativas. Los efectos de la vibración también se pueden determinar analíticamente. Aunque el material en esta norma se puede utilizar para evaluar la gravedad relativa de la estructura vibración, no es para ser considerada como lo que sugiere niveles aceptables o no aceptables. Tampoco consideraaspectos económicos y sociales, que se tratan en su caso por los organismos reguladores nacionales.
ISO 2372 Vibración mecánica de máquinas con velocidades de operaciones entre 100 y 200 rev/s. Bases para la especificación de estándares de evaluación. Las características más relevantes de la norma ISO 2372 son:
Es aplicable a los equipos rotativos cuyo rango de velocidades de giro está entre 600 y 12.000 RPM. Los datos que se requieren para su aplicación son el nivel global de vibración en velocidad - valor eficaz RMS, en un rango de frecuencia entre 10 y 1.000 Hz, distinguiendo varias clases de equipos rotativos según la Tabla 3.
Para utilizar la norma ISO 2372, basta con clasificar la máquina en estudio dentro de la clase correspondiente y una vez obtenido el valor global de vibración entre 600 y 60.000 CPM localizar en la Tabla 4 la zona en la que se encuentra.