Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite

Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite
09/04/2017 Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho Vibrações Humanas no Contexto da Engenharia de Segurança do Trabalho Profa. Maria Lúcia Machado Duarte (Ph.D.) Coordenadora do GRAVISH/UFMG (Eng. Mec.) Grupo de Acústica e Vibrações em Seres Humanos da UFMG

Vibrações e Respostas Humanas UMA ABORDAGEM GERAL
09/04/2017 Capítulo 1 Vibrações e Respostas Humanas UMA ABORDAGEM GERAL

Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG
09/04/2017 Introdução Tema “Resposta Humana à Vibração” procura determinar o grau de aceitabilidade à vibração nos diversos ambientes que o homem está sujeito no seu dia-a-dia, ou seja: durante o trabalho, mas também em atividades de lazer e deslocamento. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

09/04/2017 Abordagem Vibração humana é frequentemente abordada como um fenômeno prejudicial no contexto da segurança do trabalho. Porém, estudos mais atuais tem usado tal fenômeno para fins benéficos (ganho de força, densidade mineral óssea, etc.) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Informações Gerais Vibração pode ser uma fonte de prazer ou dor. Um movimento pode causar: irritação, desconforto, interferência com atividades, problemas de saúde ou náuseas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Informações Gerais Vários fatores interferem nos problemas citados: Características do movimento; Características da pessoa exposta; Atividade da pessoa exposta; Outros aspectos do ambiente. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Justificativa para o entendimento dos Efeitos da Vibração no Homem
09/04/2017 Justificativa para o entendimento dos Efeitos da Vibração no Homem Grande número de pessoas submetidas a vibração no ambiente de trabalho ou lazer: Na EU 23,6% dos entrevistados estavam submetidos a VCI no seu ambiente de trabalho. Nos EUA ≈ 45-50% dos trabalhadores sujeitos a VMB possuem problemas (Síndrome do dedo branco) No Brasil, não se conhece estatísticas a este respeito (só agora começou a ser enfocado). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Justificativa para o entendimento dos Efeitos da Vibração no Homem
09/04/2017 Justificativa para o entendimento dos Efeitos da Vibração no Homem As tentativas de se resumir o conhecimento: simplesmente recomendando que se evite uma determinada frequência de vibração ou a definição de uma curva simples para representar todas as respostas às frequências: Não refletem o entendimento moderno sobre os efeitos de vibração no corpo. Principal motivo para se estudar o fenômeno 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Categorias de Exposição (definições)
Vibração de Corpo Inteiro (VCI): Vibração onde o corpo é suportado em uma superfície vibratória (assentos, pisos ou mesmo deitado em uma superfície vibrante). Produzida por todas as formas de transporte ou quando trabalhando próximo de alguma máquina industrial, dentre outros. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibração Local (VL): Sugere que o efeito é localizado próximo ao ponto de contato com a superfície vibrante. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Movimentos de enjoo: Causado pelo movimento real ou ilusório do corpo ou ambiente, em baixas frequências (abaixo de 1 Hz). Produzida principalmente por transportes navais, dentre outros. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibrações de Mãos e Braços (VMB) Frequentemente utilizado para se referir à vibração advinda de ferramentas elétricas. Não indica com clareza se a origem da vibração é o braço ou as mãos e os limites dos efeitos. Produzida por vários tipos de processos de trabalho pelo uso manual de ferramentas de percussão rotativas e peças vibratórias . 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibração Transmitida pelas Mãos (VTM): Termo mais apropriado para se referir à vibração que entra no corpo através das mãos. A vibração de ferramentas varia muito. Depende do projeto da ferramenta e do método de uso. Portanto, não é possível categorizar tipos de ferramentas individualmente como seguras. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Variabilidade da Amostra
Variabilidade nas respostas humanas está sempre presente: Inter-subjetividade: diferença nas respostas entre indivíduos; Intra-subjetividade: diferença nas respostas de um mesmo indivíduo em situações diferentes. Conclusões devem ser obtidas através de tratamentos estatísticos dos dados. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Inter-subjetividade Diferenças que ocorrem entre os indivíduos. Não importa quão controlada as fontes de variabilidade são: Sempre irá existir diferenças individuais, tanto na sensibilidade, quanto na suscetibilidade: Um movimento que é sentido por uma pessoa pode ser imperceptível a outra; Uma vibração que causa dano a uma pessoa pode não ter alteração detectável em outra pessoa. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Intra-subjetividade Diferenças que ocorrem no mesmo indivíduo: Mudanças que acontecem nas respostas em função do tempo; de um momento para o próximo; ou em um intervalo grande de tempo. Todos os fatores que causam diferença entre os indivíduos causam diferenças em um mesmo indivíduo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Fontes de variabilidade humana
Inter – subjetividade Intra-subjetividade Dinâmica do corpo Dimensões do corpo Sensibilidade e suscetibilidade Massa corpórea Experiência e treinamento Postura corporal Idade Gênero Atitude e motivação Saúde 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Movimento Harmônico Movimento Periódico movimento oscilatório que se repete em intervalos iguais de tempo (ou seja, com um determinado período “t”) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Movimento Harmônico 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tipos de movimento (e corpo)
Um corpo rígido oscila de tal forma que todas as suas partes estão submetidas ao mesmo movimento; Isto irá ocorrer se o movimento for translacional. Se o movimento for rotacional, nem todas as suas partes são submetidas ao mesmo movimento. Tanto o movimento de translação, quanto o de rotação influenciam a resposta humana. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tipos de Vibração Movimento determinístico Previsível através do conhecimento de oscilações prévias; Inclui o movimento harmônico Movimento estocástico (randômico ou aleatório): Pode ser caracterizado apenas através de estatística 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibrações em Ambientes de Trabalho
Geralmente descritas como aleatórias. Os métodos propostos para avaliar exposições humanas a vibrações, geralmente assumem: movimento é estacionário, ou seja: um valor médio representativo pode ser utilizado para indicar a severidade do movimento em um período total de exposição. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibrações aleatórias estacionárias devem: utilizar uma amostra medida em um tempo suficientemente grande, portanto: independe do período de tempo no qual a amostra foi tomada. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Na prática: as condições de vibração geralmente variam de momento para momento. Restringir a avaliação da vibração a períodos onde o movimento é estacionário pode excluir períodos de grande interesse. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tipo de resposta Para movimentos de grande amplitude, baixa frequência: Geralmente é possível se ver o deslocamento pico-a-pico; Na prática: Esta distância pode ser difícil de medir a vibração pode ser severa, mesmo quando o deslocamento é muito pequeno para ser detectado pelo olho. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tipos de resposta (velocidade e aceleração)
Uma forma alternativa de se medir vibração é utilizando velocidade: Mais diretamente relacionada a energia envolvida no movimento. Normalmente medida também pico-a-pico. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tipos de resposta (velocidade e aceleração)
Embora existam várias razões para quantificar a severidade de vibrações em termos de velocidade: A instrumentação para medição de aceleração é geralmente a mais empregada no momento. Desta forma, várias normas advogam pelo uso da aceleração ao invés da velocidade ou deslocamento. Unidade da Amplitude de aceleração: m/s2 . 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Pico-a-pico, pico ou RMS
Aceleração (m/s2 rms): método preferido para quantificar severidade de exposição humana a vibração; Preferência não é baseada em nenhum fundamento de que a aceleração rms é mais precisa que pico-a-pico, pico ou outro valor; Justificativa principal: Conveniência; Harmonia com outras áreas da engenharia. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Pico-a-pico, pico ou RMS
O uso de um tipo de medição ou outro é razoável desde que: Levem ao mesmo tipo de conclusão. Conclusões diferentes são obtidas se os valores são determinados considerando apenas uma parte da exposição. Caem dentro desta categoria: Movimentos contendo choques; Movimento com períodos intermitentes de vibração; Qualquer outra vibração não estacionária 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medição: Pico, média ou dose (cont.)
Para situações reais: Características de vibração variam muito de instante para instante; Período no qual a amplitude rms deve ser medida não é sempre aparente; rms, portanto, pode ser um método inapropriado. Valor acumulativo (dose) pode ser mais confiável. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Relações de amplitudes
Movimento harmônico simples (senoidal): Pico é A Pico-a-pico é 2A rms é ou 0,707 A erro de 2,828 para 1 ou maior (não senoidais) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frequências de Vibração
Geralmente a exposição humana envolve algum movimento que acontece em um intervalo de frequências; A resposta humana é altamente dependente da frequência de vibração: Portanto, é necessário se indicar qual a frequência utilizada. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frequências de Vibração
As frequências de interesse para cada tipo de exposição variam: VCI: 0,5 a 80 Hz (1/3 de oitava) VMB: 6,3 a 1250 Hz (1/3 de oitava). Frequências abaixo de 0,5 Hz causam enjoos. A frequência é descrita através de espectro: mostra como a amplitude varia em um intervalo de frequências. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frequência de Vibração
A resposta humana não depende do filtro utilizado. Porém, as normas utilizam ponderações baseadas em um tipo de filtro (geralmente 1/3 de oitava): Portanto, se o sinal é de banda larga, pode haver discrepâncias nos valores encontrados se for utilizado um outro tipo de filtro. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Curvas de Ponderação Usadas para considerar as diferenças na resposta humana em função da frequência Necessárias nas 3 direções ortogonais (eixos x-, y- e z-). Porém, o estudo (Morioka & Griffin, 2008) mostra que as curvas de ponderações das normas atuais não são apropriadas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Curvas de Ponderação Definem os valores pelos quais a amplitude de vibração em cada frequência deve ser multiplicada: de modo a ponderar seu valor de acordo com seu efeito no corpo. Tem valor (peso) maior em frequências de grande importância. Tem valor (peso) menor em frequências de pouco efeito. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Método básico de avaliação (rms)
Geralmente suficiente para FC ≤ 9 T = tempo total de medição aw(t) = aceleração ponderada em frequência em função do tempo aw = aceleração ponderada em frequência (m/s2) rms 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Métodos alternativos (FC > 9)
Dentre os vários métodos alternativos podem ser destacados: “Running rms method” Leva em consideração choques ocasionais e transientes, pela aplicação de uma constante de integração de tempo curta. A magnitude da vibração é definida como o máximo valor da vibração transiente (MTVV) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Métodos alternativos (FC > 9)
VDV: é um método mais sensível a picos do que o método básico e é bastante utilizado para avaliações de efeito na saúde [m/s1,75] 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Influência da duração Não obstante as pesquisas: Em nenhuma área existe ainda evidência suficiente para qualquer dependência do tempo seja utilizada sem qualificação. O que tem sido utilizado é uma relação de 4ª ordem entre a aceleração e o tempo de exposição: Ou seja: (a4 t) = constante 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Fator de Crista Utilizado como medida para verificar se os valores de rms ou pico são ou não apropriados; Calculado após a aceleração ter sido ponderada de acordo com a sensibilidade humana nas diversas frequências; Para vibração senoidal: Fator de crista = raiz(2) ≈ 1,414 Valores típicos de vibrações em veículos em rodovias de boa qualidade está entre 3 e 6. Aumenta: se o período de medição inclui algum choque (o que aumenta o valor de pico) Ou se o veículo parar (o que diminui o valor de rms). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Dose Para VCI (Vibração de Corpo Inteiro): VDV (Valor Dose de Vibração) Produz valor mais conveniente da severidade total Tem mostrado se correlacionar melhor com algumas respostas a vibração. Pode ser aplicado: a um choque simples, uma mistura de choques e vibração, Um dia inteiro de exposição a vibração de vários tipos; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Dose Para VMB (Vibração de mãos-e-braços): Amplitude de energia equivalente: Utiliza um tipo diferente de dependência no tempo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

1.5. Diretiva Europeia (2002) Estabelece os requisitos mínimos para a saúde de trabalhadores expostos ao agente físico vibração. Estipula valores de EAV e ELV para exposição a VCI e VMB 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Diretiva Europeia para Vibração
Fornece parâmetros mínimos para avaliação da saúde e segurança de trabalhadores expostos à vibração. Estabelece 2 limites a serem usados para avaliar a exposição ocupacional (ou seja, 8h de trabalho) EAV e ELV A forma de medição deve estar em conformidade com as normas: ISO (1997) para VCI ISO (2001) para VTM 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Diretiva Europeia para Vibração
Valores de Exposição: EAV (Valor de Exposição para Ação, Valor Limite para Ação ou nível de ação): os empregadores devem estabelecer e implementar um programa técnico e/ou organizacional no intuito de reduzir ao mínimo a exposição a vibração mecânica e o risco associado. ELV (Valor de Exposição Limite ou Valor Limite de Exposição): valor de exposição que não deve ser excedido. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

A ISO2631-1/1997 e a Diretiva Européia EU44/2002
e = 2 para aw e = 4 para VDV 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

e = 2 para aw e = 4 para VDV Planilhas na interneta calculam o tempo de exposição equivalente à 8h de trabalho (T1) baseados nos limites da Diretiva (2002) T2 é o tempo de 8h de trabalho aw1 é o valor medido aw2 é o valor estabelecido para 8h de acordo com o nível de ação ou limite de exposição (EAV ou ELV) EAV: aw = 0,5 m/s2 ou VDV = 9,1m/s1.75 ou ahv =2,5m/s2 ELV: aw = 1,15 m/s2 ou VDV = 21 m/s1.75 ou ahv =5 m/s2 a Health and Safety Executive (HSE), 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Sistema de Coordenadas (VCI) ISO2631-1 (1997), (2010) - Basicêntrico
Eixo x: costa→peito Eixo y: direita → esquerda Eixo z: pé(ou glúteo) → cabeça Pontos de Medição para pessoas sentadas Encosto Assento Pés 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Coordenadas VMB ISO5349-1 (2001)
linha contínua: Sistema coordenadas anatômico, Origem: centro da cabeça do 3º osso metacarpo de cada mão. linha pontilhada: sistema de coordenadas basicêntrico objeto horizontal. Origem: superfície da maçaneta sob o 3º osso metacarpo de cada mão. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos da Vibração VCI é capaz: de produzir uma infinidade de efeitos; De produzir uma variedade de sensações que podem ser quantificadas de diferentes formas. Tanto atividades simples, quanto complexas podem ser afetadas pela vibração: Como a entrada de informação (visão); A saída de informação do corpo (controle da mão para escrita, realização de tarefas como beber água, etc). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos da Vibração Parâmetros fisiológicos pode ser alterados pela vibração de forma transitória ou permanente: Como audição, musculatura, etc. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Parâmetros estudados em resposta humana a vibrações
Subjetivo Fisiológicos Atividades Biodinâmica Limite absoluto Esqueleto Visão Impedância do corpo Equivalência subjetiva Músculo Audição Impedância da mão Ordem subjetiva Nervo Tato Transmissibilidade do corpo Intervalos de igualdade Cardiovascular Propiocepção Movimentos da cabeça Razões de igualdade Respiratório Função vestibular Movimentos da mão Taxas de estímulos Sistema Nervoso Central Desempenho Psicomotor Movimentos dos órgãos Julgamentos de modalidade cruzada Endocrino/Metabólico Desempenho cognitivo Energia absorvida Limites diferenciais Vigilância 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Combinação de Efeitos Várias combinações de efeitos podem ocorrer simultaneamente: um movimento pode ser desconfortável e ao mesmo tempo interferir com alguma tarefa, além de poder ser fonte potencial de dano. Nestas circunstâncias, um efeito da vibração pode modificar a influência de outro efeito. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Combinação de Efeitos Exemplo comum de associação ocupacional: a exposição simultânea a ruído e vibração. Estudos neste sentido foram realizados pelo GRAVISH visto que tal fenômeno parece ser subestimado nas avaliações ocupacionais. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Ambiente vibratório x seus efeitos
Adaptado de Griffin, 1996 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Normas (Questionamentos)
Capítulo 2 Normas (Questionamentos)

Padronização e Norma Várias normas atuais sobre vibração humana possuem uma mistura confusa de objetivos: definem parcialmente um procedimento de avaliação da vibração definem parcialmente um limite de vibração 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Procedimento x limites
Deve ser responsabilidade de uma organização; Limites: Deve ser responsabilidade de outra organização: Geralmente aquela responsável pela sua aplicação: Governos; Organizações industriais; Companhias; etc Podem variar de acordo com as condições locais; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

O que é uma norma? Uma norma (standard) não é necessariamente uma expressão do que é: Melhor, mais preciso ou mais conveniente. É pouco mais do que uma outra representação do estado de conhecimento: Ou seja, uma indicação dos prejuízos nacionais e pessoais aos indivíduos nos comitês de normas relevantes. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

O que é uma norma? O processo de padronização: Envolve se chegar a um acordo entre indivíduos diferentes ou grupos que tenham: Diferentes interesses e especialidades; Sujeitos a restrições financeiras, comerciais, técnicas e políticas diferentes; Possa ser aplicado a diferentes problemas. Portanto, uma norma é: Expressão do que pode ser acordado por certos indivíduos em um determinado instante. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Conflito norma x pesquisa
Organismos de normalização podem tomar decisões sem: Pesquisa; Argumentos fundamentados Ou responsabilidade (compete ao cientista respeitável) Não são adequadamente representados nos comitês relevantes e organismos de normalização: Aqueles com princípios científicos Com entendimento atual útil das conclusões de uma pesquisa relevante. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Engenheiros x cientistas
Geralmente as normas são válidas para: Aqueles que precisam de respostas rápidas; Ao invés de um entendimento do assunto. Normas sobre vibração: Tendem a ser utilizadas por engenheiros; Criticadas pelos cientistas. Portanto: Quem deveria escrevê-las? 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Uso de normas Ceticismo quando se utiliza qualquer norma: Devido ao conhecimento limitado atual da diversidade de respostas humanas a vibração. Apesar de unificarem os procedimentos: Normas de vibrações humanas muito provavelmente contenham diretrizes: Ou que já são; Ou que se tornarão obsoletas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Uso de normas Geralmente não documentam a evolução técnica. Geralmente são baseadas em outras normas (como a NR-15, Anexo 8) Uma curva ou um método particular: Tornam-se tão entranhados em um assunto: Que seu uso continuado não é nem questionado, nem justificado. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibração de Corpo Inteiro (VCI)
Capítulo 3 Vibração de Corpo Inteiro (VCI)

Pontos Importantes Tanto a VCI, quanto a vibração local: Podem causar vibração através do corpo. Diferença entre VCI e VL: Muito mais em função do efeito desejado. Em veículos, as pessoas sentadas são geralmente expostas também: A vibração pela cabeça (através do encosto de cabeça), pela mão (através do volante), ou pelo pé (através do assoalho do veículo). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Exemplos de ambientes que causam VCI
Adaptado de Griffin, 1996 Transporte por rodovia Carros, Vans Caminhões, Ônibus Motocicletas, bicicletas Carruagens, Carroças Veículos fora-de-estrada Tratores , Tanques Carros de transporte animal Máquinas de movimentação de terra Transporte aquático Navios, Barcos Hovercraft Hidrodinâmicos (Hydrofoil) Transporte por trilhos Trens, Monotrilhos Bondinhos e cadeiras ski Transportes guiados Sistemas Aeroespaciais Naves espaciais, Foguetes Aviões de asa rotativa Aviões de asa fixa Construções Casas, Prédios Oficinas, Escritórios Elevadores, es-cadas rolantes Estruturas off-shore Equipamentos Industriais Guindastes Caminhões empilhadeira (Fork-lift trucks) Equip. de estações de controle 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos da VCI Dependendo das suas características, a VCI pode afetar a resposta humana de 5 modos diferentes: o conforto humano o desempenho de atividades interferência na saúde percepção da vibração em baixa frequência, ocorrência do mal do movimento. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Comentários Cada efeito possui características próprias de avaliação e conclusão. O entendimento da biodinâmica do corpo pode auxiliar: no entendimento destes efeitos; e em formas de minimizá-los. Se a “vibração efetiva” é reduzida na parte do corpo onde causa desconforto, interferência com atividades ou dano pode-se assumir que a influência da vibração será reduzida. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medição da vibração na cabeça
Para se medir a vibração na cabeça se utiliza: “barra-de-mordida” Projeto depende de : Do número; Do tipo de acelerômetro que será utilizado; Dos eixos de medição de interesse. Também pode ser medida utilizando-se: Capacete com acelerômetros localizados no seu topo; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Exemplo de Barra-de-mordida
Traduzido de Paddan e Griffin, 1988a (citado por Griffin, 1996, p. 341) Utiliza 6 acelerômetros translacionais Mede vibração na cabeça nos: 3 eixos de translação 3 eixos de rotação Eixos: x1, x2,: acelerômetros no eixo x y1: acelerômetro lateral z1, z2 e z3 acelerômetro vertical 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Capacete x barra-de-mordida
Problemas com o uso do capacete: Fixar o capacete com rigidez suficiente Limitado portanto a baixas frequências (< 10 Hz) Barras-de-mordida: Podem medir em frequências até ≈ 100 Hz; Apesar de não terem sido confirmadas por meios independentes nestas frequências. Entretanto, fornecem valores repetitivos: O que torna-se válido em um amplo intervalo de frequência. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medição da Vibração no Assento
O dispositivo usado não deve: comprimir o assento, logo, não alterar as propriedades dinâmicas do assento; alterar a postura dos seus ocupantes. Geralmente utilizada almofada SAE ou a “SIT-BAR” dispositivo padronizado para medições em assento. Para medição da vibração no encosto, também pode ser utilizado o mesmo tipo de aparato. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Adaptadores de acelerômetros: SAE PAD e SIT-BAR
O acelerômetro deve: Mover com a interface; Não alterar as propriedades dinâmicas do assento ou do corpo; Oferecer impedância ao movimento pequena no intervalo de frequência de interesse. Problemas usuais: Aparatos que causam compressão anormal; Reconhecer que o assento deve ser carregado com a impedância do corpo. Fonte: Griffin, 1996 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

3.4. BIODINÂMICA Introdução 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Biodinâmica Dados biodinâmicos podem: fornecer informações sobre a resposta do corpo. Auxiliam na otimização da dinâmica do assento. Biodinâmica é uma ferramenta: não um ponto final. O conhecimento acerca de: quanta vibração ocorre em várias localizações é sem muito valor sem o conhecimento da relação entre a vibração nestes locais e os efeitos de interesse. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Introdução Traduzir movimento em sensação é complexo envolve efeitos dependentes do tempo e é o somatório nas várias partes do corpo. Portanto, analogia mecânica pode não ser o modelo ótimo para descrever tais fenômenos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Biodinâmica x medição Assume-se que todos os efeitos adversos da vibração podem ser preditos pela medição da vibração: Transmitida para o corpo: Via medição da impedância; Através do corpo: Via medição da transmissibilidade 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Conforto Equivalente As curvas de conforto equivalente são consideradas: O inverso das curvas de transmissibilidade, porque: onde a transmissibilidade é maior é assumido que a tolerância é menor. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Exemplo Porém Griffin (1996), Cap. 3, mostrou que: as curvas de conforto não possuem o mesmo formato que o inverso das curvas de Tr. Embora exista correlação entre Tr e resposta subjetiva: Não se pode assumir que a sensibilidade relativa do indivíduo à duas frequências possa ser predita da razão entre a Tr Assento-Cabeça nas duas frequências. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibração não é pontual Os efeitos da vibração são distribuídos ao longo do corpo: A transmissibilidade medida em um ponto é: Na melhor hipótese, uma simplificação grosseira da resposta relevante. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medições Biodinâmicas
Elas são ferramentas convenientes para investigar a influência das várias variáveis: Postura, Tamanho do corpo; Variabilidade inter-subjetiva, etc nos possíveis efeitos da vibração em alguma localização crítica: Cabeça; Mão, etc. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Biodinâmica e Teoria As medições biodinâmicas auxiliam: Na teoria da vibração; Na análise: Que por sua vez, levam a: Modelagem biodinâmica; Definição precisa das suposições; Dados mais precisos. Porém, é essencial que se tenha: Maior conhecimento da teoria de vibração nos estudos de resposta humana ao movimento. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Biodinâmica x ressonância
Existe uma tendência de se considerar como sinônimo os termos: Biodinâmica Ressonância do corpo Assumir que vários efeitos são devido a ressonância de alguma parte: Oculta mais do que explica. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Pontos Importantes Frequentemente, não se leva em consideração a complexidade entre as diversas partes do corpo: se considera um efeito como sendo apenas devido a uma determinada ressonância do corpo: O que pode levar a conclusões equivocadas ou simplórias. A resposta dinâmica do corpo deve ser considerada: como uma função contínua ao longo de um intervalo de frequências de interesse. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Transmissibilidade do Corpo Humano
Geralmente determinada entre: Superfície do assento (entrada); Cabeça (saída) Em inglês STH (“Seat-to-Head”). Outros pontos na superfície do corpo foram reportados (cintura, ombro, tórax, etc). Movimentos internos são geralmente monitorados utilizando-se técnicas de raio-X e implantando-se acelerômetros, ou pinos nos quais os acelerômetros são presos, na vértebra de primatas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tr várias partes do corpo (sentado)
De acordo com Dickmann (1957), apud Wasserman (1987), a ressonância do corpo humano ocorre na faixa de 4 à 8 Hz para a cabeça e ombros na zona próxima à 30 Hz. Conforme apresentado por Anflor, 2003 Também em B&K, 1982 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tr para várias partes do corpo (em pé)
De acordo com B&K (1982), uma das partes mais importantes do sistema humano em relação a choque e vibração é: Sistema “tórax-abdomem”. Isto porque ocorre uma ressonância na faixa: 3-6 Hz Portanto, o isolamento de vibração torna-se difícil: Para pessoa em pé de 3-6 Hz Para pessoa sentada, 4-8 Hz. Fonte: B&K, 1982 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tr não linear Vários estudos concluíram que a resposta dinâmica do corpo varia com a amplitude: Portanto, a Tr é não-linear; Entretanto, esta variação é menor do que: Inter-subjetividade Intra-subjetividade A Tr da vibração para a cabeça é: ≈ linear → se não existir controle voluntário da resposta dinâmica do corpo (conclusão que requer cuidado). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Variações na Tr Mudanças na Tr devido a duração da exposição também foram observadas Porém, não se sabe se estas mudanças são devido a mudanças posturais voluntárias ou involuntárias; Ou devido a mudanças das características dinâmicas da estrutura do corpo devido a vibração prolongada. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Impedância Mecânica Termo genérico utilizado para definir todas as relações entre: Força em uma determinada frequência; Pelo movimento resultante (aceleração, velocidade ou deslocamento) naquela frequência. Representa a função inversa do que é conhecido como Função de Resposta em Frequência (FRF), ou seja, relação entre: Resposta do sistema; Pela força de excitação 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medição da Impedância Mecânica
A impedância mecânica dá indicação sobre: Qual a força necessária para se produzir um determinado movimento Porém, a Massa Aparente: Mais fácil de obter com os transdutores disponíveis. De acordo com a 2ª Lei de Newton: Ou seja, a força aplicada no corpo acelera o corpo de uma quantidade que é proporcional a força; A constante de proporcionalidade é a massa do corpo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frequências de Ressonância do Corpo
Fonte: Anflor, 2003 Como em Von Gierke, 1998 Fonte: B&K, 1982 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frequências de Ressonância do Corpo
Grande variedade nos valores encontrados. Tabela ao lado resultado de uma coletânea mostrada por Misael, 2001 Porém, valores são muitas vezes fora do apresentado nos modelos anteriores. Órgãos Freqüências naturais (Hz) Cabeça 20 a 40 Espinha dorsal 8 Parede do tórax 60 Massa abdominal, ombros e pulmões 4 a 8 Mãos e braços 20 a 70 Globo ocular 60 a 90 Maxilar 100 a 200 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos da vibração sobre o homem
Faixa de Freqüência Efeitos 0,1 a 1 Hz Tonturas Náuseas 0,2 a 15 Hz Fadiga posterior 1 a 2 Hz Aumento da pressão sanguínea; Aumento da taxa de respiração; Aumento na quantidade de suor; 2 a 12 Hz Dor de cabeça; Dores abdominais e nos testículos; Aumento da freqüência cardíaca e da pressão sanguínea; Dificuldade de respiração; 2 a 20 Hz Turvamento da visão 1 a 20 Hz Perturbação da fala (nos do GRAVISH percebeu-se em 5 e 6 Hz) 0,5 a 20 Hz Interferência com tarefas (nos estudos GRAVIsh em 5 Hz, leitura – dependendo da amplitude) Acima de 12 Hz Problemas relacionados ao desempenho de tarefas (Misael, 2001) 25 a 90 Hz Decremento da acuidade visual; Ultra-sônicas Alterações químicas e térmicas no corpo; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Mudanças de postura Os efeitos na mudança de postura: São de controle do voluntário Não são aparentes ao observador. Espera-se de pessoas exposta a vibração: Que tentem minimizar qualquer efeito adverso da vibração. Quando em postura normal: Tr similar foi obtida com postura relaxada Comparada com postura ereta 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Mudanças de postura Se o voluntário irá adotar uma postura que minimize a Tr dependerá: Das instruções que são dadas; Das sensações produzidas pela vibração; Se a sensação mínima corresponde a menor Tr; Do conteúdo de frequência da vibração; Sua previsibilidade. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Tr e postura Restrições a mudança na postura: Geometria do assento; Outros fatores. Melhor postura: Do ponto de vista ergonômico do assento; Menos prejudicial para a espinha dorsal Não é necessariamente a postura que causará a menor Tr A medida que a amplitude de vibração aumenta: Uma mudança de postura será benéfica. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos que devem ser observados
Importância dos encostos de pé; Além deles colocarem o pé em contato com a vibração; Afetam a postura do corpo. Existem evidências de que a posição do pé altera a Tr assento-cabeça Mudanças grosseiras na posição das mãos: Também afetam a postura → Tr 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Influência da tensão muscular: Qualquer efeito da tensão muscular pode ser confundida pela mudança de postura; O efeito depende do músculo envolvido; Varia entre os indivíduos (intra-subjetividade). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Encosto Fornece uma restrição que reduz os grandes movimentos do corpo em relação ao ambiente advindos: Da ressonância sub-amortecida do assento; Do movimento veicular de baixa frequência. Fornece uma entrada a mais de vibração para o corpo Portanto: Embora o encosto seja benéfico do ponto de vista estático; Sua influência na resposta humana a vibração pode ser benéfica ou prejudicial. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeito do encosto Para movimento de baixa frequência: Um encosto fixo pode ser útil na redução do movimento entre o assento e o corpo; Embora cause um aumento da amplitude da cabeça. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeito do encosto Encostos tendem a aumentar a transmissão vertical da vibração do assento para cabeça: Parcialmente por causa do seu efeito na postura. Possuem efeito prejudicial maior na direção qy Efeito é aumentado se existir ressonância do encosto devido a excitação. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeito do encosto Ambientes excitados por movimentos de alta frequência no eixo-y: Benéfico ter assentos com encosto baixo que: Forneçam suporte para a região lombar; Mas que não estejam em contato com o corpo acima da cintura. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Projeto do Assento O projeto do assento influencia a forma como a pessoa é encorajada a adotar uma postura. Afetam a transmissibilidade Variações na postura Incluindo inclinação da cabeça 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Projeto do Assento Assentos de ambientes vibratórios: Devem fazer seus ocupantes ficarem em uma postura que forneça a < Tr. Entretanto, a solução não é tão simples: Posturas que fornecem < Tr assento-cabeça; Não necessariamente aquela posição que seja mais confortável: para a coluna ou para configurações de saúde. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Importância dos encostos de pé; Além deles colocarem o pé em contato com a vibração; Afetam a postura do corpo. Existem evidências de que a posição do pé altera a Tr assento-cabeça (Griffin, 1996) Mudanças grosseiras na posição das mãos: Também afetam a postura → Tr 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Assento Sentado em um assento macio típico de automóvel e submetido a um intervalo de movimentos senoidais: o assento pode aumentar ou diminuir o movimento, dependendo da frequência de vibração e da direção da vibração. Para frequências < 1 a 2 Hz: a dinâmica da maioria dos assentos tem pouca influência 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Assento Para frequência em torno de 4 Hz: existe uma amplificação notável da vibração vertical uma a=1,0m/s2 rms tolerável, pode-se tornar uma a=2,0m/s2 rms inaceitável; Para frequências mais altas: a maioria dos assentos atenua a vibração vertical; Acima de 10 Hz: a influência do movimento é bastante reduzida (Griffin, 1996) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Requisitos básicos para Assentos
Assentos geralmente: Acomodam diferentes pessoas; Realizando diferentes atividades. Portanto, raramente são ótimos para: Uma única pessoa; Ou em uma única atividade. Um assento deve: Acomodar seu ocupante em uma boa posição para desempenhar uma atividade apropriada. Esta posição deve requerer um esforço muscular mínimo para manter esta posição: Minimizando a fatiga muscular. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Inclinação do assento Se o assento é inclinado: Corpo recebe componente da vibração vertical no eixo-x 20% de inclinação → 34% de movimento vertical no eixo-x do sujeito é transmitido do encosto do assento para a cabeça. Para ângulos maiores: A cabeça precisa ser apoiada em encostos de cabeça vibratório. Não desejáveis para vibração vertical elevada Assentos reclinados para pilotos: Aumentam sua tolerância a aceleração durante as manobras, Porém, os efeitos prejudiciais da vibração vertical tendem a aumentar 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Eficiência Dinâmica dos Assentos
Três fatores se combinam para determinar a eficiência dinâmica dos assentos : O ambiente vibratório (ou seja, seu espectro de vibração); A resposta dinâmica do assento (ou seja, sua Tr); A resposta do corpo humano (ou seja, sensibilidade do corpo às diferentes frequências de vibração). Avaliados em todas as frequências onde existir vibração significativa. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Critérios A resposta dinâmica ótima do assento depende: Tanto do espectro de vibração do ambiente; Quanto do critério relevante selecionado: Manter o conforto; Diminuir a interferência em atividades; Preservar a saúde. Um assento ótimo não pode ser projetado sem levar em consideração estas duas variáveis. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Ajuste do Assento O ajuste do assento ao ambiente: Só pode ser obtido se o ambiente vibratório é conhecido; Existem métodos adequados para predizer a complexa resposta humana a vibração que ocorre nos assentos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Encosto x Alta Frequência
Ambientes excitados por movimentos de alta frequência no eixo-y: Benéfico ter assentos com encosto baixo que: Forneçam suporte para a região lombar; Mas que não estejam em contato com o corpo acima da cintura. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Métodos teóricos Os folhetos produzidos por fabricantes de assentos de suspensão: Assumem que a combinação assento/pessoa Pode ser modelado como um sistema com 1-GDL; Geralmente isto é verdade apenas sob condições ideais: com movimentos em baixas-frequências (f < 2 Hz); Ou quando a impedância do corpo é insignificante em relação a massa da parte móvel do assento. Três problemas principais: Os assentos não respondem como um sistema ideal simples linear sem atrito; O corpo humano é um sistema não linear; O corpo humano não é uma massa rígida. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Assentos em Espuma A modelagem da dinâmica de assentos em espuma é desafiadora porque: O amortecimento da espuma é histerético (não viscoso); Portanto, depende da frequência de vibração. Hilyard & Collier (1984) estudaram a resposta dinâmica das espumas utilizadas em assentos veiculares: mostraram que a resposta estática não é um bom parâmetro para se prever a resposta dinâmica da espuma. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Assentos Convencionais
A maioria dos veículos possui energia significativa na região de 4 Hz: Onde todos os assentos convencionais amplificam a vibração vertical. Para se atingir o isolamento: Requer wn << w, onde: Portanto: Requer uma redução considerável da rigidez do sistema; Por exemplo, para se reduzir wn /2 → k/4 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Redução da Tr (problemas x soluções)
A suavidade (rigidez) necessária para se reduzir a vibração em 4 Hz em um assento de espuma convencional possui vários problemas associados: Baixo conforto estático: Devido a distribuição inadequada de pressão em torno das nádegas; Baixa estabilidade para movimentos de rotação no eixo qx- Solução possível: Uso de assentos com suspensão: A baixa rigidez necessária é fornecida pelo mecanismo de suspensão adicional montado abaixo do acolchoamento relativamente firme do assento. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Assentos com suspensão
A suspensão incorporada na maioria dos assentos com suspensão comerciais: Mecanismo passivo: Um amortecedor e Alguma forma de mola: Feita de aço (mola espiral ou barra torcional); Coluna de ar. A baixa rigidez do sistema faz com que: Possuam uma boa deflexão estática devido ao peso da pessoa. Geralmente limitado a dst = 100 mm. A rigidez do sistema deve ser ajusta de acordo com a massa da pessoa: De tal modo que o assento opere em torno da sua posição central. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Suspensão ativa x eficiência
Assentos de suspensão passiva: Com molas metálicas: Possuem um mecanismo onde a ocupante do assento ajusta a rigidez da mola manualmente; Com suspensão a ar: Possuem um mecanismo que detecta a deflexão do assento e ajusta automaticamente para a massa do corpo. Embora assentos com suspensão forneçam redução substancial da vibração : Este não é sempre o caso, pois a eficiência do assento dependerá: Do espectro da vibração; Da dinâmica do assento. Que podem mudar ao longo da sua vida útil. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Suspensão Assentos com suspensão passiva devem apresentar amplificação da vibração para f em torno de 2 Hz. Sua adequação irá depender se: Esta amplificação está adequadamente compensada pela atenuação nas altas frequências. O mecanismo de suspensão de alguns assentos é projetado para: Rotacionar em um ponto próximo ao joelho: Para permitir ao corpo se mover verticalmente; Enquanto as partes baixas da perna permanecem estacionárias E os pés mantêm contato com o chão. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Isolamento no eixo-x Alguns assentos são projetados com sistema de isolamento para vibração no eixo-x: Requer o conhecimento da impedância do corpo no eixo-x: Que depende de quanto o corpo está em contato com o encosto. O ajuste destes assentos ao espectro do veículo necessita: Conhecimento da sensibilidade humana a vibração: Tanto no eixo-x do assento; Quanto no eixo-x do encosto 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Isolamento eixo-x (cont.)
A baixa rigidez e o limite de curso das suspensões no eixo-x: Podem causar problema com impactos de final de curso quando expostos a vibrações em altas amplitudes. A precisão dos movimentos dos pés ou mão necessários para o controle de veículos: Pode ser prejudicada devido ao movimento relativo veículo/corpo Devido a baixa eficiência de isolamento no eixo-x em baixas frequências. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Suspensão ativa Suspensão passiva: Causa amplificação em baixas frequências Suspensão ativa: Elimina tal problema. Utiliza uma fonte de potência para mover o assento em relação a sua base. Se o veículo oscila: O assento pode se manter praticamente estacionário através do uso de um servo-mecanismo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Custo x benefício Embora se melhore significantemente a Tr com o uso de suspensão ativa; Deve-se levar em consideração os seguintes aspectos: Custo; Complexidade; Confiabilidade. Suspensão de assentos tem como finalidade: Reduzir a vibração do corpo: Portanto, aumentam o movimento relativo entre o corpo e o veículo. Quanto mais baixa a frequência de vibração para o isolamento → maior o movimento relativo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Limites para sistemas de suspensão
Para os motoristas que utilizam controles manuais e pedais: Existe um limite prático para o movimento vertical relativo aceitável: em torno de 100 mm. O amortecimento da suspensão e o espectro de vibração do veículo: Determinam a wn mínima para o sistema de suspensão passiva. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Limites para sistemas de suspensão
Para vibração no eixo-x: O limite pode ser inferior a 100 mm: Especialmente se existir controle pedal. O isolamento satisfatório do corpo: Para as grandes amplitudes de movimento em baixas frequências requer que os controles: Também sejam isolados; Se movam com o corpo. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Introdução (cont.) Bom isolamento só é necessário: Naquelas frequências nas quais o assento estará exposto quando em uso. Existem dois métodos para se fazer tal medição. O assento pode ser exposto a vibração e o movimento do assento avaliado (ou subjetivamente, ou objetivamente): Em termos de conforto, interferência com atividades ou efeitos na saúde. Alternativamente, a Tr do assento pode ser determinada e: utilizada para se calcular a vibração que irá ocorrer no assento devido a um espectro de entrada conhecido. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Método de Avaliação do Assento
Número de dirigibilidade (ride number) – Varterasian (1982): Determinado pela frequência de ressonância do assento: Transmissibilidade na ressonância e Transmissibilidade em 10 Hz. Forneceu uma boa correlação com a avaliação subjetiva de dirigibilidade Melhor que o método proposto na ISO2631, 1974 (hoje ISO2631, 1996). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Conceito (SEAT) SEAT: Amplitude de Transmissibilidade Efetiva do Assento compara a severidade de vibração do assento, com a severidade de vibração do piso sob o assento: Poderia ser considerado também como a razão (Griffin, 1996): Conforto de dirigibilidade ponderado em frequência no assento; Pelo conforto de dirigibilidade ponderado em frequência experimentado se o assento fosse rígido. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Valores de SEAT Valores de SEAT indicam (Griffin, 2007) SEAT > 100%: Vibração no assento é pior que no piso; SEAT < 100%: O assento forneceu atenuação Pode ser considerado que a relação entre o SEAT e o desconforto produzido pelos assentos seja linear (Griffin, 1996): Portanto, um SEAT de 50% produzirá ½ do desconforto de um assento com SEAT 100%. Assentos devem ser projetados para ter o menor valor de SEAT, compatível com outras restrições. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Vibração Transmitida pelas Mãos (VTM)
Capítulo 4 Vibração Transmitida pelas Mãos (VTM)

Ferramentas e processos associados a VMB
Fonte: Adaptado de Griffin, 2001 Categoria da ferramenta Exemplo de ferramentas Ferramentas de percussão metálicas - Martelos elétricos para rebite, calafetagem;, martelamento; martelo para deformação. Ferramentas de percussão para uso em pedreiras, construções e indústrias extrativas Martelos de percussão; Compactadores vibratórios; pontaletes de concreto; brocas utilizadas em minas, extrativos e demolições e construção de rodovias. Moedores e outras ferramentas rotativas Moedores de pedestal, portáteis manuais e direcionamento flexível; polidoras, ferramentas rotativas em geral; Ferramentas para madeireiras e trabalhos em madeira - Motosserras; cortadores de arbustos; serras circulares; chaves de fenda elétricas; cortadores e tesouras; Outros processos e ferramentas - Máquinas de martelamento utilizadas na fabricação de calçados; máquinas de sucção de grãos; máquinas de nivelamento de concreto; parafusadeiras, etc. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

VMB Grande parte dos equipamentos apresentam: amplitude de vibração; Para o tempo de exposição; Que são suficientes para produzir efeitos danosos observáveis. Outras situações onde ocorram exposição a vibração similares: Como no guidão de motocicletas: Podem causar efeitos similares. Banco de dados Italiano – VMB 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Generalidades A maioria das vibrações na mão ocorrem: Em baixas amplitudes; Por período de tempo muito curtos; São mais associados a desconforto ou irritação; Do que a danos ou doenças propriamente ditos. Exemplos: Vibração do volante; Vibração de barbeadores elétricos 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Desordens causadas pela VMB
Exposição dos dedos ou mão a vibração ou choques repetitivos podem causar vários sintomas ou sinais. Cinco tipos de desordens podem ser identificadas: Tipo Tipos de desordens causadas pela exposição a VMB A Circulatórias (Vasculares) B Dos ossos ou juntas C Neurológicas periféricas D Musculares E Outras desordens gerais (ex.: no sistema nervoso central) Fonte: Griffin, 1996 (Pag. 532) Griffin, 2001 (pag. 621) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Observações sobre as desordens
Mais de uma desordem pode afetar uma pessoa ao mesmo tempo; É possível que a presença de uma desordem facilite o aparecimento de uma outra. É útil se separar os tipos de desordens porque: Alguns efeitos são associados com um tipo específico de vibração; O diagnóstico de cada tipo de desordem requer diferentes procedimentos; Alguns pesquisadores ou países: Investigam preferencialmente um tipo específico de efeito. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Classificação das desordens
A classificação é: por si só um importante método científico; Um objetivo suficiente para estudo científico A literatura que trata dos efeitos adversos da vibração transmitida pelas mãos: Mostra diferenças marcantes entre os países. Por exemplo (Griffin, 1996) Alemanha: Fornece indenização para desordens de ossos e juntas causados pelo uso de ferramentas vibratórias; Inglaterra: Tende a ignorar este tipo de problema. Inglaterra e EUA: Interesse atual é um problemas vasculares (síndrome do dedo-branco). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Início das desordens e Terminologia
O início de cada desordem: Dependente das características da vibração; Da suscetibilidade individual ao dano; Outras características do ambiente Síndrome da Vibração de Mãos-e-Braços (SVMB) Em inglês, HAVS: Hand-arm Vibration Syndrome Termo utilizado para se referir a combinação não especificada de uma ou mais desordens. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Fatores influenciam relações causa-efeito VMB
Fonte: Griffin, 1996 (Pag. 533) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Frases chaves (HSE) sobre VMB HAVS (Síndrome da Vibração de Mãos-e-braços) é passível de prevenção, porém, uma vez que o dano é causado, ele é permanente; HAVS é séria e incapacitante e ≈2 milhões de pessoas estão em risco; Danos causados pela HAVS pode incluir a inabilidade de realizar trabalhos finos e o frio pode ativar ataques de branqueamento dos dedos dolorosos; Custo grande de afastamento aos empregadores e empregados. Existem medidas simples de custo eficaz para eliminar riscos da HAVS. As normas de controle da vibração no trabalho focam na eliminação ou controle da exposição vibratória; Objetivo a longo-prazo é prevenir novos casos de HAVS e ajudar os trabalhadores a permanecer no trabalho sem nenhuma deficiência; O caminho mais eficiente e efetivo para controlar a exposição a VMB é olhar para métodos de trabalho novos ou alternativos que eliminem ou reduzam a exposição a vibração; Avaliar saúde é vital para detectar/responder a sinais iniciais de danos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Desordens vasculares Síndrome do Dedo-Branco (SDB): Caracterizada por um branqueamento intermitente dos dedos. A ponta dos dedos: Geralmente a 1ª parte a banquear; Área afetada pode estender para todo ou mais de um dedo com a exposição continuada a vibração; O branqueamento é precipitado por: Condições de frio; Contato com objetos frios. O branqueamento permanece até que: Os dedos sejam reaquecidos; A dilatação dos vasos permita o retorno da circulação sanguínea. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Síndrome do dedo-branco (outros sintomas)
É necessário vários anos de exposição antes do 1º ataque de branqueamento ser notado. Pessoas afetadas geralmente possuem outros sinais ou sintomas: Dormência; Formigamento. Raramente tem sido reportado: Cianose Gangrena. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Severidade dos efeitos da SDB
São reportados em referência ao estágio da desordem. Baseado em declarações verbais pela pessoa afetada; No sistema de classificação de Estocolmo: Os estágios são influenciados pela frequência dos ataques e as áreas das digitais afetadas pelo branqueamento. Um sistema de pontuação é utilizados para gravar as áreas das digitais afetadas pelo branqueamento. A pontuação corresponde a área de branqueamento nas digitais começando pelo polegar. A nota do branqueamento para cada dedo é: Formada pela soma das notas em cada falange Pode ser obtida pela: Declaração da pessoa afetada; Observação visual do observador designado. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Método de pontuação do Workshop de Estocolmo
As notas de cada digital define o dedo afetado de ambas as mãos por 10 valores (5 direito e 5 esquerdo) Trata-se de uma revisão feita em 1987 do sistema de pontuação anterior e não leva em consideração formigamento, dormência ou interferência com o trabalho ou lazer (Griffin, 1996). Fonte: Griffin, 2007 (Pag. 350) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Método de pontuação de áreas afetadas
As notas de cada mão podem ser somadas para fornecer uma nota para a mão (em um total de 33 pontos), ou em ambas as mãos (em um total de 66). Para o exemplo dado: 4/33(D), 16/33(E) ou 20/66, respectivamente Fonte: Griffin, 1996 (Pag. 574) Mão Direita Mão Esquerda Dedo Polegar 1 2 3 4 Pontuação Possível 4 + 5 1+2+3 Pontuação Real 6 Pontuação Total 4/33 (ou 4D) 16/33 (ou 16E) Pontuação Global 20/66 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Possível uso para o método de pontuação
Fonte: Griffin, 1996 (Pag. 574) Pontuação máxima em cada mão Ação Possível 1 Pessoa exposta a vibração deve ser regularmente avisada do problema e informada das possíveis consequências 3 Pessoa exposta a vibração deve ser advertida a não continuar com o trabalho vibratório 5 Pessoa exposta a vibração deve ser removida do trabalho vibratório 9 Indenização deve ser paga ao trabalhador exposto a vibração 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG Como apresentado em Cunha, 2008

Colocar ACGIH 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG Como apresentado em Cunha, 2008

Desordens neurológicas VMB
São considerados efeitos separados da vibração, e não apenas um sintoma da síndrome do dedo-branco: Dormência (numbness); Formigamento (tingling) Limite sensorial elevado para sensação tátil; Vibração; Temperatura; Dor Velocidade de condução nervosa reduzida 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Estágios Sensoriais (efeitos da VMB)
Um método para se reportar a extensão dos efeitos neurológicos da vibração induzida é apresentado abaixo: Estágio Sintoma 0SN Exposto a vibração, mas sem sintomas 1SN Dormência intermitente, com ou sem formigamento 2SN Dormência intermitente ou persistente, redução da percepção sensorial 3SN Dormência intermitente ou persistente, redução da discriminação tátil e/ou destreza manual. Fonte: Griffin, 2007 (Pag. 350), Idem Cunha, 2008 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Observações Este método de avaliação não é atualmente relacionado aos resultados de nenhum teste objetivo específico; A avaliação neurosensorial: É uma impressão subjetiva do médico; Baseado em declarações da pessoa afetada; Ou nos resultados de qualquer avaliação clínica Ou testes específicos. Desordens neurosensoriais: Algumas vezes identificáveis por testes de rastreamento; Utilizando medidas de funções sensoriais tais como: Limite de sentimento da vibração; Calor Aquecimento dos dedos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Desordens Musculares Trabalhadores expostos a VMB algumas vezes reportam dificuldade de pega, incluindo: Redução da destreza; Redução da força de pega; Pegadura bloqueada (“locked grip”) A maioria dos relatórios: São baseados em sintomas relatados pela pessoa exposta; Ao invés de sinais detectados pelos médicos; Portanto: Podem ser um reflexo de problemas neurológicos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Problemas musculares relacionados
A atividade muscular: É de grande importância para operadores de ferramentas. Uma pega segura é essencial: Para se desempenhar uma determinada tarefa; Para o controle seguro da ferramenta. A presença de vibração em uma ferramenta: Pode fazer com que se utilize uma pega mais apertada: Portanto: Aumentando a transmissão da vibração pela mão; Reduzindo o fluxo sanguíneo nos dedos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Efeitos crônicos Se os efeitos crônicos da vibração causam perda de pega: Ajuda a proteger o operador de problemas futuros devido a vibração. Porém, interferem: Tanto no trabalho, Quanto em atividades de lazer. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Desordens articulares
Pesquisas em usuários de ferramentas manuais encontraram: Evidência de problemas nos ossos e nas juntas; Mais frequentemente em homens que operam ferramentas de percussão: Como em mineradoras, indústrias extrativas ou trabalhos com metal; Explicação (especulação): Algumas características destas ferramentas: Possivelmente, os choques de baixa-frequência. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Outros efeitos VTM pode afetar não só os dedos, mãos ou braços. Existem estudos que mostram um aumento da incidência em operadores de ferramentas manuais de: Dores de cabeça; Perda de sono Embora problemas reais para as pessoas afetadas: Eles são efeitos “subjetivos”: Logo, não aceitos como reais por todos pesquisadores. Pesquisa atual visa encontrar base fisiológica para estes sintomas. Novamente, a diretriz para redução da síndrome do dedo-branco pode fornecer proteção para outros efeitos da VMB. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Recomendações para medição VMB
Na condição de operação: Cuidado deve ser tomado: Para se obter medições representativas da vibração em ferramentas; Pode ser difícil se obter medições válidas: Utilizando alguma instrumentação industrial: Especialmente se existir altos níveis de choque. É recomendado que: Se determine o espectro de aceleração; Se investigue o histórico no tempo da aceleração; Antes de se aceitar a validade de qualquer medição. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

ISO5349-1:2001 A avaliação está baseada no “Valor Total da Vibração”, ahv pode valer 1,7 vezes (tipicamente entre 1,2 a 1,5) a amplitude da maior componente (ahwx, ahwy, ahwz ). Recomenda-se que as componentes individuais sejam registradas separadamente. A exposição diária à vibração está baseada no valor da aceleração equivalente em energia em 8h. Conversão A(4) para A(8): Fonte: Cunha, 2008 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Avaliação da VMB Normas atuais sugerem: A severidade global da VMB deve ser calculada utilizando-se a rss (root-sum-of-squares) da aceleração ponderada em frequência nos 3 eixos. Dizem que se duas ferramentas expõem as mãos à vibração por um mesmo período de tempo: Aquela que tiver a aceleração ponderada mais baixa será a que terá menor chance de causar lesões ou doenças. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Curva de Ponderação Todas as normas nacionais e internacionais: Utilizam a mesma curva de ponderação (Wh) para avaliar a VMB no intervalo aproximado de 8 a 1000 Hz; Ponderação aplicada para as medições em cada um dos 3 eixos de vibração no ponto de entrada da vibração na mão. Fonte: Griffin, 2007 (Pag. 351) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Exposição Ocupacional a VMB
A exposição ocupacional a VMB pode ter variação de tempo de exposição diário muito ampla: Frequentemente, a exposição é intermitente; De modo a permitir que a exposição diária seja reportada de forma simples, as normas se referem a exposição equivalente a 8h, ou seja: Onde: t = tempo real de exposição Aceleração real ponderada ahw rms 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Avaliação segundo ISO5349:2001
A ISO5349(2001), anexo C, sugere: Para condições que causariam 10% de possibilidade de ocorrência de dedos brancos: Onde: Dy : Exposição a VMB total (em anos) A(8): Exposição diária a vibração, correspondente ao valor total da vibração em 8h, equivalente em energia, na superfície de contato com as mãos; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Relação para 10% de dedos brancos
Relação de acordo com ISO5349:2001 10% de incidência de dedos brancos; Previsto após 12 anos para limite de ação (EAV) da Diretiva2002; Previsto após 5,8 anos para limite de exposição (ELV) da Diretiva2002. Fonte: Griffin, 2007 (Pag. 351) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Fórmula simplificada para 10% de prevalência
A complexidade da equação Dy implica uma precisão muito maior do que é possível Fórmula mais conveniente (de 1 a 25 anos): Não existem evidências que a fórmula acima é menos precisa: Fornece os mesmos resultados que a equação padrão (com 14% de erro). 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Observações sobre a ISO5349 (2001)
Segundo Griffin (2007), o anexo informativo da norma ISO5349:2001, pg diz: “Estudos mostram que os sintomas da síndrome da vibração de mãos-e-braços são raros em pessoas expostas à 8h de energia equivalente de vibração total, A(8), na superfície de contato com as mãos, por menos de 2 m/s2 e não reportada para valores de A(8) menores que 1 m/s2”. Entretanto, este mesmo autor diz que cuidados devem ser tomados quando se interpreta esta sentença: Uma vez que existem dúvidas consideráveis em relação as curvas de ponderação e a dependência do tempo nesta norma (Griffin et al, 2003) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Segurança para Maquinário
Segundo Griffin (2007), a Diretiva Européia para Segurança de Maquinário (89/392/EEC) requer: Manuais de instrução para máquinas manuais ou guiadas manualmente especifiquem a aceleração equivalente a qual as mãos ou braços estão submetidos quando esta excede o valor regulamentado; Atualmente é 2,5 m/s2 de aceleração ponderada. Várias ferramentas manuais podem exceder este valor. Normas definindo condições de teste para medição de vibração em várias máquinas tem sido definidas como a ISO8662 (1988) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Limites de Aceleração x Tempo
Fonte: Griffin, 2007 (Pag. 352) 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Avaliação de Saúde A Diretiva Européia (2002) diz que: O trabalhador exposto a vibração mecânica acima do EAV tem direito a avaliação da saúde apropriada. Porém, avaliação da saúde: Não deve ser limitada a situações onde o EAV é excedido; Deve ser feita sempre que exista alguma situação suspeita de que o trabalhador possa ser afetado pela vibração. Conforme já mencionado, espera-se 10% de incidência da síndrome dos dedos brancos: Após 12 anos: nos níveis de EAV; Após 5,8 anos: nos níveis de ELV. Porém, os limites de EAV e ELV da Diretiva (2002) NÃO definem exposições seguras a VTM 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medidas Preventivas (Griffin, 2007)
Sempre que houver suspeita que a VTM possa causar lesão: A vibração na interface ferramenta-mão deve ser medida. Desta forma é possível prever: Se a ferramenta ou o processo podem causar lesões; Ou se alguma outra ferramenta ou processo pode fornecer um menor nível de severidade a vibração. A duração da vibração deve ser quantificada; A redução do tempo de exposição: Pode incluir a inclusão de intervalos durante o dia; Se possível, períodos mais longos afastado da exposição vibratória. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Avaliação dos riscos Para qualquer ferramenta ou processo que tenha a amplitude de vibração suficiente para causar lesão: Deve existir um sistema para quantificar e controlar a duração diária máxima de exposição de qualquer indivíduo. Os riscos não podem ser avaliados precisamente através de medições de vibrações: As medições contribuem para se avaliar os riscos; Porém podem não ser a melhor forma de prever o risco. O risco pode ser antecipado: Através do tipo de trabalho; Conhecimento que o mesmo ou similar tipo de trabalho tenha causado problemas previamente. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Riscos x normas Quando se avalia os riscos utilizando-se as ponderações em frequência das normas atuais: As luvas mais comuns disponíveis no mercado não fornecem atenuação efetiva da vibração na maioria das ferramentas (Griffin, 1998) Luvas e cabos acolchoados podem reduzir a Tr em alta frequência: Porém as normas atuais implicam que estas frequências não são as causas principais de desordens. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Uso de Luvas Luvas podem: Ajudar a reduzir a pressão nos dedos; Proteger as mãos contra outras formas de lesão: Cortes, arranhões, etc. Proteger os dedos de temperaturas extremas. Mãos aquecidas são: Menos propensas a sofrer ataques de branqueamento dos dedos. Portanto, alguns consideram que manter as mãos aquecidas enquanto submetida a vibração: Também ajuda a reduzir os danos causados pela vibração. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Prevenção (válido para VMB e VCI)
Trabalhadores expostos a vibração: Que se saiba ou se suspeite causar lesões, devem ser: Avisados das possibilidades de lesões pela vibração; Educados nos procedimentos necessários para se reduzir a severidade da exposição a vibração. Devem ser avisados dos sintomas que devem ser observados; Avisados para procurar ajuda médica caso os sintomas apareçam. Deve sempre existir uma avaliação médica pré-admissão quando: Se supor que uma exposição subsequente a VMB possa causar lesão. Supervisão médica de cada pessoa exposta deve ser realizada continuamente ao longo da sua carreira em intervalos apropriados, possivelmente anualmente. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medidas Preventivas por grupo
Administradores: Procurar conselho técnico; Procurar conselho médico; Avisar as pessoas expostas; Treinar as pessoas expostas; Rever os tempos de exposição; Política de remoção do trabalho; Fabricantes das ferramentas: Medir a vibração da ferramenta; Projetar ferramentas para minimizar a vibração; Projeto ergonômico para minimizar a força de pega; Projetar para manter as mãos aquecidas; Fornecer diretrizes para manutenção da ferramenta; Fornecer advertência para vibrações perigosas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medidas Preventivas (cont.)
Técnicos no ambiente de trabalho: Medir a exposição vibratória; Fornecer ferramentas apropriadas; Fazer a manutenção das ferramentas; Informar a gerência Médicos: Fazer uma avaliação pré-admissão; Controle médico periódico; Documentar todos os sinais e sintomas reportados; Advertir trabalhadores com pré-disposição; Aconselhar sobre as consequências da exposição; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Medidas Preventivas (cont.)
Usuários das ferramentas: Usar a ferramenta de forma apropriada; Evitar exposição a vibração desnecessária; Minimizar a pegadura e as forças de pega; Verificar as condições das ferramentas; Informar os supervisores de problemas na ferramenta; Manter aquecido; Usar luvas quando for seguro seu uso; Diminuir o fumo; Procurar conselho médico se aparecerem sintomas; Informar aos empregadores de desordens relevantes. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Normas Regulamentadoras – Segurança e Saúde no Trabalho
Capítulo 5 Normas Regulamentadoras – Segurança e Saúde no Trabalho

Normas Reguladoras - NR
São de observância obrigatória : pelas empresas privadas e públicas e pelos órgãos públicos da administração direta e indireta, bem como pelos órgãos dos Poderes Legislativo e Judiciário, que possuam empregados regidos pela Consolidação das Leis do Trabalho - CLT. O não cumprimento das disposições legais e regulamentares acarretará ao empregador aplicação das penalidades previstas na legislação pertinente. Apesar de a vibração humana ser tratada em sua forma mais plena na NR-15 (anexo 8), ela faz, ou deveria fazer, parte integrante de outras Normas Regulamentadoras. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-1 – Dispositivos Gerais
Em relação à vibração, algumas empresas tentam descumprir o que esta NR-1 estabelece, simplesmente tentando omitir a presença da vibração e seus efeitos ou ignorando a sua presença. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-1 (Empregador e Empregado)
1.7. Cabe ao empregador: c) informar aos trabalhadores: ( / I1) I - os riscos profissionais que possam originar-se nos locais de trabalho; II - os meios para prevenir e limitar tais riscos e as medidas adotadas pela empresa; .... 1.8. Cabe ao empregado: cumprir as disposições legais..., inclusive as ordens de serviço expedidas pelo empregador; (Alterado pela Portaria SIT 84/2009). Constitui ato faltoso a recusa injustificada do empregado ao cumprimento do disposto no item anterior. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-4 - Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho Serão destacadas as responsabilidades preconizadas na NR-4: de modo a salientar o que deveria ser obrigação dos profissionais envolvidos quanto à vibrações. Vibração deve ser abordada como motivo de doença ocupacional quando não observado os limites de forma correta 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-4 4.1. As empresas ... manterão, obrigatoriamente, Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho (SEESMT), com a finalidade de promover a saúde e proteger a integridade do trabalhador no local de trabalho Compete aos profissionais integrantes dos (SEESMT): a) aplicar os conhecimentos de engenharia de segurança e de medicina do trabalho ao ambiente de trabalho e a todos os seus componentes, inclusive máquinas e equipamentos, de modo a reduzir até eliminar os riscos ali existentes à saúde do trabalhador; 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-6 - EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL – EPI
6.1 Para os fins de aplicação desta Norma Regulamentadora - NR, considera-se Equipamento de Proteção Individual - EPI, todo dispositivo ou produto, de uso individual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. OBS: EPI para efeitos de vibração inclui apenas o uso de luvas anti-vibração. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-7 Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional (PCMSO)
Esta NR estabelece a obrigatoriedade de elaboração e implementação, ..., do Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional - PCMSO, com o objetivo de promoção e preservação da saúde do conjunto dos seus trabalhadores. OBS: O Quadro II da NR-7 trata dos “Parâmetros para Monitorização da Exposição Ocupacional a Alguns Riscos à Saúde”. Entretanto, não consta neste quadro o risco vibração, apesar de sabidamente este ser conhecido como um risco à saúde. Apenas na NR-15 (Anexo 8), ver item , que o assunto vibrações é tratado, mesmo assim, de forma bastante superficial. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-8 Edificações 8.1. Esta Norma Regulamentadora - NR estabelece requisitos técnicos mínimos que devem ser observados nas edificações, para garantir segurança e conforto aos que nelas trabalhem Os locais de trabalho devem ter a altura do piso ao teto, pé direito, de acordo com as posturas municipais, atendidas as condições de conforto, segurança e salubridade, estabelecidas na Portaria 3.214/78. (Alterado pela Portaria SIT no. 23/2001) 8.3. Circulação Proteção contra intempéries. OBS: Esta NR estabelece requisitos para garantir segurança e conforto, porém não existe nenhuma menção ao item vibrações que pode ser sabidamente um item de desconforto no ambiente de trabalho, podendo até chegar a causar problemas no desempenho de tarefas. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-9 : Programa de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA)
Na estrutura atual da NR-9 (PPRA), houve a inserção do agente vibração. 9.1 Do objeto e campo de aplicação Esta NR estabelece a obrigatoriedade da elaboração e implementação,..., do Programa de Prevenção de Riscos Ambientais - PPRA, visando à preservação da saúde e da integridade dos trabalhadores, através da antecipação, reconhecimento, avaliação e consequente controle da ocorrência de riscos ambientais existentes ou que venham a existir no ambiente de trabalho, tendo em consideração a proteção do meio ambiente e dos recursos naturais. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR9 (9.1.5.) Dos Riscos Ambientais
9.1.5 Para efeito desta NR, consideram-se riscos ambientais os agentes físicos, químicos e biológicos existentes nos ambientes de trabalho que, em função de sua natureza, concentração ou intensidade e tempo de exposição, são capazes de causar danos à saúde do trabalhador Consideram-se agentes físicos as diversas formas de energia a que possam estar expostos os trabalhadores, tais como: ruído, vibrações, pressões anormais, temperaturas extremas, radiações ionizantes, radiações não ionizantes, bem como o infrassom e o ultrassom. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-9 (9.3) Do desenvolvimento do PPRA
9.3.1 O PPRA deverá incluir as seguintes etapas: a) antecipação e reconhecimentos dos riscos; b) estabelecimento de prioridades e metas de avaliação e controle; c) avaliação dos riscos e da exposição dos trabalhadores; d) implantação de medidas de controle e avaliação de sua eficácia; e) monitoramento da exposição aos riscos; f) registro e divulgação dos dados. A elaboração, implementação, acompanhamento e avaliação do PPRA poderão ser feitas pelo Serviço Especializado em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho - SESMT ou por pessoa ou equipe de pessoas que, a critério do empregador, sejam capazes de desenvolver o disposto nesta NR. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

09/04/2017 NR-9 (9.3.2.) Da antecipação 9.3.2 A antecipação deverá envolver a análise de projetos de novas instalações, métodos ou processos de trabalho, ou de modificação dos já existentes, visando a identificar os riscos potenciais e introduzir medidas de proteção para sua redução ou eliminação. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-9 (9.3.) Reconhecimento dos Riscos
9.3.3 O reconhecimento dos riscos ambientais deverá conter os seguintes itens, quando aplicáveis: a) a sua identificação; b) a determinação e localização das possíveis fontes geradoras; c) a identificação das possíveis trajetórias e dos meios de propagação dos agentes no ambiente de trabalho; d) a identificação das funções e determinação do número de trabalhadores expostos; e) a caracterização das atividades e do tipo da exposição; f) a obtenção de dados existentes na empresa, indicativos de possível comprometimento da saúde decorrente do trabalho; g) os possíveis danos à saúde relacionados aos riscos identificados, disponíveis na literatura técnica; h) a descrição das medidas de controle já existentes. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-9 (9.3.5.) Das medidas de Controle
Deverão ser adotadas as medidas necessárias suficientes para a eliminação, a minimização ou o controle dos riscos ambientais sempre que forem verificadas uma ou mais das seguintes situações: c) quando os resultados das avaliações quantitativas da exposição dos trabalhadores excederem os valores dos limites previstos na NR-15 ou, na ausência destes os valores limites de exposição ocupacional adotados pela ACGIH - American Conference of Governmental Industrial Higyenists, ou aqueles que venham a ser estabelecidos em negociação coletiva de trabalho, desde que mais rigorosos do que os critérios técnico-legais estabelecidos; d) quando, através do controle médico da saúde, ficar caracterizado o nexo causal entre danos observados na saúde os trabalhadores e a situação de trabalho a que eles ficam expostos. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-9 ( ) Do nível de Ação Para os fins desta NR, considera-se nível de ação o valor acima do qual devem ser iniciadas ações preventivas de forma a minimizar a probabilidade de que as exposições a agentes ambientais ultrapassem os limites de exposição. As ações devem incluir o monitoramento periódico da exposição, a informação aos trabalhadores e o controle médico. Deverão ser objeto de controle sistemático as situações que apresentem exposição ocupacional acima dos níveis de ação, conforme indicado nas alíneas que seguem: a)... OBS: apesar de parecida com a Diretiva Europeia (2002) “... riscos advindos de agentes físicos (vibração)”, a NR-9 embora cite no item sobre vibração, no subitem não trata claramente sobre este efeito, sendo que este deve ser extrapolado da alínea “c” do subitem 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-11: TRANSPORTE, MOVIMENTAÇÃO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE MATERIAIS
Os equipamentos utilizados na movimentação de materiais, ..., serão calculados e construídos de maneira que ofereçam as necessárias garantias de resistência e segurança e conservados em perfeitas condições de trabalho. Nos equipamentos de transporte, com força motriz própria, o operador deverá receber treinamento específico, dado pela empresa, que o habilitará nessa função. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-12: Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos
Uma das poucas NR que trata sobre o problema vibrações de forma explícita: Para fins de aplicação desta Norma, devem ser considerados os seguintes riscos adicionais: ... d) vibrações; ... 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-15 / Anexo 8: Vibrações 1. As atividades e operações que exponham os trabalhadores, sem a proteção adequada, às vibrações localizadas ou de corpo inteiro, serão caracterizadas como insalubres, através de perícia realizada no local de trabalho. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-15 / Anexo 8 2. A perícia, visando à comprovação ou não da exposição, deve tomar por base os limites de tolerância definidos pela Organização Internacional para a Normalização - ISO, em suas normas ISO 2631 e ISO/DIS 5349 ou suas substitutas. OBS.: Como existe o adendo da norma ISO (2010) [33] que faz menção explícita à Diretiva Europeia quanto limites legais, pode-se fazer uso destes limites para efeitos de vibração ocupacional. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

NR-15 / Anexo 8 2.1. Constarão obrigatoriamente do laudo da perícia: a) o critério adotado; b) o instrumental utilizado; c) a metodologia de avaliação; d) a descrição das condições de trabalho e o tempo de exposição às vibrações; e) o resultado da avaliação quantitativa; f) as medidas para eliminação e/ou neutralização da insalubridade, quando houver 3. A insalubridade, quando constatada, será de grau médio. 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras
Escola Satélite MUITO OBRIGADO Dúvidas posteriores: 28/02/2012 Profa. Maria Lúcia Duarte, GRAVIsh/DEMEC/UFMG

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