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Introducción Comodidad o confort se refiere a la calidad de prestar el uso necesario, agradable, sin inconveniente ni molestia, [1]. Cuando el uso involucra el movimiento del cuerpo humano, ese movimiento puede afectar la salud, la comodidad, la percepción y producir una incidencia de malestares físicos durante el desempeño de actividades. Así, en el uso de un vehículo de transporte, la calidad de viaje se asocia al nivel de comodidad que un usuario experimenta durante su traslado. Frecuentemente, los aspectos relacionados con la comodidad de los vehículos, englobados en la calidad de viaje, son vistos de manera subjetiva por la mayoría de los usuarios. Aún cuando se relacione al movimiento con la fuente de incomodidad, las características subjetivas se asocian más con el acomodo, forma o ajuste de algún objeto o parte del cuerpo y no con la reacción ante las condiciones de movimiento. Calificativos tales como cómodo, incómodo, suave o brusco, son parte de la descripción de la sensación durante el recorrido de un vehículo por algún trayecto, ya sea como conductor o como pasajero. Las evaluaciones de este tipo dependen de la percepción personal, siendo en general difíciles de comparar por lo complejo de establecer condiciones únicas de referencia. Para obtener una evaluación objetiva de las características del confort de un vehículo, es necesario identificar parámetros físicos que puedan ser expresados de una manera cuantitativa. Uno de estos parámetros es la vibración mecánica, es decir, el movimiento oscilatorio que se genera como respuesta a las acciones del desplazamiento del vehículo. La medición de la vibración en campo requiere aplicar técnicas, equipos e instrumentos que, en algunos casos, conlleva complejidades debidas a la instrumentación práctica y al nivel de análisis requeridos. Sin embargo, proporciona información asociada al movimiento que permite identificar sus diferentes parámetros y, frecuentemente, conduce al posible precursor o a la relación con la incomodidad percibida. Calidad de viaje En el confort interviene la sensación del usuario percibida durante el traslado de un punto a otro, relacionado con la ergonomía del habitáculo y acentuado por su propia respuesta corporal a los cambios de dirección en el movimiento. Entonces, el cuerpo humano interactúa mecánicamente con el vehículo, quien tiene su propia respuesta y la transmite al cuerpo, cuya masa es significativamente menor y, por tanto, su movilidad y respuesta inercial queda supeditada a la experimentada por el vehículo. En su respuesta dinámica se involucran diversos componentes del vehículo, como las llantas y el sistema de suspensión, cuya función parcial es atenuar el movimiento para brindar una mayor sensación de suavidad al pasajero. Sin embargo, no sólo es importante la magnitud, sino también la duración de la exposición del pasajero a esas condiciones de movimiento. Por su exposición, el cuerpo humano puede tener respuestas fisiológicas diversas como mareo, fatiga, insomnio, dolor de cabeza, estrés, etc., daños físicos permanentes e incluso lesiones en el sistema nervioso, [2]. Evaluación subjetiva Las evaluaciones subjetivas son generalmente empleadas para tener una idea de la sensación experimentada por varias personas, sensación que se deriva del movimiento durante su transporte y de la forma y ubicación en que son dispuestos sobre un vehículo. Estas evaluaciones se basan en la calificación cualitativa tomando como referencia las percepciones y sensaciones que una persona pueda experimentar durante el recorrido. Para generalizar juicios de diversos usuarios en un mismo recorrido, se establecen intervalos de representación utilizando escalas numéricas que se asocian con distintas categorías de la sensación experimentada, [3]. Estas categorías incluyen diversos parámetros del movimiento que son sensibles para el usuario, referenciados como se muestra en la Figura 1.
Entre las desventajas de la evaluación subjetiva se incluye la necesidad de aplicar un detallado y cuidadoso diseño experimental, con muestras estadísticas sin juicios, así como la complejidad de la percepción de vibraciones del ser humano y la dificultad en comparar datos subjetivos de vehículos evaluados en distintos eventos y/o por distintos grupos de personas, [3]. La vibración Aunque el confort que experimentan los pasajeros y usuarios de transportes se manifiesta de manera subjetiva, puede ser cuantificado a través de parámetros del movimiento del vehículo. Los continuos cambios de magnitud y sentido como parte del movimiento, particularmente en la dirección vertical, conducen a que la vibración sea un parámetro adecuado para evaluación del confort. La vibración mecánica, expresada como un movimiento oscilatorio o de vaivén, puede presentarse en su forma más sencilla como un movimiento periódico sinusoidal, como el mostrado en la Figura 2.
Considerando la representación anterior, la vibración se puede expresar en términos de dos atributos inherentes, que son la frecuencia y la amplitud. La amplitud se refiere al intervalo entre el máximo y mínimo valor que puede alcanzar el movimiento, ya sea que se exprese como desplazamiento, como velocidad o como aceleración, características cinemáticas del movimiento. Complementariamente, la frecuencia se relaciona con la rapidez de ocurrencia o de repetición cíclica, es decir, cuántos ciclos del movimiento se presentan por unidad de tiempo, usualmente indicado en ciclos por segundo (Hertz). La frecuencia corresponde al inverso del periodo, es decir, el inverso de la duración de un ciclo. En la práctica, es poco común encontrar un movimiento que sea descrito puramente como una función sinusoidal. Normalmente, dada la composición de los sistemas que vibran, el movimiento generalmente medido resulta en comportamientos de mayor complejidad, como el mostrado en la Figura 3. No obstante, este tipo de comportamiento puede ser aproximado por una combinación de movimientos sinusoidales de distintas frecuencias y amplitudes. Para determinar los componentes principales es necesario aplicar técnicas de procesamiento de datos, con métodos de análisis que involucran cambios de dominio del tiempo a frecuencia, como la Transformada de Fourier, [4].
A partir de esta transformación se pueden identificar las frecuencias presentes con su correspondiente amplitud y discriminar las no significativas. Un ejemplo gráfico de esa transformación se presenta en la Figura 4.
Esta información constituye la base para el análisis del confort de una manera objetiva, que puede ser comparada con otros parámetros de referencia y establecer las características del viaje en el transporte utilizado. Naturalmente, se requiere aplicar técnicas de medición que, en algunos casos, conllevan dificultades de instrumentación que, una vez superadas, conducen a una mayor asociación y correcta identificación de los diferentes parámetros del movimiento. Así mismo, se pueden aplicar técnicas de análisis de mayor refinamiento para evaluar efectos de intervalos específicos del movimiento sobre el ser humano, [5]. Observación final A pesar de que la vibración constituye un aspecto cuantificable indicador de la calidad de viaje, su efecto sobre el ser humano conlleva complejidades influidas por la repuesta sicológica y patológica del mismo. Aunque por mucho tiempo se han encaminado investigaciones tendientes a definir límites de exposición permisibles que permitan hacer una comparación única, las características particulares de cada individuo constituyen un ingrediente importante que no permiten precisar tales límites de manera absoluta. Esto ha llevado a la revisión de normas de evaluación del efecto de la vibración sobre el cuerpo humano, replanteando criterios y proponiendo métodos alternos para cubrir tanto aspectos biológicos y de salud, como de alteración del desempeño y la incidencia o incremento de riesgos que atenten la seguridad de la persona, [5]. Todo ello, aunado a la percepción y sensación individual de la comodidad durante el viaje. * Referencias 1. Larousse. “Diccionario enciclopédico”. Edición 2001. Ediciones Larousse. México, D.F. 2. International Organization of Standardization. ISO Standard 2631 – 1: 1985. “Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1: General requirements“. Ref. No. ISO 2631/1-1985. 3. SAE Recommended Practice. SAE J1490 “Measurement and Presentation of Truck Ride Vibrations”. Society of Automotive Engineers. USA. 1984. 4. Thomson, W. T.; Dale, M. D. “Theory of Vibration with Applications”. 5th Edition. Ed. Prentice-Hall, Inc. 1998. USA. 5. International Organization of Standardization. ISO Standard 2631 – 1: 1997(E). “Mechanical Vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1: General requirements”. Ref. No. ISO 2631-1:1997(E). Fabela Manuel
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