Avaliação da exposição dos trabalhadores ás vibrações – ponderação em frequência

RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DO CORPO HUMANO

Para perceber a razão pela qual os seres humanos são mais sensíveis a algumas frequências que a outras é útil levar em consideração o corpo humano como um sistema mecânico. O sistema é complicado pelo facto de: (a) cada parte do corpo tem a sua maior sensibilidade em diferentes gamas de frequência; (b) o corpo humano não é simétrico, e (c) não existem duas pessoas a responder às vibrações exactamente da mesma forma. De qualquer modo, foram desenvolvidos modelos biomecânicos adequados para simular a resposta humana à vibração.

 

Esta figura mostra um modelo mecânico do corpo grandemente simplificado, onde cada secção é representada por uma massa, uma mola e um amortecedor. O corpo humano é um sistema fortemente amortecido e assim, quando uma parte é excitada à sua frequência natural, vibrará numa gama de frequências em vez de o fazer a uma só. O corpo humano não é simétrico e, portanto, a sua resposta a vibrações também depende da direcção em que são aplicadas as vibrações.

PONDERAÇÕES EM FREQUÊNCIA

É conhecida a dependência, da sensibilidade do corpo humano às vibrações mecânicas, da frequência e direcção da excitação, como já foi anteriormente referido. Estes fatores necessitam de ser levados em consideração quando se avaliam os efeitos nefastos das vibrações. As Normas ISO apresentam diversas curvas de ponderação em frequência, que podem ser utilizadas para tomar em consideração os fatores atrás referidos, quando se avaliam os efeitos negativos das vibrações.

Quando a vibração é medida numa dada direcção o nível de vibrações é medido em todas as frequências na gama de sensibilidade humana. Às frequências a que o corpo humano é mais sensível, é dado mais peso do que aquelas a que o corpo humano é menos sensível. Estas ponderações fornecem uma boa correlação entre os níveis de vibrações medidos e a percepção subjectiva ou impacto produzido pela vibração. Os níveis de ruído são medidos da mesma forma – utiliza-se um filtro de ponderação A para simular a resposta do ouvido humano.

As vibrações que ocorrem na gama de 1 Hz – 80 Hz são de especial interesse quando se mede a exposição do corpo inteiro, e as de 5Hz – 1500 Hz para o conjunto mão-braço.

PONDERAÇÕES DO CORPO INTEIRO E EIXOS DE REFERÊNCIA

As vibrações no corpo inteiro devem ser medidas nas direcções das coordenadas de um sistema ortogonal tendo a sua origem no coração. A direcção longitudinal (cabeça- tornozelos) constitui o eixo dos Z. Nesta direcção o corpo é mais sensível às vibrações na gama dos 4 Hz-8 Hz. A resposta humana na direcção X (frente – costas) e na direção Y (esquerda – direita) não difere e a sensibilidade é maior na gama 1 Hz-2 Hz.

As vibrações na gama 0,1 Hz – 0,63 Hz são consideradas responsáveis por causarem desconforto e enjoo ao movimento, em pessoas a elas expostas. As reacções humanas às vibrações nesta gama variam grandemente e dependem não só da vibração (movimento), mas de fatores como a visão, odores e idade, o faz com que o estudo dos efeitos deste tipo de vibração seja particularmente complicado.

Eixos do corpo humano de acordo com a ISO 2631-1

 

Curvas de ponderação em frequência para as principais ponderações de acordo com a ISO 2631-1

Ponderação em frequência

Saúde

 

Wk

eixo –z, superfície de assento

Wd

eixo –x, superfície de assento

eixo –y, superfície de assento

 

PONDERAÇÃO MÃO-BRAÇO E EIXOS DE REFERÊNCIA

Para o sistema mão braço, a resposta em frequência é a mesma em todas as direcções. Assim só é necessária uma curva de ponderação em frequência para as três direcções ortogonais. Tem uma sensibilidade máxima na gama de 12 Hz –16 Hz , como se vê nas curva de ponderação a seguir.

São contudo utilizados dois sistemas de direcções ortogonais para descreverem a direcção da vibração. O sistema basicêntrico é definido relativamente à ferramenta, enquanto sistema biodinâmico é definido relativamente à mão (ISO 5349-1 e ISO 5349-2).

Visto só existir uma curva de ponderação em frequência para as vibrações do conjunto mão-braço, pode-se utilizar qualquer um dos referenciais.

A seguir pode ver uma apresentação sobre este tema.

 

 

 

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