DIMENSIONAMENTO E ANÁLISE DE UM MECANISMO PARA ELEVAÇÃO VERTICAL DE USUÁRIOS DE CADEIRAS DE RODAS

T. M. Pereira, R. J. A. Vieira e N. S. Soeiro

Departamento de Engenharia Mecânica, Centro Tecnológico, Universidade Federal do Pará,
Rua Augusto Corrêa, 01, Belém PA, CEP 66075-110

Palavras chaves: Cadeira de Rodas, Mecanismos, Simplex, Ergonomia.

RESUMO

De acordo com uma estimativa da APPD (Associação Paraense dos Portadores de Deficiência), no estado do Pará existem hoje aproximadamente 700 mil deficientes físicos, muitos dos quais necessitam utilizar cadeira de rodas. São pessoas que, diariamente, nas atividades mais elementares como subir em um ônibus, atravessar uma rua ou alcançar objetos em posições elevadas, encontram obstáculos tão grandes que se vêem obrigadas, a todo momento, a solicitar auxílio de outras pessoas. Esta situação de dependência, aliada ao fato de vivermos em uma sociedade tradicionalmente preconceituosa e excludente, acaba afastando muitas destas pessoas do convívio social, dos estudos e do mercado de trabalho.

Além disso, o fato de permanecerem sentados por longos intervalos de tempo, acarreta uma série de problemas de saúde, como enfraquecimento muscular, circulação sangüínea prejudicada, deformidades nos membros inferiores, aparecimento de escaras e problemas respiratórios. Todos estes problemas poderiam ser minimizados, e alguns até eliminados, se freqüentemente o deficiente pudesse se colocar em pé.

Com o intuito de proporcionar aos usuários de cadeiras de rodas a maior autonomia possível no que diz respeito à sua locomoção e movimentação, prevenir problemas de saúde decorrentes da longa permanência na mesma posição e contribuir para sua completa integração à sociedade, o presente trabalho propõe o dimensionamento e análise de um mecanismo de quatro barras capaz de proporcionar elevação vertical do usuário, constituindo uma das etapas de um projeto maior, que tem como objetivo a construção e a distribuição, sem fins lucrativos, de um veículo motorizado que, alem de apresentar a utilidade citada, possa ser usado como meio de transporte seguro, confortável e versátil, e apresente baixo custo de construção, operação e manutenção.

Inicialmente foi realizada uma coleta de dados e informações de campo junto a usuários e fabricantes de cadeiras de rodas que nos permitiu, a partir da análise de diversas cadeiras já existentes, levando em consideração aspectos ergonômicos, anatômicos, e a possibilidade de adaptar o mecanismo em questão nas cadeiras disponíveis atualmente no mercado, determinar as dimensões ideais para o encosto e o assento a serem utilizados. Também como resultado desta pesquisa de campo, foi possível encontrar uma seqüência de 19 posições do assento em relação ao encosto que torne confortável e seguro o movimento de elevação do usuário. Tal seqüência é apresentada na figura 1, onde p e q são os ângulos que o encosto e o assento, respectivamente, formam com a vertical.

Após o levantamento e análise de soluções para o problema proposto, utilizando ferramentas e metodologias do desenvolvimento de produtos e informações técnicas relacionadas com o assunto, obteve-se, com a utilização de síntese de mecanismos através do método de otimização Simplex, o mecanismo apresentado na figura 2. A figura 3 ilustra algumas posições alcançadas por este mecanismo durante seu movimento de elevação.

Com a solução encontrada pudemos determinar as relações entre o os ângulos p e q no decorrer do movimento do modelo e deste modo comparar com a curva da figura 1, conforme mostrado na figura 4

Afim de realizar testes que comprovem um satisfatório atendimento dos requisitos de projeto, foi construída uma unidade modelo do assento.

A escolha do mecanismo de quatro barras para a execução da tarefa em questão ocorreu principalmente pela sua simplicidade de análise, construção e manutenção e pelo fato de que os resultados foram satisfatórios tanto na comparação com a curva de posições desejadas quanto nos testes executados sobre a unidade modelo, comprovando assim, a eficiência do dispositivo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

MABIE, Hamilton H., REINHOLTZ, Charles F. Mechanisms and Dynamics of Machinery. John Wiley & sons.
SANDOR, George N., ERDMAN, Arthur G. Advanced Mechanism Design. New Jersey: Prentice Hall Inc., 1984.
SOEIRO, Newton S. Síntese de Mecanismos Através de Métodos de Otimização. Santa Catarina: UFSC, 1983. (Dissertação de Mestrado)