vibraciones por horquilla
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Universidad Austral de ChileFacultad de Ciencias de la Ingeniera
Escuela de Ingeniera Civil Acstica
Profesor Patrocinante:Dr. Jorge Arenas Bermdez
Instituto de AcsticaUniversidad Austral de Chile
Profesor Colaborador:Sr. Alonso Carrillo Mayorga
Ingeniero AcsticoEmpresa METDICA Ltda.
DETERMINACIN EN TERRENO DE LATRANSMISIBILIDAD EN ASIENTOS DE GRAS DE
HORQUILLA Y SU EFECTO EN LA EXPOSICINOCUPACIONAL A VIBRACIN DE CUERPO ENTERO.
Tesis para optar al grado de:Licenciado en Acstica
Y al Ttulo Profesional de:Ingeniero cstico
ALEJANDRO ANTONIO GMEZ FREDESVALDIVIA CHILE
2014
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Dedicado a la memoria de mi madre Carmen Fredes Leal,
porque s que algn da volver a verte.
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AGRADECIMIENTOS.
Quisiera empezar agradeciendo la oportunidad que me dio la vida de estudiar en Valdivia,
una ciudad que encanta y ser mi segundo hogar.
Agradecer el amor, comprensin y paciencia de Nancy, por ser siempre la luz que gua mi
vida y darme la mano cuando senta que el camino se terminaba.
A mi hijo Joaqun por darme la fuerza para seguir adelante y ver la vida desde otra
perspectiva.
A mi padre Jorge Gmez por apoyarme siempre y ser un ejemplo a seguir. A mis hermanos
Marcela, Jorge, Fernando y Matas. Tambin agradecer a mi abuela Lucy por el apoyo y
cario que siempre me ha demostrado y a mis suegros Juan y Nancy por quererme como aun hijo.
A mis amigos y compaeros de Universidad Mauricio Roa, Oscar Pilichi, Andrs Car,
Daniel Snchez, Gonzalo Pacheco, Ariel Paillaleve, Juan Acua, Hctor Estrada, etc.
Gracias por tan buenos recuerdos!.
Tambin quisiera agradecer de forma especial al ingeniero Acstico y Experto en
prevencin Juan Rodrigo Chvez de la ACHS, por el apoyo y afecto demostrado.
Para terminar expresar mi ms sincero y profundo agradecimiento a mi tutor, profesor,
amigo y gestor del proyecto, el Ingeniero Acstico Alonso Carrillo de la Empresa
METODICA Ltda, por su generosidad, sapiencia y buena onda, sin el nada de esto hubiera
sido posible. Gracias por la confianza!
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INDICE
1. INTRODUCCIN. 1
2. OBJETIVOS. 3
2.1 Objetivos Generales............. 3
2.2 Objetivos Especficos....... 3
3. ANTECEDENTES. 4
3.1 Vibracin de Cuerpo Entero............. 4
3.2 Normativas de Referencia. 5
3.2.1 Decreto Supremo 594........... ..... 5
3.2.2 Protocolo para la Aplicacin del D.S. N594/99 del MINSAL. 6
3.2.3 Clculo y Evaluacin de la Exposicin Diaria.. 9
3.2.4ISO 2631-1. Evaluacin de la exposicin a la vibracin de cuerpoentero..
10
3.2.5 DIRECTIVA 2002/44/CE.. 12
3.3 Factor SEAT. 13
3.4 Gras de horquilla. 14
3.5 Partes y componentes de una gra de horquilla 15
3.6 Efectos en la salud de los operadores de gras de horquilla. 16
3.7 Factores que afectan la exposicin del operador de gras de horquilla 16
3.8 Transmisibilidad... 19
3.9 Instrumentos de medicin de vibracin humana. 20
4. MATERIALES Y METODOS. 22
4.1 Gra horquilla utilizada.... 22
4.2 Condiciones de las mediciones. 22
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4.3 Instrumentacin utilizada.. 24
4.4 Calibracin medidor de vibraciones SVANTEK SV106.. 24
4.5 Montaje de la instrumentacin para realizar mediciones.. 25
4.6 Asientos utilizados 26
4.7 Metodologa para la determinacin de la transmisibilidad... 28
4.8 Metodologa para la evaluacin de la exposicin a vibracin de cuerpo entero.. 29
5. RESULTADOS 31
5.1 Respecto a la reduccin de asientos.. 31
5.1.1. Registros de aceleraciones y anlisis espectral... 31
5.1.2Espectros por vibracin por bandas de tercios de octava de cada tipo deasiento.
36
5.1.3 Transmisibilidad de cada tipo de asiento 38
5.1.4. SEAT promedio por cada tipo de asiento... 41
5.2. Respecto a la exposicin del operador.. 41
5.2.1. Evaluacin de la exposicin segn DS N594/1999........... 41
5.2.2. Evaluacin de la exposicin segn DIRECTIVA 44/2002/CE.. 43
6. ANLISIS 45
6.1 Transmisibilidad de los asientos en estudio.. 45
6.1.1 Registro de aceleraciones y anlisis espectral. 45
6.1.2Espectros por vibracin por banda de tercios de octava de cada tipo deasiento.
46
6.1.3 Transmisibilidad de cada tipo de asiento 46
6.1.4 SEAT promedio por cada tipo de asiento... 47
6.2 Efecto de la transmisibilidad de los asientos en la exposicin del operador 48
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6.2.1 Evaluacin de la exposicin segn D.S.N594/99.. 48
6.2.2 Evaluacin de la exposicin segn DIRECTIVA 44/2002/CE.. 48
7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 50
8. BIBLIOGRAFIA DE REFERENCIA 54
ANEXOS 56
1.1 Curvas de ponderacin 56
1.2 Tabla de ponderacin Wd y Wk. 57
2.1 Tablas completas de mediciones de los asientos.... 58
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RESUMEN
En el siguiente trabajo se estudi el aislamiento a la vibracin, por medio del factor SEAT
(Seat Effective Amplitude Transmissibility), de 4 tipos de asientos de gra de horquilla, los
cuales se seleccionaron por poseer distintos sistemas de amortiguamiento a las vibraciones.
Los asientos utilizados en este estudio fueron los modelos GRAMMER MSG71GBLV
(SEAT=0,55 en el eje z), KAB Seating 21/T1 (SEAT=0,96 en el eje z), GENERICO BF2-
3 (SEAT=1,01 en el eje z) y GENERICO BFL-3 (SEAT=0,82 en el eje z).
Para obtener los valores de SEAT, se efectuaron mediciones de 30 minutos para 2
condiciones distintas, la primera con un desplazamiento de 20 minutos por una ruta de 6
kilmetros y la segunda, simulando una condicin de trabajo habitual de una gra dehorquilla durante el levante, carga y descarga de material por un periodo de tiempo
aproximado de 10 minutos.
Adems del SEAT, se elaboraron grficos de las aceleraciones en funcin del tiempo, FFT,
y anlisis en bandas de tercios de octava, para as comparar las vibraciones en la base y
superficie del asiento, presentndose tambin curvas de transmisibilidad en el rango de
frecuencia donde el ser humano presenta sensibilidad a las vibraciones.
Se evalu tambin la exposicin a vibracin del operador de la gra de horquilla
seleccionada, segn D.S.N594 y DIRECTIVA 2002/44/CE (normativa europea), a fin de
comparar el efecto de los asientos en la exposicin y el nivel de riesgo obtenido mediante
los instrumentos de evaluacin sealados, para entregar recomendaciones sobre la seleccin
y uso de asientos en gras de horquilla.
Palabras claves: Vibracin de cuerpo entero, exposicin a la vibracin, ISO2631-1,
vibracin en gras de horquilla, SEAT.
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ABSTRACT
In this work was studied insulation efficiency to vibration by means SEAT factor (Seat
effective amplitude transmissibility), of 4 types of forklifts seats, which were selected to
have different systems for vibration damping.
The seat used in this study were GRAMMER MSG71GBLV (SEAT=0,55 in z axis), KAB
Seating 21/T1 (SEAT=0,96 in z axis), GENERIC BF2-3 (SEAT=1,01 in z axis) y
GENERIC BFL-3 (SEAT=0,82 in z axis).
For obtain SEAT values, measurements 30 minutes apart in 2 conditions, the first with an
offset of 20 minutes for a 6 kilometer route and the second, simulating a normal working
condition of a forklift truck during loading and download material for a period of 10minutes.
Besides SEAT, graphics acceleration versus time, FFT, and analysis bands third octave
were developed to thus compare the vibrations in the base and seat surface, also presenting
curves transmissibility in the frequency range where the human being is sensitive to
vibrations.
Exposure to vibration forklifts operator according D.S.N594/99 and DIRECTIVE2002/44/EC (European standard) to compare the effect of the seat in the exposure was also
evaluated and the levels of risk identified by the assessment instruments, and provide
recommendations on the selection and use of forklifts seats.
Keywords: Whole-body vibration, vibration exposure, ISO2631-1, forklift vibration,SEAT.
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1. INTRODUCCIN
Las gras horquillas son vehculos muy verstiles, destinados a desarrollar tareas de
levante, traslado y descarga de materiales. Para poder levantar una carga, estos vehculos
llevan un contrapeso en la parte posterior, el cual es proporcional a su mximo levante, porlo que el tren trasero de estas maquinarias carece de amortiguamiento, dejando esta tarea
solamente al asiento.
Los operadores de gras de horquilla, estn expuestos a una determinada vibracin
mecnica que, cuando se transmite a todo el cuerpo, conlleva riesgos para la salud y
la seguridad, en particular, lumbalgias y lesiones de la columna vertebral. La
transmisin de la vibracin al cuerpo entero sucede, usualmente a travs de partes del
cuerpo, como glteos, plantas de los pies, espalda, etc., que estn en contacto con unasuperficie que vibra, tal como el asiento, siendo fundamental su estudio en la prevencin
de las enfermedades laborales asociadas.
Actualmente no existe en Chile una normativa respecto al etiquetado de la eficiencia en el
aislamiento a vibraciones de asientos de gras de horquilla orientada a la disminucin de
los niveles de exposicin de sus operadores.
Internacionalmente un valor ampliamente usado para determinar la eficiencia en el
aislamiento de un asiento a las vibraciones es el factor SEAT1, el cual representa la razn
de vibracin en RMS o DOSIS ponderada en frecuencias segn el eje en la superficie de
asiento y la vibracin en RMS o DOSIS ponderada en frecuencias, segn el eje medido en
la base del asiento.
La normativa nacional vigente para evaluar la exposicin ocupacional de un trabajador al
agente fsico vibracin, corresponde al Decreto Supremo N594/1999, el cual, entre otros
puntos, establece como parmetro de medicin el descriptor Aeqy los respectivos lmites
mximos permisibles segn el tiempo de exposicin para aceleraciones de cuerpo entero.
Por otro lado, la normativa internacional al respecto ISO 2631-1 establece adems el
descriptor dosis, que es considerado adecuado para evaluar exposiciones que contengan
1Del ingls Seat Effective Amplitude Transmissibility
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choques. Esta norma tambin establece lmites de accin, inferiores a los lmites de
exposicin utilizados para tomar acciones preventivas como la incorporacin de una
persona expuesta a vibracin a un programa de vigilancia de salud.
Durante los aos 1999-2011, la ACHS realiz 86 mediciones de vibracin de cuerpo enteroen gras de horquilla, de las cuales en su evaluacin respecto a ISO 2631-1, el 8% de ellas
estn bajo el lmite de accin, 65,1% estn entre el lmite de accin y el lmite permisible,
y, por ltimo, el 26,7% supera el lmite mximo.
Segn lo anteriormente expuesto el presente estudio contempla la evaluacin en la
reduccin de vibracin de un conjunto de asientos que se comercializan en Chile y el
extranjero, destinados a gras de horquilla de distintas tecnologas en cuanto a
amortiguamiento se refiere, y su efecto en la exposicin ocupacional a vibracin.
La presente tesis, se enmarca en el proyecto cdigo P0129 de la Fundacin de Ciencia y
Tecnologa (FUCYT) de la Asociacin Chilena de Seguridad.
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2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GENERALES:
Determinar en terreno la transmisibilidad de los asientos de gras de horquillaconvencionales y con tecnologa reductora de vibracin, para condiciones de operacin
determinadas.
Estudiar el efecto de la reduccin de la vibracin de los asientos, en la exposicin
ocupacional a vibracin de cuerpo entero de los operadores de gras de horquilla.
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS:
Caracterizar y analizar la reduccin de vibracin de asientos convencionales de gra dehorquilla.
Caracterizar y analizar la reduccin de vibracin de asientos con tecnologa anti-
vibracin.
Obtener el factor SEAT de cada asiento evaluado para medir objetivamente el
aislamiento a las vibraciones.
Analizar la exposicin ocupacional segn D.S.N594/99.
Analizar la exposicin ocupacional segn DIRECTIVA 2002/44/CE. Determinar la relacin entre la transmisibilidad del asiento y la exposicin de cuerpo
entero de su operador.
Formular recomendaciones en la seleccin y uso de asientos anti-vibracin en gras de
horquilla.
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3. ANTECEDENTES.
3.1 VIBRACIN DE CUERPO ENTERO.
La primera publicacin internacional concerniente a la exposicin a vibracin de personas
es la norma ISO 2631-1978, la cual establece las curvas de limitacin de los tiempos de
exposicin de1 minuto a 12 horas sobre el rango de frecuencias entre 1Hz a 80Hz, en el
cual el cuerpo humano se encontr que es ms sensible. [1]
El cuerpo humano como estructura mecnica posee frecuencias de resonancia donde su
respuesta mecnica es mxima. Para describir el modo en que la vibracin mueve el cuerpo
suelen usarse dos parmetros mecnicos: La transmisibilidad e impedancia. [2]
La magnitud a la cual la vibracin es transmitida desde un punto de entrada a otro es
descrita por la transmisibilidad. En nuestro caso la transmisibilidad es la fraccin de la
vibracin que se transmite, desde el asiento a la cabeza. Esta alcanza su valor mximo en el
intervalo de 3 a 10 Hz.[2]
La impedancia mecnica es la fuerza que se necesita para producir un movimiento en un
cuerpo a una determinada frecuencia, aunque esta depende de la masa corporal suele
presentar resonancias en torno a los 5 Hz.[2]
La vibracin de cuerpo entero (WBV2) se produce cuando un cuerpo, ya sea estando
sentado, parado o acostado, es soportado por una superficie vibrante. Vibraciones de cuerpo
entero son ms frecuente en medios de transporte o bien cuando se est cerca de una
mquina. El rango de frecuencias de inters va de 0.5 a 80 Hz [1,2]
2Del Ingles Whole-Body Vibration
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3.2 NORMATIVAS DE REFERENCIA.
3.2.1 NORMATIVA NACIONALDECRETO SUPREMO N594/1999.
3.2.1.1 ARTICULO 85: En la exposicin a vibraciones globales o de cuerpo entero, la
aceleracin vibratoria recibida por el individuo deber ser medida en la direccin apropiada
de un sistema de coordenadas ortogonales como lo indica la figura 1, tomando como punto
de referencia el corazn. Considerando el ejeZ(az) de los pies a la cabeza, ejeX(ax) de la
espalda al pecho y eje Y(ay) de derecha a izquierda.
Figura 1. Coordenadas ortogonalesArtculo 86
3.2.1.2ARTCULO 86: Las mediciones de la exposicin a vibracin se debern efectuar
con un sistema de transduccin triaxial, con el fin de registrar con exactitud la aceleracin
vibratoria generada por la fuente, en la gama de frecuencias de 1 Hz a 80 Hz.
La medicin se deber efectuar en forma simultnea para cada eje coordenada (az, ax, ay),
considerndose como magnitud el valor de la aceleracin equivalente ponderada en
frecuencia (aeq)expresada en metros por segundo al cuadrado (m/s2).
Artculo 87
3.2.1.3 ARTICULO 87:La aceleracin equivalente ponderada en frecuencia (aeq) mxima
permitida para una jornada de 8 horas por cada eje de medicin, ser la que se indica en la
Tabla 1.Tabla1. Aceleracin equivalente ponderada en f recuencia (aeq) mxima permi tida para una jornada de 8
hor as por cada eje de medicin
NPSeq [dBA Lento] Mxima Permitida
Z 0.63X 0.45Y 0.45
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3.2.1.4 ARTICULO 88: Aceleraciones equivalentes ponderadas en frecuencia diferentes a
las establecidas en el artculo 87 se permitirn siempre y cuando el tiempo de exposicin no
exceda los valores indicados en la Tabla 2.
Tabla 2. L imites permisivos segn exposicin.
Tiempo de ExposicinaeqMxima Permitida (m/s
2)z x Y
12 0.5 0.35 0.3511 0.53 0.38 0.3810 0,56 0,39 0,399 0,59 0,42 0,428 0,63 0,45 0,457 0,70 0,50 0,506 0,78 0,54 0,545 0,90 0,61 0,614 1,06 0,71 0,71
3 1,27 0,88 0,882 1,61 1,25 1,251 2,36 1,70 1,70
0.5 3,30 2,31 2,31
3.2.2 PROTOCOLO PARA LA APLICACIN DEL D.S.N594/99 MINSAL.
3.2.2.1 DE LA UBICACION DEL INSTRUMENTO.
Para el caso de las mediciones de exposicin de cuerpo entero, se debe considerar aquella
que es transmitida hacia el trabajador de la siguiente forma:
a) Para el caso donde el trabajador permanece en posicin fija, la medicin deber ser
realizada en la interface entre el cuerpo del trabajador y la superficie vibrante, o tan cerca
como sea posible del rea a travs de la cual la vibracin es transmitida al cuerpo. Para
esto, se deber considerar el tipo de posicin que adopta el trabajador: sentado o de pie,
respecto de la superficie vibrante.
b) Para el caso donde el trabajador se desplaza por superficies vibrantes (plataformas), sin
permanecer en un punto fijo (como por ejemplo: zonas de trnsito, zona de inspeccin de
maquinaria, etc.), se deber instalar el acelermetro en aquellos puntos representativos
(donde el trabajador se desplace o permanezca ms tiempo) de las posiciones donde ste se
movilice.
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c) Tanto para el caso de una posicin fija como tambin variable, se deber especificar el
mtodo de montaje. Para tal fin, podrn ser utilizados adhesivos, acopladores magnticos o
un peso que inmovilice el acelermetro (de un peso mnimo de 1 kg), de forma de
proporcionar una respuesta equivalente a la que se tendra con un montaje rgido, para el
rango de frecuencia de la exposicin de cuerpo entero.
3.2.2.2 DE LOS PARAMETROS DE MEDICION.
Para la aplicacin del presente protocolo, se considerarn los siguientes parmetros:
Aceleracin equivalente ponderada en frecuencia para el ejeX, aeqx (m/s2).
Aceleracin equivalente ponderada en frecuencia para el eje Y, aeqy(m/s2).
Aceleracin equivalente ponderada en frecuencia para el ejeZ, aeqz(m/s2).
Nivel de Aceleracin equivalente.
Para la medicin de la exposicin de cuerpo entero se deber utilizar las ponderaciones: Wk
y Wd, tal como se seala en el punto siguiente.
3.2.2.3 DE LA EVALUACION DE LA EXPOSICION A VIBRACIONES.
Para determinar la exposicin a vibraciones de cuerpo entero del trabajador en posicin fija
y en la posicin sentado, se deber efectuar la medicin en forma simultnea para cada eje
coordenado (ax, ay y az), considerndose como magnitud adecuada para la evaluacin de
exposicin, el valor de la aceleracin equivalente ponderada en frecuencia (aeq),utilizando
la ponderacin en frecuencia:
Wk para el ejeZ, y.
la ponderacin Wdpara los ejesXe Y.
Los tres valores de aeq en las respectivas direcciones, debern corresponder al mismo
evento de vibracin que se est estudiando.
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Independiente del tipo de vibracin, se deber estar atento a la medicin, de forma de
considerar los eventos que aportan a la exposicin que recibe el trabajador evaluado, segn
estudio previo. Se debern descartar aquellas vibraciones producidas de manera accidental
o inducidas por el trabajador como parte de la actividad de su trabajo.
3.2.2.4 DEL TIEMPO DE MEDICION.
La medicin de las vibraciones en el puesto de trabajo se deber efectuar durante todo el
tiempo de exposicin.
No obstante se podr considerar un tiempo de medicin inferior, siempre y cuando sea
representativo del comportamiento del agente durante el tiempo de exposicin.
Por otro lado, los tiempos mnimos de medicin dependen del:
Tipo de exposicin,
Tipo de vibracin y
Los ciclos de exposicin.
El tiempo mnimo de la medicin viene dado por lo expresado en la Tabla 3
Tabl a 3: Tiempos mnimos de medicin, en funcin de los tipos de exposici n y tipos de vibr acin.
Tipo de Exposicin Tipo de vibracin Tiempo mnimo de medicin en minutos
Cuerpo entero
Aleatoria 30
Cclica, menor a 30 min.Medir varios ciclos completos en al menos 30
minutos.
Cclica mayor a 30 min. Al menos 1 ciclo.Estable 30
Si la actividad implica la exposicin a vibraciones de un trabajador a distintas fuentes de
vibracin, tiempos de exposicin distintos, en procesos distintos, etc., se deber medir la aeq
de cada caso de manera individual, para luego obtener la Aeq representativa de la jornada
completa.
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3.2.3 CLCULO Y EVALUACION DE LA EXPOSICION DIARIA.
3.2.5.1 CLCULO Y EVALUACION PARA LA EXPOSICION DE CUERPO
ENTERO.
En aquellos casos en los que se ha registrado la aeqpara las diversas actividades realizadas
por el trabajador a lo largo de su jornada, se deber calcular la Aceleracin Equivalente
Ponderada en Frecuencia representativa del tiempo de exposicin, para lo cual se
considerar por cada eje de medicin y por cada puesto de trabajo, lo siguiente:
a) Tiempo de exposicin (que no corresponde necesariamente al tiempo de medicin del
aeq).
b)aeqmedida.
La informacin recopilada se ingresar en la ecuacin 1, la que considera el clculo de la
Aceleracin Equivalente Ponderada en Frecuencia para cada eje de medicin, en
todo el tiempo de exposicin:
(1)
donde:
: Aceleracin vibratoria equivalente ponderada en frecuencia i-sima con duracin ti.
: Tiempo de exposicin a una determinada (valor medido).
: Tiempo total de exposicin dado por:
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(2)
Se entender que se da cumplimento a los Lmites Mximos Permisibles, segn jornada detrabajo, si el valor calculado para la aceleracin equivalente ponderada en frecuencia
resultante por eje de medicin, es igual o menor a los Lmites Mximos Permitidos
respectivos, indicados en el artculo 88, del DS N594/99 del MINSAL, para la exposicin
de cuerpo entero.
3.2.4 ISO 2631-1. EVALUACION DE LA EXPOSICION DE VIBRACION DE
CUERPO ENTERO
El propsito de esta norma es definir mtodos de cuantificacin de la vibracin de cuerpo
entero (WBV), e indicar los principales factores que determinan el grado al cual la
exposicin a la vibracin ser aceptable. Esta considera vibraciones en el rango de
frecuencia de 0,5 Hz a 80 Hz.
Esta norma es aplicable a movimientos transmitidos al cuerpo humano como un todo a
travs de superficies de apoyo: pies de una persona parada, los glteos, espalda y pies de
una persona sentada o el rea de apoyo de una persona reclinada. Este tipo de vibracin esencontrada en vehculos, maquinarias, edificios y en proximidades de trabajos con
maquinarias.
El mtodo bsico de evaluacin de la aceleracin RMS ponderada, se calcular mediante la
ecuacin 3.
(3)
donde:
= Es la aceleracin ponderada como funcin del tiempo en m/s2.
= Es el tiempo de la medicin en segundos.
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La aplicabilidad de la ecuacin 3 depender del factor de cresta, el cual es el ms adecuado
para describir la severidad de la vibracin en relacin a los efectos en las personas. Este
factor se define como el mdulo de la razn del valor mximo peak instantneo de la seal
de aceleracin ponderada en frecuencias y su valor en RMS.
Para vibraciones con factor de cresta menor o igual a 9 el mtodo mostrado es suficiente,
pero si es mayor se sugiere utilizar el valor de la dosis de vibracin (VDV) a la cuarta
potencia como se muestra en la ecuacin 4. Este ltimo mtodo es ms adecuado, ya que la
dosis es ms sensible a los peak y se cuantifica en m/s1.75.
(4)
La ponderacin en frecuencias en banda de octava y tercios de octava de la aceleracin se
determinara de acuerdo a la ecuacin 5.
(5)
Para evaluar la exposicin ocupacional a vibraciones, las Aeqmedidas se deben proyectar o
transformar a una vibracin equivalente con un tiempo de exposicin de 8 horas, utilizando
la ecuacin 6 y as poder situar las amplitudes medidas dentro de la Zona de Precaucin de
la Salud.
2/1
,)8(8
Teaka Teeqieq (6)
donde:
)8(eqa : Valor de exposicin diaria normalizado a 8 horas (m/s2).
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ik : Factor adimensional dependiente del eje de medicin, correspondiendo a xk = yk = 1.4
y zk = 1 para cuerpo entero.
Teeqa , : Aceleracin equivalente ponderada en frecuencia, medida durante el tiempo Te
(m/s2
).
Te : Tiempo de exposicin efectivo (horas).
3.2.5 DIRECTIVA 2002/44/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO.
Esta normativa de la Comunidad Europea, establece las disposiciones mnimas de
seguridad y salud relativas a la exposicin de los trabajadores a los riesgos derivados del
agente fsico vibracin.
Para vibracin de cuerpo entero esta directiva establece lo siguiente para evaluar la
exposicin:
a) El valor limite de exposicin diaria estandarizado a un periodo de referencia de 8 horas
ser de 1,15 m/s2 o, a eleccin del estado miembro en cuestin, a un valor de dosis de
vibracin de 21 m/s1,75.
b) El valor de accin de la exposicin diaria estandarizada a un periodo de referencia de 8
horas ser de 0,5 m/s2o, a eleccin del estado miembro en cuestin, a un valor de dosis de
vibracin de 9,1 m/s1,75.
La metodologa para obtener las aceleraciones y dosis de esta directiva, tiene como base o
referencia la norma ISO 2631-1.
3.3 FACTOR SEAT (Seat Effective Amplitude Transmissibility).Si la vibracin en un asiento es medida con un bajo factor de cresta, ya sea en un
laboratorio o en terreno, midiendo la vibracin sobre el asiento y la base de este, el SEAT
est dado por;
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(7)
donde GSSy Gffson las aceleraciones espectrales de potencia y Wi(f)es la ponderacin de
frecuencias para la respuesta humana a la vibracin que es de inters. Las integrales son
determinadas sobre el rango de frecuencias donde hay vibraciones significativas sobre el
piso, a menudo todas, o parte del rango que va desde los 0,5 a 80 Hz. (El valor SEAT
puede ser considerado como la razn de la vibracin ponderada en frecuencia
experimentada por el conductor sobre el asiento, con respecto a la ponderacin de
frecuencia a la cual se expone el conductor el cual experimentara si el asiento fuese
rgido). [3]
Usando una ponderacin de frecuencias apropiadas a la incomodidad producida por la
vibracin, un valor de SEAT de 1 indica que, aunque el asiento pueda tener amplificadas
las bajas frecuencias y atenuadas las altas, no hay una mejora global o una degradacin en
la incomodidad por la vibracin producida por el asiento. Sin embargo, un valor de SEAT
de 1 significa que sentado sobre el piso (o en un asiento rgido) produce similar
incomodidad por la vibracin. Si el valor de SEAT es ms grande que 1, la incomodidad
por la vibracin ha sido incrementada por el asiento. Cuando el valor SEAT es menor que
1, ste indica la cantidad til de aislamiento que provee el asiento. Para un entorno
particular de vibracin y asumiendo una relacin lineal entre la magnitud de la vibracin y
la incomodidad, un asiento que tenga un valor SEAT de 0,5 produce la mitad de
incomodidad por vibracin de un asiento que posea un valor SEAT unitario. [3]
Si las vibraciones en el asiento tienen un factor de cresta menor que 9, el SEAT se evaluar
como la razn de las aceleraciones RMS ponderadas en frecuencias (W k en eje z, Wd en
ejes x, y) en el asiento respecto a la base. Pero si el factor de cresta en el asiento es mayor
que 9, el SEAT se evaluar mediante la razn de la dosis VDV experimentada en el asiento
respecto a la dosis experimentada en la base.
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3.4 GRUAS DE HORQUILLA.
Estos son vehculos relativamente pequeos pero poderosos y capaces de levantar cargas
pesadas. Estos equipos son muy verstiles y pueden ser usados en una variedad de tareas
que dependen del uso.
Estas gras se pueden diferenciar en clases segn su diseo y capacidad segn la Tabla 4.
Tabla 4. Clasif icacin de gras de horqui ll a.
ClaseTipo de
propulsin yoperacin
Descripcin Foto
I
Motor
elctricomanejado
Contrapesada, operario sentado y 3ruedas
Contrapesada, operario sentado y
ruedas solidas.Contrapesada, operario sentado y
ruedas neumticas.
IIIMotor
elctrico
caminado
Paleta de levantamiento baja
Del tipo que alcanza un altolevantamiento
Alto levantamiento contrapesada
IVMotor a
combustinmanejado
Contrapesada, operario sentado yruedas solidas
VMotor a
combustinmanejado
Contrapesada, operario sentado yruedas neumticas.
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VIIGra para
terreno rugosoTodos los tipos
3.5 PARTES Y COMPONENTES DE UNA GRUA HORQUILLA.
En la Figura 2, se presenta un diagrama que describe las partes y componentes de una gra
de horquilla convencional (asimilable a las clases V y VII).
F igura 2. Par tes y componentes de una gra de horqui ll a convencional .
donde:
1. Mstil2. Cadena Elevadora3. Cilindro Elevador4. Apoyo de carga5. Cilindro de Inclinacin6. Porta Horquillas7. Horquillas8. Techo proyector
9. Luz Seal de giro10. Foco de Faena11. Asiento del Operador12. Cubierta caja de Motor13. Contrapeso14. Rueda Directriz15. Rueda Motriz16. Focos Traseros
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3.6 EFECTOS EN LA SALUD EN LOS OPERADORES DE GRUA HORQUILLA.
La evidencia epidemiolgica muestra una fuerte asociacin entre operadores de gra
horquilla y el dolor en la parte baja de la espalda (LBP3). Esta asociacin es consistente
entre varios estudios revisados y evaluados, donde la evidencia se hace ms significativamientras mejor se conoce el mecanismo biolgico, por el cual la exposicin puede
desarrollar una lesin o enfermedad, y donde los principales factores que ocasionan el LBP
son la vibracin de cuerpo entero (WBV) y la postura del operador. [4]
La vibracin dominante transmitida a travs del asiento de un vehculo, es a menudo a
frecuencias bajo los 20 Hz, y particularmente de frecuencias entre 0,4 a 12 Hz. Tpicamente
los niveles de exposicin a vibracin de cuerpo entero (WBV) en conductores de vehculos
pesados estn en el rango de 0,4 a 2 m/s2
en el eje vertical. [4]
3.7 FACTORES QUE AFECTAN LA EXPOSICION DEL OPERADOR DE GRUA
HORQUILLA
A lo largo del tiempo diversos estudios han encontrado varios factores que influencian la
vibracin de cuerpo entero (WBV), como son: el terreno, carga, motor, neumticos,
suspensin en la cabina, suspensin de los asientos, velocidad de conduccin,
comportamiento del conductor, peso del conductor y posturas al conducir. [5]
Algunos de estos efectos son los que se detallan a continuacin.
3.7.1 EFECTOS DEL TERRENO.
El efecto del terreno juega un rol preponderante en la exposicin y es el principal culpable
de la diferencia de aceleracin, ya que entre un terreno con pavimento rugoso y pavimento
suave existe una diferencia que alcanza 1 m/s2, y con una reduccin de un 46% entre los
pavimentos anteriormente sealados. [4,5,6]
3.7.2 EFECTOS DE LA CARGA.
3Del Ingls Low Back Pain
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Los efectos son significativamente diferentes entre una gra horquilla con carga y sin carga.
[5]
Las aceleraciones son mucho ms grandes en una gra horquilla descargada, ya que al estar
cargada su velocidad tiende a disminuir. El figura 3 muestra la diferencia que se presenta enel anlisis espectral utilizando un filtro de 1/3 de octava en la aceleracin de la direccin z
ponderada, de la que se extrae que desplaza la frecuencia de resonancia y reduce las
aceleraciones sobre los 4 Hz. [5]
F igu ra 3. Anlisis en 1/3 de octava, con car ga y sin carga medido en el pi so de la gra.[3]
3.7.3 EFECTOS DE LOS NEUMATICOS.
Las gras de horquilla son vehculos que permiten transportar enormes cantidades de carga,
por esto los neumticos estn diseados para soportar las grandes cantidades de peso que se
manejan a travs de estas gras, es decir, deben ser ms resistentes que los neumticos
comunes.
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No existe un nico modelo de neumticos para estos vehculos y esto se debe a que no
existe un nico modelo de gra horquilla.
Los diferentes tipos de neumticos se diferencian por el peso que son capaces de soportar,
por sus medidas y tambin por las condiciones de trabajo a las que se someten.Dependiendo del tipo de trabajo, de la superficie con la que estn en contacto y otros
factores, es que se debe seleccionar el neumtico segn las necesidades para equipar una
gra horquilla.
Estos se pueden clasificar en inflados (diagonales y radiales) y macizos (suaves y duros).
[5]
En [5] se seala que en un estudio realizado con 5 tipos de neumticos, la amplitud de lasvibraciones sobre el piso de la gra no difiere entre ruedas macizas (duras y blandas). Estas
amplitudes tienden a ser ms pequeas para ruedas infladas y especialmente para las ruedas
diagonales. Paradjicamente estas amplitudes son significativamente ms grandes en gras
con ruedas mezcladas. La principal diferencia entre las ruedas infladas y macizas es el
hecho que las vibraciones en bandas de octava y tercios de octava estn concentradas en las
frecuencias bajas (ver figura 4).
3.7.4 VELOCIDAD DE CONDUCCION.
El efecto de la velocidad en una gra horquilla se puede apreciar que al bajar la velocidad
de 15 km/h a 8 km/h se reduce la exposicin a la vibracin en un 26% [6].
3.7.5 PESO DEL CONDUCTOR.
El efecto del peso comnmente contribuye a disminuir la frecuencia de resonancia de la
suspensin en el piso y asiento de la gra y por lo tanto a incrementar la atenuacin de lasvibraciones a frecuencias altas. [5]
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Figur a 4. Anlisis en 1/3 de octava de 5 ti pos de neumticos. [3]
3.8 TRANSMISIBILIDAD.
La magnitud a la cual la vibracin es transmitida desde un punto de entrada a uno de salida,
es descrita por la transmisibilidad.
La transmisibilidad del asiento estar determinada por la razn de la vibracin de salida
para el trabajador respecto a la vibracin de entrada o la que se manifiesta en la base del
asiento.
Desde el punto de vista del operador de la gra de horquilla, la transmisibilidad de su
cuerpo, corresponde a la fraccin de la vibracin que se transmite, desde el asiento a la
cabeza. Esta alcanza su valor mximo en el intervalo de 3 a 10 Hz. [7].
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Cada tipo de asiento, por su forma, materiales, masa, etc., tendr una respuesta particular o
natural ante la vibracin, la que puede ser caracterizada por medio de una funcin de
transmisibilidad como funcin de la frecuencia de la vibracin.
La vibracin que se transmite al asiento, ser ponderada por la funcin de transmisibilidadde ste o su caracterstica de reduccin, transmitindose al operador el residuo que es
lo que finalmente define la exposicin a vibraciones del trabajador.
El cuerpo humano tambin se constituye como un sistema mecnico, con una respuesta
propia o natural ante las vibraciones en funcin de la frecuencia, por lo tanto, posee su
propia funcin de transmisibilidad, determinada en la norma internacional ISO 2631-1.
Por lo anterior, una reduccin particular de vibracin de un asiento podra ser distinta a lareduccin de la exposicin de cuerpo entero de vibracin (ISO2631-1), dado que son dos
sistemas independientes que intercambian energa mecnica y cuya relacin se debe
optimizar para alcanzar la menor amplitud de movimientoposible.
El fenmeno de resonancia, tambin se presenta en el sistema mecnico asiento -
trabajador, que podr ser activado por la vibracin externa, entendida como la vibracin
de la estructura del vehculo, que si posee la misma frecuencia que la frecuencia natural del
sistema sealado, ocasionar una amplificacin de vibracin o transmisibilidad mayor a la
unidad.
Si se dispone de la funcin de transmisibilidad de un asiento en particular, se podra estimar
la reduccin a vibracin que ste proporcionara en otras gras de horquilla o vehculos
similares, si se cuenta con el espectro de frecuencia de vibracin de la estructura de sta.
3.9 INSTRUMENTOS DE MEDICION DE VIBRACION HUMANA.
El instrumento a utilizar se denomina medidor de vibracin humana, y debe cumplir con
la normativa ISO 8041 [10], mostrndose en la Figura 5 una imagen del medidor, su sensor,
acelermetro y montaje de ste. Debe ser capaz de obtener el ndice Aceleracin
Equivalente Ponderada en Frecuencia aeq para distintas condiciones de exposicin a
vibracin.
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El acelermetro triaxial se instala en la interface entre el cuerpo humano y la superficie del
elemento en vibracin. La tcnica usual de medicin consiste en usar un dispositivo
acoplador o disco de caucho cuya dimensin, forma y rigidez se encuentran optimizadas
para no aportar con una respuesta propia de vibracin durante las mediciones.
Figur a 5. Medidor de Vibracin H umana I SO 8041 y acelermetro tri axial para exposicin de cuerpoentero.
La instrumentacin debe estar calibrada y, adems, se recomienda utilizar una fuente de
vibracin de referencia para ajustar la cadena de medicin antes de efectuar la toma de
muestras.
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4. MATERIALES Y METODOS.
4.1 GRUA DE HORQUILLA UTILIZADA.
Las mediciones se realizaron en una gra horquilla (ver Foto 1) marca TOYOTA, modelo
42-6FG20 ao 1997, serie N4028. Se utiliz como combustible gas, su capacidad de
levante es de 2000 kg con una altura mxima de 4,3 m. Posee direccin hidrulica y
transmisin automtica, frenos hidrulicos de poder, con neumticos delanteros inflados
700/12 y neumticos traseros macizos 600/9.
Foto 1. Gra Horquil la marca TOYOTA.
Este tipo de gra de horquilla est dentro de las ms utilizadas y se eligi realizar las
mediciones con neumticos mixtos (delanteros inflados y traseros macizos), ya que esta
condicin, segn los operadores de este tipo de maquinaria y [3], se presenta el
funcionamiento ms desfavorable dado que el tren trasero de la gra no posee
amortiguamiento.
4.2 CONDICIONES DE LAS MEDICIONES.
Este estudio se realiz en la ciudad de Via del Mar en dependencias de la empresaTHENOUX Ltda., especializada en mantenimiento y reparacin de gras de horquilla.
Las mediciones se realizaron entre los das 30 de noviembre y 1 de diciembre de 2013.
Cada medicin se planific de 30 minutos continuos, separados en dos condiciones:
condicin sin carga y condicin con carga..
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La primera condicin consisti en el desplazamiento de la gra de horquilla por una ruta
establecida (ver Figura 6), con una longitud aproximada de 6 km. Se necesitaba que la gra
recorriera esta ruta en 20 minutos, por lo que se regul el acelerador de sta a travs de un
perno que funcionaba como tope, para alcanzar una velocidad mxima de 20 km/h. Se
instruy al operador de la gra de horquilla para mantener el acelerador a fondo, junto al
tope sealado.
F igura 6. Cir cui to establecido para el desplazamiento de la gra horqu il la.
La segunda condicin consisti en el trabajo que realiza normal y habitualmente una gra
de horquilla, el desplazamiento con carga en un trayecto reducido, desarrollando este
proceso en un galpn de la empresa THENOUX Ltda. Inmediatamente despus de terminar
el desplazamiento de 20 minutos por el circuito de la Figura 6.
Para la condicin con carga, se arm un pallet (ver Foto 2), con un peso aproximado de300 kg, para que la gra levante, cargue y descargue ste desde un punto a otro del galpn
de la empresa, en un trayecto de aproximadamente 20 m. Esta condicin se desarroll en un
tiempo aproximado de 10 minutos.
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Foto 2. Carga gra de horqui ll a.
4.3 INSTRUMENTACION UTILIZADA.
La instrumentacin utilizada en este estudio fue la siguiente:
Medidor de vibraciones marca SVANTEK modelo SV-106
Acelermetro triaxial marca LARSON DAVIS modelo SEN021 con base magntica
marca BRUEL & KJAER
Acelermetro triaxial marca DYTRAN modelo 3143 M5 (montado en disco de caucho)
2 sensores AHRS marca YEi TECHNOLOGIES modelo 3 SPACE DATALOGGER
Calibrador de vibraciones marca BRUEL & KJAER modelo 4294.
4.4 CALIBRACION DE MEDIDOR DE VIBRACIONES SVANTEK SV106.
Esta tarea se realiz con el calibrador de vibraciones BRUEL & KJAER 4294, el cual
genera una aceleracin de 10m/s2a una frecuencia de 159,2Hz. Al ubicar el acelermetro
sobre el calibrador se tena que visualizar la lectura del medidor de vibraciones y ajustar la
sensibilidad de este, para de esta manera medir lo que el calibrador estaba proporcionando.
Esto se tuvo que realizar para cada uno de los 6 canales del instrumento (ver Foto 3).
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Foto 3. Cali bracin de medidor de vibraciones con un cali brador de vibraciones.
4.5. MONTAJE DE LA INTRUMENTACIN PARA REALIZAR MEDICIONES.
Este tarea se llev a cabo instalando el acelermetro triaxial LARSON DAVIS SEN021
con base magntica BRUEL & KJAER, en el lugar de la base del asiento, asignado en los
canales 4, 5 y 6 (z, y, x respectivamente) del medidor de vibraciones SVANTEK SV106,
mientras que el acelermetro DYTRAN 3143 M5 montado en un disco de caucho
estandarizado se instal en el asiento de la gra de horquilla, asignando ste a los canales 1,
2 y 3 (z, y, x respectivamente) (ver Foto 5). El medidor de vibraciones SVANTEK SV106,
se fij a un trpode amarrado al pilar trasero derecho de la gra (ver Foto 4).
Adicionalmente se utilizaron dos sensores triaxiales AHRS YEi TECHNOLOGIES modelo
3 SPACE DATALOGGER, los cuales se utilizaron como acelermetros para poder
registrar las aceleraciones en funcin del tiempo de las mediciones realizadas.
Uno de estos sensores se adhiri al disco de caucho, mientras que el otro se adhiri sobre
acelermetro triaxial LARSON DAVIS SEN021. (Foto 5)
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Foto 4. Montaje medidor de vibraciones. Foto 5. M ontaje de acelermetros en l a gra dehorquilla.
4.6. ASIENTOS UTILIZADOS.
El proyecto incluy la compra de 12 asientos divididos en 4 tipos segn tecnologa de
reduccin a las vibraciones, de los cuales slo los asientos convencionales se comercializan
en Chile y los asientos con tecnologa reductora fueron importados desde el extranjero.
Los tipos de asientos utilizados fueron:
a) 3 asientos con tecnologa reductora de vibraciones marca GRAMMER Modelo
MSG71GBLV. (ver Foto 6)
b) 3 asientos con tecnologa reductora de vibraciones marca KAB Seating Modelos
21/T1. (ver Foto 7)
c) 3 asientos convencionales marca GenricoModelo BF2-3. (ver Foto 8)
d) 3 asientos convencionales marca GenricoModelo BFL-3. (ver Foto 9)
DYTRAN 3143
LARSON DAVIS SEN021
SENSORES AHRS
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Foto 6.GRAMMER modeloMSG71 GBLV. Posee uncompresor de aire de 12v, el cual funciona
conectndolo a la batera de la gra. Se regula con el
peso del conductor.
Origen: Alemania.
Foto 7. KAB Seating modelo 21/T1. Entre suscaractersticas destaca su sistema de suspensin, el
cual est diseado con un amortiguador central y dos
resortes laterales.
Origen: Inglaterra.
Foto 8. Genrico modelo BF2-3. Entre sus
caractersticas destaca su sistema de suspensin
mecnica integrada al cojn con respaldo abatible en
45. Origen: China
Foto 9. Genrico modelo BFL-3. Entre sus
caractersticas posee un sistema de suspensin
integrado al respaldo, el asiento es abatible en 45.
Origen: China.
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4.7. METODOLOGA PARA LA DETERMINACION DE LA
TRANSMISIBILIDAD.
Se propuso estudiar diversas caractersticas de los asientos y analizar la reduccin que estos
puedan proveer.
Para esto se obtuvieron los registros de aceleraciones y anlisis espectral a travs de la FFT,
adems de grficos de anlisis en bandas de tercios de octava y curvas de transmisibilidad
de cada asiento.
Para obtener los registros de las aceleraciones en el tiempo y el espectro de frecuencias a
travs de la FFT, se utilizaron sensores triaxiales AHRS (Attitude and Heading Reference
System) marca YEI TECHNOLOGIES modelo 3 SPACE DATALOGGER, utilizados
como acelermetros4 y el procesado de los datos se efectu por medio del software
SIGVIEW.
Para validar la lectura de los sensores YEI TECHNOLOGIES, se midieron las respuestas
en frecuencias de cada sensor, a travs de la comparacin de sus aceleraciones con la
entregada por un acelermetro de referencia DYTRAN 3123A, efectuando un barrido de
frecuencias en tercios de octava con seales sinusoidales y se compararon los valores
obtenidos.
De la forma mencionada y para la direccin del eje Z, se obtuvo una curva de
compensacin en dB para cada sensor, con respecto al acelermetro de referencia. Estas
curvas se ingresaron al software SIGVIEW como filtros de ponderacin, obtenindose las
FFT para cada seal en funcin del tiempo (asiento y base), y para cada tipo asiento.
Para obtener los resultados espectrales de las aceleraciones RMS por bandas de tercios de
octava para cada uno de los 12 asientos, se utiliz el medidor de vibraciones SVANTEK
SV106. Con esta informacin se construyeron grficos de comparacin en tercios de octava
del contenido espectral de la vibracin en la base y superficie de cada asiento.
4Adems este sensor posee funciones de giroscopio y brjula.
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Se promediaron los espectros de frecuencia de los 3 asientos de cada tipo, obteniendo los
espectros a travs del software SVANPC++ exportando los datos de este, al programa MS
Excel, para comparar los espectros en la base y en el asiento de la gra de horquilla.
Las curvas de transmisibilidad se elaboraron de la exportacin de datos del medidor devibraciones SVANTEK SV106 a travs del programa SVANPC++ al programa MS Excel y
realizada la razn entre las vibraciones en el asiento respecto a las vibraciones en la base.
Con esto se obtienen 3 curvas por cada uno de los 4 tipos de asiento, para luego promediar
estas curvas y obtener slo una curva representativa de transmisibilidad por cada tipo de
asiento.
El factor SEAT se obtuvo mediante la razn de las magnitudes de aceleracin que capta el
acelermetro triaxial DYTRAN modelo 3143 M5 en la superficie del asiento y lasmagnitudes de aceleracin que capta el acelermetro triaxial LARSON DAVIS modelo
SEN021 en la base del asiento. Luego el medidor de vibraciones SVANTEK SV106
pondera las aceleraciones por Wk,si es eje Z y por Wd, si es eje X o Y, para posteriormente
realizar la comparacin de canales por ejes (1/4, 2/5 y 3/6) en aceleraciones RMS y VDV.
Al hacer esto se obtendrn 3 SEAT por cada tipo de asiento, promediando estos SEAT para
tener slo 4 valores representativos.
4.8. METODOLOGA PARA LA EVALUACIN DE LA EXPOSICIN.
Para efectos de representatividad de las mediciones se realiz una ponderacin de tiempo
para cada condicin de medicin determinada. La primera condicin la cual es un
desplazamiento sin carga por una ruta establecida (medicin de 20 minutos) representar el
30% de la exposicin a vibracin dentro de una jornada laboral, mientras que la segunda
condicin de trabajo con carga (medicin de 10 minutos) representar el 70% de la
exposicin a vibracin en la jornada laboral. De esta forma se realiz una suma energtica
de aceleraciones con sus respectivas ponderaciones de tiempo y se obtendr la exposicin
combinada total.
Para realizar las evaluaciones se necesita un tiempo de exposicin efectivo proyectado de
jornada laboral, por lo que segn mediciones de gras de horquilla, entre los aos 1999-
2011 por la Asociacin Chilena de Seguridad (ACHS), de 86 mediciones de vibracin en
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gras horquilla, en las cuales 26 casos (que representan el 30,2%), corresponden a una
exposicin de 6 horas. Por lo tanto, a efectos de evaluar la exposicin del operario afectado
a vibraciones durante las pruebas realizadas, 6 horas se consider como representativo del
tiempo total de exposicin.
Por esta razn, las tablas de evaluacin de riesgo segn normativa de referencia, se
dividirn en cuatro:
a) Evaluacin exposicin condicin sin carga (aprox. 20 min).
b) Evaluacin exposicin condicin con carga (aprox.10).
c) Evaluacin exposicin condicin sin carga y con carga (aprox. 30 min).
d) Evaluacin exposicin simulando condicin 30% sin carga70% con carga.
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5. RESULTADOS
5.1 RESPECTO A LA REDUCCIN DE ASIENTOS.
Los resultados que se presentan a continuacin son producto de las mediciones realizadas a
12 asientos separados en 4 tipos: GRAMMER modeloMSG71GBLV,KAB Seating
modelo21/T1, Genrico modeloBF2-3 yGenrico modeloBFL-3. Los resultados se
promedian por tipo de asiento.
Se realiz un promedio de todas las aceleraciones RMS medidas en la base del asiento, 12
mediciones efectuadas con el instrumento SVANTEK SV106, obtenindose un valor de
1,93 m/s2y una desviacin estndar de 0,31.
5.1.1 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANLISIS ESPECTRAL (TIEMPO YFFT)
El registro de aceleraciones en funcin del tiempo obtenido con los dos sensores YEI
TECHNOLOGIES (asiento y base) y FFT asociada, se presentan en las Figuras 7 a la 11.
Cada figura tiene asociada una tabla donde se muestra la componente de vibracin
predominante, por medio de los 5 primeros peaks que entrega el proceso FFT.
Slo se presentan los resultados en el eje z (eje vertical), ya que en los otros ejes X e Y
(ejes horizontales), las aceleraciones son poco significativas respecto al eje Z, en relacin
con el objetivo planteado.
Para efectos de visualizacin en las graficas que se presentan a continuacin, la parte
superior representa el asiento mientras que la inferior es la base.
La lnea que separa los grficos de aceleraciones en funcin del tiempo es para diferenciar
dos condiciones de medicin realizada.
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Condicin sin Carga Condicin con Carga
F igur a 7. Aceleracin (E je Z) en funcin de tiempo (izquierda) y FFT (derecha) del asiento GRAMMER
modelo MSG71GBLV
Tabla 5. Primeros 5 peak de las FFT de asiento GRAMMER modelo MSG71GBLV
Asiento Base
Peak Magnitud frecuencia Magnitud frecuencia
1 0.011595 5.16 0.021453 5.12
2 0.010398 5.22 0.018899 5.22
3 0.0097318 5.21 0.018181 5.1
4 0.0094766 5.13 0.017602 5.08
5 0.0093254 5.02 0.01744 5.1
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Condicin sin Carga Condicin con Carga
F igura 8. Aceleracin (E je Z) en f uncin de tiempo (izquierda) y F FT (derecha) del asiento KAB Seating
modelo 21/T1.
Tabla 6. Primeros 5 peak de las FF Ts de asiento KAB Seating modelo 21/T1.
Asiento Base
Peak Magnitud frecuencia Magnitud frecuencia
1 0.01814 4.95 0.017697 4.9
2 0.015886 4.96 0.016523 5.11
3 0.015851 5.12 0.016478 4.86
4 0.015504 5.14 0.016196 4.87
5 0.015384 5.08 0.016002 5.08
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Condicin sin Carga Condicin con Carga
F igura 9. Aceleracin (Eje Z) en funcin de tiempo (izquierda) y FF T (derecha) del asiento Genri co
BF2-3.
Tabl a 7. Primeros 5 peak de las FFT de asiento Genrico BF2-3.
Asiento Base
Peak Magnitud Frecuencia Magnitud frecuencia1 0.019376 5.21 0.019963 5.25
2 0.019082 5.08 0.019776 5.06
3 0.019074 5.09 0.019361 5.03
4 0.018601 5.08 0.019177 5.05
5 0.01827 4.96 0.019118 4.96
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Condicin sin Carga Condicin con Carga
F igura 10. Aceleracin (E je Z) en funcin de tiempo (izqui erda) y FFT (derecha) del asiento Genrico
BFL-3.
Tabla 8. Pr imeros 5 peak de las FFT de asiento Genrico BFL -3.
Asiento Base
Peak Magnitud frecuencia Magnitud frecuencia1 0.022676 4.93 0.019173 5.08
2 0.019982 5.05 0.01895 5.11
3 0.017516 5.02 0.018551 4.9
4 0.016974 4.97 0.017725 5.04
5 0.016928 5.17 0.017516 5.1
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La figura 11 muestra una comparacin de las FFT de todos los asientos, para poder
visualizar las reducciones en el espectro de frecuencia.
F igura 11. Aceleracin en funcin de tiempo y FF T de todos los asientos del estudio.
5.1.2 ESPECTROS POR VIBRACIN POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA
DE CADA TIPO DE ASIENTO.
Figur a 12. Comparacin asientobase espectros tercios de octava asiento GRAMMER MSG71GBLV2
Gramm er MSG71GBLV1
KAB Seat ing 21/T1
Genri co BF2-3
Genric o BFL -3
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F igura 13. Comparacin asientobase espectros tercios de octava asiento KAB Seati ng 21/T1
Figur a 14. Comparacin asientobase espectros terci os de octava asiento Genrico modelo BF2-3
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Figur a 15. Comparacin asiento
base espectros tercios de octava asiento Genrico modelo BFL -3.
5.1.3 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO.
Al obtener los espectros por tercios de octava de las aceleraciones en el piso y el asiento de
la gra horquilla entre 1Hz a 125Hz, se procedi a construir las curvas de transmisibilidad
de cada tipo de asiento, las cuales se muestran a continuacin.
Figur a 16. Espectro de transmisibili dad asiento GRAMMER MSG71GBLV3
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Figur a 17. Espectro de transmisibili dad asiento KAB Seating 21/T1
F igura 18. Espectro de transmisibil idad asiento Genrico modelo BF 2-3
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Figura 19. Espectro de transmisibi li dad asiento Genri co modelo BF L -3
La figura 20 muestra las curvas de transmisibilidad promediadas por cada tipo asiento, en el
rango de frecuencia entre 1Hz a 125Hz comparando con un asiento rgido.
F igura 20. Espectros de transmisibil idad promedio de cada tipo de asiento comparada con un asiento
rgido (teri co).
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5.1.4 SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO.
Se obtuvieron los promedios de los valores de SEAT por cada tipo de asiento, y se
compararon los canales 1/4, 2/5 y 3/6.
Tabla 9. SEAT RMS y VDV en eje Z.
Tipo de Asiento SEAT RMS 1/4 Promedio SEAT VDV 1/4 Promedio
Grammer MSG71GBLV 0.55 0.57
KAB Seating 21/T1 0.96 0.91
Genrico BF2-3 1.01 1.03
Genrico BFL-3 0.82 0.80
Tabla 10. SEAT RMS y VDV en eje Y.
Tipo de Asiento SEAT RMS 2/5 Promedio SEAT VDV 2/5 Promedio
Grammer MSG71GBLV 1.28 1.34
KAB Seating 21/T1 1.28 1.32
Genrico BF2-3 1.19 1.18
Genrico BFL-3 1.14 1.12
Tabla 11. SEAT RMS y VDV en eje X.
Tipo de Asiento SEAT RMS 3/6 Promedio SEAT VDV 3/6 PromedioGrammer MSG71GBLV 1.30 1.25
KAB Seating 21/T1 1.47 1.38
Genrico BF2-3 1.74 1.66
Genrico BFL-3 1.87 1.82
5.2 RESPECTO A LA EXPOSICIN DEL OPERADOR.
5.2.1 EVALUACIN DE LA EXPOSICIN SEGN D.S.N594/99.
Segn la Tabla 2 el lmite permisible para 6 horas segn la normativa chilena es la que se
presenta en la Tabla 12.
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Tabla 12. Clasif icacin niveles de r iesgo.
EJE Z EJE Y EJE X EXPOSICIN
> 0,78 m/s^2 > 0,54 m/s^2 > 0,54 m/s^2 SOBRE EL LIMITE
< 0,78 m/s^2 < 0,54 m/s^2 < 0,54 m/s^2 BAJO EL LIMITE
Tabla 13. Evaluacin condicin sin carga (ti empo de medicin aprox. 20 min).
Tipo de Asientom/s^2
Z (Wk) Y (Wd) X (Wd)
Grammer MSG71GBLV 1.073 0.353 0.322
KAB Seating 21/T1 1.864 0.371 0.370
Genrico BF2-3 2.086 0.345 0.492
Genrico BFL-3 2.094 0.331 0.525
Tabla 14. Evaluacin condicin con carga (tiempo de medicin aprox.10 min ).
Tipo de Asientom/s^2
Z (Wk) Y (Wd) X (Wd)
Grammer MSG71GBLV 0.593 0.319 0.279
KAB Seating 21/T1 1.058 0.333 0.313
Genrico BF2-3 1.103 0.310 0.411
Genrico BFL-3 1.057 0.267 0.404
Tabla 15. Evaluacin condicin de carga y sin carga (ti empo de medicin aprox. 30 min ).
Tipo de Asientom/s^2
Z (Wk) Y (Wd) X (Wd)
Grammer MSG71GBLV 0.960 0.344 0.311
KAB Seating 21/T1 1.678 0.360 0.355
Genrico BF2-3 1.851 0.335 0.469
Genrico BFL-3 1.915 0.317 0.497
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Tabla 16. Evaluacin exposicin simul ando condicin 30% sin carga70% con carga.
Tipo de Asientom/s^2
Z (Wk) Y (Wd) X (Wd)
Grammer MSG71GBLV 0.77 0.33 0.29
KAB Seating 21/T1 1.35 0.34 0.33
Genrico BF2-3 1.47 0.32 0.44
Genrico BFL-3 1.45 0.29 0.44
5.2.2 EVALUACIN DE LA EXPOSICIN SEGN DIRECTIVA 44/2002/CE
En esta normativa de la Unin Europea a diferencia de la normativa chilena, posee unlmite permisible (ELV)5 y un lmite de accin (EAV)6, los cuales se clasificarn de
acuerdo a la Tabla 17 y se evala segn si el factor de cresta es menor o mayor a 9, enaceleraciones RMS o Dosis (VDV),
Tabla 17. Clasif icacin Niveles de Riesgo.
A(8)>ELV CRITICO
EAV
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Tipo de Asiento
Exposicin diaria A(8) conuna exposicin de 6 hrs
EAV=0.5m/s^2ELV=1.15m/s^2
VDVexp con tiempo de medicinde 10 min y exp de 6 hrs.
EAV=9.1m/s^1.75ELV=21m/s^1.75
Factor de Cresta
Az(8) Ay(8) Ax(8) VDVz VDVy VDVX Z Y X
Grammer MSG71GBLV 0.51 0.39 0.34 12.85 8.25 7.00 10.77 8.02 7.05
KAB Seating 21/T1 0.92 0.40 0.38 20.44 8.27 7.65 7.35 6.10 6.39
Genrico BF2-3 0.95 0.38 0.50 22.02 7.37 10.49 9.07 6.06 7.37
Genrico BFL-3 0.92 0.32 0.49 21.23 6.18 9.88 10.18 6.10 7.40
Tabla 20. Evaluacin de riesgo condicin sin carga y con carga.
Tipo de Asiento
Exposicin diaria A(8) conuna exposicin de 6 hrs
EAV=0.5m/s^2ELV=1.15m/s^2
VDVexp con tiempo de medicinde 30 min y exp de 6 hrs.
EAV=9.1m/s^1.75ELV=21m/s^1.75
Factor de Cresta
Az(8) Ay(8) Ax(8) VDVz VDVy VDVX Z Y X
Grammer MSG71GBLV 0.87 0.43 0.39 19.60 9.19 7.93 13.92 11.88 12.03
KAB Seating 21/T1 1.51 0.45 0.45 30.83 9.47 8.91 9.73 10.99 7.99
Genrico BF2-3 1.67 0.42 0.59 35.96 8.15 11.79 13.49 9.80 9.38
Genrico BFL-3 1.73 0.40 0.63 36.69 7.43 12.03 15.02 7.73 7.93
Tabla 21. Evaluacin de r iesgo simulando condicin 30% sin carga70% con carga.
Tipo de Asiento
Exposicin diaria A(8) conuna exposicin de 6 hrs
EAV=0.5m/s^2ELV=1.15m/s^2
VDVexp con tiempo de medicinde 30 min y exp de 6 hrs.
EAV=9.1m/s^1.75ELV=21m/s^1.75
Factor de Cresta
Az(8) Ay(8) Ax(8) VDVz VDVy VDVX Z Y X
Grammer MSG71GBLV 0.67 0.40 0.35 16.93 8.71 7.47 15.46 10.95 9.97
KAB Seating 21/T1 1.17 0.42 0.40 26.69 8.88 8.30 11.96 10.01 7.76
Genrico BF2-3 1.27 0.39 0.53 30.72 7.76 11.13 15.96 8.63 9.33
Genrico BFL-3 1.25 0.35 0.54 31.19 6.89 11.11 18.06 8.16 8.41
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6. ANLISIS
6.1. TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN ESTUDIO.
6.1.1 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ANALISIS ESPECTRAL (TIEMPO Y
FFT).
a) Del registro de las aceleraciones en funcin del tiempo de las Figuras 7 a la 10, se
observan mayores amplitudes particularmente en los valores peak generados en la base
de cada tipo de asiento y que sobre sus superficies se observan reducidas.
Adicionalmente, se observa mayor densidad de la seal medida en la base de los
asientos debido a que sta contiene mayor contenido de componentes vibratorias de
frecuencias medias y altas que no se observan en la seal que representa la vibracin
sobre la superficie del asiento.
b) El asiento GRAMMERMSG71GBLV (Figura 7) es el nico donde se aprecia una
reduccin significativa de las componentes de frecuencia en torno a 5 Hz, que
corresponde a la frecuencia de resonancia del sistema de suspensin de la gra de
horquilla. La reduccin del asiento en esta frecuencia de resonancia es cercana al 46%,
porcentaje obtenido de la comparacin de las amplitudes entregadas por el anlisis FFT
(Tabla 5).
c) En los asientos KAB SEATING 21/T1 (Figura 8) y GENERICO BF2-3 (Figura 9), no
se aprecia una reduccin al comparar los grficos en el dominio de la frecuencia en la
FFT, pero claramente se produce una reduccin segn los grficos de aceleraciones en
funcin del tiempo.
d) El asiento GENERICO BFL-3 (Figura 10), es el que presenta la reduccin menos
importante de vibraciones en el rango de 0 a 125 Hz segn la FFT, y los valores de la
tabla 8. Por otro lado no se aprecian cambios significativos entre los grficos de las
aceleraciones en funcin del tiempo en la base y asiento.
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6.1.2. ESPECTROS POR BANDA DE TERCIOS DE OCTAVA DE CADA TIPO DE
ASIENTO.
a) El asiento GRAMMERMSG71GBLV,presenta la mayor aceleracin de vibracin en la
banda de 5 Hz tal como se muestra en la Figura N12, donde la aceleracin en elasiento fue 0.66 m/s2, mientras que en la base hay una magnitud de aceleracin de 1.39
m/s2, con una reduccin aproximada de 53% de la vibracin en esa banda.
b) El asientoKAB SEATING 21/T1presenta la mayor aceleracin de vibracin en la banda
de 5 Hz como se muestra en la Figura 13, donde la aceleracin en el asiento fue 1,32
m/s2, mientras que en la base fue de 1,42 m/s2 con una reduccin aproximada de la
vibracin de 7% en la banda mencionada.
c) El asiento GENRICO BF2-3presenta la mayor aceleracin de vibracin en la banda
de 5 Hz como se muestra en la Figura 14, donde la aceleracin en el asiento fue 1,4
m/s2, mientras que en la base fue de 1,44 m/s2, con una reduccin aproximada de la
vibracin de 0,3% en la banda mencionada.
d) El asiento GENRICO BFL-3presenta la mayor aceleracin de vibracin en la banda
de 5 Hz como se muestra en la Figura 15, donde la aceleracin en el asiento fue 1,2
m/s2, mientras que en la base fue de 1,7 m/s2, con una reduccin aproximada de la
vibracin de 30% en la banda mencionada.
6.1.3 TRANSMISIBILIDAD DE CADA TIPO DE ASIENTO
Al analizar las graficas de transmisibilidad en eje z se desprende lo siguiente:
a) El asiento GRAMMERMSG71GBLV (Figura 16), posee una zona de amplificacin en
el rango de frecuencia entre 1 y 3,15 Hz y con una frecuencia de corte en 3,15 Hz, es
decir donde se observa el fenmeno de reduccin de la vibracin de la base. Posee una
transmisibilidad mxima de 1,47 en la banda de 2 Hz.
b) El asiento KAB SEATING 21/T1 (Figura 17), posee una zona de amplificacin en el
rango de frecuencia entre 1 y 5 Hz y de 8 a 25 Hz, y con una frecuencia de corte en 25
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Hz, es decir donde se observa el fenmeno de reduccin de la vibracin de la base.
Posee una transmisibilidad mxima de 1,26 en la banda de 2,5 Hz y 1,25 a 16 Hz.
c) El asiento GENRICO BF2-3(Figura 18), posee dos zonas de amplificacin entre 1 y
3,15 Hz y entre 6,3 y 25 Hz con una frecuencia de corte en 25 Hz. Posee unatransmisibilidad mxima de 1,64 entre 12,5 y 16 Hz.
d) El asiento GENRICO BFL-3 (Figura 19),posee una zona de amplificacin en los
rangos de frecuencia desde 1 a 4 Hz y de 8 a 12,5 Hz con una frecuencia de corte en
12,5 Hz. Posee una transmisibilidad mxima de 2,23 en la banda de 1 Hz y de 1,74 en la
banda de 3,15 Hz.
6.1.4. SEAT PROMEDIO POR CADA TIPO DE ASIENTO.
a) En el eje Z se van a tomar como referencia los SEAT VDV (Tabla 9), ya que en las
mediciones realizadas, se encontraron peaks que elevan el factor de cresta sobre 9. Por
lo tanto la reduccin del asiento GRAMMERMSG71GBLVes de 43%, para el KAB es
de 9% y el Genrico BFL-3 es de 20%, mientras que el Genrico BF2-3 amplifica en
torno a 3%.
b) En el eje Y el asiento GRAMMERMSG71GBLVes el que ms amplifica la vibracin
con un SEAT VDV (Tabla N10) de 1,34 que representa una amplificacin de 34% Porotro lado, el que menos amplifica es el asiento Genrico BFL-3 con un SEAT RMS de
1,14 que representa una amplificacin de 14%.
c) En el eje X el asiento GRAMMERMSG71GBLVes el que menos amplifica la vibracin
con un SEAT VDV (Tabla 11) de 1,25 que representa una amplificacin de 25%,
mientras que el que ms amplifica es el Genrico BFL-3 con un SEAT RMS de 1,87
que representa una amplificacin de 87%.
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6.2. EFECTO DE LA TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN LA
EXPOSICION DEL OPERADOR.
6.2.1. EVALUACIN DE LA EXPOSICIN SEGN D.S.N594/99
a) En la condicin sin carga (Tabla 13), la exposicin del trabajador debido a la accin de
los asientos seleccionados en el eje Z, super en todos los casos el lmite permisible de
0,78 m/s2 para 6 horas. Sin embargo, para los ejes X e Y, la exposicin cumple la
normativa bajo el limite permisible de 0,54 m/s2.
b) En la condicin con carga (Tabla 14), el asiento GRAMMERMSG71GBLVen el eje Z
es el nico que ocasiona una exposicin en el operador bajo el lmite permisible de 0.78
m/s2con una aceleracin RMS de 0,593 m/s2. Para los ejes X e Y, la exposicin est
bajo el limite permisible de 0.54 m/s2.
c) En la condicin con carga y sin carga (Tabla N15), la exposicin del operador en el eje
Z est, en todos los casos, sobre el lmite permisible de 0,78 m/s2 para 6 horas. Sin
embargo, para los ejes X e Y est bajo el lmite permisible.de 0,54 m/s2.
d) Para la evaluacin de la exposicin simulando condicin de 30% en desplazamiento y
70% con carga (Tabla 16), el asiento GRAMMERMSG71GBLVen el eje Z es el nico
que produce una exposicin del operador bajo el limite permisible de 0,78 m/s2con unaaceleracin RMS de 0,77 m/s2. Para los ejes X e Y, la exposicin est bajo el lmite
permisible de 0,54 m/s2.
6.2.2. EVALUACIN DE LA EXPOSICIN SEGN DIRECTIVA 44/2002/CE
a) En la evaluacin de riesgo de la condicin sin carga (Tabla 18), todos los asientos
en el eje Z ocasionan exposiciones del operador sobre el lmite permisible. En el eje
Y el asiento GRAMMERMSG71GBLVyKAB SEATING 21/T1presentan un Nivel
de Riesgo importante de 9,58 m/s1.75y 9,95 m/s1.75respectivamente, mientras que en
el eje X los asientos Genricos BF2-3 y BFL-3 tienen un Nivel de Riesgo
importante de 0,6 m/s2y 0,64 m/s2, respectivamente.
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b) En la evaluacin de riesgo de la condicin con carga (Tabla 19), en el eje Z los
asientos GRAMMERMSG71GBLVyKAB SEATING 21/T1, producen un Nivel de
Riesgo importante de 12,85 m/s1.75y 0,92 m/s2respectivamente. En los ejes X e Y
la exposicin est bajo el lmite de accin.
c) En la condicin con carga y sin carga (Tabla 20), en el eje Z el asiento GRAMMER
MSG71GBLVproduce un Nivel de Riesgo importante de 19,6 m/s1.75. En el eje Y el
asiento GRAMMERMSG71GBLV y KAB SEATING 21/T1 ocasionan un Nivel de
Riesgo importante de 9,19 m/s1.75y 9,47 m/s1.75, respectivamente, mientras que en
el eje X los asientos GENRICOS BF2-3 y BFL-3 tienen un riesgo importante de
11,79 m/s1.75y 0,63 m/s2respectivamente.
d) En la evaluacin simulando una condicin de 30% de desplazamiento y 70% decarga (Tabla 21), en el eje Z el asiento GRAMMERMSG71GBLVocasiona un nivel
de importante de 16,93 m/s1.75, mientras que los otros asientos estn sobre el lmite
permisible. En el eje y todos los asientos estn bajo el lmite de accin. Sin
embargo, en el eje X el asiento GENRICO BFL-3 produce un Nivel de Riesgo
importante de 11,11 m/s1.75.
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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 TRANSMISIBILIDAD DE LOS ASIENTOS EN ESTUDIO.
Para los asientos convencionales, GENRICO BF2-3 y GENRICO BFL-3 los SEAT
promedio en el eje Z, ocasionaron una amplificacin de 3% respecto a la vibracin en su
base y una reduccin de 20% respectivamente.
Los asientos con tecnologa anti-vibratoria a caracterizar en este estudio eran los asientos el
GRAMMERMSG71GBLVyKAB SEATING 21/T1. Al calcular los SEAT promedio en el
eje Z segn el anlisis de los datos medidos, en el primero se produjo una reduccin en las
vibraciones de 43% y en el segundo una reduccin en las vibraciones de 9%,
respectivamente.
Sin embargo, el asiento GRAMMERMSG71GBLV, en el eje Y es el que produce la mayor
amplificacin de 34%, pero las vibraciones en este eje no son significativas comparadas
con el eje Z.
El asientoKAB SEATING 21/T1 a pesar de poseer un SEAT cercano a la unidad, es el que
proporciona un mayor control de los valores de vibracin peak, presentando los menores
factores de cresta. Esto se debe al amortiguador central que posee en su configuracin, el
que genera un control en las amplitudes que se generan en la base del asiento.
Segn las curvas de transmisibilidad se observa que el asiento GENRICO BFL-3,present
diferencias significativas entre las 3 curvas que representan la medicin de 3 asientos
iguales. Esta diferencia se debe, en cierto modo, a la no homogeneidad de los componentes
de este asiento.
Al analizar la exposicin ocupacional segn el D.S.N594/99 se puede concluir lo
siguiente:
En el eje Z el asiento GRAMMERMSG71GBLV es el nico asiento que produce una
exposicin bajo el limite permisible en la condicin con carga y simulando condicin de
30% sin carga y 70% con carga.
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En los ejes Y e X la exposicin del operador se encuentra bajo el limite permisible en todas
las condiciones de trabajo propuestas.
Al efectuar la evaluacin de riesgo segn la DIRECTIVA 44/2002/CE de la Unin Europea
se puede concluir lo siguiente:
Segn la evaluacin de riesgo de la condicin sin carga, todos los asientos en el eje Z
ocasionan exposiciones del operador sobre el lmite permisible. En el eje Y el asiento
GRAMMER MSG71GBLV y KAB SEATING 21/T1 presentan un Nivel de Riesgo
importante, mientras que en el eje X los asientos Genricos BF2-3 y BFL-3 tienen un Nivel
de Riesgo importante.
En la evaluacin de riesgo la condicin con carga, en el eje Z los asientos GRAMMER
MSG71GBLV y KAB SEATING 21/T1, producen un Nivel de Riesgo importante. En los
ejes X e Y la exposicin est bajo el lmite de accin.
En la condicin con carga y sin carga, en el eje Z el asiento GRAMMERMSG71GBLV
produce un Nivel de Riesgo importante. En el eje Y el asiento GRAMMERMSG71GBLVy
KAB SEATING 21/T1ocasionan un Nivel de Riesgo importante, mientras que en el eje X
los asientos GENRICOS BF2-3 y BFL-3tienen tambin un riesgo importante.
En la evaluacin simulando una condicin de 30% sin carga y 70% con carga, en el eje Z elasiento GRAMMERMSG71GBLV ocasiona un Nivel de Riesgo importante. En el eje Y
todos los asientos estn bajo el lmite de accin. Sin embargo, en el eje X el asiento
GENRICO BFL-3produce un Nivel de riesgo importante.
No hay una relacin directa entre un SEAT menor a uno y una mejora en la exposicin,
dado que el asiento GENRICO BFL-3 no cumpli con esta condicin.
Al analizar las aceleraciones en funcin del tiempo de los asientos convencionales, el
GENRICO BF2-3 presenta una mayor reduccin que el GENRICO BFL-3, ya que para
este ultimo segn el anlisis 6.1.1.4 es el que presenta la menor reduccin de vibraciones en
el rango de 0 a 125 Hz segn la FFT. Esto se contrapone al pensar que visualmente no se
aprecie tal reduccin de 20% del asiento GENRICO BFL-3 realizada por el medidor de
vibraciones SVANTEK SV106, sin embargo debe haber ocurrido alguna falla en el sensor
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AHRS 3 SPACE DATALOGGER, ya que el medidor de vibracin midi la misma
reduccin en los 3 asientos.
A partir de los resultados de este estudio se pueden dar las siguientes recomendaciones:
a) Basado en los resultados, el uso de asientos con suspensin neumtica es el ms
apropiado en este tipo de maquinarias. Aunque tiene factores de cresta altos mantiene
un control efectivo de las vibraciones, lo cual se aprecia en la evaluacin del
D.S.N594/99, donde la exposicin ocasionada por este asiento esta bajo los limites
permisibles. Por lo tanto, los asientos con tecnologa reductora resultaron ser ms
efectivos en el control de la exposicin que los asientos convencionales.
b) El SEAT no es un factor concluyente como para recomendar el uso de un asiento, ya
que se no se encontr una relacin realmente directa ligada con la exposicin del
operario. Esto se demuestra con el asiento GENRICO BFL-3, con una reduccin del
20% pero con una mala evaluacin en la exposicin del operador de este tipo de
maquinarias.
c) Se recomienda paralelamente un plan de mediciones para comprobar el efecto en la
exposicin que ocasionan los diversos tipos de asientos de gras de horquilla que se
comercializan.
d) Se recomienda pedir al fabricante datos tcnicos sobre la reduccin del asiento y no
dejarse llevar por la publicidad, la cual podra confundir al comprador. Por ejemplo en
la pgina web de KAB SEATING en su modelo 21/T1, dice textual El mdulo de
suspensin 21 ayuda a aumentar la seguridad del conductor y reducir el estrs mediante
la eliminacin de hasta el 70% de las vibraciones nocivas, lo cual no se reflej en las
mediciones realizadas a este tipo de asiento.
e) El D.S.N594 probablemente no es la herramienta ms adecuada para medir la
vibracin de cuerpo entero, ya que segn las mediciones realizadas a la gra de
horquilla utilizada en el estudio, este tipo de maquinaria posee una gran cantidad de
peaks los cuales se consideran choques (factor de cresta mayor de 9), y esta normativa
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no incorpora choques de corta duracin medidos en un periodo largo, lo cual compensa
y baja el RMS medido.
f) En ste estudio lo ptimo sera haber evaluado el riesgo segn la normativa ISO 2631-5
(2004) Mechanical vibration and shockevaluation of human exposure to whole-bodyvibrationPart 5: Method for Vibration Containing Multiple Shocks. Esta norma es la
ms adecuada cuando se tiene una gran cantidad de choques, ya que esta normativa
evala la respuesta que entrega la columna vertebral a las aceleraciones medidas en el
asiento.
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54
8. BIBLIOGRAFA DE REFERENCIA.
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Management and Technological Engineering, Volume VI (XVI).
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[3] Griffin, M.J. (1990). Handbook of human vibration, Elsevier Academic Press; Primera
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Based Approach,Human Factors and Ergonomics in Manufacturing, 18 (2). 125151.
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Ergonomics, IDEWE, Interleuvenlaan 58, 3001 Leuven, Belgium, Work 41 2476-2481.
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[8] Decreto Supremo N594. Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales
bsicas en los lugares de trabajo, MINSAL, 1999.
[9] Protocolo para la aplicacin del D.S. N594/99 del MINSAL, Titulo IV, prrafo 3
Agentes FsicosVibraciones.
[10] ISO 8041 (2005) Human-response vibration measuring instrumentation. International
Organization Standardization (ISO), Geneva, Switzerland.
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[11] ISO 2631-1 (1997). Evaluation of human exposure to whole-body vibration. Part. 1:
General Requirements. International Organization Standardization (ISO), Geneva,
Switzerland.
[12] DIRECTIVA 2002/44/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO
(2002). Sobre las disposiciones mnimas de seguridad y de salud relativas a la exposicin
de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes fsicos (vibraciones)
[13] KAB SEATING. Pgina de la marca. Pestaa vehicles seating. Consultado el 7 de
enero 2014 a las 0:00 horas. Disponible en la web:
www.kabseating.com/vehicle/product.asp?product=47&grouptype=range&rangeid=11.
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ANEXOS
ANEXO N1.
1.1 CURVAS DE PONDERACIN
La respuesta humana a la vibracin de cuerpo entero depende tanto del criterio de afeccin
as como de la parte del cuerpo que est en contacto, adems de la direccin de la
vibracin. Por ello se utilizan diferentes filtros, los cuales se desarrollaron segn la
sensibilidad a las vibraciones que posee el ser humano.
Los valores de estas curvas se presentan en detalle en el ANEXO 1.2
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1.2 TABLA DE PONDERACIONES Wky Wd
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ANEXO N2.
2.1 TABLAS COMPLETAS DE MEDICIONES DE LOS ASIENTOS.
Los datos mostrados en este trabajo fueron extrados de las siguientes tablas:
TABLA 1. TABLA COMPLETA CONDICION CON CARGA Y SIN CARGA
CONDICION SIN CARGA Y CON CARGA
Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 CRF
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 13.366 1.002 11.668 13.335
Ch2 Wd 3.635 341 3.565 10.666
Ch3 Wd 2.582 291 2.894 8.861
Ch4 Wk 17.559 1.679 18.578 10.459
Ch5 Wd 2.002 255 2.544 7.843
Ch6 Wd 2.965 233 2.455 12.750
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 11.763 994 10.641 11.830
Ch2 Wd 3.133 346 3.532 9.047
Ch3 Wd 3.741 323 3.273 11.574
Ch4 Wk 14.808 1.758 18.514 8.424
Ch5 Wd 2.550 278 2.780 9.162
Ch6 Wd 1.862 237 2.388 7.852
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 10.641 884 9.290 12.036
Ch2 Wd 4.083 344 3.487 11.885
Ch3 Wd 2.415 318 2.965 7.595
Ch4 Wk 15.740 1.799 17.865 8.750
Ch5 Wd 1.950 276 2.564 7.063Ch6 Wd 2.477 249 2.495 9.943
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 16.331 1.609 16.349 10.151
Ch2 Wd 3.958 363 3.815 10.902
Ch3 Wd 2.831 342 3.388 8.289
Ch4 Wk 19.747 1.704 18.493 11.588
Ch5 Wd 2.259 278 2.799 8.138
Ch6 Wd 2.982 242 2.570 12.345
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 16.125 1.774 16.904 9.089
Ch2 Wd 3.137 374 3.622 8.385
Ch3 Wd 2.358 366 3.404 6.449
Ch4 Wk 20.941 1.839 18.728 11.389
Ch5 Wd 2.097 287 2.688 7.295
Ch6 Wd 2.231 251 2.452 8.882
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 15.812 1.652 16.444 9.572
Ch2 Wd 3.251 343 3.463 9.473
Ch3 Wd 2.521 356 3.463 7.071
Ch4 Wk 15.686 1.685 17.599 9.311
Ch5 Wd 1.921 280 2.751 6.863
Ch6 Wd 1.968 232 2.415 8.492
Genrico BF2-3Ch1 Wk 20.678 1.730 17.338 11.954
Ch2 Wd 2.216 325 2.985 6.808
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Ch3 Wd 3.698 445 4.198 8.318
Ch4 Wk 16.807 1.858 18.239 9.047
Ch5 Wd 1.975 278 2.559 7.112
Ch6 Wd 2.190 264 2.621 8.299
Genrico BF2-3
Ch1 Wk 24.519 1.970 19.999 12.445
Ch2 Wd 3.285 334 3.184 9.840
Ch3 Wd 4.111 483 4.656 8.521Ch4 Wk 18.514 1.784 18.408 10.375
Ch5 Wd 2.307 275 2.642 8.395
Ch6 Wd 2.180 267 2.630 8.175
Genrico BF2-3
Ch1 Wk 25 2 20.630 13.474
Ch2 Wd 2.822 346 3.214 8.147
Ch3 Wd 4.400 480 4.721 9.162
Ch4 Wk 17.418 1.845 19.679 9.441
Ch5 Wd 2.118 291 2.726 7.278
Ch6 Wd 2.975 278 2.951 10.691
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 21.208 1.700 17.947 12.474
Ch2 Wd 2.168 288 2.692 7.516
Ch3 Wd 3.945 499 4.909 7.898
Ch4 Wk 24 2 24.434 10.852Ch5 Wd 2.123 275 2.582 7.718
Ch6 Wd 2.682 269 2.713 9.966
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 29 2 20.773 13.428
Ch2 Wd 2.421 301 2.576 8.045
Ch3 Wd 3.652 504 4.365 7.253
Ch4 Wk 26 3 25.003 9.716
Ch5 Wd 2.495 281 2.435 8.872
Ch6 Wd 2.087 265 2.336 7.870
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 29 2 20.417 14.980
Ch2 Wd 2.446 360 3.289 6.792
Ch3 Wd 3.589 489 4.576 7.337
Ch4 Wk 21 2 24.462 9.236
Ch5 Wd 2.254 279 2.585 8.082Ch6 Wd 2.082 265 2.553 7.861
TABLA 2. TABLA COMPLETA CONDICION SIN CARGA.
CONDICION SIN CARGA
Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 FC
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 13.335 1.147 11.557 11.626
Ch2 Wd 3.631 0.365 3.432 9.948
Ch3 Wd 2.570 0.305 2.702 8.426
Ch4 Wk 17.579 1.946 18.477 9.033
Ch5 Wd 1.995 0.266 2.355 7.500
Ch6 Wd 2.951 0.240 2.336 12.296
Grammer MSG71GBLVCh1 Wk 11.749 1.090 10.440 10.779
Ch2 Wd 3.126 0.346 3.249 9.035
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60
Ch3 Wd 3.758 0.334 3.129 11.251
Ch4 Wk 14.791 1.951 18.268 7.581
Ch5 Wd 2.541 0.286 2.632 8.885
Ch6 Wd 1.862 0.226 2.139 8.239
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 10.593 0.981 9.114 10.798
Ch2 Wd 4.074 0.348 3.259 11.707
Ch3 Wd 2.427 0.329 2.802 7.377
Ch4 Wk 15.668 2.023 17.659 7.745
Ch5 Wd 1.950 0.285 2.410 6.842
Ch6 Wd 2.483 0.246 2.297 10.093
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 16.406 1.808 16.111 9.074
Ch2 Wd 3.981 0.377 3.648 10.560
Ch3 Wd 2.818 0.358 3.225 7.872
Ch4 Wk 19.724 1.943 18.343 10.151
Ch5 Wd 2.265 0.286 2.637 7.920
Ch6 Wd 2.985 0.244 2.397 12.234
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 16.218 1.994 16.656 8.133
Ch2 Wd 3.126 0.393 3.460 7.954
Ch3 Wd 2.371 0.384 3.225 6.174
Ch4 Wk 20.893 2.095 18.584 9.973
Ch5 Wd 2.089 0.298 2.520 7.010
Ch6 Wd 2.239 0.257 2.281 8.712
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 15.849 1.789 16.143 8.859
Ch2 Wd 3.236 0.342 3.217 9.462
Ch3 Wd 2.512 0.367 3.315 6.845
Ch4 Wk 15.668 1.843 17.383 8.501
Ch5 Wd 1.928 0.285 2.619 6.765
Ch6 Wd 1.972 0.225 2.174 8.764
Genrico BF2-3
Ch1 Wk 20.654 1.931 17.045 10.696
Ch2 Wd 2.213 0.334 2.792 6.626
Ch3 Wd 3.715 0.455 3.835 8.165
Ch4 Wk 16.788 2.098 18.009 8.002
Ch5 Wd 1.972 0.281 2.355 7.018
Ch6 Wd 2.188 0.259 2.324 8.448
Genrico BF2-3
Ch1 Wk 24.547 2.247 19.785 10.924
Ch2 Wd 3.273 0.348 3.034 9.405
Ch3 Wd 4.121 0.512 4.411 8.049
Ch4 Wk 18.621 2.053 18.242 9.070
Ch5 Wd 2.317 0.285 2.498 8.130
Ch6 Wd 2.188 0.263 2.372 8.319
Genrico BF2-3 Ch1 Wk 25.119 2.079 20.473 12.082
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61
Ch2 Wd 2.818 0.353 2.985 7.983
Ch3 Wd 4.416 0.508 4.529 8.693
Ch4 Wk 17.378 2.090 19.544 8.315
Ch5 Wd 2.113 0.300 2.550 7.043
Ch6 Wd 2.985 0.277 2.729 10.776
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 21.135 1.906 17.725 11.089
Ch2 Wd 2.163 0.303 2.587 7.139
Ch3 Wd 3.936 0.527 4.681 7.469
Ch4 Wk 24.266 2.530 24.245 9.591
Ch5 Wd 2.113 0.284 2.454 7.440
Ch6 Wd 2.692 0.264 2.504 10.197
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 28.840 2.221 20.801 12.985
Ch2 Wd 2.427 0.312 2.577 7.779
Ch3 Wd 3.673 0.520 4.361 7.063
Ch4 Wk 26.002 2.787 25.009 9.330
Ch5 Wd 2.483 0.292 2.436 8.503
Ch6 Wd 2.089 0.275 2.338 7.596
Genrico BFL-3
Ch1 Wk 28.510 2.154 20.253 13.236
Ch2 Wd 2.455 0.379 3.144 6.478
Ch3 Wd 3.589 0.528 4.449 6.797
Ch4 Wk 21.135 2.582 24.197 8.186
Ch5 Wd 2.265 0.287 2.424 7.892
Ch6 Wd 2.089 0.263 2.347 7.943
TABLA 3. TABLA COMPLETA CONDI CION CON CARGA.
CONDICION CON CARGA
Tipo de Asiento Canal Filtro PEAK m/s^2 RMS m/s^2 VDV m/s^1.75 FC
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 6.095 0.545 5.270 11.183
Ch2 Wd 2.427 0.280 2.184 8.668
Ch3 Wd 2.065 0.259 2.034 7.973
Ch4 Wk 6.918 0.790 7.294 8.757
Ch5 Wd 1.758 0.231 1.832 7.610
Ch6 Wd 1.479 0.217 1.603 6.816
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 6.166 0.671 5.621 9.189
Ch2 Wd 2.399 0.347 2.579 6.914
Ch3 Wd 1.950 0.291 2.093 6.701
Ch4 Wk 9.120 1.048 8.882 8.702
Ch5 Wd 1.758 0.254 1.858 6.921
Ch6 Wd 1.603 0.264 1.846 6.072
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7/26/2019 Vibraciones Por Horquilla
70/72
62
Grammer MSG71GBLV
Ch1 Wk 6.918 0.564 4.843 12.266
Ch2 Wd 2.851 0.331 2.445 8.613
Ch3 Wd 1.884 0.288 1.993 6.542
Ch4 Wk 10.839 1.018 8.326 10.647
Ch5 Wd 1.496 0.253 1.762 5.913
Ch6 Wd 1.603 0.257 1.823 6.237
KAB Seating 21/T1
Ch1 Wk 8.128 0.973 8.089 8.354
Ch2 Wd 1.972 0.327 2.428 6.031
Ch3 Wd 1.972 0.300 2.217 6.573
Ch4 Wk 9.772 0.905 7.975 10.798
Ch5 Wd 1.820 0.256 1.906 7.109
Ch6 Wd 1.58