Vibraciones

Tecnicatura en Seguridad e Higiene Laboral

HIGIENE Y TOXICOLOGÍA II
Ing. Juan Pablo AGUIRRE

UNIDADES 4: VIBRACIONES 4.1 - Generalidades
Ya se ha dicho que todo sonido tiene su origen en una vibración mecánica y por consiguiente éstas deben ser consideradas como las productoras del ruido y de sus efectos nocivos sobre el sistema auditivo del hombre. Sin embargo, es necesario tambiénconsiderar a las vibraciones en sí mismas como responsables de una serie de molestias para el sujeto sometido a las mismas. Se dan a continuación algunas definiciones sobre las vibraciones, como así también una evaluación de sus efectos sobre el trabajador.

4.2 - Teoría física de las vibraciones
Se entiende por vibración mecánica el movimiento periódico de un sistema alrededor de una posición deequilibrio estable. Así por ejemplo una máquina montada sobre resortes es un sistema elástico que tiene una determinada posición de equilibrio. Se dice que es elástico porque al apartarlo de su posición de equilibrio aparecen fuerzas que tienden a volverlo a dicha posición. Cuando esta máquina vibra, realiza un movimiento alternado alrededor de su posición de equilibrio. El movimiento es periódico,vale decir, repite sus posiciones a lo largo del tiempo. Para ejemplificar este concepto, consideremos la base de una máquina montada sobre resortes que apoyan en una estructura rígida.

Este conjunto constituye un sistema de un grado de libertad donde la configuración del mismo puede ser determinada mediante una sola coordenada de posición (x), no permitiéndose desplazamientos en otrasdirecciones. En este caso la vibración de la base es transmitida íntegramente al operador de la máquina, a través de los pies.

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La función = ( ) que describe el movimiento del sistema tiene que ser una función periódica, es decir ( ) = ( + ) donde T es el período de vibración. Es importante aclararque “la vibración se realiza alrededor de una posición de equilibrio estable”. El desplazamiento x de la base con respecto a su posición de equilibrio puede ser representado en función del tiempo, resultando un gráfico como el de la figura donde se ha dibujado la curva correspondiente a una vibración sinusoidal, que es la más simple de analizar. Cuando la función vibración sinusoidal. = ( ) es unafunción seno o coseno, se está en presencia de una

Las vibraciones sinusoidal constituyen un grupo importante no sólo por aparecer frecuentemente en la práctica, sino porque cualquier vibración puede ser descompuesta en suma de vibraciones sinusoidales mediante el uso de herramientas matemáticas como las series de Fourier o la transformada de Fourier. Una vibración sinusoidal puede ser descritapor la expresión: = . Donde: x = coordenada de posición del sistema, medida desde la posición de equilibrio. A = amplitud de la vibración (máximo apartamiento del sistema de su posición de equilibrio) φ = ángulo de fase. ω = 2πf = frecuencia angular o pulsación de la vibración. f = frecuencia de la vibración. Las Normas para la evaluación de vibraciones aplicadas al ser humano, emplean básicamentela amplitud y la frecuencia como parámetros para determinar la intensidad de la vibración. ( + ) (3.1)

4.3 – Vibraciones libres y forzadas
Un sistema elástico apartado de su posición de equilibrio por golpe, desplazamiento o cualquier otra acción, comienza a ejecutar una vibración con una frecuencia particular denominada “frecuencia propia” del sistema. Esta frecuencia es una característicainherente al sistema, que no depende de la forma en que se haya generado la vibración. Este tipo de vibración se denomina vibración libre, pues el sistema una vez puesto en movimiento continúa vibrando sin que existan fuerzas exteriores aplicadas al mismo.

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En el otro tipo de vibración, el...