Progettazione acustica e vibratoria di macchine e attrezzature per uso agricolo

Questo testo è rivolto ai progettisti e ai tecnici che si occupano dello sviluppo di trattori e macchine operatrici per uso agricolo all’interno delle aziende costruttrici, nonché agli utilizzatori intesi come datori di lavoro e figure responsabili della prevenzione. Nell’ambito del manuale si intende per macchina agricola l’insieme di un trattore e di una o più macchine operatrici ad esso collegate. Il manuale si propone di fornire delle linee guida per la progettazione acustica e vibratoria di macchine agricole al fine di limitare l’esposizione dei lavoratori a vibrazioni e rumore. La limitazione delle vibrazioni e del rumore mediante la progettazione è una delle misure che la EN ISO 12100:2010 [1] suggerisce ai fabbricanti e ai progettisti di macchine i quali la dovrebbero considerare come parte di una strategia al fine di ottenere la sicurezza mediante la progettazione di macchine in conformità con la legislazione europea [2]. Nonostante esistano delle norme di progettazione che indicano le migliori prassi e i metodi disponibili per limitare gli effetti delle vibrazioni [2] e del rumore [3], gli aspetti su cui i progettisti ed i costruttori devono fornire documentazione e verifiche riguardano tipicamente la singola macchina (trattore o macchina operatrice) o addirittura il singolo componente (sedile del conducente). Tuttavia, l’accoppiamento tra trattore e macchina operatrice può far nascere comportamenti dinamici non prevedibili analizzando separatamente i singoli componenti. Questo implica che la macchina agricola nel suo complesso potrebbe manifestare dei comportamenti potenzialmente non rispondenti ai requisiti di sicurezza per quanto riguarda l’esposizione alle vibrazioni e rumore, pur essendo composta da singoli componenti progettati ed omologati secondo i criteri imposti dalle norme specifiche. Pertanto, il datore di lavoro non è nelle condizioni di valutare a priori se la macchina agricola in una particolare configurazione possa generare delle criticità in termini di sicurezza degli operatori, ma è tenuto comunque ad attuare interventi tecnici per la riduzione di questi rischi, come previsto dagli articoli 192 e 203 del d.lgs. 81/2008. D’altra parte, poiché la macchina operatrice o il trattore potrebbero essere progettate e realizzate da aziende diverse ed in periodi storici differenti, il singolo costruttore non ha gli strumenti per poter prevedere il comportamento dinamico della macchina agricola completa, cosa peraltro non richiesta dalle attuali normative. L’idea alla base di queste linee guida è di indicare una modalità di progettazione che consideri la macchina agricola nel suo complesso tenendo quindi conto della estrema variabilità delle combinazioni possibili tra trattore e macchine operatrici. In questo contesto occorre concentrarsi sulle interazioni all’interfaccia di collegamento tra i vari elementi che compongono la macchina agricola. L’approccio che può essere utilizzato in questi casi è noto come sotto strutturazione dinamica: definendo opportune relazioni alle interfacce di collegamento, esso permette di determinare il comportamento dinamico di un sistema complesso a partire dal comportamento dinamico dei sottosistemi componenti. Questo approccio, già ampiamente utilizzato in altri settori industriali (grandi progetti aeronautici ed aerospaziali), rende possibile l’analisi di un ampio spettro di combinazioni e semplifica lo scambio di informazioni tra i progettisti di parti diverse. In questo contesto, potrebbe auspicabilmente portare ad una standardizzazione delle informazioni da rendere disponibili per poter accoppiare un certo sottosistema con il resto della macchina agricola senza dover condividere informazioni sensibili di progetto. Queste linee guida sono concentrate principalmente sulla riduzione delle vibrazioni in quanto circa quattro quinti delle malattie professionali riconosciute nel settore agricolo riguardano il sistema osteo-muscolare, il tessuto connettivo ed il sistema nervoso: di queste una quota preponderante è ascrivibile ad una eccessiva esposizione a vibrazioni. Inoltre, il rumore generato sulle macchine agricole è nella maggior parte dei casi causato da irradiazione acustica dovuta a vibrazioni di pannelli. Pertanto, una progettazione concentrata sulla riduzione delle vibrazioni produce indirettamente una riduzione del rumore emesso.