1 - 2015 biomecanica y NIOSH - alumnos 2a. parte.ppt

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Universidad de Sonora Universidad de Sonora División de ingeniería División de ingeniería Departamento de ingeniería industrial Departamento de ingeniería industrial ERGONOMÍA ERGONOMÍA

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  • Universidad de SonoraDivisin de ingenieraDepartamento de ingeniera industrialERGONOMA

  • Limitaciones:Levantamientos simtricos.Levantamientos suaves.Sin torcer el torso.Agarre adecuado.Ancho del objeto menor de 75 cm.Temperatura favorable

  • LA = 40(15/H)(1-(0.004|V-75|))(0.7+7.5/D)(1-F/Fmax)

    LA = LC*HM*VM*DM*FMDonde:LA: Lmite de accin.H: Distancia horizontal del punto medio entre los tobillos al centro de gravedad del objeto.V: Distancia vertical del piso al centro de masa del objeto en el origen del levantamiento.D: Distancia vertical entre el origen y el destino de la carga.F: Frecuencia promedio de levantamientos.Fmax: Mxima frecuencia de levantamiento. 40 kg = 392 N

    M = Multiplicador: coeficiente de reduccin de la ecuacin.

    Lmite Mximo Permisible = 3LA

  • Bases para la Ecuacin NIOSH Revisada, 1991Criterio Biomecnico:La prediccin de la mxima fuerza de compresin en L5/S1 no exceder 3400 N.Criterio Fisiolgico:El GME o gasto metablico de energa expresado en kilocaloras/min no exceder los valores de la tabla. V : es la distancia vertical del piso a la parte media de las manos.

    Ubicacin del levantamientoDuracin del levantamiento 1 hr>1 hr a 2 hr>2 hr a 8 hrV 75 cm4.73.73.1V > 75 cm3.32.72.2

  • Bases para la Ecuacin NIOSH RevisadaCriterio Psicofsico:Los lmites de pesos mximos determinados, LC = load constant = constante de carga, son recomendados para el 75% de las mujeres y el 99% de los hombres, es decir, aproximadamente un 90% de la poblacin de ambos sexos.

  • 1981LA = LC*HM*VM*DM*FM

    1991LRP = LC*HM*VM*DM*AM*FM*CM

    AM: multiplicador de asimetra, ngulo de asimetraCM: multiplicador de acoplamiento, tipo de agarre

  • Ecuacin Niosh 1991LRP = Lmite Recomendado de Peso (RWL):Peso de la carga que la mayora de los trabajadores en buen estado de salud pueden levantar en un perodo sustancial de tiempo sin incrementar el riesgo de desarrollar lesiones de espalda baja ocasionadas por esta actividad.

    Tarea de levantamiento:Se define como el acto de tomar manualmente un objeto de masa y tamao definido, con las dos manos y moverlo verticalmente sin asistencia mecnica.

  • Constante de la carga, LC = 23 Kg. = 51 lb.La constante de carga (LC, load constant) es el peso mximo recomendado para un levantamiento desde la localizacin estndar y bajo condiciones ptimas; es decir, en posicin sagital (sin giros de torso ni posturas asimtricas), haciendo un levantamiento ocasional,con un buen asimiento de la carga y levantando la carga a una altura vertical del piso, V, de 75 cm,a una distancia horizontal, H, entre el punto medio de las manos y el punto medio entre los tobillos de 25 cm.

  • Ecuacin NIOSH revisadaLRP = LC*HM*VM*DM*AM*FM*CM

    Dnde:LC: constante de carga = 23Kg. = 51 lb. M: multiplicador o coeficiente de reduccin de la ecuacin. H: distancia horizontal, entre el punto medio de las manos y el punto medio entre los tobillos. Si H 25 cm, HM = 1, es decir la carga se levanta pegada al cuerpo. Si H > 63 cm se pierde el equilibrio, HM = 0 , LRP = 0.

    H se mide en el origen, donde se toma la carga y en el destino, donde se coloca la carga.

  • La localizacin horizontal es la distancia de las manos al punto medio entre los tobillos.Si H no se puede medir, se aproxima:W = Ancho del contenedor en el plano sagitalV = Distancia del suelo al punto medio de las manos

    Sistema mtricoSistema InglsH = 20 + W / 2Si V 25 cmH = 8 + W / 2Si V 10H = 25 + W / 2Si V < 25 cmH = 10 + W / 2Si V < 10

  • HM = 25 / H

    Si la carga se levanta pegada al cuerpo o a menos de 25 cm del mismo, el factor toma el valor 1.

    Se considera que H > 63 cm dar lugar a un levantamiento con prdida de equilibrio, por lo que asignaremos HM = 0 (el lmite de peso recomendado ser igual a cero).

  • Dnde:V: altura vertical de la parte media de las manos al piso. Si V = 30, V = 75 cm, VM = 1.0. Si V > 70 o V > 175 cm, VM = 0. H y V se miden en el origen, donde se toma la carga y en el destino, donde se coloca la carga.

  • La localizacin vertical se define como la altura del punto medio de las manos al piso. Esta limitada por el piso y la altura mxima del alcance del levantamiento ( 70 o 175 cm).

    El multiplicador vertical determina la desviacin de la localizacin vertical con respecto a la altura ptima del levantamiento, 30 o 75 cm

  • VM = (1-0.003 |V 75cm|)

    VM = (1-0.0075 |V 30|)

    Cuando V= 30 o 75 cm, el valor de VM = 1.0. Si V es mayor que 70 o 175 cm VM = 0.

  • D: es definida como la distancia vertical entre la localizacin vertical (V) de origen de la carga y (V) de destino de la carga.

  • LRP = LC*HM*VM*DM*AM*FM*CM

  • 0.82 + ( 4.5 / D )cm

    0.82 + ( 1.8 / D )

    Cuando D 25 cm, tendremos DM = 1, valor que ir disminuyendo a medida que aumente la distancia de desplazamiento, cuyo valor mximo aceptable se considera 175 cm.

  • LRP = LC*HM*VM*DM*AM*FM*CMDnde:

    A: ngulo de asimetra, es un movimiento asimtrico que empieza o termina fuera del plano sagital.

    El ngulo de asimetra va de 0 a 135.

    Si A > 135, AM = 0, por lo que el LRP ser cero tambin.

    Este movimiento deber evitarse siempre que sea posible.

  • Se considera un movimiento asimtrico aquel que empieza o termina fuera del plano medio-sagital.

  • Podemos encontrarnos con levantamientos asimtricos en distintas circunstancias de trabajo:Cuando entre el origen y el destino del levantamiento existe un ngulo.Cuando se utiliza el cuerpo como va del levantamiento, como ocurre al levantar sacos o cajas.En espacios reducidos o suelos inestables.Cuando por motivos de productividad se fuerza una reduccin del tiempo de levantamiento.

  • AM = 1 ( 0.0032 A )

    El ngulo de asimetra va desde 0 a 135. Si el ngulo es mayor que 135 el valor del Multiplicador de Asimetra es cero, por lo que el LRP ser cero tambin.

  • Control significativo es definido como una condicin requerida para mover el objeto a un lugar preciso en el destino del levantamiento.

    Control significativo en destino Se elimina:Corrigiendo la forma de asir.Evitando sostener la carga.No posicionando o guiando la carga.Evitando desacelerar el objeto cuando se manipula.

  • Dnde:F: frecuencia del levantamiento. Est definido por: - el nmero de levantamientos por minuto, en un perodo de 15 min. - por la duracin de la tarea de levantamiento y - la altura de los mismos levantamientos, V.

    Para obtener FM ver tabla

    Si F 0.2, FM = valores del 1r. renglon

  • Para valores de F: - inferiores a 5 minutos, utilizar F = 0.2 (Niebel y Freivalds, 2009), e- intermedios de F, interpolar.

    25 cm = 10 75 cm = 30 175 cm = 70

  • Para una fuerza media ponderada de 0,625. Valor que se encuentra entre 0,5 y 1 en la escala de Borg, y por tanto el FoM estar entre 1 y 0,85. Para obtener el valor exacto.x0 = 0,5; y0 = 1 x1 = 1; y1 = 0,85El valor a interpolar sera x = 0,625 y la FoM calculada ser de Yx = 0,963

    0510203040> 50X = Borg CR-100Xo = 0,5X1 = 1234> 5Puntuacin de fuerzaNada de fuerza en absolutomuy, muy dbilmuy dbildbilmoderadoBastante duro o pesadoduro, pesado/muy duro o pesadoY = Multiplicador para la fuerza (FoM)1Yo = 1Y1 = 0,850,650,350,20,01

  • Duracin de la tarea: corta, moderada y larga duracin

    Corta duracin 1 hora seguida de un tiempo de recuperacin de 1.2 veces

    1 < Moderada duracin 2 horas, seguida de un tiempo de recuperacin de 0.3 veces

    2 < Larga duracin 8 horas

    Ejemplos Una tarea de MMM dura 45 minutos, debera estar seguida de un tiempo de recuperacin de: 45 min x 1,2 = 54 min si no es as, se considerar de duracin moderada.

    Otra tarea dura 90 minutos, debera estar seguida de un periodo de recuperacin de: 90 min x 0.3 = 27 min Si no es as se considerar de larga duracin.Definicin de trminos

  • Definicin de trminosEste factor queda definido por:el nmero de levantamientos por minuto, en un perodo de 15 min.por la duracin de la tarea de levantamiento por la altura de los mismos, V.

    La tabla de frecuencia se elabor basndose en dos grupos de datos. Los levantamientos con frecuencias superiores a 4 levantamientos por minuto se estudiaron bajo un criterio psicofsico, los casos de frecuencias inferiores se determinaron a travs de las ecuaciones de gasto energtico.

    El nmero medio de levantamientos por minuto debe calcularse en un perodo de 15 minutos y en aquellos trabajos donde la frecuencia de levantamiento vara de una tarea a otra, o de una sesin a otra, deber estudiarse cada caso independientemente.

  • Dnde:C: acoplamiento o tipo de agarre. Depende de la: - facilidad del agarre y - la altura vertical V, del manejo de la carga. CM se obtiene de la tabla.

    Tipo de agarre o acopla-mientoCM = Multiplicador AgarreV < 30V < 75 cmV 30V 75 cmBueno1.001.00Regular0.951.00Pobre0.900.90

  • Se obtiene segn la facilidad del agarre y la altura vertical del manejo de la carga o V.

    Estudios psicofsicos demostraron que la capacidad de levantamiento se vea disminuida por un mal agarre en la carga y esto implicaba la reduccin del peso entre un 7% y un 11%.Definicin de trminos

  • Bueno Bueno Regular Malo

  • Una vez determinado el LRP se deber estimar el nivel de estrs fsico asociado con una actividad de levantamiento especfica.

  • Riesgo limitado, si IL 3.Este tipo de tarea es inaceptable desde el punto de vista ergonmico y debe ser modificada.

  • Si HM < 1.0H: distancia horizontalAcercar la carga del trabajador moviendo barreras horizontales reduciendo tamao de objeto, evitar levantar cerca del piso si es inevitable el objeto debe ser colocado cerca del cuerpo.Si VM < 1.0V: distancia del piso a la parte media de las manosEvitar levantar del piso sobre los hombros / Aumentar el origen y disminuir el destino del levantamientoSI AM < 1.0A: ngulo de asimetraReducir la distancia entre el origen y destino (disminuye ngulo) aumentar distancia entre origen y destino para obligar al trabajador a girar los piesSi FM < 1.0F: frecuencia del levantamientoDisminuir frecuencia duracin de levantamiento, dar perodos de recuperacin ms largosSi CM < 1.0C: agarre o acoplamientoMejorar acoplamiento mano objeto / contenedores ptimos con agarraderas adecuadas, mejorar agarraderas en objetos irregulares.Si LRP destino < LPR origenEliminar la necesidad de control significante en el destino, rediseo de trabajo caractersticas del contenedor si en el agarre de destino el valor es menor que en origen.

  • Determinar si es tarea unitaria o multitarea.Unitarea o tarea unitaria: cuando las tareas de levantamiento no varan mucho entre s, o cuando solamente una actividad de levantamiento es de inters.Multitarea: trabajos en los que existen diferencias significativas entre las actividades.Determinar si se requiere control significativo.

  • Recolectar datos:Peso del objeto que es levantadoH y V, en origen y destino, localizacin horizontal y vertical de las manos con respecto al punto medio entre los tobillosAngulo de asimetraFrecuencia de levantamientoDuracin del trabajo en donde se ejecuta el levantamientoTipo de agarre: bueno, regular o malo.Realizar clculos.Si 1 < IL < 3 IL > 3 proponer controles que eviten lesiones.

  • Clculo tareas unitarias:

  • Clculo multitareas:Calcule el Lmite Recomendado de Peso Frecuencia-Independiente (LRPF-I FIRWL) y el Limite Recomendado de Peso para Tareas Unitarias (LRPTU STRWL) para cada tarea.Calcule el ndice de Levantamiento Frecuencia Independiente (ILF-I FILI) con el valor del peso mximo y el ndice de Levantamiento de Tareas Unitarias con el valor del peso promedio (ILTU STLI) para cada tarea.Reordenar las tareas, ILTU STLI de mayor a menor. Calcule el ndice de Levantamiento Compuesto (ILC CLI) para el trabajo en general.

  • Levantar o bajar un objeto con una manoLevantar o bajar un objeto por mas de ocho horasLevantar o bajar un objeto mientras este sentado o arrodilladoLevantar o bajar un objeto en un espacio restringidoLevantar o bajar un objeto inestableLevantar o bajar un objeto mientras se empuja, se jala o se cargaLevantar o bajar un objeto con movimientos de alta velocidadLevantar o bajar un objeto en pisos resbaladizosLevantar o bajar un objeto en ambientes no favorablesLevantar o bajar un objeto con asistencia mecnica

  • Realizados los clculos, determinar el factor o los factores que ms reducen el valor del multiplicador. Si se comparan las variaciones posibles de los diferentes factores, se deduce lo siguiente:HM . Una persona obesa sobrepasa este valor, an llevando la carga pegada al cuerpo y HM disminuye rpidamente, llegando a 0.4 cuando HM = 63 cm.

  • DM = 1 significa que la distancia recorrida con la carga no supera los 25 cm. Si el valor es menor igualmente DM=1. Su variacin mxima es entre 1 y 0.82.AM = 1 cuando no hay giro del tronco durante la operacin. Se reduce a 0.856 cuando el giro alcanza 45o, a 0.712 para 90o y 0.424 para 180o. FM = 1 cuando la frecuencia del movimiento supera los 5 minutos por movimiento y la duracin del trabajo con carga dentro de la jornada es de 1 hora como mximo. Pero llega hasta FM=0.

  • CM = 1 cuando el tipo de agarre se considera bueno. No obstante, su mxima reduccin alcanza a CM = 0.90.

  • H, distancia horizontal; de ah la necesidad de aproximar la carga lo ms posible del cuerpo.La manipulacin o levantamientos por encima de la cintura.La frecuencia de repetitividad de los movimientos y la duracin de la tarea dentro de la jornada laboral.

  • El MMM es una de las causas de lumbalgias y otras patologas msculo esquelticas o LME, requiere intervencin urgente.Es una herramienta til y sencilla que previene las patologas provocadas por el manejo de cargas.

  • El carcter multiplicativo de la ecuacin permite saber que factores son los que influyen ms en el levantamiento, lo que posibilita actuar sobre ellos en un rediseo del puesto.La ecuacin no incluye: empujar, arrastrar, cargar, caminar, subir o bajar.

  • Esfuerzos adicionales que requieren evaluarse por otros mtodos y complementar as la evaluacin del puesto de trabajo:Transportar la carga durante ms de dos tres pasos o se sostiene por ms de unos segundos.Posturas forzadas o estresantes y cargas estticas, las vibraciones, la temperatura, la humedad, etc. Son otros factores que influyen en la aparicin de dolencias musculo-esquelticas.

  • Bridger, R. S., 2003. Introduction to Ergonomics. Londres y Nueva York: Taylor & Francis Group. Cap. 2.Niebel, Benjamn y Freivalds, Andris, 2009. Ingeniera Industrial: Mtodos, estndares y diseo del trabajo, 12. Edicin, editorial McGraw Hill/Interamericana Editores, S. A. de C. V., Mxico, cap. 4.Nogareda C., Silvia y Canosa B., Ma. del Mar. NTP 477: levantamiento manual de cargas: ecuacin NIOSH. Disponible en: http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/401a500/ntp_477.pdf STPS, 2015. Informacin sobre accidentes y enfermedades del trabajo . Disponible en: http://www.stps.gob.mx/bp/secciones/dgsst/estadisticas/Nacional%202004-2013.pdf Visto: 12 de marzo 2015.

  • Aref, Alejandra y Fernndez Walter, 2007. Evaluacin ergonmica puesto de trabajo laminador. Disponible en: http://pmlconsultores.com.ar/docs/Ergonomia%20y%20confort/Evaluacion%20y%20adaptacion%20de%20un%20puesto%20de%20trabajo%20industrial%20por%20Aref,%20Alejandra%20y%20Fernandez,%20Walter.pdf Visto: mayo 2014.Bridger, R. S., 2003.Introduction to Ergonomics. 3a. edicin. Londres y Nva. York: Taylor & Francis Group. Cap. 6. Design of Manual Handling Tasks.Diego-Ms, Jos Antonio y Asensio Cuesta, Sabina. 2014. NIOSH, ecuacin revisada. Disponible en: http://www.ergonautas.upv.es/metodos/niosh/niosh-ayuda.php Visto: 6 de octubre de 2014.Ruiz Ruiz, Laura. Manipulacin manual de cargas. Ecuacin NIOSH. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo de Espaa. Disponible en: http://www.insht.es/MusculoEsqueleticos/Contenidos/Formacion%20divulgacion/material%20didactico/EcuacionNIOSH.pdf Visto: mayo 2014.

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