Health risk related to whole-body vibration in agricultural tractor: ballast and displacement speed

Abstract

Mechanical vibration can lead to health problems in workers during the performance of their professional activities. The objective of this study was to evaluate the vibration incident on the whole body of the agricultural tractor operator in a standard track of vibration tests under different ballast conditions and displacement speeds. A 4x2 AFWD agricultural tractor with 92 kW engine power was tested in four ballast conditions: total ballast (70 kN); solid ballast only (54 kN); liquid ballast only (54 kN); and without any ballast (48 kN), at four working speeds: 1.19 m s -1 ; 1.47 m s -1 ; 1.75 m s -1 and 2.08 m s -1 . The values regarding axle accelerations, the sum of axes for mean accelerations, and the vibration dose value were evaluated by analysis of variance and separation of means (Tukey, p<0.05), in addition to principal components analysis (PCA). Speed was the most influential factor in the vibration generated. The lowest values of mean acceleration and vibration dose value were found in the combination of the lowest speeds with the highest weight of the tractor, while the highest values occurred in the combination of higher speeds with lower weight and liquid ballast. The accelerations obtained on the y axis were more determinant in data behavior than those found in the x and z axes.Additional keywords: agricultural machinery; comfort; ergonomics; occupational injuries. ResumoA vibração mecânica pode ser causa de problemas de saúde em trabalhadores durante o desempenho de suas atividades profissionais. Objetivou-se avaliar a vibração incidente sobre o corpo inteiro do operador de trator agrícola em pista normatizada de ensaios de vibração, em diferentes condições de lastragens e velocidades de deslocamento. Utilizou-se um trator agrícola 4x2 TDA com 92 kW de potência no motor, ensaiado em quatro condições de lastragem: totalmente lastrado (70 kN), empregando somente lastro sólido (54 kN), somente lastro líquido (54 kN) e sem qualquer tipo de lastro (48 kN), em quatro velocidades de trabalho: 1,19 m s -1 ; 1,47 m s -1 ; 1,75 m s -1 e 2,08 m s -1 . Avaliaram-se os valores de acelerações por eixo, valores de soma dos eixos para acelerações médias e valor da dose de vibração por meio da análise de variância e separação de médias (Tukey, p<0,05) e da análise de componentes principais. A velocidade foi o fator mais influente na vibração gerada. Os menores valores de aceleração média e valor dose de vibração foram encontrados na combinação das menores velocidades com o maior peso do trator, enquanto os maiores valores ocorreram na combinação das maiores velocidades com o menor peso e lastragem líquida. As acelerações obtidas no eixo y foram mais determinantes no comportamento dos dados que as encontradas nos eixos x e z.Palavras-chave adicionais: conforto; ergonomia; lesões ocupacionais; máquinas agrícolas.