Så vi börjar enkelt. Vad är då en vibration? Enkelt uttryck är det en svängningsrörelse kring en mittpunkt. Denna svängning kan beskrivas med olika

Transkript

1 1

2 Så vi börjar enkelt. Vad är då en vibration? Enkelt uttryck är det en svängningsrörelse kring en mittpunkt. Denna svängning kan beskrivas med olika uttryck så som amplitud och frekvens där amplituden är hur långt svängningen sker och frekvensen hur snabbt rörelsen går. 2

3 Vibrationer kan delas in i olika typer beroende på deras amplitud och frekvens. Sinusformade sker när både amplitud och frekvens är jämn, brusformade har relativt lika amplitud men frekvensen är slumpartad medan stötformade eller transienta har höga amplitudtoppar och frekvensen kan skilja sig. Förenklade exempel för varje form är exempelvis en fordonsmotor som går på jämnt varvtal, slipning på ojämnt underlag samt spikpistol. 3

4 Hur mäter vi dock dessa vibrationer? Amplituden eller hastigheten av själva svängningen säger inte mycket när vi pratar exempelvis maskiner (µm/millisekund). Men plockar vi även med frekvensen så får vi fram accelerationen, dvs m/s varje sekund. Detta sammanför amplitud och frekvens och ger ett mått för hur svängningen sker. Då svängningar kan ändras över tid så beskriver man det som ett medelvärde över tid, kallat effektivmedelvärde (röda streckade linjen). Denna är en summa av accelerationen och beskriver energi-innehållet i svängningen per tidsenhet. För stötmässiga vibrationer kan det vara problem att detta medelvärde blir ganska lågt men stötarna har höga toppar (peaks). 4

5 Verkligheten är ju dock mer komplex än en endimensionell svängning. För att förstå en vibration så måste vi beskriva den i tre dimensioner. Detta gör att vi delar upp svängningen och accelerationen i tre plan kallade X, Y och Z. Nedan är bilder som beskriver dessa riktningar baserat på om vi pratar helkroppsvibrationer eller hand och armvibrationer. 5

6 Att få tre olika värden för accelerationer i olika riktningar är inte så intressant så istället så räknas dessa samman som en vektor som beskriver den totala accelerationen. Dessa accelerationsvärden är också frekvensvägda enligt internationell standard ISO5349-1:2001. Det ska noteras att denna är baserad på data från tio friska försökspersoner som genomfördes 1967 och att det finns forskning som visar på att det kan vara mer skadligt med högre frekvenser än denna anger. Dock så har man använt denna under lång tid och genererat mycket data som skulle bli föråldrad vid byte av standard vilket gör att det inte kommer ske inom den närmaste tiden. Vektorsumman av frekvensvägda accelerationer ligger sedan till grund till beräkningar för den dagliga exponeringen som används för att uppskatta om individer når över insats- eller gränsvärdet. 6

7 Så för att mäta accelerationen så används en så kallad accelerometer som mäter dessa tre riktningar. Den kan se ut som på bilden här ovan. Denna fästs på maskinen av intresse. Ska man mäta helkroppsvibrationer så kan man använda sig av en platt accelerometer som placeras under sätet. Dessa accelerometrar kopplas sedan samman med en vibrationsmonitor som sammanställer det accelerometern mäter. Detta ger dels direktvisning på vibrationsnivåerna men de samlas även över tid och kan därmed sammanställas i efterhand. 7

8 Det finns andra typer än en accelerometer som fästs på maskinen direkt. En som blir mer vanlig är handskar där en accelerometer fästs i handsken (antingen på handryggen eller i handflatan) som därmed mäter hur stora vibrationer som når händerna på personen man mäter på. Som kan ses på bilden till vänster så har personen armband på respektive arm som samlar ihop informationen. Har ingen direktvisning. 8

9 När man mäter är det viktigt att förstå att en mätning är en ögonblickbild. Beroende på verktygets kondition så kan vibrationsnivåerna vara annorlunda med förslitning, obalans. Hur man hanterar maskinen spelar också roll så som om man applicerar tryck, hur mycket maskinen väger. Sedan spelar det roll vad man mäter på. Skiljer sig arbetsuppgiften åt beroende på hur man jobbar så som vertikalt, horisontellt, vilket underlag. Slutligen finns det osäkerhet kring hur en accelerometer fästs in på maskinen. Den ska sitta stumt mot den men var på maskinen fästes den in. Vad mäter man om man använder handskar? 9

10 För att visa på varför man ska mäta vibrationer har jag tagit med tre olika patientfall som exempel. I det första var det bussglasbytarren (som Charlotte Wåhlin pratade om tidigare). Förutom de ergonomiska aspekterna så använde han främst oscillerande verktyg för att skära bort bussglasfönstren. Denna har en CE-märkning från företaget på ca under 5 m/s2 till under 15 m/s2 beroende på vilken kniv som används. I och med vårt besök så uppmätte vi vibrationsnivåer på 9,1 till 14,3 m/s2. Därmed så stämmer det relativt bra med CE-märkningen. 10

11 I det andra patientfallet så hade vi en man som arbetade med att reparera båtskrov. I detta arbete använde han olika typer av slipmaskiner som hade CE-märkningar på ca 5-8,5 m/s2. Här uppmätte vi väldigt stora vibrationsnivåer, ca m/s2. Dessa nivåer är väldigt stora och vi vet ännu till idag inte varför de var så stora. Det kan bero på underlaget eller handhavandet hos operatören. Det kan också ha förstärkts genom uppsättningen på maskinen. 11

12 Det sista patientfallet var en betongarbetare som använde många olika maskiner. På plats så mätte vi vid betongborrning med en borr av större modell. Denna har två handtag, ett övre som ska vara avvibrerat och ett nedre som består av ett enkelt handtag. CE-märkningen låg på 8,3 m/s2 men mätningarna visade på att vid vertikal borrning nedåt i betong erhölls värden om 13 och 16 m/s2 i övre och nedre handtaget respektive. Vi mätte även vid horisontell borrning för att se om det var skillnad men denna visade att nivåerna var lika stora. 12

13 Det går att minska vibrationsnivåer med tekniska lösningar. Nu tänkte jag ta upp tre exempel (från Hand Lindell som arbetar vid ett företag vid namn Swerea med ett projekt vid namn noll vibrationsskador). Det första gälle en enkel balansring som kan ta bort obalans i maskiner med snurrande delar så som vinkelslipar. Dessa jämnar ut obalans inom hundradelar av en sekund. De har funnits länge och är billiga men deras spridning bland tillverkare är oklar. 13

14 Inom projektet så har de arbetat med pneumatiska slagmaskiner för sten som ofta innebär höga nivåer. Genom en dämpare så sänkte de nivåerna nästan tiofalt ner till 2,7 m/s2. 14

15 Ett tredje exempel rör gräsklippare. Genom att isolera motorn från handtaget så kan nivåerna sänkas kraftig. Detta har funnits tillgängligt sedan 2005 men används inte då efterfrågan inte finns. 15

16 Arbets- och miljömedicin i Lund genomförde mätningar på stampare som används för att trycka samman tegel eller eldfast betong i exempelvis ugnar. Dessa har ofta väldigt höga vibrationsnivåer. Vad de gjorde var att mäta med verktygen i original (relativt nyinköpta) men även mäta efter att företaget som använde dem hade byggt om dem. Detta gjordes med en avvibrerad bygel som medförde att vibrationsnivåerna sänktes från 42 m/s2 till 7 m/s2. Detta borde vara standard för sådan utrustning. 16

17 Hur ser företag på detta med vibrationsskador. Är det något de prioriterar. Här är två företag som båda marknadsför sig med speciella teknologier för att minska vibrationerna. Detta borde väl vara positivt? 17

18 Det senare exemplet låter bra om man kollar deras specifikationer. I patientfall 3 så mätte vi dock på ett sådant verktyg och det visade på nivåer om 13 m/s2 för det avvibrerade handtaget. Detta innebär 18 min för insatsvärde och 76 min för gränsvärde. Så företag börjar använda vibrationer som försäljning men hur effektivt dessa är kan diskuteras. 18

19 Så hur ser framtiden ut? När det kommer till mätningar, ska man genomföra fler mätningar? Viktigt för god riskbedömning samt bra för att avgöra om åtgärder är effektiva. Behövs utrustningen ändras så som handskar? En viktig aspekt är att skapa efterfrågan på lågvibrerande maskiner. Här har företag och företagshälsovård en viktig roll i att ställa krav på maskiner som köps in. Kanske ska man kröva att få vibrationsnivåer från verkligheten och inte bara CE-märkning från ett lab? 19

20 Vi får ofta frågor kring huruvida vibrationshandskar är rekommenderade. Dessa håller operatören varm men deras effekt för att minska vibrationer är ifrågasatt. I ny forskning från december 2015 så visar forskare från Storbritannien på att material från denna typ av handskar minskar nivåerna i handflatan men faktiskt ökar dem i fingrarna. Detta är ju bekymmersamt om man ser till att vibrationsskador sker först i fingrarna. Ökad tjocklek gav bättre skydd I handflatan men ökade nivåer I fingrarna. De sammanfattar att den internationella standard som används för att mäta effektiviteten, och som baseras I handflatan, inte fångar hur bra de skyddar mot vibrationer. 20

21 21