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INSTITUTO NACIONAL DE SILICOSIS INSTITUTO NACIONAL DE SILICOSIS MEMORIA NIVELES DE VIBRACIÓN EN EL CUERPO DE LOS TRABAJADORES: IDENTIFICACIÓN DE LOS RIESGOS EN EQUIPOS, MAQUINAS Y HERRAMIENTAS EN LA MINERÍA A CIELO ABIERTO Convenio específico de colaboración entre el Ministerio de Economía y el Principado de Asturias- Consejería de Salud y Servicios Sanitarios. DICIEMBRE 2003

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INSTITUTO NACIONAL DE SILICOSISINSTITUTO NACIONAL DE SILICOSIS

MEMORIA

NIVELES DE VIBRACIÓN EN EL CUERPO

DE LOS TRABAJADORES:

IDENTIFICACIÓN DE LOS RIESGOS EN

EQUIPOS, MAQUINAS Y HERRAMIENTAS

EN LA MINERÍA A CIELO ABIERTO

Convenio específico de colaboración entre el Ministerio de

Economía y el Principado de Asturias- Consejería de Salud y

Servicios Sanitarios.

DICIEMBRE 2003

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

1. ANTECEDENTES __________________________________________________ 2

2.OBJETIVOS _______________________________________________________ 2

3. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE VIBRACIONES. METODOLOGÍA_______ 3

4. EQUIPO DE MEDICIÓN UTILIZADO.________________________________ 5

4.1 Acelerómetro Triaxial cuerpo completo (Triaxial Seat-Accelerometer Type

4322)______________________________________________________________ 6

4.2 Filtro de tres canales. 3-channel Human Vibration Front-end — Type 1700 6

4.3 Observer 2260. _________________________________________________ 8

5. MEDICIONES REALIZADAS________________________________________ 9

6. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES ______________________________ 11

6.1. Vibraciones cuerpo completo. ____________________________________ 11

6.2. Resultados de las mediciones en cuerpo completo ____________________ 15

6.2.1. Dumpers _________________________________________________ 17

6.2.2. Palas cargadoras ___________________________________________ 21

6.2.3. Retroexcavadoras __________________________________________ 23

6.2.4. Perforadoras ______________________________________________ 25

6.2.5. Motoniveladoras ___________________________________________ 27

6.2.6 Bulldozers.________________________________________________ 28

6.2.7. Cabinas __________________________________________________ 30

6.3. Comparación de los resultados 2002 y 2003._________________________ 32

7. CONCLUSIONES. _________________________________________________ 36

8. BIBLIOGRAFÍA __________________________________________________ 37

1

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1. ANTECEDENTES

El presente informe se refiere al resultado de los trabajos realizados en el desarrollo del

Convenio específico de colaboración entre la Dirección General de Política Energética y

Minas y el Instituto Nacional de Silicosis del Servicio de Salud del Principado de

Asturias, con el objeto de estudiar las vibraciones a que están sometidos los trabajadores

en las industrias extractivas.

El estudio constituye la continuación del proyecto de investigación presentado el pasado

año, realizando un análisis estadístico más representativo. Asimismo se ha hecho mayor

énfasis en las mediciones mano-brazo.

El proyecto se justifica en razón del desconocimiento actual que existe en el sector

extractivo sobre los niveles de vibración de las máquinas y equipos utilizados y, en

consecuencia, la dificultad de evaluar la incidencia que tendrá la nueva Directiva

2002/44/CE de 25 de Junio de 2002, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y

de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de las

vibraciones.1

En dicha Directiva se establecen los límites normalizados para períodos de referencia de

8 horas tanto para las vibraciones transmitidas al sistema mano-brazo como al cuerpo

completo. Igualmente, se establecen los métodos de evaluación que deberán realizarse

de acuerdo con las Normas ISO 5349 e ISO 2631.

2.OBJETIVOS

Uno de los objetivos del presente estudio es ampliar la base de datos adquirida en el

estudio del año anterior, para realizar una estadística más representativa de los niveles

de vibración característicos que afectan a los trabajadores del sector extractivo. Para ello

se realizó la toma directa de medidas en numerosas actividades características en el

sector extractivo.

1 ANEXO 1. DIRECTIVA 2002/44/CE

2

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Al tratarse de un tema sobre el que, prácticamente, no existen experiencias en este

sector, al tiempo que existe una Directiva europea que regula el control de las

vibraciones2 en relación a la salud de los trabajadores3, el principal objetivo del

proyecto consiste en establecer las bases que permitan materializar en nuestra minería el

control de dichas vibraciones. Esta acción conlleva, seleccionar los adecuados equipos

de medida, realizar las mediciones, y finalmente calcular los valores A(8) que deben ser

comparados con los límite establecidos en la Directiva, permitiendo conocer cual es la

situación real en las actividades más características que se desarrollan en el sector.

En una segunda fase se intentará, mediante estudios epidemiológicos, técnico-médicos,

conocer en qué medida los niveles de vibración detectados influyen realmente en la

salud de los trabajadores.

3. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE VIBRACIONES. METODOLOGÍA

Para la realización del estudio, teniendo en cuenta, por una parte, el gran número de

explotaciones existentes, su dispersión geográfica y sus diferentes métodos, máquinas y

herramientas de trabajo y, por otra, la limitación de tiempo y medios disponibles, se

optó por llevar a cabo las mediciones de campo en explotaciones de algunos de los

sectores más característicos de las industrias extractivas, considerando, en una primera

aproximación al problema, que los puestos de trabajo evaluados eran suficientemente

representativos en relación con el objetivo del estudio.

De acuerdo con ello, se evaluaron, además de los subsectores analizados en el proyecto

anterior, la minería del carbón a cielo abierto:

− Canteras de áridos

− Graveras

− Explotación y elaboración de piedra ornamental.

− Minería de carbón, a cielo abierto.

2 ANEXO 3. TRANSMISIÓN DE LAS VIBRACIONS AL CUERPO HUMANO. 3 ANEXO 6, EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN EN CUERPO COMPLETO. ANEXO 7, EFECTOS DE

LA EXPOSICIÓN EN MANO BRAZO.

3

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Para la evaluación del nivel de vibraciones en los diferentes puestos de trabajo

analizados se utilizó el equipo de medición que más adelante se describe.

Dicha evaluación se realizó de acuerdo con las especificaciones establecidas en la

Directiva 2002/44/CE y las Normas aplicables, expresando los resultados en nivel de

aceleración (m/s2) referido a una jornada de trabajo de 8 horas.

Para el cálculo de dicho nivel a partir de las mediciones de campo se han tenido en

cuenta los siguientes conceptos:

− Jornada de trabajo: Duración o tiempo de trabajo diario del trabajador.

− Tiempo efectivo (T1): Se entiende como tal, el tiempo real de exposición del

trabajador al nivel de vibración medido.

En casos de cuerpo completo, es similar al de la jornada de trabajo, aunque

ligeramente inferior (debido a tiempos de espera para cargar, descargar, pista

ocupada por otros vehículos,...).

− Tiempo de medida (Tm): Es el tiempo durante el cual se mide la vibración con

el equipo. Se consideró indispensable que la medida que registra el equipo se

estabilice durante éste periodo.

Las mediciones se realizaron tanto en ciclos completos de trabajo (períodos

cíclicos de trabajo: carga, transporte, descarga,) como en partes de los

mismos, (sólo carga, transporte, etc.). Así mismo también se determinan

medidas de ciclo-combinado4.

En cuerpo completo, el tiempo de medida varía desde 1-2 minutos (acciones

de carga- descarga) hasta más de 20 minutos (transportes, ciclosUna medida se

concluye cuando el espectro y los valores que en él se indican se estabilizan.

A partir de los datos tomados durante los tiempos Tm, se conoce el valor de aceleración

según cada eje X, Y, Z (ponderados en frecuencia de acuerdo con el filtro), y el

4 Resultado de componer las medidas parciales de cada ciclo (ciclo-combinado = carga + transporte lleno

+ descarga + transporte vacío)

4

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equivalente multiaxial en ese tiempo (Tm). A partir de dicho valor multiaxial se calcula

el equivalente a 8 horas de exposición mediante aplicación de la Ecuación 1.1

establecida por la Norma 2631-1.

)()( 221

2121

1 TATTAT ⋅=⋅

Ec 1.1

Se obtienen de ésta forma los valores de A(8) que se deben comparar con las Normas

ISO 2631-1 e ISO 5349-1 a las que hace referencia la directiva.

4. EQUIPO DE MEDICIÓN UTILIZADO. 5

El equipo utilizado para la realización de las mediciones se compone de los elementos

que se citan a continuación, habiendo sido suministrados por la casa Brüel&Kjær.

− Observer 2260.

− 3-channel Human Vibration Front-end. Type 1700

− Triaxial Seat-Accelerometer Type 4322 (Cuerpo completo)

El software empleado ha sido, además de un programa de cálculo y de edición de textos

–para el tratamiento de los datos- el suministrado por el fabricante Brüel&Kjær al

adquirir el equipo:

− Protector 7825

− Noise Explorer 7815

− SPSS v11.0

5 Ver ANEXO 2. EQUIPO.

5

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4.1 Acelerómetro Triaxial cuerpo completo (Triaxial Seat-Accelerometer

Type 4322)

Empleado para tomar medidas en asiento, espalda, y pies en vehículos como palas

dumperes, motoniveladoras, etc. Se compone de un acelerómetro situado en el interior

de una cavidad del disco (que generalmente por fuera es de una estructura semirígida).

Se obtienen valores instantáneos en los tres ejes, X, Y, Z cuya dirección y sentido

vienen indicados en la superficie del disco, (sistema Basicéntrico, Figura 2). Dichos

valores se tratan en el Observer que dispone de memoria de almacenamiento, determina

y almacena valores medios, y máximos del periodo de medida.

Figura 1. Acelerómetro Triaxial Cuerpo

Completo.

Figura 2. Sistema de ejes en la medición

cuerpo completo.

4.2 Filtro de tres canales. 3-channel Human Vibration Front-end — Type

1700

Permite filtrar y ponderar las frecuencias a considerar de acuerdo a la transmisibilidad

del cuerpo humano.

Figura 3. Filtro de tres canales

6

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La entrada es lineal mientras que la salida al Observer puede ser lineal (datos sin

ponderar) o Ponderada , siendo ésta última la que se emplea –para tratar valores ya

ponderados en frecuencia- de acuerdo con las especificaciones de la Normativa.

Permite la conexión del transductor triaxial de cuerpo completo, así como de

acelerómetros monoaxiales o triaxiales, en los cuales se puede elegir qué eje se pondera

en cada caso.

7

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4.3 Observer 2260.

Recibe los datos ya ponderados y filtrados, y muestra la aceleración instantánea en cada

momento en la pantalla, así como valores máximos, mínimos y medios de confort sobre

el tiempo transcurrido de medición. En el caso mano-brazo también representa el

espectro de frecuencias.

Figura 4. Observer 2260

Permite la toma de medidas de forma manual o automática cada cierto tiempo (definido

por el operador). Almacena los resultados en carpetas a las cuales se les puede asignar

un nombre. Dispone de cronómetro y reloj interno, directorios para organizar las

medidas ya tomadas y permite recuperar datos en ficheros almacenados. Es posible

pausar las medidas sin perder la información tomada y retomar la medición desde el

último punto, etc.

8

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5. MEDICIONES REALIZADAS

Las mediciones se realizaron en industrias pertenecientes al sector extractivo dedicadas

a la explotación y transformación de áridos, carbón y piedra natural. En dichas

industrias se realizaron evaluaciones de la vibración a que están sometidos los

trabajadores en los diferentes puestos de trabajo. En el trabajo de campo se ha seguido

el criterio de estudiar, en cada una de las empresas visitadas, todas las actividades en las

que era previsible la existencia de vibraciones transmitidas a los trabajadores, bien a

través del sistema mano-brazo, o de cuerpo completo. El resultado del estudio permite

conocer los niveles de vibración característicos de las máquinas y herramientas

utilizadas más habitualmente en el sector y que afectan a cierto número de trabajadores

del mismo. Una determinación más precisa de la magnitud del problema a partir del

conocimiento del número de trabajadores sometidos requeriría, obviamente, un trabajo

de recopilación de datos más extenso y pormenorizado.

Los resultados obtenidos en las mediciones se exponen a continuación, realizando la

discusión de los mismos en relación a diferentes criterios de clasificación y, en todos los

casos, haciendo referencia a los niveles máximos establecidos en la Directiva

2002/44/CE.

9

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6. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES

6.1. Vibraciones cuerpo completo6.

En cuerpo completo, la vibración se mide en coordenadas basicéntricas, adoptando el

sistema de ejes tal y como se indica en la figura 2, según la posición de trabajo (sentado,

de pié, tumbado).

Figura 5. Sistema basicéntrico. Figura 6. Colocación acelerómetro

triaxial de asiento.

La aceleración se ha medido en m/s2, en cada uno de los tres ejes x, y, z, obteniendo el

valor medio ponderado.

Las máquinas en que se han medido los niveles de vibración son las siguientes:

− Bulldozers.

− Palas cargadoras.

− Dumpers.

− Motoniveladoras.

− Retroexcavadoras.

− Perforadoras.

− Cabinas y Cribas.

6 ANEXO 9. DATOS CUERPO COMPLETO.

11

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todas ellas características del sector extractivo.

11,33%

10,34%

26,11%

33,50%

0,49%

2,96%3,45%

3,45%

8,37%

RetroexcavadoraPerforadoraDumperPala CargadoraCribaCabinasMotoniveladoraCamion para acopiosBulldozer

Figura 7. Distribución de las medidas: Máquinas analizadas.

Para la evaluación de los niveles de vibración referidos a 8 horas de trabajo, se ha

medido directamente durante períodos de trabajo normales y representativos.

Cuando el trabajo se compone de ciclos iguales de actividad (ej. carga, transporte,

descarga, retorno) se han medido los niveles de vibración de ciclos completos y, a partir

de los valores obtenidos y del número de ciclos por jornada, se han ponderado los

valores a 8 horas de trabajo.

En algunos casos, cuando fue posible identificar diferentes tareas a lo largo de un ciclo,

se realizaron mediciones individuales de dichas tareas, con el objeto de analizar con más

detalle la composición de las vibraciones del ciclo.

Para proceder a las mediciones, los acelerómetros se colocan entre el cuerpo y la

superficie vibrante. En el estudio se analizaron personas sentadas, en donde se

efectuaron medidas:

En la superficie del asiento. La mayoría de las medidas se realizaron de este tipo al ser

las más precisas, ya que el trabajador va sentado durante todo su período de trabajo.

(Figura 8 )

12

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Figura 8. Colocación acelerómetro triaxial en el asiento.

En la espalda. Solamente se realizaron medidas de comprobación en la espalda, dado

que la Norma recomienda la medición en el asiento.

Figura 9. Colocación del acelerómetro triaxial de asiento en la espalda

También se efectuaron mediciones en los pies en cabinas de control de la molienda

primaria, secundaria y terciaria. La disposición se puede observar en la Figura 10. Sobre

el disco se situa el operador y se procede a la medida

13

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Figura 10. Colocación del acelerómetro triaxial de asiento en cabinas

Entre los parámetros que se consideró interesante evaluar, destaca la antigüedad de la

maquinaria – Figura 11 -.

23%

37%10%

9%

15%

6%

<1 AÑO1-5 AÑOS5-10 AÑOS10-15 AÑOS15-20 AÑOS>20 AÑOS

Figura 11. Antigüedad de las máquinas medidas.

14

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De las medidas registradas, se efectuó una purga, a objeto de eliminar aquellas que no

fueran correctas. En la Figura 12 se indica éste hecho.

8%

92%

Medidas Eliminadas

Total de Medidascorrectas

Figura 12. Purga de datos.

6.2. Resultados de las mediciones en cuerpo completo

En la Figura 13 se exponen la totalidad de los valores de aceleración medidos,

pudiendo observarse las tendencias de los diferentes tipos de máquinas por comparación

con los niveles máximos establecidos por la Directiva. Debe tenerse en cuenta que cada

máquina fue medida un mínimo de dos veces. De acuerdo con ello, es de señalar que el

82 % de los valores de vibración medidos superan el nivel que la Directiva establece

como umbral que da lugar a una acción(0,5 m/s2). En relación al límite de exposición

(1,15 m/s2), es superado por un 37 % de los valores medidos. Ello queda reflejado en la

Figura 14

15

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Mediciones Cuerpo Completo

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Bulldozer

Cabina Molienda Primaria

Cabina MoliendaSecundariaCabina Molienda Terciaria

A(8

) m/s

2

Cabina en Torre de enlace

Camión para acopio

1.15 Cribas

Dumper

Motoniveladora

Pala Cargadora

Perforadora

Retroexcavadora

Figura 13. Mediciones realizadas en Cuerpo Completo

18%

37%

45%Medidas porencima del límite1,15

Medidas pordebajo del límitede acción 0,5

Medidas entre0,5 y 1,15

Figura 14. Comparación de las medidas con los valores límite.

16

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A continuación se destaca un histograma con el total de las medidas realizadas, las

cuales se irán analizando por cada grupo de máquinas, en los siguientes puntos.

A(8)

2,502,30

2,101,90

1,701,50

1,301,10

,90,70,50,30,10

N

40

30

20

10

0

Figura 15. Histograma del total de medidas año 2003

N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Año 2003 186 ,05 1,96 ,7092 ,41626

Tabla. 1. Estadísticos Descriptivos total de medidas 2003.

A continuación se realiza un análisis más pormenorizado de los resultados de las

mediciones en los diferentes tipos de máquinas.

6.2.1. Dumpers Son de resaltar los niveles medidos en los Dúmpers, (Figura 16). En este tipo de

máquinas - sin duda la más abundante en el sector junto con las palas cargadoras y

retroexcavadoras - se han realizado las mediciones individualizando los niveles de las

distintas actividades durante los ciclos. En la Figura 17 se representan los valores

promedio de los niveles medidos en cada uno de los modelos analizados, que muestran

unos niveles por debajo del límite 1,15 m/s2 en la mayoría de los casos.

17

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0

0,5

1

1,5

2

2,5A

(8)

MEDIDASLIMITE

Figura 16. Mediciones en Dumpers.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

A(8

)

Mercedes 2636Terex 3311DEuclid R36CEuclid R36CKomatsu HD325Caterpillar 777DCaterpillar 775D

Figura 17. Valores A(8) por modelo.

Con objeto de determinar la influencia de cada una de las fases de trabajo, se realizaron

medidas de partes de ciclo lo cual permite observar que las fases de circulación (subida

o bajada) son las que determinan la magnitud de la vibración. A modo de ejemplo, la

Figuras 20 muestra éste hecho.

18

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Caterpillar 777D

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1A

(8)

CargaTransporte LlenoTransporte VacíoDescarga

Figura 18. A(8) en partes de un ciclo de un Dumper.

Otro factor a tener en cuenta es la antigüedad de la máquina en ese trabajo. En la

siguiente figura se representa el porcentaje de modelos evaluados con antigüedad menor

de 5, entre 5 y 10, y mayor de 10 años. Generalmente, a mayor antigüedad, mayor

vibración.

52%37%

11%

<5 AÑOS5-10 AÑOS>10 AÑOS

Figura 19. Antigüedad de dumpers analizados.

19

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Es de resaltar que uno de los motivos por los que se detectan valores altos de vibración

está relacionado con el tiempo de exposición, al existir, con frecuencia, jornadas de

trabajo de más de 8 horas.7 El tiempo de exposición de los operarios analizados, se

muestra a continuación.

26%

11%

63%<8 horas/jornada8 horas/jornada>8 horas/jornada

Figura 28. Horas por jornada. Tiempo de exposición.

En la figura 21 se observa la influencia de un tiempo de jornada superior a 8 horas,

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

A(8

)

<8 horas/jornada 8 horas/jornada >8 horas/jornada

Figura 21. Clasificación A(8) evaluados/duración de la jornada

7 Ver ANEXO 4 . DATOS

20

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Número de

Casos

Mínimo Máximo Media Desviación

Standard

Dumpers 19 ,32 1,96 ,9565 ,39086

Tabla 2. Estadísticos Descriptivos en medidas de Dumpers.

6.2.2. Palas cargadoras En este epígrafe se exponen los niveles de vibración de palas cargadoras, distinguiendo

diferentes tipos de trabajos realizados por las mismas, en función de su versatilidad para

adaptarse a exigencias particulares y muy variadas mediante el uso de distintas

herramientas.

En la Figura 22 se exponen los modelos analizados. La amplia variedad de modelos es

indicativo de su extendida utilización en labores extractivas, al igual que los dumpers.

1% 8%

10%

10%

4%

4%

4%

23%

4%

4%

6%

4%

7%

11%Caterpillar 824GCaterpillar 966GCaterpillar 980GCaterpillar 988 BCaterpillar 988FCaterpillar 992 BFiat-Hitachi FH 330 OEL 3Komatsu WA 380Komatsu WA 470Komatsu WA500Liebherr 981Terex O&K RH-120-EVolvo BM L160Volvo L120E

Figura 22. Modelos de Palas Cargadoras evaluados.

Los resultados de las mediciones, todas ellas de ciclos completos (carga, descarga), se

visualiza gráficamente mediante una nube de puntos – Figura 23 – en la que se aprecia

que la mayoría de las medidas se encuentran por debajo del valor límite –.

21

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8 Caterpillar 966G

Caterpillar 824G

Caterpillar 980G

Caterpillar 988 B

Caterpillar 988F1.15 Caterpillar 992 B

Fiat-Hitachi FH 330 OEL 3

Komatsu WA 380

Komatsu WA 470

Komatsu WA500

Liebherr 981

Terex O&K RH-120-E

Volvo BM L160

Volvo L120E

Figura 23. Mediciones en Palas Cargadoras

Finalmente se realiza un histograma de frecuencias con los resultados anteriores, el cual

se aproxima mediante una distribución normal. A continuación se destacan los

parámetros estadísticos del total de resultados de éste apartado.

Número de

Casos

Mínimo Máximo Media Desviación Standard

Palas

Cargadoras

67 ,10 1,67 ,7642 ,39025

Tabla 3. Estadísticos Descriptivos en medidas de Palas Cargadoras.

La influencia de la antigüedad de la máquina parece ser determinante, tal y como se

muestra en la siguiente figura.

22

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Antigüedad de las Palas

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

A(8

)

<1 AÑO 1-10 AÑOS >10 AÑOS

Figura 24. Evolución del A(8) con la antigüedad de la máquina.

6.2.3. Retroexcavadoras

Las características de trabajo de éstas máquinas son similares a las del apartado anterior.

Es por ello que las metodología al efectuar las mediciones sigue la misma pauta. Los

modelos analizados se exponen en la Figura 25, así como la antigüedad de los mismos y

su influencia en los valores A(8) obtenidos – Figuras 26 y 27-. La evolución con la

antigüedad es creciente – mayor vibración cuanto mayor antigüedad-.

4%

13%

27%

13%

13%

17%

13%O&K RH40Case Cx290Caterpillar 5110 BCaterpillar 5130BFiat-Hitachi EX 285O&K RH12,5Volvo 460

Figura 25. Modelos de Retroexcavadoras evaluados.

23

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Antigüedad de las Retros

30%

66%

4%

<1 AÑOS1-5 AÑOS>5 AÑOS

Figura 26. Antigüedad de Retroexcavadoras evaluadas.

Antigüedad de las Retros

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

<1 AÑOS 1-5 AÑOS >5 AÑOS

Figura 27. Evolución del A(8) con la antigüedad de la máquina.

En la Figura 28 se aprecia con claridad que el total de las mediciones se encuentran por

debajo del límite máximo 1,15 m/s2. El valor medio –Tabla 4 – se encuentra próximo al

nivel mínimo que da lugar a una acción 0,5 m/s2

24

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1.15O&K RH40Case Cx290Caterpillar 5110 B

A(8

) Caterpillar 5130BFiat-Hitachi EX 285O&K RH12,5Volvo 460

Figura 29.Mediciones en Retroexcavadoras.

Número de

casos

Mínimo Máximo Media Desviación

Standard

Retroexcavadoras 23 ,19 ,98 ,5957 ,21606

Tabla 4. Estadísticos Descriptivos en medidas de Retroexcavadoras.

6.2.4. Perforadoras

En general, -salvo en una máquina dotada de martillos neumáticos- los niveles de

vibración son bajos, al no transmitirse vibraciones de importancia a la cabina del

operario y tratarse de equipos sin movimientos importantes de traslación. La cabina

queda aislada, dado que el movimiento es únicamente del brazo perforador y del

varillaje. Los resultados se reflejan en la Figura 30. No se han medido vibraciones en

perforadoras –muy frecuentes en canteras de áridos- en que el operador no está en

contacto con el equipo de perforación al no estar dotadas de cabina – Sería el caso de

perforadoras a control remoto -.

25

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19%

14%

14%14%

34%

5%

Tamrock DHA 1000

Chicago Pneumatic

Atlas Copco (ROC-830HC-3)Caterpillar M320

Tamrock CH 1100

Tamrock Ranger 700

Figura 30. Modelos de Perforadoras evaluados.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1.15

Tamrock DHA 1000Chicago PneumaticAtlas Copco (ROC-830HC-3)

A(8

)

Caterpillar M320Tamrock CH 1100Tamrock Ranger 700

Figura 31. Mediciones en Perforadoras.

N Mínimo Máximo Media Std. Desviation

Perforadoras 21 ,07 ,80 ,2798 ,22427

Tabla 5. Estadísticos Descriptivos en medidas de Perforadoras.

26

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6.2.5. Motoniveladoras

Son utilizadas en trabajos auxiliares de mantenimiento de viales y explanación en

vertederos. Dado que el tipo de terreno y su acondicionamiento influyen directamente

en los valores de vibración que producen las máquinas al circular, su utilización puede

ayudar a reducir el nivel de vibración a bordo de Dumpers, y otros vehículos que

transporten materiales durante su ciclo de trabajo. Por otra parte, los niveles de

vibración deben ser altos en comparación con los vehículos anteriores, dado que se

desplazan por terrenos que deben adecuar.

Los modelos analizados han sido dos, tomándose más medidas en el caso de la

motoniveladora Champion para mayor veracidad, dado que las condiciones en las que

se midió eran más difíciles.

57%

43% ChampionCaterpillar 16G

Figura 32. Modelos de Motoniveladoras evaluados.

En la Figura 33 se muestran las medidas realizadas por máquina, y la homogeneidad de

las mismas en el caso de la motoniveladora Caterpillar y lo contrario en las obtenidas en

la motoniveladora Champion. En general, los valores son altos, situándose la media en

casi 0,9 –Tabla 6-.

27

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1.15

Cahampion

A(8

)

Caterpillar 16G

Figura 33. Mediciones en Motoniveladoras

N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Motoniveladora

s

7 ,29 1,23 ,8637 ,37218

Tabla 6. Estadísticos Descriptivos en medidas de Motoniveladoras

6.2.6 Bulldozers. Los Bulldozers son vehículos que se encargan de ripar el terreno, así como empujar las

tierras en zonas de difícil acceso para las palas cargadoras. Su desplazamiento se realiza

con orugas, pues suelen utilizarse en zonas poco o nada acondicionadas. Constituye una

máquina de uso extendido en explotaciones a cielo abierto. En el presente estudio se han

analizado cuatro modelos, tal como se observa en la Figura 34

28

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29%

6%

47%

18%

Caterpillar D10RCaterpillar D11Komatsu D355AKomatsu D375 A

Figura 34. Modelos de Bulldozers evaluados

Los resultados indican niveles altos, cuestión que debe atribuirse en primer lugar a las

malas condiciones del terreno por el que circula.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Figura 35. Mediciones en Bulldozers

Finalmente el valor medio de vibración observado en este tipo de vehículos se destaca

en la Tabla 7. Nótese que la media supera el límite 1,15 m/s2 establecido en la Directiva

2002/44/CE

1,21.15

1,4

1,6

1,8

A(8

)

Caterpillar D10RCaterpillar D11Komatsu D355AKomatsu D375 A

29

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N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Bulldozers 17 ,82 1,55 1,1537 ,24629

Tabla 7. Estadísticos Descriptivos en medidas de Bulldozers.

6.2.7. Cabinas El estudio de las cabinas – tanto de molienda primaria, secundaria, terciaria, como de

enlace- así como plantas la vibración que se produce en plantas de tratamiento (donde se

procede a la criba del material,...) constituye un apartado distinto a los anteriores,

debido a:

Figura 36. Sistema de ejes, y posicionamiento en mediciones en los pies.

La colocación del acelerómetro se sitúa ahora en los pies, dado que la posición normal

de trabajo es de pie, y la entrada de la vibración se produce a través de la superficie de

contacto pies-estructura.

El tiempo de exposición es más variable, pues el trabajador no se encuentra durante toda

su jornada realizando sus tareas en el mismo lugar. Es necesario un cronometraje al

menos durante 3-5 días de su permanencia en el lugar vibrante (plataforma, cabina,...) o

30

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tiempo de exposición a lo largo de su jornada. Éste hecho – que también se tiene en

cuenta en vibraciones mano-brazo -, es determinante en base a realizar los cálculos

posteriores y la determinación del A(8) correspondiente.

La casuística estudiada es pobre, dado el bajo nivel de vibración en la mayoría de los

casos. En 3 ocasiones la medida en ciertas cabinas resulto tan bajo que era casi

imperceptible no procediéndose a su registro. En cualquier caso la media de los

resultados en éste apartado – Tabla 8 – resulta claramente por debajo del valor mínimo

que da lugar a una acción ((0,5 m/s2 )

14%

14%

14%

14%

44%CribasCabina en torre de enlaceCabina de molienda 2ºCabina de molienda 3ºCabina de molienda 1ª

Figura 36. Tipos de Cabinas evaluadas

31

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1.15

CribasCabina en torre de enlaceCabina de molienda 2ºCabina de molienda 3º

A(8

)

Cabina de molienda 1ª

Figura 37. Mediciones en cabinas y cribas.

N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Cabinas y Cribas 7 ,09 ,66 ,2648 ,24262

Tabla 8. Estadísticos Descriptivos en medidas de Cribas y Cabinas.

6.3. Comparación de los resultados 2002 y 2003.

Los resultados finales del informe del año anterior se comparan a los realizados este año

en la Figura 38. Ello lleva a dar una mayor fuerza al estudio, comprobando que los

niveles de las máquinas similares – en años distintos - se encuentran en valores

similares.

En la Figura 15 se mostraba el resultado de los valores determinados el presente

año,2003, tras haber sido tratados estadísticamente. El histograma a que da lugar así

como la aproximación normal poseen una mayor representatividad que los anteriores

pues el número de casos – y por ello el tamaño de la muestra – es mayor de 290.

32

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De igual forma, y retomando los resultados del informe del año anterior –Figura 39-

puede comprobarse la similitud de los valores obtenidos.

A(8)

2,502,30

2,101,90

1,701,50

1,301,10

,90,70,50,30,10

N20

10

0

Figura 38. Histograma de total de medidas año 2002

N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Año 2002 108 ,11 2,35 ,9256 ,46131

Tabla 9. Estadísticos Descriptivos total de medidas 2002.

Finalmente se realiza un análisis estadístico del conjunto de resultados, obteniendo la

Figura 41 con su correspondiente aproximación Normal.

33

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A(8)

2,502,30

2,101,90

1,701,50

1,301,10

,90,70

,50,30

,10

N

60

50

40

30

20

10

0

Figura 39. Histograma de total de medidas años 2002-2003

N Mínimo Máximo Media Std. Deviation

Años 2002-2003 294 ,05 2,35 ,7887 ,44502

Tabla 10. Estadísticos Descriptivos total de medidas 2002-2003.

Finalmente se comparan los resultados obtenidos -en cuanto a rango de valores- en los

años 2002 y 2003 en las Figuras 40 y 41.

34

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31%

51%

18%

>1,15

0,5-1,15

<0,5

Figura 40. Comparación de las medidas con los valores límite. Año 2002.

18%

45%

37%

>1,15

0,5-1,15

<0,5

Figura 41. Comparación de la medidas con los valores límite. Año 2003

35

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7. CONCLUSIONES.

Los resultados mostrados en las páginas anteriores evidencian que la situación en los

sectores analizados debe controlarse de una forma sistemática y periódica.

De nuevo, tal como ya sucediera con los análisis que figuran en el anterior informe, los

niveles de vibración obtenidos en cuerpo completo tras 186 mediciones (Figura 15,

Tabla 1) indican que el 18 % de las mismas se sitúan por encima del nivel límite de

exposición, mientras que el 37% se encuentran por debajo del valor que da lugar a una

acción (0.5 m/s2).

Por otra parte se observa un mayor interés por parte de empresas dedicadas a la

prevención, en la evaluación de éste agente físico. Ello irá en aumento en los próximos

años teniendo en cuenta que la fecha de transposición no será superior a 6 de Julio de

2005.

36

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8. BIBLIOGRAFÍA

• “Exposición a vibraciones en el lugar de trabajo”. Instituto Nacional de

Seguridad e Higiene en el Trabajo. Madrid 1999.

• Directiva 2002/44/CE del Parlamento Europeo y del Consejo. 25 de Junio de

2002

• Norma ISO 5349-1:2001. Mechanical vibration: Measurement and evaluation

of human exposure to hand transmitted vibrarion. Part 1: General

requirements.

• Norma ISO 5349-2:2001. Mechanical vibration: Measurement and evaluation

of human exposure to hand transmitted vibrarion. Part 2: Practical guirance for

measurement at the workplace.

• Norma ISO 2631-1:1997. Mechanical vibration and shock -evaluation of

human exposure to whole body vibration-. Part 1: General requirements.

• Norma ISO 2631-3:1997. Mechanical vibration and shock -evaluation of

human exposure to whole body vibration-. Part 3: Evaluation of exposure to

whole-body z-axis vertical vibration in the frecuency range of 0.1 to 0.6 Hz.

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• http://umetech.niwl.se/Vibration/ “Whole body and hand-arm vibration

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• “Higiene Industrial Aplicada” Manuel Jesús Falagán Rojo. Fundación Luis

Fernández Velasco. Madrid 2001.

• LEO L, Beranek, “Noise and Vibration Control”, McGraw-Hill Book

Company, New York 1988

37

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• F. Fahy, Sound and Structural Vibration-Radiation, transmission and response,

New Yotk 1985

38