NÍVEIS DE RUÍDO EM DESINTEGRADOR/PICADOR/MOEDOR ACOPLADOS A MOTORES ELÉTRICOS

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NÍVEIS DE RUÍDO EM DESINTEGRADOR/PICADOR/MOEDOR ACOPLADOS A MOTORES ELÉTRICOS

Maria Joelma Moraes1, Wesley de Oliveira Araujo2, Elton Fialho Reis3, Delly de Oliveria

Filho4

Resumo: Objetivou-se, com realização deste trabalho, avaliar os níveis de ruído provocados por Desintegrador/Picador/Moedor (DPM) acoplados a motores elétricos monofásicos e trifásicos, em diferentes condições de trabalho. Os tratamentos foram constituídos de dois tipos de sistemas elétricos (monofásico e trifásico), três diâmetros de furos de peneiras e duas vazões, com cinco repetições, num total de 60 parcelas experimentais, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com arranjo em parcelas subsubdivididas considerando os motores como parcela principal e os diâmetros das peneiras como subparcela e as vazões como subsubparcelas. Para determinar o nível de ruído foi utilizado um decibilímetro no circuito de resposta lenta, com equalização “A”, a que mais se aproxima ao comportamento do ouvido humano. Utilizou- Desintegrador/Picador/Moedor com diferentes diâmetros de peneiras acoplados a motores elétricos (monofásico e trifásico) para produção de ração animal usando como matéria-prima o milho. O maior nível de ruído determinado foi de 115 dB(A) quando utilizado o motor monofásico, a peneira de maior diâmetro com a vazão máxima de milho. Todas as combinações de motor, peneira e vazão proporcionaram níveis de ruído acima de 85 dB(A).

PALAVRAS-CHAVE: Segurança do trabalho, máquinas agrícolas, decibelímetro.

DETERMINATION OF NOISE LEVELS IN DISINTEGRATOR / CHOPPER/ GRINDER ENGAGED IN A ELECTRIC MOTOR

1

Engenheira Agrícola, Profa. Mestre, Universidade Estadual de Goiás/UnUCET. BR 153, Km 98, Campus Henrique Santillo, 75001-970. Email: mjmoraes60@gmail.com

2

Engenheiro Agrícola. Universidade Estadual de Goiás/UnUCET. Email: araujoweslley@yahoo.com.br

3

Engenheiro Agrícola, Prof. Doutor, Universidade Estadual de Goiás/UnUCET. BR 153, Km 98, Campus Henrique Santillo, 75001-970, Anápolis-GO. Email: fialhoreis@ueg.br

4

Engenheiro Eletricista, Prof. Doutor, Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa. Viçosa - MG. Email: delly@ufv.br

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90 Revista Agrotecnologia, Anápolis, v.2, n.1, p.89–99, 2011

Abstract: This study aimed to evaluate the noise levels caused by Disintegrator / Chopper/ Grinder (DPM) coupled to single phase and three phase electric motors in different working conditions. The treatments consisted of two systems of power supply (single and three phase), three sieves mesh and two flow rates, with five replicates, totaling 60 experimental plots, and the means compared by Tukey test at 5 % probability. The experimental design was completely randomized design with split split-plots arrangement considering the engines as the main plots and subplots as sieve diameters and flow rates as subsubplots. To determine the noise level it was used a decibel meter in slow response circuit, with equalization "A", which is closest to the human ear behavior. In order to evaluate noise levels caused Disintegrator / Chopper/ Grinder in different working conditions, it was used the Disintegrator / Chopper/ Grinder coupled to electric motors (single and three phase units) used for the animal feed production using corn as feedstock. To assess the influence of operation on the noise level emitted by the Disintegrator / Chopper/ Grinder it was used a split plot experiment with completely randomized design.. The highest noise level found was 115 dB (A) when using single-phase motor and the larger diameter sieve with the maximum flow of corn. All combinations of motor, sieve and flow rate provided noise levels above 85 dB (A).

Keywords: Workplace Safety, agricultural machines, decibel meter.

INTRODUÇÃO

A maioria dos alimentos que compõem a ração dos animais, em uma propriedade agrícola, deve ser desintegrada, picada ou moída, utilizando-se equipamentos próprios, entre eles os denominados

desintegrador/picador/moedor (DPM), que são muito utilizados em pequenas propriedades (RODRIGUES et al., 2006). Estes equipamentos são acionados por motores elétricos, que são máquinas destinadas a transformar energia elétrica

em energia mecânica, e são classificados como monofásico ou trifásico em função do tipo de ligação na rede elétrica.

Segundo Oliveira (2005) 80% das redes elétricas rurais são monofásicas, isto ocorre devido o custo de implantação ser60% menor que o equivalente trifásico. Em consequência disto a grande maioria dos motores elétricos utilizados no meio rural são monofásicos, apesar dos motores trifásicos oferecem melhores condições de operação do que os monofásicos porque não necessitam de auxílio na partida,

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possuindo rendimento elevado e são encontrados em potências maiores. A grande maioria destes motores elétricos não são dimensionados de maneira adequada para capacidade do DPM, resultando em incremento no consumo de energia e provocando ruídos do conjunto que podem causar danos ao operador.

Ruído é uma vibração que se propaga em forma de ondas em um meio material elástico e é percebida pelo ouvido e dependendo da pressão sonora e tempo de exposição pode causar danos à audição humana. No meio rural, pouca preocupação existe com o uso de equipamento de proteção individual no sentido da prevenção dos efeitos do ruído. Infelizmente, o setor agrícola observou esse problema tardiamente, tanto que, na área rural, poucos estudos existem a respeito do ruído em máquinas agrícolas e, consequentemente, não se pode tirar nenhuma conclusão sobre os problemas ocupacionais em trabalhadores (VITÓRIA et al., 2003).

A exposição ao ruído é uma das principais causas das perdas auditivas relacionadas ao trabalho. Seus efeitos nocivos não se restringem à audição, podendo acarretar distúrbios emocionais, cardiovasculares, fadiga e estresse (RINALDI, 2008).

Cunha e Teodoro (2006) avaliando o nível de ruído em diferentes raios de

afastamento, emitido por máquinas motorizadas usadas na cultura do café constatou a necessidade do uso de protetor auricular por parte dos operadores destas máquinas, bem como por parte dos auxiliares que trabalham próximos às máquinas.

A exposição a ruídos intensos causa gradual perda da sensibilidade auditiva. O tempo de exposição, nível de som, a freqüência, intensidade do ruído e a susceptibilidade do indivíduo têm relação direta com a severidade dos agravos a saúde (SILVEIRA et al., 2007).

O nível de ruído próximo ao ouvido do operador na jornada de trabalho é um dos fatores, que devem ser avaliados em sistemas produtivos com intenso uso de máquinas. Estudos evidenciam que as pessoas expostas a 82, 85, 88 ou 92 dB(A), em uma jornada diária de trabalho (8 horas), perdem 2, 5, 10 ou 20% da audição, respectivamente (BAESSO et al., 2008).

De acordo com Taylor (2007), alternativas para diminuir os níveis de ruído, tem sido encontradas a fim de proporcionar maior conforto ao operador. Para reduzir o nível de ruído em máquinas e equipamentos, diversos procedimentos podem ser utilizados, tais como: (i) utilizar equipamentos de baixa emissão de ruído, (ii) evitar ruídos de grande intensidade, (iii) isolamento acústico de peças vibratórias, (iv) instalação de silenciadores,

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(v) realização de manutenção preventiva. As atividades com operações insalubres é definida na NR15 da Portaria 3.214/78 do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE), estabelecendo que o nível máximo permitido, para 8 horas de exposição diária, é de 85 dB (A). Ruídos acima desse valor podem causar conseqüências graves à saúde do operador.

Diante do exposto, objetivou-se com este trabalho avaliar os níveis de ruídos provocados por DPM utilizando motores elétricos monofásico e trifásico em processamento de milho usado na ração animal.

MATERIAL E MÉTODOS

Este trabalho foi realizado na estação experimental da Agência Rural em Anápolis e em uma propriedade rural no município Campo Limpo de Goiás, Goiás. Os dados foram processados na Unidade de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Estadual de Goiás.

Os dois DPMs foram energizados por meio de: (i) motor elétrico monofásico na propriedade rural do município de Campo Limpo de Goiás, GO e (ii) motor elétricos trifásico na estação experimental de Anápolis da Agência Rural, GO. Os motores tinham potência de 5,52 kW; tanto para sistema monofásico quanto para o trifásico, 1745 rpm (iii) tempo de uso de

cerca de dez anos, (iv) mesmo tipo de acoplamento : correias e polias, e (v) tempo de funcionamento diário de cerca de 1 hora por dia. Estes DPMs foram escolhidos por serem os mais utilizados no processamento de milho em propriedades agrícolas no estado de Goiás.

Para determinar o nível de ruído contínuo foi utilizado um decibilímetro (Digital Sound Level Meter, model: 8928) no circuito de resposta lenta (“slow”),por ser a que mais se aproxima ao ouvido humano, e com equalização “A”, de acordo com as determinações descritas na NBR-9999. As leituras foram efetuadas, cerca de 0,10 m de distância do ouvido do trabalhador.

Para determinar o nível de ruído no processamento do milho foram utilizadas três peneiras com diâmetros de P1 =0,0035

m, de P2= 0,005 m e de P3= 0,01 m, sendo

as mais utilizadas para produção de ração ( SOUZA et al. (2004).

Primeiramente foi completado o reservatório do DPM com milho e só após o motor elétrico ser ligado e atingir a velocidade nominal, abriu-se o sistema de abastecimento de milho em duas situações: 50% aberto, em que foi considerada a meia vazão (V1), e 100 % aberto considerando

vazão total (V2).

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com arranjo em parcelas subsubdivididas,

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considerando os tipos de motores (monofásico e trifásico) como parcelas principais, as subparcelas as peneiras (P1, P2 e P3) e as subsubparcelas as diferentes vazões (V1 e V2), com cinco repetições. A análise estatística dos resultados foi com base na análise de variância e, quando significativa, foi aplicado o teste de Tukey a 5% de probabilidade, utilizando o software Sisvar versão 5.1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O resultado dessa análise de variância esta exposto na Tabela 1, onde o

fator motor foi significativo a 5% de significância pelo teste F, assim como os fatores peneira e vazão. As interações duplas peneira x motor e vazão x motor foram significativas, sendo a interação vazão x motor a de maior significância. A interação tripla, vazão x peneira x motor obteve significância de 2,88 %, portanto, a variação de quaisquer desses fatores influenciam o nível de ruído do DPM. A interação vazão x peneira, o resultado não foi significativo. Então, não há diferença nas médias de ruídos entre a vazão e peneira.

Tabela 1 - Análise de variância nos diferentes tratamentos para os níveis de ruído no processamento do milho em Desintegrador/picador/moedor(DPM).

Fonte de variação G.l. Soma dos quadrados Quadrado médio Pr>fc

Motor 1 117,04 117,04 0,0000* Resíduo 1 8 5,60 0,70 Peneira 2 20,25 10,13 0,0026* Peneira*motor 2 21,69 10,85 0,0019* Resíduo 2 16 18,26 1,14 Vazão 1 212,82 212,82 0,0000* Vazão*motor 1 225,04 225,04 0,0000* Vazão*peneira 2 2,38 1,19 0,1017ns Vazão*peneira*motor 2 3,91 1,95 0,0288* Resíduo 3 24 11,35 0,47

*significativo a 5% pelo teste F NS Não significativo a 5% pelo teste F.

Para melhor compreensão dos resultados foi realizado o desdobramento

da interação entre vazão, peneira e motor, sendo que o resultado foi significativo, o

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que representa que no houve diferença nos níveis de ruídos com a variação da vazão, da peneira e/ou do motor. Primeiro avaliou-se o nível de ruído dos motores para cada nível de combinações entre vazões e peneiras.

Com a análise de variância verifica-se que não há diferença significativa entre o motor monofásico e o motor trifásico quando da utilização da peneira de 10 mm com descarga do produto em meia vazão. Entretanto, na utilização de qualquer outra combinação entre peneira e vazão há diferença entre a utilização do motor

monofásico ou do motor trifásico. Para o DPM com motor monofásico, peneira de 5 mm e vazão total o nível de ruído foi de 114,52 dB(A), valor este, no limite máximo de tolerância para ruído contínuo da NR-15 (1978). Nesta situação, assim como, nas combinações P2 e V2 e P1 e V2 o

motor trifásico obteve menores níveis de ruídos. Entretanto, para as avaliações de V1

e P1 e V1 e P2 os efeitos foram inversos,

onde o motor monofásico apresentou menores níveis de ruídos do que o motor trifásico.

Tabela 2 - Análise de variância para o desdobramento do motor para vazão x peneira. Fonte de Variação G.L. Soma dos quadrados Quadrado Médio Pr>Fc

Motor (V1;P1) 1 9,80 9,80 0,0001* Motor (V1;P2) 1 6,40 6,40 0,0012* Motor (V1;P3) 1 0,29 0,29 0,4421NS Motor (V2;P1) 1 51,08 51,08 0,0000* Motor (V2;P2) 1 136,90 136,90 0,0000* Motor (V2;P3) 1 163,22 163,22 0,0000* Resíduo 24 11,35 0,47

*significativo a 5% pelo teste F NS

Não significativo a 5% pelo teste F.

No desdobramento da interação vazão, peneira e motor foi verificado o comportamento das peneiras dentro das combinações entre vazões e motores. Por meio da análise de variância de desdobramento da peneira para as varias

combinações de vazão e motor, pode-se verificar que no estudo tanto da meia vazão quanto da vazão total aliada com motor trifásico não houve diferença significativa nos níveis de ruídos emitidos durante a utilização das diferentes peneiras, os

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resultados da análise de variância estão na Tabela 3. Portanto, a utilização de um DPM acoplado a um motor trifásico demonstra maior estabilidade nos níveis de ruídos durante a operação de moagem do milho independente do nível de esforço requerido devido à peneira ou vazão. No caso de um DPM acoplado a um motor monofásico, verificou que os níveis de ruídos foram mais elevados entre todas as peneiras utilizando a vazão com o sistema de descarga 100 % aberto. Nesse caso, a peneira de 10 mm foi a que apresentou maior nível de ruído, 115,44 dB(A). O comportamento das peneiras em relação aos níveis de vazão 50% (V1) e motor

monofásico foi que as de maior diâmetro não apresentaram diferença, mas se diferenciaram da peneira de 3,5 mm pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade, como apresentado na Tabela 4.

Na utilização da peneira P3 em combinação com o motor monofásico e vazão de 50 %(V1) foi o que apresentou

maior nível de ruído, equivalente a 108,32 dB(A), média de ruído que se diferencia das médias obtidas nas peneiras P1 e P2,

pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade (Tabela 5). Verifica-se que o nível de ruído emitido pelos DPM’s, eleva-se com o aumento do diâmetro da peneira para os

dois motores.

Tabela 3 - Análise de variância do desdobramento da peneira para vazão x motor.

Fonte de Variação G.L. Soma dos quadrados Quadrado Médio Pr>Fc

Peneira (V1;Mm) 2 23,78 11,89 0,0000*

Peneira (V1;Mt) 2 0,96 0,48 0,3727NS

Peneira (V2;Mm) 2 21,00 10,50 0,0000*

Peneira (V2;Mt) 2 2,50 1,25 0,0897NS

Resíduo 24 11,35 0,47

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Tabela 4 - Ruído para o desdobramento das peneiras para vazão 100% (V2) e motor

monofásico.

Tratamentos Médias Resultados do teste

Peneira 1 (V2;Mm) 112,60 A

Peneira 2 (V2;Mm) 114,52 B

Médias seguidas de mesma letra na vertical não difere entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Tabela 5. Ruído para o desdobramento das peneiras para vazão 1 e motor monofásico.

Tratamentos Médias Resultados do teste

Médias seguidas de mesma letra na vertical não difere entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Todas as médias de níveis de ruído identificadas podem levar a consequências danosas a audição humana. Estudando ruídos em equipamentos DPM, Souza et al. (2004), encontrou resultados que preocupam a saúde auditiva dos operadores dessas máquinas, destacam-se os seus resultados em função de diferentes velocidades onde níveis de ruídos alcançaram valores de acima de 95 dB, valores estes superiores aos permitidos pela legislação para operadores sem equipamentos de proteção auditiva.

De acordo com a análise de variância para o desdobramento da vazão para os vários níveis de combinação peneira e motor, verifica-se que a vazão não altera significativamente o nível de ruído quando

se utiliza as diferentes peneiras com o motor trifásico, resultado apresentado na Tabela 6. Pode se verificar essa diferença no caso da peneira 1 e motor monofásico, onde a vazão em 100 %, o nível de ruído alcançou 112,60 dB(A), enquanto para meia vazão o nível alcançou 105,52 dB(A). No caso da peneira 2 e motor monofásico a vazão total apresentou ruído de 114,52 dB(A) e para meia vazão o ruído foi de 105,80 dB(A) e no caso da peneira 3 e motor monofásico o nível de ruído para a vazão máxima foi de 115,44 dB(A) e para meia vazão foi de 108,32 dB(A). A exposição prolongada a esses níveis de ruídos pode resultar na perda permanente da audição, a menos que sejam tomadas medidas de controle do ruído.

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Tabela 6 - Análise de variância de desdobramento da vazão para peneira x motor.

Fonte de Variação G.L. Soma dos quadrados Quadrado Médio Pr>Fc

Vazão (P1;Mm) 1 125,32 125,32 0,0000* Vazão (P1;Mt) 1 0,84 0,84 0,1950NS Vazão (P2;Mm) 1 190,10 190,10 0,0000* Vazão (P2;Mt) 1 0,20 0,20 0,5250NS Vazão (P3;Mm) 1 126,74 126,74 0,0000* Vazão (P3;Mt) 1 0,96 0,96 0,1670NS Resíduo 24 11,35 0,47

*significativo a 5% pelo teste F. NS Não significativo a 5% pelo teste F.

De acordo com a análise acima, verifica-se que a vazão não altera significativamente o nível de ruído quando se utiliza as diferentes peneiras com o motor trifásico. No entanto, no caso do comportamento da vazão para diferentes combinações de peneira com o motor monofásico há diferença significativa. Para verificar a diferença entre a vazão em 50% e a vazão em 100%, realizou-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade para análise da combinação da peneira 2 e do motor

monofásico, resultado apresentado na tabela 7, caso em que apresentou maior diferença entre as médias dentre as peneiras. Com o resultado observa-se que a quantidade de milho que é lançada ao DPM para ser processada interfere significativamente no nível de ruído, elevando o nível de ruído de acordo com o aumento da descarga do produto, pois para vazão em 100% o nível de ruído foi de 114,52dB, enquanto para meia vazão o nível ficou em 105,80dB.

Tabela 7 - Teste de tukey para o desdobramento da vazão para peneira 1 e motor monofásico.

Tratamentos Médias Resultados do teste

Vazão em 50% (P2;Mm) 105,80 a

Vazão em 100% (P2;Mm) 114,52 b

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CONCLUSÕES

Todas as combinações de motor, peneira e vazão proporcionaram níveis de ruído acima de 85 dB(A), valor máximo de ruído permitido sem o uso de proteção auditiva, podendo levar a conseqüências danosas a audição humana, caso não sejam utilizadas a proteção adequada.

O DPM acoplado ao motor monofásico emitiu em média, ruídos acima dos encontrados pelo motor trifásico, permitindo ao operador trabalhar no máximo 10 minutos durante o dia sem proteção auditiva.

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