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

Revista Agrotecnologia, Anápolis, GO, PrP/UEG NÍVEIS DE RUÍDO EM DESINTEGRADOR/PICADOR/MOEDOR ACOPLADOS A MOTORES ELÉTRICOS Maria Joelma Moraes 1, Wesley de Oliveira Araujo 2, Elton Fialho Reis 3, Delly de Oliveria Filho 4 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, Prof a. 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

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 em energia mecânica, e são classificados A maioria dos alimentos que como monofásico ou trifásico em função compõem a ração dos animais, em uma do tipo de ligação na rede elétrica. propriedade agrícola, deve ser Segundo Oliveira (2005) 80% das desintegrada, picada ou moída, utilizandose redes elétricas rurais são monofásicas, isto equipamentos próprios, entre eles os ocorre devido o custo de implantação denominados ser60% menor que o equivalente trifásico. desintegrador/picador/moedor (DPM), que Em consequência disto a grande maioria são muito utilizados em pequenas dos motores elétricos utilizados no meio propriedades (RODRIGUES et al., 2006). rural são monofásicos, apesar dos motores Estes equipamentos são acionados por trifásicos oferecem melhores condições de motores elétricos, que são máquinas operação do que os monofásicos porque destinadas a transformar energia elétrica não necessitam de auxílio na partida, 90

possuindo rendimento elevado e são afastamento, emitido por máquinas encontrados em potências maiores. A grande maioria destes motores elétricos motorizadas usadas na cultura do café constatou a necessidade do uso de protetor não são dimensionados de maneira auricular por parte dos operadores destas adequada para capacidade do DPM, máquinas, bem como por parte dos 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 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 humana. No meio rural, pouca saúde (SILVEIRA et al., 2007). preocupação existe com o uso de O nível de ruído próximo ao ouvido 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, 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 cardiovasculares, fadiga e estresse equipamentos de baixa emissão de ruído, (RINALDI, 2008). (ii) evitar ruídos de grande intensidade, Cunha e Teodoro (2006) avaliando o (iii) isolamento acústico de peças nível de ruído em diferentes raios de vibratórias, (iv) instalação de silenciadores, 91

(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), 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 estabelecendo que o nível máximo escolhidos por serem os mais utilizados no 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 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 elétricos monofásico e trifásico em humano, e com equalização A, de acordo processamento de milho usado na ração animal. com as determinações descritas na NBR- 9999. As leituras foram efetuadas, cerca de 0,10 m de distância do ouvido do trabalhador. MATERIAL E MÉTODOS Este trabalho foi realizado na estação Para determinar o nível de ruído no processamento do milho foram utilizadas experimental da Agência Rural em três peneiras com diâmetros de P 1 =0,0035 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 m, de P 2 = 0,005 m e de P 3 = 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 (V 1 ), e 100 % aberto considerando vazão total (V 2 ). motores tinham potência de 5,52 kw; tanto O delineamento experimental para sistema monofásico quanto para o trifásico, 1745 rpm (iii) tempo de uso de utilizado foi o inteiramente casualizado, com arranjo em parcelas subsubdivididas, 92

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 0,1017 ns 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 93

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 verificase 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 P 2 e V 2 e P 1 e V 2 o motor trifásico obteve menores níveis de ruídos. Entretanto, para as avaliações de V 1 e P 1 e V 1 e P 2 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 (V 1 ;P 1 ) 1 9,80 9,80 0,0001* Motor (V 1 ;P 2 ) 1 6,40 6,40 0,0012* Motor (V 1 ;P 3 ) 1 0,29 0,29 0,4421 NS Motor (V 2 ;P 1 ) 1 51,08 51,08 0,0000* Motor (V 2 ;P 2 ) 1 136,90 136,90 0,0000* Motor (V 2 ;P 3 ) 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 94

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% (V 1 ) 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 %(V 1 ) 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 P 1 e P 2, 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 (V 1 ;Mm) 2 23,78 11,89 0,0000* Peneira (V 1 ;Mt) 2 0,96 0,48 0,3727 NS Peneira (V 2 ;Mm) 2 21,00 10,50 0,0000* Peneira (V 2 ;Mt) 2 2,50 1,25 0,0897 NS Resíduo 24 11,35 0,47 *significativo a 5% pelo teste F. NS Não significativo a 5% pelo teste F. 95

Tabela 4 - Ruído para o desdobramento das peneiras para vazão 100% (V 2 ) e motor monofásico. Tratamentos Médias Resultados do teste Peneira 1 (V 2 ;Mm) 112,60 A Peneira 2 (V 2 ;Mm) 114,52 B Peneira 3 (V 2 ;Mm) 115,44 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 Peneira 1 (V 1 ;Mm) 105,52 A Peneira 2 (V 1 ;Mm) 105,80 A Peneira 3 (V 1 ;Mm) 108,32 B 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 se utiliza as diferentes peneiras com o identificadas podem levar a consequências motor trifásico, resultado apresentado na danosas a audição humana. Estudando Tabela 6. Pode se verificar essa diferença ruídos em equipamentos DPM, Souza et al. no caso da peneira 1 e motor monofásico, (2004), encontrou resultados que onde a vazão em 100 %, o nível de ruído preocupam a saúde auditiva dos operadores alcançou 112,60 db(a), enquanto para dessas máquinas, destacam-se os seus meia vazão o nível alcançou 105,52 db(a). resultados em função de diferentes No caso da peneira 2 e motor monofásico a velocidades onde níveis de ruídos vazão total apresentou ruído de 114,52 alcançaram valores de acima de 95 db, db(a) e para meia vazão o ruído foi de valores estes superiores aos permitidos 105,80 db(a) e no caso da peneira 3 e pela legislação para operadores sem motor monofásico o nível de ruído para a equipamentos de proteção auditiva. vazão máxima foi de 115,44 db(a) e para De acordo com a análise de variância meia vazão foi de 108,32 db(a). A para o desdobramento da vazão para os exposição prolongada a esses níveis de vários níveis de combinação peneira e ruídos pode resultar na perda permanente motor, verifica-se que a vazão não altera da audição, a menos que sejam tomadas significativamente o nível de ruído quando medidas de controle do ruído. 96

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 0,1950 NS Vazão (P2;Mm) 1 190,10 190,10 0,0000* Vazão (P2;Mt) 1 0,20 0,20 0,5250 NS Vazão (P3;Mm) 1 126,74 126,74 0,0000* Vazão (P3;Mt) 1 0,96 0,96 0,1670 NS 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 Médias seguidas de mesma letra na vertical não se diferenciam pelo teste de tukey a 5%. 97

CONCLUSÕES Todas as combinações de motor, de segurança e saúde no trabalho (NR- 15): atividades e operações insalubres. peneira e vazão proporcionaram níveis de Brasília, 1978. Disponível em: ruído acima de 85 db(a), valor máximo de ruído permitido sem o uso de proteção auditiva, podendo levar a conseqüências <http://www.mte.gov.br/temas/segsau/legi slacao/normas/conteu do/nr15>. Acesso em: 02 set. 2008. danosas a audição humana, caso não sejam utilizadas a proteção adequada. OLIVEIRA FILHO, D.; FERENC, C. H. O DPM acoplado ao motor R., TEIXEIRA, C. A., DIAS, monofásico emitiu em média, ruídos acima GUTEMBERG P., MILAGRES, R. C. dos encontrados pelo motor trifásico, PONTES, C. R., Uso de motores permitindo ao operador trabalhar no monofásicos acoplados mecanicamente em máximo 10 minutos durante o dia sem série, em irrigação por pivô central. proteção auditiva. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.9, n.1, p.139-144, 2005. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAESSO, M. M.; TEIXEIRA, M. M.; RODRIGUES JUNIOR, F. A.; MAGNO RINALDI, P. C. N.; FERNANDES, H. C.; SILVEIRA, J. C. M.; JUNIOR, R. G. M.; JUNIOR, R. G.; CUNHA, J. P. A. R.; MINETTE, L. J. Características de TEODORO, R. E. F. Avaliação do nível de ruído em derriçadores e pulverizadores segurança e níveis de ruído em tratores agrícolas. Engenharia na Agricultura, motorizados portáteis utilizados em Viçosa, v.16, n.2, p.215-224, 2008. lavouras de café. Bioscience Journal, Uberlândia, v.22, n.3, p.71-77, 2006. RODRIGUES, D. E. ; DIAS, G. P. ; FERNANDES, H. C.; PIZZIOLO, T. A. FERNANDES, H. C. Avaliação do nível de ruído emitido por um conjunto tratorpulverizador com e sem assistência de ar. Engenharia na Agricultura, Viçosa, v.16, Avaliação do desempenho de cinco marcas de desintegradores para moagem de milho. Engenharia na Agricultura, Viçosa-MG, v. 14, n. 1, p. 18-25, 2006. n.4, p.400-407, 2008. MINISTÉRIO DO TRABALHO E RODRIGUES, M. A. G.; DEZAN, A. A.; MARCHIORI, L. L. M. Eficácia da EMPREGO. Normas regulamentadoras escolha do protetor auditivo pequeno, 98

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