Métodos mejorados de evaluación del riesgo de vibraciones en todo el cuerpo en vehículos en movimiento

Los métodos mejorados de evaluación del riesgo de vibraciones de todo el cuerpo en vehículos en movimiento utilizan la ubicación GPS y los datos de velocidad para mejorar la precisión de acuerdo con las normas ISO 2631-1. Los nuevos dosímetros de vibración ISO 8041-2 permiten encontrar áreas de alto riesgo asignando gráficos de vibración simples a ubicaciones específicas. La información sobre la velocidad ayuda a determinar cómo la velocidad afecta el riesgo de exposición al WBV. Este enfoque permite la identificación precisa de «malas condiciones de la carretera» y el análisis de los riesgos de exposición relacionados con la velocidad, lo que facilita estrategias de mitigación específicas.

¿Cómo se miden las vibraciones de todo el cuerpo en los vehículos?

How is whole-body vibration measured in vehicles

La vibración de todo el cuerpo (WBV) en los vehículos se mide principalmente de acuerdo con las pautas descritas en la norma ISO 2631-1, que enfatiza la inclusión del contenido de frecuencia y los cambios en las condiciones a lo largo del tiempo en los informes de medición. Esta norma sugiere un enfoque integral para capturar la dinámica de la exposición al WBV, teniendo en cuenta tanto la intensidad como la variabilidad de las vibraciones que las personas pueden experimentar en los vehículos. A pesar de estas directrices detalladas, las prácticas de medición tradicionales a menudo se basan en datos recopilados en condiciones de referencia, sin una consideración adecuada de variables como la velocidad del vehículo y la calidad de la carretera. Este enfoque puede dar como resultado una representación inexacta de los niveles reales de exposición a vibraciones, subestimándolos o sobreestimándolos.

En respuesta a estas limitaciones, la aparición de dosímetros de vibración avanzados según ISO 8041-2 ha revolucionado el proceso de evaluación al integrar datos de GPS para correlacionar ubicaciones específicas con los niveles de vibración medidos. Al trazar estos puntos de datos en un mapa con rutas codificadas por colores que indican la magnitud de la vibración, estas herramientas ofrecen un método visualmente intuitivo y preciso para evaluar el riesgo de WBV. Este enfoque innovador no solo mejora la precisión de las evaluaciones de exposición a WBV al incorporar la velocidad del vehículo y la información de ruta, sino que también proporciona un medio poderoso para predecir la exposición a la vibración A(8), una métrica para la evaluación de WBV durante ocho horas. Como resultado, mejora significativamente la confiabilidad de la evaluación de riesgos de WBV en vehículos en movimiento, lo que permite intervenciones específicas para mitigar la exposición.

Tabla de contenido

Estudio: Evaluación de la vibración del asiento en automóviles en movimiento en diversas condiciones de carretera

El estudio utilizó el SVANTEK SV 100A, un medidor de nivel de exposición a vibraciones de todo el cuerpo de última generación que cumple con la norma ISO 8041:2, para medir las vibraciones del asiento en un Skoda Superb que viaja por rutas con calidad de carretera variable. El objetivo era capturar y analizar las vibraciones que se sienten en los asientos al pasar el vehículo entre tramos en mal y buen estado de la carretera. El SV 100A registró el historial temporal de los valores RMS y VDV ponderados por aceleración (aw), junto con espectros no ponderados de 1/3 de octava, proporcionando una descripción detallada de los niveles de vibración durante todo el viaje.

Junto con el SV 100A, un teléfono inteligente instalado en la cabina del vehículo facilitó la adquisición de datos GPS en tiempo real, permitiendo la correlación precisa de las mediciones de vibración con la ubicación y la velocidad del vehículo. Esta integración de datos de vibración con variables geográficas y de velocidad permitió un análisis integral del impacto de la calidad de la carretera en los niveles de vibración de los asientos. Los datos recopilados se procesaron posteriormente en el software Supervisor, ofreciendo una evaluación precisa de la exposición a las vibraciones y su variabilidad en diferentes tramos de la carretera, lo que aumentó la comprensión del impacto de las vibraciones de todo el cuerpo en los ocupantes del vehículo.

SV100

Figura 1. Medidor de exposición a vibraciones de cuerpo entero inalámbrico SV 100A

Análisis de los valores de exposición a vibraciones según ISO 2631-1

El análisis integral de la exposición a las vibraciones en los vehículos, realizado según las normas ISO 2631-1, se desarrolló en cuatro pasos, cada uno de los cuales se basa en el anterior para profundizar nuestra comprensión y abordar la complejidad de los riesgos de exposición a las vibraciones.

El primer paso implicó evaluar los niveles de exposición a las vibraciones para identificar aumentos en la magnitud de las vibraciones. Si bien esta fase confirmó que los niveles de vibración efectivamente estaban aumentando, dejó preguntas críticas sin resolver sobre las causas de este aumento y las estrategias necesarias para mitigar los posibles riesgos de exposición.

Vibration exposure values calculated in Supervisor software

Figura 2. Valores de exposición a vibraciones calculados en el software Supervisor

Pasando al segundo paso, el análisis profundizó en la historia temporal de las magnitudes de vibración (awmax). Esta fase cuantificó aún más el aumento de los niveles de vibración pero, al igual que el primer paso, no logró proporcionar información sobre las razones subyacentes de estos cambios ni sugerir intervenciones efectivas.

Time history of awx with different speeds

Figura 3. Historial temporal de awx con diferentes velocidades

El tercer paso fue un punto de inflexión en el análisis, con los valores de awmax trazados en un mapa para examinar la relación entre la velocidad del vehículo, la calidad de la carretera y las amplitudes de vibración. Se observó que los cambios en la velocidad de los vehículos en carreteras de buena calidad no afectaron significativamente los niveles de vibración, lo que indica que la calidad de la infraestructura juega un papel importante en el control de la exposición a las vibraciones. Por otro lado, un aumento de la velocidad en carreteras de mala calidad provocó un aumento significativo en la magnitud de la vibración, lo que pone de relieve el impacto de las condiciones de la carretera en los niveles de vibración.

awmax values plotted on a map on a good quality road

Figura 4. Valores de awmax trazados en un mapa en una carretera de buena calidad

awmax values plotted on a map on a bad quality road

Figura 5. Valores de awmax trazados en un mapa en una carretera de mala calidad

El cuarto paso del estudio utilizó espectrogramas de 1/3 de octava para representar visualmente el aumento de la vibración en carreteras de mala calidad. Este enfoque proporcionó una representación clara y detallada de cómo las diferentes superficies de las carreteras afectan las frecuencias e intensidades de vibración, ofreciendo una comprensión más matizada de los factores que contribuyen a los niveles elevados de vibración.

Unweighted RMS values in 1-3 octave bands

Figura 6. Valores RMS(x) no ponderados en bandas de 1/3 de octavad

Conclusiones

  1. La aplicación de dosímetros de vibración avanzados equipados con tecnología GPS permitió una evaluación precisa y completa de la exposición a las vibraciones de todo el cuerpo al correlacionar los datos de vibración con ubicaciones específicas y velocidades de los vehículos.
  2. Los gráficos de vibración resultantes en los mapas facilitaron la identificación de malas condiciones de las carreteras, mientras que los datos de velocidad contribuyeron a una evaluación más precisa de los riesgos de exposición y las posibles estrategias de mitigación.
  3. A través de estos cuatro pasos, el estudio no solo cumplió con los requisitos de la norma ISO 2631-1, sino que también mejoró nuestra capacidad para evaluar y abordar de manera efectiva la exposición a vibraciones de todo el cuerpo en vehículos en movimiento.

Solicita más información
en el dosímetro de vibración SV 100A












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