VIBRACIÓN Parte 2

Todo sistema mecánico puede representarse mediante el uso de una masa, un resorte y una base,elementos que, combinados, dan como resultado un sistema que tiene su propia frecuencia natural.
A medida que más se acerca la vibración a esta frecuencia, mayor será el efecto en ese sistema. En realidad, si las vibraciones forzadas inducen vibraciones de gran amplitud en el sistema, éste entra en resonancia. Lo anterior puede tener efectos dramáticos, por ejemplo, que los fuertes vientos provoquen que el puente Tacoma Narrows, de Washington oscile y, eventualmente, se colapse, o que soldados pierdan la cadencia en cruces de puentes. En la tabla 6.10 se proporcionan las frecuencias de resonancia críticas en el caso de una persona sentada.

Por otro lado, las oscilaciones en el cuerpo o en cualquier otro sistema tienden a amortiguarse. Por lo tanto, en una postura parada, los músculos de las piernas amortiguan signifi cativamente las vibraciones.

Las frecuencias superiores a 35 Hz son especialmente amortiguadas. Las amplitudes de las oscilaciones inducidas en los dedos se reducen 50% en las manos, 66% en los codos y 90% en los hombros.

La tolerancia humana a la vibración disminuye a medida que aumenta el tiempo de exposición. Por lo tanto, el nivel de aceleración tolerable aumenta cuando disminuye el tiempo de exposición. Los límites de la vibración en todo el cuerpo han sido desarrollados por la Organización Internacional de Estándares (ISO) y el Instituto de Estándares Nacional Americano (ANSI) (ASA,1980) para los casos de instalaciones de transporte e industriales. Dichos estándares especifi can los límites en términos de aceleración, frecuencia y duración en tiempo (fi gura 6.17). Las líneas grafi cadas muestran los límites del parámetro fatiga/desempeño. Para obtener los límites de confort, los valores de la aceleración se dividen entre 3.15; para determinar los límites de seguridad, los valores se multiplican por 2. Desafortunadamente, no se han desarrollado límites para las manos y las extremidades superiores.

Las vibraciones de gran amplitud y baja frecuencia (0.2 a 0.7 Hz) representan la causa principal del mareo en los viajes por aire y mar. Los trabajadores experimentan fatiga mucho más rápido cuando están expuestos a vibraciones en el rango de 1 a 250 Hz. Los síntomas de la fatiga por vibración son el dolor de cabeza, problemas de visión, pérdida del apetito y pérdida de interés. Estos últimos problemas incluyen deterioro del control de movimientos, degeneración de los discos, atrofia de los huesos y artritis. Las vibraciones que se experimentan en este rango a menudo son características de la industria del transporte. Las vibraciones verticales de muchos camiones con llantas de caucho cuando viajan a velocidades elevadas sobre carreteras convencionales varían en el rango de 3 a 7 Hz,aproximadamente, las cuales se encuentran justo dentro de rango crítico de resonancias del tronco del ser humano.