CSHT - CEFET RJ
HIGIENE DO TRABALHO 1
PROF : Francisco Carlos C. Martins
VIBRAÇÕES MECÂNICAS
ÍNDICE
1) INTRODUÇÃO 1
2) DEFINIÇÃO 1
3) DE ONDE VEM A VIBRAÇÃO? 2
4) GENERALIDADES 2
5) TIPOS DE VIBRAÇÕES 3
6) NORMAS UT...
1) INTRODUÇÃO
Sabe-se que em qualquer processo industrial podem ser gerados esforços devidos a choque e
vibração, provocan...
1
É necessário examinar suas respostas físicas e funcionais, de modo a assegurar de sua
resistência à vibração ambiental.
...
2
Ela traz informações e orienta quanto aos possíveis efeitos da vibração sobre a saúde, o
conforto, o limite de percepção...
3
4
6) LIMITES DE TOLERÂNCIA
6.1 Avaliação do Conforto Ambiental
Para avaliação da vibração dos prédios quanto ao conforto a...
5
A vibração também provoca uma doença na circulação arterial da mão, que atinge
principalmente os dedos do indivíduo, e q...
6
- visita neurológica com estudo eletrofisiológico das transmissões das manobras
diagnósticas executadas com eletromiógra...
7
10) MEDIDAS PREVENTIVAS
Uma forma de controle é a de efetuar assentamento, isolando o equipamento de forma a evitar
os e...
8
O método tem se provado particularmente útil na monitoração de operação mecânica de máquinas
rotativas (ventiladores, co...
9
Os sinais dos acelerômetros passam inicialmente por filtros amplificadores e isoladores. Estes
filtros limitam a faixa d...
10
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

126844173 vibracoes-mecanicas

1.032 visualizações

Publicada em

0 comentários
1 gostou
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.032
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
39
Comentários
0
Gostaram
1
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

126844173 vibracoes-mecanicas

  1. 1. CSHT - CEFET RJ HIGIENE DO TRABALHO 1 PROF : Francisco Carlos C. Martins VIBRAÇÕES MECÂNICAS
  2. 2. ÍNDICE 1) INTRODUÇÃO 1 2) DEFINIÇÃO 1 3) DE ONDE VEM A VIBRAÇÃO? 2 4) GENERALIDADES 2 5) TIPOS DE VIBRAÇÕES 3 6) NORMAS UTILIZADAS 3 7) LIMITES DE TOLERÂNCIA 4 8) DOENÇAS CAUSADAS PELAS VIBRAÇÕES 4 9) MÉTODOS 5 10)PROFISSÕES E ATIVIDADES SUJEITAS A VIBRAÇÕES 6 11) MEDIDAS PREVENTIVAS 7 12) ANÁLISE DE VIBRAÇÕES 7 12.1)LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE VIBRAÇÕES 8 12;2) INSTRUMENTAÇÃO 8 13) CONCLUSÃO 9
  3. 3. 1) INTRODUÇÃO Sabe-se que em qualquer processo industrial podem ser gerados esforços devidos a choque e vibração, provocando efeitos nocivos não somente sobre o meio ambiente como também sobre equipamentos ou dispositivos. Além dos problemas de caráter mecânico, diversos estudos tem demonstrado que as vibrações causam efeitos indesejáveis sobre o corpo humano. 2) DEFINIÇÃO Vibração é movimento periódico, ou aleatório, de um elemento estrutural ou peça de uma máquina: movimento repetitivo a partir de uma posição de repouso. Embora praticamente inevitável e algumas vezes até necessária, ela pode causar problemas de saúde para quem sofre seus efeitos. Estes problemas podem ir desde a sensação de enjôo, quando se viaja de navio ou avião, até a trepidação incômoda de britadeiras ar comprimido. Os engenheiros sabem que a vibração pode danificar máquinas e estruturas, e por isto mesmo deve ser controlada e/ou isolada. Da mesma forma, o corpo humano também pode ser afetado - daí a necessidade de medir e estabelecer limites para a vibração, como agente de insalubridade no trabalho. 3) DE ONDE VEM A VIBRAÇÃO? Na prática, é muito difícil evitar a Vibração. Geralmente ela ocorre por causa dos efeitos dinâmicos de tolerâncias de fabricação, folgas, contatos, o atrito entre peças de uma máquina e, ainda, devido a forças desequilibradas de componentes rotativos e de movimentos alternados. É comum acontecer que vibrações insignificantes excitem as freqüências de outra peças da estrutura fazendo com que sejam ampliadas, transformando-se em vibrações e ruídos indesejados. Entretanto, às vezes, a vibração mecânica realiza um trabalho útil. Por exemplo, podemos provocar a vibração intencionalmente em dispositivos alimentadores de componentes ou peças numa linha de produção, em compactadores de concreto, em banhos de limpeza ultra- sônicos, em britadores e bate-estacas. Máquinas vibratórias de ensaio são bastante usadas para transmitir um certo nível controlado de Vibração aos conjuntos e subconjuntos.
  4. 4. 1 É necessário examinar suas respostas físicas e funcionais, de modo a assegurar de sua resistência à vibração ambiental. Uma exigência básica de todo trabalho vibratório, seja no projeto das máquinas que usam energia vibratória, seja obtendo e mantendo o bom funcionamento de aparelhos mecânicos, está na capacidade de se conseguir uma avaliação exata dessa vibração por meio da medição e análise. 4) TIPOS DE VIBRAÇÕES a) Transmitidas ao corpo inteiro: são de baixa freqüência e grande amplitude, situam- se na faixa de 1 a 80 Hz, mais especificamente 1 a 20 Hz. Também são enquadradas como vibração no corpo inteiro os casos de enjôo que compreendem as freqüências na faixa de 0,1 a 0,63 Hz. Tais vibrações são mais críticas em atividades relacionadas aos meios de transporte e são tratadas na norma ISO 2631. b) Vibrações que atingem um segmento do corpo (localizadas): são as mais estudadas, situam-se na faixa de 6,3 a 1250 Hz. Ocorrem principalmente nos trabalhos de escavação, na construção de galerias, quebra de pedras e madeireiras. São relacionadas na norma ISO 5349. 5) NORMAS UTILIZADAS As normas ISO 2631 e 5349 foram todas revisadas e atualmente trabalham com o limite para nível global. Recomendamos que sejam ainda realizadas medições em 1/3 de oitava por fornecerem mais detalhes na avaliação. O anexo 08, NR-15 da Portaria 3214 estabelece que a insalubridade por vibração será aracterizada quando o trabalhador se expuser à vibrações sem proteção adequada. Todavia, o tipo de proteção ideal não é sequer sugerido pela norma. Não temos conhecimento de nenhum equipamento eficiente e adequado para esse fim que seja comercializado no Brasil. Assim, a insalubridade por esse agente só poderá ser eliminada através de medidas coletivas. A Norma ISO 2631 Avaliação da exposição humana à vibração de corpo inteiro - Parte 1: Requisitos gerais define métodos de medida da vibração de corpo inteiro e indica os principais fatores que combinam para determinar o grau de aceitabilidade à exposição da vibração.
  5. 5. 2 Ela traz informações e orienta quanto aos possíveis efeitos da vibração sobre a saúde, o conforto, o limite de percepção, na faixa de 0,5 a 80Hz, e o enjôo, para frequências entre 0,1 e 0,5 Hz. Esta Norma, no Anexo C - Conforto, apresenta um consenso das opiniões sobre a relação entre a severidade da vibração e o conforto humano. Ela fornece método uniforme e conveniente de estabelecimento da severidade subjetiva das vibrações em prédios e veículos, sem entretanto estabelecer limites específicos de aceitação. A Norma ISO 2631 - Parte 2: Vibrações contínuas e induzidas por choques em prédios (1 a 80 Hz) apresenta um guia para aplicação da ISO 2631-1 sobre resposta humana à vibração dos prédios, incluindo curvas ponderadas, em função da frequência, de igual nível de perturbação para os seres humanos, junto com métodos de medida a serem utilizados. A Norma ISO 2631-2 sugere que para ambientes específicos é possível avaliar o efeito das vibrações sobre o conforto das pessoas usando o valor quadrático médio (eficaz) da aceleração ou velocidade ponderada, medida num período representativo em relação ao comportamento da fonte de excitação. Essa ponderação é feita em função da frequência, de acordo com curvas estabelecidas conforme o eixo em que a vibração atinge o corpo humano (xfrontal, y-lateral ou z-longitudinal) nas posições em pé, sentado ou recostado. 2 / 8 Esta norma, em seu Anexo A – Informações sobre critérios de avaliação utilizados atualmente, apresenta tabela experimental utilizada em diversos países, com níveis de intensidade de vibração dos prédios considerados satisfatórios, como uma “contribuição para divulgação do estado da arte sobre o assunto”.
  6. 6. 3
  7. 7. 4 6) LIMITES DE TOLERÂNCIA 6.1 Avaliação do Conforto Ambiental Para avaliação da vibração dos prédios quanto ao conforto ambiental utiliza-se a Severidade da Vibração Ponderada - SVP, através de níveis estabelecidos em função da área de cupação do prédio, do período, de dia ou de noite, e do tipo de vibração, conforme tabela 1 apresentada a seguir. Níveis satisfatórios de Severidade da Vibração Ponderada – SVP com relação ao conforto das pessoas nos prédios . 1) Máximo valor eficaz instantâneo da velocidade de vibração ponderada, VPef (t0), em mm/s 2) Níveis de severidade de vibração ponderada abaixo dos quais a probabilidade de reação é baixa. Não é considerado qualquer ruído acústico causado por vibração de portas, janelas ou paredes. 3) É admitida uma tolerância de 15 % em relação aos valores medidos. 7) DOENÇAS CAUSADAS PELAS VIBRAÇÕES A utilização de instrumento vibrantes, como marteletes pneumáticos, lixadeiras, perfuratrizes, moto-serras etc. causam, depois de alguns anos de trabalho, lesões deformantes das articulações das mãos e dos punhos, em maior e menor grau.
  8. 8. 5 A vibração também provoca uma doença na circulação arterial da mão, que atinge principalmente os dedos do indivíduo, e que se caracteriza por bloqueio da circulação local quando a mão e exposta ao frio. A prevenção a nível médico e feita por meio de exames periódicos dos indivíduos expostos, para diagnosticar precocemente as alterações e, portanto, evitar a completa instalação da doença. Doença de Kienböck do Adulto (Osteo-condrose do Adulto do Semilunar do Carpo) e outras Osteocondro-patias especificadas - Vibrações localizadas. 8) MÉTODOS Entre todos pacientes recuperados junto à Clínica de Medicina do Trabalho da Universidade de Milão nos últimos dois anos, foram selecionadas 40 pessoas que apresentaram um histórico de trabalho com utilização de instrumentos vibratórios por, no mínimo, cinco anos, com um período de eventual parada de exposição não superior a 10 anos que acusavam há pelo menos um ano uma sintomatologia suspeita de neuropatia. Para cada uma dessas pessoas foi feita análise do trabalho em particular, no que diz respeito ao tipo de atividade desenvolvida, ao tipo de instrumento vibratório utilizado, ao tempo de exposição em anos, à utilização média do instrumento vibratório (não diário, diário, menor que quatro horas/dia) o tipo de uso do instrumento (mono ou bi-manual) e a dominância da mão. Os indivíduos foram portanto submetidos a um diagnóstico protocolar,compreendendo a seguinte pesquisa:- anamnese patológica com referência particular aos sintomas do tipo vascular e osteoarticular; para as manifestações neurológicas foi investigado tanto a apresentação de parestesias (desordem das sensibilidades) e hipostenia (diminuição de forças) ligadasao movimento ou à postura, como à presença de manifestações particularmente evocativas da Síndrome do Túnel do Carpo (STC) (parestesias noturnas e ao acordar com irradiações no território do mediano); - exame objetivo geral e direcionado aos punhos, trâmite das manobras diagnósticas de Tinel (compressão, no suster-se no ar) e de Phalen (flexo-extenção);
  9. 9. 6 - visita neurológica com estudo eletrofisiológico das transmissões das manobras diagnósticas executadas com eletromiógrafo Nicolet Viking EL a dois canais compreendendo a velocidade de transmissão (VdC) no trecho cotovelo-punho, na extensão punho-dedo do potencial de ação muscular (CMAP) dos nervos mediano e ulnar (do osso cúbito do antebraço) e a VdC de sensibilidade no trecho dedo-punho e palma-punho para o nervo mediano e no trecho dedo-punho para o nervo ulnar. Foram considerados alterados os valores superiores à média +2,5 DS no que diz espeito cargo do sistema nervoso periférico. Há muito são citadas várias manifestações clínicas do tipo neurológico (parestesia, hipostenias, déficits motores) (2, 9, 15, 17) nas pessoas com exposição laboral aos instrumentos vibratórios, tanto que em 1986 foi codificada uma classificação de tais distúrbios (3). Diversas são as hipóteses creditadas na sua etiologia-patológica: são considerados mecanismos que prendem em armadilha o nervo único (12), insuficiências vasculares a cargo das terminações nervosas (24), mas tais autores descrevem também estados de neuropatia primária com um enquadramento não definido (17), quadros de edema intra-neural ligado a um sofrimento do nervo e nos filamentos fibrosos (13). Através do estudo de um grupo de indivíduos expostos às vibrações mão-braço que denunciavam uma sintomatologia neurológica de tipo sensitivo-motora aos membros superiores, temos conduzido um aperfeiçoamento. 9) PROFISSÕES E ATIVIDADES SUJEITAS A VIBRAÇÕES
  10. 10. 7 10) MEDIDAS PREVENTIVAS Uma forma de controle é a de efetuar assentamento, isolando o equipamento de forma a evitar os efeitos supra mencionados, mediante a utilização de elementos eficazes e seguros. 11) ANÁLISE DE VIBRAÇÕES  que é Análise de Vibrações? É a análise das freqüências de vibração presentes em uma máquina, sendo feita a medição e interpretação dos valores obtidos.  Qual é o objetivo da Análise de Freqüência das Vibrações? O objetivo da análise de freqüências é determinar as amplitudes de vibração de cada freqüência entre as diversas normalmente presentes no funcionamento de uma máquina .  Para que saber a amplitude de cada freqüência? Para determinar as causas das vibrações, tendo em mente que cada elemento de uma máquina em movimento rotacional ou alternado produz vibrações em freqüências características, preferencialmente em múltiplos da rotação nominal, chamadas "harmônicas". Podem ainda ocorrer ressonâncias de componentes estruturais e altas freqüências deituosos e engrenamentos.  Quando deve ser feita a Análise de Freqüências? A medição do nível de Severidade de vibração permite apenas saber se o valor global da vibração em uma máquina excede valores limites de tolerância (ISO 2372). Os valores de vibração medidos desta forma não são suficientes para determinar as causas das vibrações, que só podem ser obtidas por uma análise de freqüências. O ensaio para vibrações mecânicas, em muitas fábricas, é um método indispensável na detecção prematura de anomalias de operação em virtude de problemas, tais como falta de balanceamento das partes rotativas, desalinhamento de juntas e rolamentos, excentricidade, interferência, erosão localizada, abrasão, ressonância, folgas, etc.. Um sensor piezoelétrico é acoplado ao mancal ou chassis da máquina ou componente em questão. Este sensor, através de um aparelho indica a quantidade e direção da vibração detectada. Bom conhecimento teórico e pratico do operador, são essenciais ao sucesso do ensaio.
  11. 11. 8 O método tem se provado particularmente útil na monitoração de operação mecânica de máquinas rotativas (ventiladores, compressores, bombas, turbinas, etc.), na detecção e reconhecimento da deterioração de rolamentos, no estudo de mau funcionamento típicos em maquinaria com regime cíclico de trabalho, laminadores, prensas, etc., e na análise de vibrações dos processos de trincamento, notadamente em turbinas e outras máquinas rotativas ou vibratórias. Este método também permite uma grande confiabilidade na operação de instalações e na interrupção de uma máquina em tempo hábil, para substituição de peças desgastadas. Na usinagem mecânica com ferramental sofisticado, a medição das vibrações é essencial para a melhoria da qualidade final do produto. 0 método é aplicado na engenharia civil para o estudo do comportamento das estruturas sujeitas a carregamento provocados por um tráfego de alta velocidade. Ensaio de Análise de Vibrações é um método muito valioso, pois a identificação das falhas no monitoramento de máquinas e motores é feito por medições eletrônicas das vibrações, não percebidas por nossos ouvidos, eliminando assim a subjetividade do técnico. 11.1)LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE VIBRAÇÕES OBJETIVO O laboratório de Análise de Vibrações está instalado no galpão do Circuito Termohidráulico de 70 Bar (CTE-70) do Centro de Engenharia Nuclear (CEN) e tem por finalidade a realização de experimentos controlados de vibração em máquinas rotativas. Possui um simulador de falhas em maquinaria da Spectra Quest que possibilita o estudo do espectro de vibração de diferentes falhas em componentes mecânicos. O objetivo final é aprender a diagnosticar a ocorrência de falhas em componentes mecânicos a partir da análise daqueles espectros. . 11.2) INSTRUMENTAÇÃO O simulador da Spectra Quest foi instrumentado com 8 acelerômetros, instalados em posições estratégicas no interior do simulador, de maneira a captar da melhor maneira possível os sinais correspondentes à vibração dos componentes mecânicos defeituosos. Os acelerômetros possuem internamente um pré- amplificador integrado ao corpo do sensor, que possibilita a transmissão mais eficiente do sinal até os módulos de condicionamento de sinal eletrônicos. Por esta razão, necessitam de uma fonte de alimentação elétrica.
  12. 12. 9 Os sinais dos acelerômetros passam inicialmente por filtros amplificadores e isoladores. Estes filtros limitam a faixa de freqüências dos sinais, removendo desta forma freqüências indesejáveis, isolam os sinais de forma a eliminar malhas de terra, e amplificam os mesmos adequadamente com vistas à conversão analógica digital. Os sinais condicionados são coletados por uma unidade de aquisição de dados ( um cartão da National Instruments inserido num computador de mesa) onde os sinais analógicos são convertidos para digital e enviados ao computador para classificação em uma base de dados. Os dados coletados são analisados “off line” em outro computador. É possível ainda realizar a análise de assinatura dos dados coletados por meio do reconhecimento de padrões, e com isto, identificar um componente mecânico defeituoso. 12) CONCLUSÃO A vibração aparece como um importante agente físico que provoca desconforto e em alguns casos enfermidades em trabalhadores da indústria. Nas perícias e na engenharia de segurança os problemas da vibração já começam a ficar evidentes, devido ao aumento de reclamações e processos de adicionais de insalubridade e aposentadoria especial. Contudo, procedimentos padronizados para a obtenção de resultados compatíveis necessitam ser discutidos. Os dados obtidos para comparações com os limites especificados pelas normas devem ser confiáveis exigindo metodologias e desenvolvimento de técnicas de medição no posto de trabalho. A utilização de calibradores manuais, dispositivos ergonômicos e de equipamentos adequados e calibrados [6] é uma exigência a ser aplicada em qualquer processo de medição de vibração no corpo humano. Em 1986 a American Conferencie Industrial Hygienist [8] adotou critério limites mais restritivos para a exposição permitida diariamente à vibração localizada. E, a Prefeitura Municipal do Rio de Janeiro já vem a algum tempo cogitando em fazer um programa ambiental para monitoramento da exposição da vibração nos cidadãos.
  13. 13. 10

×