Fundamentos de Vibración Mecánica: Clasificación, Efectos y Control en el Entorno Laboral

Fundamentos de la Vibración Mecánica

Vibración: Es un movimiento oscilatorio de las partículas de un sólido en el que una partícula oscila alrededor de una posición fija de referencia.

Desplazamiento: La distancia desde la posición de la partícula a su posición de referencia.

Clasificación de las Vibraciones

Las vibraciones se pueden clasificar según diversos criterios:

Según la parte del cuerpo que afecta:

• Vibraciones globales: Afectan a todo el cuerpo.
• Vibraciones parciales: Afectan a subsistemas corporales (ej. mano-brazo).

Según sus características físicas:

1. Vibraciones periódicas, libres o sinusoidales: La oscilación se repite igual tras un periodo de tiempo (ej. motores de máquinas rotativas).
2. Vibraciones no periódicas o transitorias: Se producen de forma esporádica, desapareciendo tras un breve periodo de tiempo (ej. choques, golpes).
3. Vibraciones aleatorias: No siguen pauta repetitiva; el movimiento de las partículas es irregular (ej. vibraciones de un edificio por el viento).

Según su origen:

1. En procesos de transformación (prensas, martillos).
2. Por el funcionamiento de la máquina o de los materiales (motores, alternador).
3. Debida a fallos en la maquinaria (utilización, funcionamiento, mantenimiento, desgaste de superficies).
4. Origen natural (forma aleatoria, fenómenos naturales como el viento, de compleja valoración).

Efectos de la Exposición a Vibraciones

Zona del cuerpo afectada:

Se distinguen efectos en el cuerpo entero y en el subsistema mano-brazo. Específicamente, pueden aparecer:

• Síndrome de Raynaud o de dedos blancos.
• Hormigueo, entumecimiento, sobrerreacciones al frío en las falanges distales.

Características físicas de la vibración y sus efectos:

1) Frecuencia:

Las frecuencias que afectan al organismo se dividen según su rango:

• A) Muy baja frecuencia (< 1 Hz): Provoca alteraciones y desequilibrio en medios de transporte.
• B) Baja y media frecuencia (1 - decenas de Hz):
  • Columna vertebral: Lumbalgias.
  • Aparato digestivo: Hemorroides.
  • Visión: Afectación de la agudeza visual.
  • Función respiratoria y cardiovascular.

2) Tiempo de exposición:

• A) Corta duración: Afectación del Sistema Nervioso Central (SNC), provocando cefaleas e insomnio.
• B) Prolongada: Afectación de la región lumbar y la columna vertebral.

Medición y Control de Vibraciones

Instrumentación y Parámetros de Medición:

Para medir vibraciones, el aparato funciona igual que un sonómetro, requiriendo:

• Lugar de medición.
• Tipo de vibración a medir.
• Transductor adecuado.
• Nivel residual de vibración.
• Tomar varias medidas en varios puntos.
• Anotar todos los datos de la máquina que se está midiendo en condiciones normales de trabajo.

El acelerómetro es el dispositivo comúnmente usado para medir vibraciones en el rango de frecuencias audibles; el más habitual es el de compresión.

Aceleración continua equivalente: Es el valor único que representa todas las vibraciones a las que estamos expuestos durante un tiempo determinado.

Medidas de Prevención:

Las medidas preventivas se centran en tres niveles:

1. Control en la fuente: Diseño y compra (selección de bajo nivel de vibración) y mantenimiento adecuado.
2. Control en el medio de transmisión: Uso de dispositivos de suspensión y empuñaduras antivibración.
3. Control en el trabajador: Mejora de la postura y uso de guantes antivibración.