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principios del diseño de trabajo: herramientas

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alejandro hernandez

on 2 July 2014

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UTILICE UN AGARRE DE FUERZA PARA LAS TAREAS QUE REQUIERAN FUERZA Y AGARRE DE PRESICIÓN PARA AQUELLAS AQUELLAS QUE REQUIEREN PRESION.
MANTENGA LA MUÑECA ESTIRADA
A medida que la muñeca se mueve respecto a su posición neutral, se presenta una pérdida de fuerza en el agarre.

Las posiciones no naturales de las manos pueden dar como resultado dolores en las muecas, pérdida de fuerza de agarre y, si se mantienen por ,mucho tiempo, la ocurrencia del síndrome del túnel carpal.

El agarre de presión se utiliza pare el control o precisión. Cuando se utiliza este tipo de sujecion, el articulo se sostiene entre los extremos distales de uno o mas dedos y el dedo pulgar contrario(el dedo pulgar aveces se omite).

Existen cuatro tipos básicos de agarres de precisión con mucha variaciones.

EVITE LA CARGA MUSCULAR ESTÁTICA DURANTE PERIODOS PROLONGADOS.
Cuando se utilizan herramientas en situaciones en las que es necesario levantar los brazos o sostener las herramienta por periodos prolongados, los músculos de los hombros, brazos y manos pueden gargarse estaticamente, lo cual trae como consecuencia la fatiga

principios del diseño de trabajo: herramientas
La presión de la mano puede definirse básicamente como las variaciones del agarre entre dos extremos: un agarre de fuerza y un agarre de presión.


En el agarre de fuerza, la empuñadura cilíndrica de las herramientas, cuyo eje es más o menos perpendicular al antebrazo, se mantiene en sujeción por los dedos flexionados parcialmente sobre la palma.

El dedo pulgar ejerce una presión en sentido opuesto, que se superpone ligeramente con el dedo medio.

1.- presión lateral, cuando el dedo pulgar se opone a la parte lateral del dedo indice.

2.- presiones en la punta de dos y tres puntos, en las que la punta del dedo pulgar se opone a las puntas de uno o mas dedos.

3.- presión en la palma, cuando los dedos se opones a la palma de la mano sin que participe el dedo pulgar.
4.- presión con los dedos, cuando los pulgares así como los demás dedos ejercen presión sobre una superficie.

REALICE MOVIMIENTOS DE TORCIDO CON LOS CODOS FLEXIONADOS
Cuando el codo se encuentra flexionado 90° o menos, los bíceps tienen una buena ventaja mecánica y pueden contribuir al giro del antebrazo.

Cuando el codo esta extendido, los tendones y los músculos del brazo se estiran.

MANTENGA LA MUÑECA ESTIRADA
A medida que la muñeca se mueve respecto a su posición neutral, se presenta una pérdida de fuerza en el agarre.

Las posiciones no naturales de las manos pueden dar como resultado dolores en las muecas, pérdida de fuerza de agarre y, si se mantienen por ,mucho tiempo, la ocurrencia del síndrome del túnel carpal.

REALICE MOVIMIENTOS DE TORCIDO CON LOS CODOS FLEXIONADOS
Cuando el codo esta extendido, los tendones y los músculos del brazo se estiran.

Cuando el codo se encuentra flexionado 90° o menos, los bíceps tienen una buena ventaja mecánica y pueden contribuir al giro del antebrazo.

EVITE LA COMPRESIÓN DE LOS TEJIDOS
Cuando se trabaja con herramientas manuales, la mano plica una fuerza considerable. Dichas acciones pueden concentrar una fuerza de compresión de magnitud considerable sobre la palma de la mano y los dedos, lo que puede dar como resultado isquemia, esto es, la obstrucción del flujo sanguíneo hacia los tejidos y el entumecimiento y hormigueo de los dedos.

DISEÑE LAS HERRAMIENTAS DE TAL MANERA QUE PUEDAN SER EMPLEADAS CON CUALQUIER MANO POR LA MATORÍA DE LAS PERSONAS.
Alternar manos hace posible que se reduzca la fatiga muscular total.
En muchas situaciones, esto no es posible, ya que que las herramientas están diseñadas para usarse con una mano. Si se diseña para usarse con la mano que el usuario prefiera, que para 90% de la de población es la derecha, el resto el 10% quedaría inconforme.

EVITE EL MOVIMIENTO DACTILAR REPETITIVO
Si el dedo índice se utiliza de manera excesiva para operar disparadores, se desarrollarían síntomas del dedo disparador. las fuerzas del disparo deben minimizarse lo mas posible, de preferencia por debajo de las dos libras, para reducir la carga en dicho dedo.

UTILICE LOS DEDOS MAS FUERTES PARA TRABAJAR: EL DEDO MEDIO Y EL PULGAR
Cuando se trate de una carga relativamente pesada, en general resulta mas eficiente el uso del dedo medio o una combinación del dedo medio y el índice.

DISEÑE MANGOS DE 1.5 PULGADAS DE DIAMETRO PARA AGARRES DE FUERZA
Los agarres de fuerza alrededor de un objetivo cilíndrico deben encerrar completamente la circunferencia del cilindro, con los dedos y el pulgar apenas tocándose.
Para la mayoría de las personas esto representa un diámetro del mango de aproximadamente 1.5 pulgadas

El extremo superior del rango es mejor para una torsión máxima, y el extremo inferior es mejor para una mayor destreza y velocidad.

El diámetro del mango para agarres de precisión debe ser de aproximadamente 0.5 pulgadas (1.3cm).

Diseñe el largo de los mangos con un mínimo de 4 pulgadas
Tanto en el caso de mangos como de cortes, debe haber espacio suficiente para que quepan los cuatro dedos.
El ancho de la mano a lo largo de los metacarpianos varía entre 2.8 pulgadas (7.1cm) para el 5° percentil de las mujeres y 3.8 pulgadas (9.7 cm) para el 95avo. Percentil para los hombres.

4 pulgadas (10 cm) pueden ser un mínimo razonable, pero 5 pulgadas (12.5 cm) puede ser un valor muy recomendable.
Si la sujeción está encerrada o si se utilizan guantes, se recomienda tener un espacio más grande para sujetar la herramienta.

Diseñe un espacio de agarre de 3 pulgadas para las herramientas con dos mangos
La fuerza de sujeción y la tensión resultante en los tendones flexores de los dedos varian en funcion del tamaño del objeto que se desee tomar. Con un dinamómetro con mangos que formen un angulo hacia adentro, se logra una máxima fuerza de sujeción en aproximadamente 3 a 3.2 pulgadas (7.68.1 cm).
Porcentaje de la fuerza de agarre = 100 - 0.28*S - 65.8*S2

Diseñe mangos de 1.5 pulgadas de diámetro para agarre de fuerza
Los agarres de fuerza alrededor de un objeto cilíndrico deben encerrar completamente la circunferencia del cilindro, con los dedos y el pulgar apenas tocándose.
Esto representa un diámetro del mango de aproximadamente 1.5 pulgadas (3.8 cm), lo que genera una actividad ECM mínimo, un deterioro mínimo del tiempo de sujeción y fuerzas máximas de empuje.

Para un agarre de fuerza, diseñe para la máxima superficie de contacto con el fin de minimizar la presión unitaria de la mano.
Herramienta con sección transversal circular proporciona la torsión mas grande. La forma puede depender del tipo de tarea y de los movimientos involucrados.

Por ejemplo, la fuerza máxima de jalado y los mejores empujes se obtienen en realidad usando una sección transversal triangular.

Para una manipulación de tipo rodante, la forma triangular es la más lenta. La forma rectangular(con las esquinas redondeadas) con relaciones ancho/altura de 1:1.25 a 1:1.5 es un buen intercambio.
Una ventaja adicional de la sección transversal rectangular es que la herramienta no rueda cuando se coloca sobre una mesa.
Los mangos no deben tener la forma de un cilindro perfecto, excepto en una sujeción de gancho.


Diseñe la superficie de agarre de tal forma que sea comprimible y no-conductora
La madera fue el material preferido para fabricar el mango de las herramientas. Tiene una buena resistencia contra los golpes y a la conductividad térmica y eléctrica y posee buenas cualidades de fricción aun cuando se encuentra
Se ha presentado un cambio significativo al uso de plástico o, inclusive, del metal. Debe estar recubierto con hule o cuero con el fin de amortiguar los golpes, reducir la conductividad eléctrica e incrementar la fricción.

Dichos materiales compresibles también amortiguan las vibraciones y permiten una mejor distribución de la presión, a la vez que reduce la fatiga y las tenciones en la mano.

El material de sujeción no debe ser muy suave; de otra forma, los objetos puntiagudos tales como las rebabas metálicas, permanecerán en el mango y harán difícil la utilización de la herramienta. La superficie de agarre debe maximizarse con el fin de garantizar la distribución de presión sobre un área lo mayor posible. La presión excesiva en un solo punto puede causar el dolor suficiente como para detener el trabajo que se esta realizando.

El sudor incrementan el coeficiente de fricción, mientras que el aceite y la grasa lo reducen. La cinta adhesiva y las fundas de ante proporcionan una buena cantidad de fricción cuando hay humedad. Cuando la mano se encuentra limpia o sudorosa, las fricciones máximas se obtienen cuando dicha relación es elevada (lo que maximiza el área de contacto superficie-mano); cuando la mano esta contaminada, las fricciones máximas se obtienen cuando dicha relación es pequeña (lo cual maximiza la capacidad de eliminar los contaminantes).

Diseñe los mangos con la forma apropiada
Mantenga el peso de la herramienta menor a las 5 libras
El peso de la herramienta de mano determina cuánto tiempo se puede sostener o utilizar y con que precisión puede manipularse. En el caso de las herramientas que se pueden sostener con una sola mano con el codo a 90º por periodos prolongados, Greenberg y Chaffin (1976) recomiendan cargas de no mas de 5 libras (2.3 kg).

La herramienta debe estar bien equilibrada. Con el centro de gravedad tan cercano como sea posible al centro de gravedad de la mano (a menos que que el propósito de la herramienta sea transferir fuerza, como es el caso de un martillo).

HERRAMIENTA
Utilice los guantes con criterio
Los guantes se utilizan para manipular herramientas de mano por razones de seguridad y comodidad.
Los guantes de seguridad son poco voluminosos. El uso de guantes de lana o piel puede aumentar en 0.2 pulgadas (0.5 cm) el grosor de la mano y 0.3 pulgadas (0.8 cm) el ancho de la mano hasta el dedo pulgar, mientras que las manoplas pesadas agregan 1 pulgada (2.5 cm) y 1.6 pulgadas (4.0 cm), respectivamente.

Utilice herramientas automáticas tales como colocadores de tuercas y desarmadores en lugar de herramientas manuales
Las herramientas eléctricas no solo realizan el trabajo mas rápido que las manuales sino que fatigan considerablemente menos al operador. Se puede esperar una mayor uniformidad en el producto cuando se utilizan herramientas eléctricas.

Por ejemplo, un apretador automático puede colocar tuercas de manera consistente a una determinada precisión en pulgadas-libras, mientras que no se puede esperar que un apretador de tuercas manual mantenga una presión constante de apretado debido a la fatiga.

Utilice las configuraciones y orientaciones apropiadas de las herramientas automáticas
En el caso de un taladro u otras herramientas automáticas, la función principal del operador consiste en sostener, estabilizar y supervisar la herramienta sobre una pieza de trabajo, mientras llevan acabo el trabajo donde se requiere mayor esfuerzo. En algunas ocasiones, el operador tenga que desplazar u orientar la herramienta, su función principal consiste en tomar y sostener la herramienta.

La configuración del mango es también un aspecto importante. Las opciones son la sujeción tipo pistola, en línea o en ángulo recto. Como regla general, las sujeciones en línea y en ángulo de aproximadamente 78°con relación a la horizontal.

SELECCIONE UNA MAQUINA AUTOMÁTICA CON LAS CARACTERISTICAS APROPIADAS
las herramientas automáticas tales como los colocadores utilizados para apretar tuercas se encuentran disponibles en el mercado en una gran variedad de configuraciones de mangos. el mecanismo mas simple y barato es un controlador directo, jo control del operador pero debido al tiempo prolongado que se necesita para liberar una vez que la tuerca se haya apretado.
un mecanismo mas adecuado para reducir la torsión de reacción es el apagado mediante el flujo de aire, el cual sensa automáticamente cuando se debe cortar el suministro de aire a medida que la tuerca se aprieta
las variaciones de la torsión dada a la tuerca depende de varias condiciones en las cuales son:
*las propiedades de herramienta
*en el operador las propiedades de articulación por ejemplo la combinación del apretador y el material que esta siendo apretado
el torque que experimenta el usuario depende de los factores mencionados
Entre los mecanismos mas recientes
se encuentra el sistema hidráulico de pulsos en el cual la energía rotacional provienen del motor se transfiere a través de una unidad de pulsos que contienen un amortiguador de aceite que filtra los pulsos de alta frecuencia así como el ruido, y un sistema de pulsos eléctricos similar los cuales reducen en gran medida el torque de reacción.
UTILICE LAS BARRAS DE REACCIÓN Y LOS BALANCEADORES DE HERRAMIENTA EN LAS MAQUINAS AUTOMATICAS
para las herramientas de agarre de tipo pistola que se utilizan en modo horizontal y 444 pulgadas libra para herramientas con ángulo recto que se utilizan en movimiento hacia abajo y hacia arriba.
se deben proporcionar barras para el torque de reacción si el torque excede a 53 pulgadas libra en el caso de las herramientas alineadas que se utilizan para realizar una acción hacia abajo 106 pulgadas
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