Reducción del ruido de los alimentadores vibratorios

El siglo pasado ha sido testigo de cambios sin precedentes en la tecnología de fabricación industrial. Los avances en materiales, métodos y sistemas de control han dado lugar a una mayor calidad, tolerancias más estrictas y mayores velocidades de producción. Todo ello ha dado lugar a una reducción de los costos y los precios y, en consecuencia, a un aumento de la demanda. El aumento de la demanda impulsa la búsqueda de velocidades cada vez mayores y el ciclo se repite. A medida que se exige a la maquinaria de producción una velocidad cada vez mayor, aumentan las velocidades de ciclo de las máquinas, aumentan las vibraciones y se produce un aumento correspondiente de los niveles de ruido.

Los alimentadores vibratorios no son inmunes a este aumento exponencial de los requisitos de velocidad. Como uno de los componentes fundamentales de los sistemas de ensamble automatizados, se exige a los alimentadores, cada vez más grandes, que funcionen cada vez más rápido para seguir el ritmo de las tasas de producción cada vez mayores. Además, a medida que se generaliza el uso de sistemas de ensamble automatizados, también lo hace el número absoluto de alimentadores en una instalación determinada. El aumento de la cantidad y la velocidad de los alimentadores conduce a un aumento de los niveles de ruido en el lugar de trabajo.

El ruido, cualquier sonido con un volumen excesivo, se ha identificado desde hace tiempo como una de las principales causas de pérdida auditiva. Es la principal causa de pérdida auditiva evitable. Además de poner a los empleados en riesgo de sufrir pérdida auditiva, los niveles de ruido excesivos se han relacionado con un aumento de las tasas de accidentes, una disminución de la calidad y una baja productividad de los trabajadores. Por lo tanto, cualquier oportunidad de reducir los niveles de ruido debe considerarse una oportunidad para mejorar la rentabilidad de la empresa.

Actualmente se conoce bien el mecanismo por el cual la potencia sonora intensa daña la audición. Los nervios auditivos, conocidos como cilios, situados en el oído interno, se dañan muy lentamente con el tiempo debido a la exposición persistente a una alta potencia sonora. Con el tiempo, estos nervios mueren. El empeoramiento de la audición por la exposición al ruido es insidioso, lento, persistente e indoloro. Por lo general, la primera señal de advertencia es el tinnitus, un zumbido en los oídos (o un zumbido, un chirrido o un chasquido) cuando se produce el primer daño nervioso. A medida que aumenta la pérdida auditiva, los amigos y familiares notan que deben repetir la conversación con frecuencia, la radio y la televisión se sintonizan a un volumen anormalmente alto y las personas con problemas auditivos comienzan a perder interés en la socialización (una forma de cambio de personalidad).

Se han detectado otros problemas asociados entre las personas que trabajan en entornos ruidosos. Una cuestión importante es la seguridad de los trabajadores. Los trabajadores corren peligro cuando hay ruido en el lugar de trabajo. El ruido afecta a la capacidad de oír las señales de advertencia. Se reduce la claridad de las conversaciones verbales, como las instrucciones y las indicaciones. La discriminación del habla se ve afectada, al igual que la localización del sonido. El ruido limita las interacciones sociales y sirve para enmascarar información auditiva útil y necesaria. Para los trabajadores con pérdida auditiva, estas desventajas auditivas aumentan los riesgos. El ruido en el entorno puede provocar errores y, en ocasiones, accidentes. En las instalaciones de producción ruidosas, la pérdida auditiva afecta entre el 40 % y el 80 % de la población activa, frente al 18 % estimado en la población general.

Existen otros efectos negativos de trabajar en entornos ruidosos de forma habitual. Las personas que están expuestas regularmente al ruido en el trabajo tienen una mayor tasa de problemas de salud emocional, como ansiedad, trastornos del sueño, discordia emocional con su pareja e hijos e hipertensión arterial. En un estudio realizado en China, se descubrió que las mujeres adultas jóvenes desarrollaban varios problemas reproductivos cuando estaban sometidas a un entorno de trabajo ruidoso. 1) Los ciclos menstruales cambiaban y se volvían menos regulares. 2) Era difícil lograr un embarazo inicial. 3) Las que quedaban embarazadas tenían una tasa anormalmente alta de abortos espontáneos. 4) Las que quedaban embarazadas tenían un riesgo anormalmente alto de parto prematuro. 5) Los bebés nacidos vivos tenían una tasa anormalmente alta de defectos congénitos.

Es evidente que los efectos del ruido pueden tener consecuencias perjudiciales y que se deben realizar esfuerzos para minimizar la exposición al ruido. La reducción del ruido producido por los alimentadores vibratorios es un área que puede reducir significativamente la exposición al ruido en el lugar de trabajo.

Los datos empíricos que respaldan las afirmaciones anteriores se recopilaron mediante la realización de pruebas comparativas entre un accionamiento cuadrado convencional y un accionamiento SPIROL de la serie 2000. Se utilizó el mismo recipiente para las pruebas en cada accionamiento. Las lecturas de ruido se tomaron con un recipiente vacío, tapas de botellas de plástico y pasadores en espiral. Se mantuvieron velocidades de alimentación constantes entre la serie 2000 y el accionamiento cuadrado, tanto para las tapas como para los pasadores.

Se tomaron cuatro mediciones alrededor de cada alimentador vibratorio y se calculó la media para comparar el accionamiento cuadrado con la serie 2000.

Las mediciones y los análisis fueron realizados por Noise Control Engineering (NCE) de Billerica, Massachusetts. Los niveles de ruido se midieron utilizando un analizador acústico Larson-Davis modelo 2900B. El instrumento fue calibrado in situ por un calibrador acústico LarsonDavis CAL200 a 94 y 114 dB (re// 20 µPa) a 1000 Hz.

NCE realizó mediciones de ruido en banda de octava y ponderadas en A. Los niveles de sonido en banda de octava proporcionan información sobre el carácter de la frecuencia del ruido. El nivel de ruido ponderado en A proporciona una medida de la amplitud total del sonido, tal y como lo percibe el oído humano. La escala ponderada en A es utilizada por la OSHA para establecer los niveles de ruido aceptables. Todas las mediciones se realizaron en una sala interior con los sistemas de climatización apagados. Los niveles de ruido de fondo (sin alimentadores en funcionamiento) eran al menos 20 decibelios inferiores a los niveles de ruido de los alimentadores. Las mediciones de ruido se realizaron en cuatro posiciones alrededor del perímetro de los alimentadores, todas a una distancia de 3 pies. Se probaron tres condiciones diferentes: (1) un recipiente vacío; (2) tapones de botellas de plástico; y (3) pasadores en espiral metálicos.

Para poder comparar las unidades de accionamiento cuadrado y las de la serie 2000, NCE calculó la media de todas las ubicaciones de medición para cada alimentador y cada condición. Los niveles de sonido en función de la banda de octava se indican en la tabla 1. Las columnas «Delta» presentan los niveles de sonido medios para el recipiente vacío, las tapas de plástico y las clavijas metálicas, respectivamente. «Delta medio» presenta la diferencia entre las unidades de accionamiento cuadrado y las de la serie 2000.

La reducción del nivel de ruido en la fábrica debe ser una prioridad máxima en cualquier planta de fabricación. Los programas exitosos conducirán a una reducción de las tasas de accidentes, una disminución de las reclamaciones de indemnización de los trabajadores, una mayor productividad y un aumento de la moral de los empleados. Todos estos beneficios se combinan para reducir los costos generales, lo que permite a las empresas ser más competitivas y/o rentables. El diseño de doble eje del sistema de alimentación vibratoria de la serie 2000 permite aumentar las velocidades de alimentación en un tamaño de recipiente determinado, funcionar a la frecuencia natural del sistema y realizar un movimiento elíptico más suave. Estas características contribuyen a una reducción de 100 veces la energía sonora con respecto a un accionamiento de alimentador convencional o, en otras palabras, a una reducción de cuatro veces el ruido percibido por el ser humano. Por lo tanto, la serie 2000 debería ser un componente importante de los programas de reducción de ruido en las instalaciones que utilizan, o tienen previsto utilizar, alimentadores vibratorios en su proceso de fabricación.