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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°130 - FEVEREIRO DE 2012

Mquinas

Cuidados na operao de mquinas para aplainamento de madeira

No processamento mecânico da madeira empregam-se maquinários de corte de tecnologias diversas. No desdobro da madeira e nas marcenarias encontram-se o maior emprego das máquinas ditas convencionais, ou seja, de operação e alimentação manual.

As máquinas que oferecem maiores riscos de acidentes aos operadores e que contribuem com o aumento das estatísticas são as serras circulares, seguidas das tupias e das plainas. Máquinas com tecnologias mais avançadas como as de comando numérico – CNC são empregadas em cortes de maior produção e precisão e tem operação e alimentação automática. Essas máquinas são dotadas de dispositivos que oferecem maior proteção ao operador.

Se tratando de riscos ergonômicos ocasionados por vibração na usinagem da madeira, as máquinas convencionais, empregadas na operação de fresamento periférico são as que promovem maiores riscos. Exemplos dessas máquinas são plainas desempenadeiras e desengrossadeiras em uma marcenaria, cuja função é corrigir defeitos de empenamento e da face das peças de madeira. Condições de usinagem não apropriadas, tais como elevadas espessuras de corte associadas a altas densidades da madeira e estado precário de afiação da ferramenta de corte provavelmente podem resultar no aumento da vibração mecânica. A vibração mecânica em maior intensidade imposta pelas máquinas convencionais pode colocar em risco a integridade física do operador.

O corpo humano pode ser caracterizado como uma sofisticada estrutura biomecânica e a sensibilidade à vibração podem envolver diversos fatores, tais como, postura, tensão muscular, freqüência, amplitude e direção da vibração, além da duração e a dose da exposição. A ressonância ocorre em diferentes freqüências para diferentes pontos do sistema e observaram que exposições à vibração vertical, na faixa de 5 a 10 Hz, causam ressonância no sistema tórax-abdômen e na faixa de 20 a 30 Hz no sistema cabeça-pescoço-ombros.

O efeito do fenômeno da vibração nas mãos do operador pode ocasionar distúrbios vasculares conhecido como anemia. O organismo humano possui uma vibração natural e quando essa vibração natural se confronta com uma vibração externa, ocorre o que se denomina de ressonância. Essa energia quando absorvida pelo organismo provoca alterações nos tecidos e órgãos. A ressonância é o resultado da aplicação sobre um corpo de vibração com freqüência igual a este, resultando em amplificação do movimento. A ressonância do segmento mão-braço está ao redor da faixa de freqüência de 100 a 250Hz em qualquer uma das direções definidas pela ISO 5349.

A trajetória da transmissão pode ser amplificadora ou atenuadora de vibrações. O efeito das vibrações no corpo humano depende ainda do nível de vibração exposta, da banda de freqüência, da direção de excitação vibratória e do Intervalo de tempo de exposição. O corpo humano reage às vibrações de formas diferentes. A sensibilidade às vibrações longitudinais (ao longo do eixo z, da coluna vertebral) é distinta da sensibilidade transversal (eixos x ou y, ao longo dos braços ou através do tórax). Em cada direção, a sensibilidade também varia com a freqüência. Para determinada freqüência, a aceleração tolerável é diferente daquela em outra freqüência. As vibrações transmitidas ao corpo humano podem ser classificadas em dois tipos conforme a região do corpo atingida, vibrações de corpo inteiro e localizada. As de corpo inteiro são de baixa freqüência entre 01 a 80 Hz. São vibrações específicas para atividades de transporte e diz respeito à norma ISO 2631. As vibrações localizadas, também conhecidas segmentadas ou de mãos e braços como é o caso de um operador de plainas de madeira, são de freqüência entre 6,3 a 1250 Hz, e são normalizadas pela ISO 5349.

A definição de transmissibilidade é a razão entre a energia medida no ponto de entrada pela energia medida no ponto de saída, com mesma direção. A transmissibilidade, para cada freqüência de vibração presente em um espectro, é a razão entre a vibração medida no ponto de entrada pela vibração no ponto de saída, considerando a mesma direção. A Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação -FAO relata que os efeitos da vibração no corpo vão desde uma ligeira sensação de náusea até graves problemas físicos como espasmo vascular, dores nas costas, pescoço, peito, estômago, câimbras, dificuldade respiratória, ressonância em várias partes do corpo que tem como principais conseqüências o desconforto físico e psicológico, lesões, cansaço e queda na produtividade.

No contexto, o objetivo dessa pesquisa foi o de avaliar a transmissibilidade da vibração localizada nos segmentos mãos e braços na direção vertical, em um operador de plaina desempenadeira, em relação a valores normatizados pelas normas internacionais.

O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Usinagem da Madeira do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Lavras.

Foi utilizada uma plaina desempenadeira modelo DES 400 , cuja alimentação se dá de forma manual, posicionando, o operador com suas mãos na face superior da peça de madeira a ser trabalhada .

Os corpos de prova utilizados foram da espécie mogno australiano com dimensões de 35 mm x 70 mm x 1000 mm.

A determinação da vibração foi obtida conforme preconiza a metodologia da norma ISO 2631/1999.

Utilizou-se um acelerômetro unidirecional, instalado na mesa da plaina e na região anatômica do punho do operador, onde foi mensurada a aceleração no eixo Z. Foram realizadas seis passadas de corte, sendo 03 com o acelerômetro posicionado na mesa da plaina e 03 passadas com o acelerômetro posicionado na mão do operador , com variação da altura de corte de 1,0 mm; 1,5 mm e 2,0 mm.

O procedimento de posicionamento do acelerômetro na mesa e na mão do operador permitiu identificar a influência da madeira na transmissibilidade da vibração.

Como resultado, a aceleração média da plaina e do punho do operador foi da ordem de 9,61 e 6,79 m*s-2respectivamente.

A norma ISO 2631 define uma zona de segurança, por meio da interseção de curvas, numa faixa entre 4 e 8 horas de exposição diária, a qual representa a jornada da maioria dos trabalhadores. A máxima aceleração ponderada, estabelecida por esta norma é de 1,25 m*s-2, para exposição durante 4 horas, e entre 0,8 e 0,9 m*s-2 para exposição durante 8 horas.

Os valores de aceleração encontrados para o punho do operador foram superiores acima daqueles definidos pela norma ISO 2631. Em relação à norma BS 6841 observa-se que os valores de aceleração no punho apresentam-se dentro de uma zona classificada como extremamente desconfortável.

Em relação à influência da madeira na transmissibilidade da aceleração, ocorreu uma atenuação média da aceleração da ordem de 2,82 m*s-2, correspondendo a 30%. A madeira da espécie mogno australiano ensaiada, se comportou como um “semi-condutor” ou atenuante da vibração o que caracteriza em relação a magnitude de redução da vibração um comportamento de extrema importância em se tratando de doenças ocupacionais adquiridas no labor.

A classificação de zona desconfortável em relação aos valores de aceleração encontrados indica que se o operador da plaina ficasse exposto por uma jornada diária de trabalho nesta máquina, certamente adquiria uma lesão nas mãos, pela aceleração. A aceleração foi crescente com a altura de corte, indicando que as condições de usinagem da madeira também influenciam no nível das vibrações. Assim, elevadas espessuras de corte, ferramentas mal afiadas, falta de balanceamento dinâmico das máquinas dentre outros, são fatores que contribuem para o aumento da vibração.

Como conclusão desataca-se que a vibração transmitida ao punho do operador foi classificada de acordo com a norma BS 6841 como extremamente desconfortável.

A madeira da espécie mogno australiano atenuou a vibração transmitida pela plaina desempenadeira.

Os valores de aceleração provenientes da vibração da plaina foram crescentes com o aumento da altura de corte da madeira.

Autores:

Antonio Carlos Néri, Jackson Antônio Barbosa e José Reinaldo Moreira da Silva - DCF/UFLA; Regilane Vilas Boas -PRAEC/ECOTERAPIA/UFLA; Guilherme Abreu de Paula -DEG/UFLA