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1
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA
CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO ADAPTADO PARA
INICIANTES NA PRÁTICA DA MODALIDADE DE ARREMESSOS PARA ATLETAS PORTADORES DE DEFICIÊNCIA FÍSICA
Santos
2007
2
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA
CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO ADAPTADO PARA
INICIANTES NA PRÁTICA DA MODALIDADE DE ARREMESSOS PARA ATLETAS PORTADORES DE DEFICIÊNCIA FÍSICA
José Sérgio Pereira
Lucas Garcia Estevam
Ronaldo José da Silva
Thiago Henrique de Santana
Viviane Rodrigues
Monografia apresentada à
Universidade Santa Cecília para
concorrer ao título de Engenheiro,
pelo curso de Graduação de
Engenharia Industrial Mecânica.
Orientador: Prof. Valmir Demarchi
Santos
2007
3
À todos os portadores de deficiência física,
esportistas ou não. Pessoas que possuem
uma força de vontade e determinação fora
de série. Vocês são pessoas abençoadas!
4
Agradecimentos
Aos Professores Valmir Demarchi, Carlos Alberto Amaral Moino, José Carlos
Morilla e Ricardo Patero que colaboraram diretamente no desenvolvimento
deste projeto, apoiando e ajudando a dar diretrizes para que o trabalho atingisse
o objetivo inicial proposto.
Aos familiares pelo incentivo dado para que o projeto fosse concluído com
sucesso.
5
Sumário pg. Resumo .........................................................................................................
Summary / Abstract...................................................................................…
1. Motivação .................................................................................................1
1.1 Aplicação da biomecânica para atletas arremessadores......................5
1.2 Modalidades de arremesso e lançamentos..........................................10
2. Deficiência física no esporte.....................................................................11
3. Ergonomia.................................................................................................13
3.1 Ergonomia do objeto...........................................................................13
3.1.1 Requisitos considerados no projeto..........................................13
3.1.1.1 Design do Objeto.......................................................14
3.1.1.2 Fatores ergonômicos básicos.....................................15
3.1.1.3 Tarefa.........................................................................16
3.1.1.4 Segurança...................................................................17
3.1.1.5 Conforto.....................................................................18
3.1.1.6 Postura.......................................................................18
3.1.1.7 Aplicação de força.....................................................20
3.1.1.8 Materiais....................................................................20
3.1.1.9 Ações de Manejo........................................................21
3.1.1.10 Produtos para pessoas portadoras de deficiência
física..........................................................................25
3.1.2 Caracterísitcas de uma boa cadeira...........................................26
4. Fisiologia e mecânica do arremesso..........................................................28
4.1 Músculos que determinam o grau de rendimento do arremesso..........28
5. Material da cadeira: Alumínio...................................................................30
5.1 Características principais do alumínio.................................................30
5.2 Aplicações do alumínio.......................................................................30
6. Solda em alumínio.....................................................................................32
6.1 Introdução............................................................................................32
6
6.2 Processos.............................................................................................33
6.2.1 Processo TIG............................................................................34
6.2.2 Processo MIG...........................................................................34
6.3 Processos de Produção........................................................................35
6.3.1 O processo................................................................................35
6.3.2 Extrusão....................................................................................35
6.3.3 Tipos de Processo.....................................................................35
7. Estrutura da cadeira...................................................................................40
7.1 Ajustes.................................................................................................40
7.1.1 Assento e Encosto.....................................................................41
7.1.2 Fixações....................................................................................41
7.1.3 Tubos........................................................................................42
7.2 Programa para computador utilizado para dimensionamento das
reações da estrutura.............................................................................42
7.3 Análise das reações na estrutura da cadeira........................................44
8. Análise de Custos......................................................................................51
8.1 Material...............................................................................................51
8.2 Estofamento.........................................................................................51
8.3 Outros Gastos......................................................................................51
Observações...................................................................................................53
Conclusões ....................................................................................................54
Ficha de desempenho do atleta......................................................................55
Referências bibliográficas..............................................................................58
Bibliografia....................................................................................................59
Anexos...........................................................................................................60
Anexo A.....................................................................................................60
Anexo B......................................................................................................63
Anexo C......................................................................................................64
Anexo D......................................................................................................65
7
Lista de Figuras
pg.
Figura 1 – Cadeira utilizada para modalidades de arremessos....................................2 Figura 2 - Cadeira utilizada em competições..............................................................4 Figura 3 - Estudo do movimento realizado por atletas durante o lançamento ............7 Figura 4 – Músculos superiores que trabalham no lançamento do peso...................29 Figura 5 – Extrusão com um mandril flutuante........................................................37 Figura 6 - Extrusão com movimento independente do mandril................................38 Figura 7 – Matrizes com múltiplos orifícios.............................................................39 Figura 8 – Esboço da estrutura da cadeira................................................................40 Figura 9 - Visualização das reações na estrutura da cadeira.....................................44 Figura 10 – Visualização das reações de compressão na estrutura da cadeira...........45 Figura 11 – Visualização das reações de momento fletor na estrutura da cadeira.....46 Figura 12 – Visualização das reações de deslocamento na estrutura da cadeira........48 Figura 13 – Visualização do maior deslocamento vertical.......................................49 Figura 14 – Visualização do maior deslocamento horizontal...................................50 Figura 15 - Cadeira utilizada no Centro de Treinamento localizado no Guarujá......64 Figura 16 – Detalhe do apoio para o pé do atleta......................................................64 Figura 17 – Foto da cadeira construída.....................................................................65
8
Lista de Tabelas
pg.
Tabela 1 - Características significantes do processo de extrusão lubrificada
e sem lubrificação...................................................................................36
Tabela 2 - Classificação das seções de alumínio extrudado de acordo com
o grau de dificuldade para extrusão........................................................39
Tabela 3 – Dados estatísticos do produto.................................................................55
Tabela 4 – Questionário ao atleta.............................................................................57
9
Resumo
PEREIRA, J. S.; ESTEVAM, L.; DA SILVA, R. J.; SANTANA, T.; RODRIGUES, V. Construção de uma cadeira adaptada para a prática da modalidade de arremessos
para atletas portadores de deficiência física. 2006. 30. Monografia de Graduação –
Universidade Santa Cecília, Santos.
O projeto teve como objetivo o desenvolvimento de uma cadeira adaptada para
iniciantes na prática esportiva de lançamento de peso, vara e disco destinada a
portadores de deficiência física. Foi levado em consideração diversos fatores que
englobam e comprometem a eficiência do mesmo, tais como materiais, ergonomia, e
segurança. Outro fator importante, levado em consideração foi a oportunidade de
construir uma cadeira que englobasse o maior número de atletas, indiferente da lesão, e
fazendo com que iniciantes e veteranos pudessem utilizar o mesmo recurso. Foi
realizada uma avaliação geral do projeto para que todas as especificações e propostas
fossem atingidas. Ajudar a reintegração do deficiente físico na sociedade foi ponto chave
para o interesse do grupo, não apenas pelo projeto em si, mas também pela causa social
que o mesmo envolvia.
Palavra-chave: Deficiência física, Paraolimpíadas.
10
Summary
PEREIRA, J. S.; ESTEVAM, L.; DA SILVA, R. J.; SANTANA, T.; RODRIGUES, V.
On the construction of an adaptable chair, specific for practice of throwing
modalities to athletes carriers of physical disability. 2006. 30. Monografia de
Graduação – Universidade Santa Cecília, Santos.
The project had as main goal the development of an adaptable chair for those
athletes with physical disability who are initiating the practice of weight, pole and dish
throwing. It were considered a variety of factors that enlace and may compromise the
efficiency of the project, such as materials, ergonomics, and safety. Another considered
issue was the opportunity to build a chair that would cover the greater number of
athletes, no matter the injury, allowing beginners and veterans to make use of the same
resource. A general evaluation was made in order to fulfill all the specifications and
proposals of the group. To help the reintegration of a person who has physical disability
was the key to the interest of the group, not only for the project itself, but also for the
social cause that is involved.
Keywords: Physical disability, Paralympic Games.
11
1 - Motivação
Em um primeiro momento, quando se pensa em um trabalho de conclusão de
curso de Engenharia logo se imagina algo inovador, com grande tecnologia ou grandes
idéias.
O tema abordado não envolve apenas a tecnologia, mas aborda também o lado
humano, com a intenção de afetar diretamente a sociedade de maneira a acrescentar
valores.
Desta forma, foi realizado um estudo sobre um grupo de pessoas que cada vez
mais a sociedade reconhece seu valor, que são os portadores de deficiência física.
Baseado nisso, o enfoque nesta classe foi voltado para aqueles que buscam a
reintegração na sociedade através da prática de esportes.
A idéia deste projeto surgiu a partir de reuniões realizadas com o professor
Ricardo Patero que apresentou algumas demandas dentro do departamento de Educação
Física da Universidade Santa Cecília. Uma destas demandas envolvia a construção de
uma cadeira que auxiliasse a prática de lançamento de pesos para deficientes físicos.
Iniciando a parte de pesquisa sobre esportes adaptados, é inevitável não se
recordar das Paraolimpíadas, que a cada competição apresenta novos exemplos de
superação, não apenas daqueles que participam e recebem medalhas, mas também de
todos aqueles que possuem o entusiasmo de lutar a cada dia com o objetivo de superar
seus próprios limites e tornarem-se verdadeiros campeões na vida.
Na prática de esportes para a modalidade de arremesso de peso, vara e disco, não
é encontrada uma grande série de incentivos por parte de empresas ou até mesmo do
Governo. Na verdade, todo o recurso utilizado depende apenas do próprio esportista e de
sua força, tanto a física como a de vontade.
12
Em uma modalidade como esta, é fácil constatar que a estrutura da cadeira é de
fundamental importância para a melhoria do desempenho. Sendo assim foi decidido
unificar as idéias com o propósito de auxiliar o esportista a dar o máximo de si,
permitindo desta forma que o atleta tenha como foco apenas a força exercida pelo seu
braço, e não mais o equilíbrio que ele deve manter durante o lançamento e preocupação
com desconforto. A figura 1 mostra um exemplo de cadeira utilizada no centro de
treinamentos localizado no Guarujá em que o atleta encontra todos os tipos de
dificuldades relatados acima.
Figura 1 – Cadeira utilizada para modalidades de arremessos
(foto tirada no Centro de Treinamento do Guarujá)
Como toda proposta, é difícil agradar todas as partes; este assunto não foi uma
exceção, pois o esporte adaptado é separado e classificado pelo grau de deficiência do
13
atleta, o que no meio esportivo é conhecido como classe funcional (maiores detalhes
apresentados no anexo B).
Após a etapa de definição das classes funcionais que seriam aprofundadas, o
passo seguinte foi a busca de trabalhos e regras sobre a modalidade, e com isso a
pesquisa se baseou em um estudo australiano que é utilizado como referência em várias
competições, inclusive nos jogos paraolímpicos.
É válido lembrar também que a cadeira proposta de construção será de suma
importância nos treinos de desempenho e adequação do esportista.
É importante citar o trabalho desenvolvido pelo professor Ricardo Patero (Mestre
em Educação Física da Universidade Santa Cecília, doutrinador da disciplina Esportes
Adaptados) junto a alguns atletas da cidade do Guarujá, onde são treinados e
incentivados para a prática da modalidade abordada aqui.
Como se trata, também, de um projeto social, esses treinos não possuem apenas a
intenção de formação de atletas competidores, e sim de pessoas que acabem se
utilizando do esporte como uma forma de ajuda, lazer e melhoria de qualidade de vida,
auxiliando na coordenação motora, fisioterapia, e até mesmo no aspecto psicológico do
indivíduo.
Um estudo australiano diz que o desempenho dos atletas lançadores depende de
uma combinação da cadeira em si, que normalmente é feita de ferro ou aço e, da técnica
de lançamento, que varia de atleta para atleta. A maioria das cadeiras possuem 4 pernas,
descanso para os pés e, dependendo da lesão do atleta, um sistema de fitas de fixação
que prendem o atleta à cadeira e a cadeira ao chão. Os assentos típicos são compostos de
uma superfície lisa com uma espécie de amortecimento. (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
14
Esse assento não pode ultrapassar o limite de 75cm de altura do chão. Um
encosto para descanso das costas pode ser utilizado e uma vara também pode ser
utilizada com o propósito de um melhor apoio, equilíbrio e até como forma de propulsão
de movimento. A figura 2 permitirá a visualização de uma cadeira que contém todos
estes elementos. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
Figura 2 – Cadeira utilizada em competições
(foto cedida pelo Prof. Ricardo Patero)
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1.1 - Aplicação da Biomecânica para atletas arremessadores
Os atletas participantes nas competições de arremesso são divididos em classes
funcionais, o que garante a justiça na hora do evento. Eles são classificados de acordo
com seu gênero e nível funcional de capacidade de movimentos, assim como seu
controle e força de vários grupos musculares. (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
A variação de uma classe para outra e de um atleta para outro é pequena, afinal
cada indivíduo tende a relatar suas próprias capacidades funcionais. (Frossard, L. 2000
apud Estudo australiano)
Os técnicos e os melhores atletas da atualidade costumam levar consigo análises
visuais de suas técnicas de lançamento, utilizando também o recurso de sistemas de
gravação de vídeos. Tais ferramentas como replay e câmera lenta são muito relevantes e
proporcionam um feedback de qualidade. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
No entanto, essas análises proporcionam uma quantidade limitada de
informações biomecânicas para uma análise mais profunda da técnica do arremesso, ou
mesmo para uma melhor compreensão da interação que deve existir entre a cadeira de
arremesso e a técnica de lançamento do atleta. A pesquisa biomecânica é um método
atualmente disponível para melhorar a compreensão dessa interação. (Frossard, L. 2000
apud Estudo australiano)
Este mesmo estudo australiano afirma que seu principal motivo é de fornecer
uma melhor visão das abordagens que a pesquisa faz. Os principais dados que estas
pesquisas podem nos fornecer estão descritos abaixo: (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
• Descrever o procedimento, resultados e limitações das abordagens convencionais
baseadas em pesquisas fundamentadas.
• Apresentar inovações e uma pesquisa dinâmica de uma nova abordagem baseada em
um estudo realizado em um grupo de atletas australianos que existe desde o ano de
16
2000. Estes atletas pertencem ao Instituto Desportivo Australiano e à Universidade
de Tecnologia de Queensland.
A abordagem convencional é geralmente iniciada por técnicos nacionais ou
mesmo organizações de esportes que requisitam análises biomecânicas de seus atletas.
(Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
Os dados são coletados nos treinos destes esportistas em um curto período de
tempo, normalmente nos famosos “Training Camp”, que são uma espécie de
acampamento focado ao treino intensivo de atletas. (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
Profissionais biomecanistas desportivos normalmente enviam um relatório para
os técnicos e atletas fornecendo recomendações para melhorias do desempenho. Fica por
responsabilidade dos técnicos que tais recomendações sejam seguidas e implementadas.
(Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
Alguns dos resultados dessas pesquisas podem até ser publicados em jornais
científicos que tratam de assuntos similares. Essencialmente essas pesquisas são focadas
para um melhor entendimento das técnicas de lançamento. (Frossard, L. 2000 apud
Estudo australiano)
Um exemplo disso são alguns estudos que procuram parâmetros que destacam a
seqüência de movimentos feitos pelo atleta até a hora do lançamento do peso, assim
como parâmetros que determinam a trajetória do peso em si. A figura 3 ilustra este
estudo com fotos. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
17
Figura 3 – Estudo do movimento realizado por atletas durante o lançamento
(foto cedida pelo Prof. Ricardo Patero)
Estes estudos podem também proporcionar informações que permitem uma
relação entre deficiência, classificação e desempenho a serem estabelecidas, já que
ambos os conjuntos de parâmetros citados acima refletem diretamente nos resultados e
desempenho dos atletas.
Preferencialmente, os resultados dessas pesquisas são restritos apenas aos
técnicos, atletas e cientistas esportivos. Especialistas dizem que uma maior quantidade
de informações tem de ser coletada ao longo do tempo para que se possa desenvolver um
banco de dados confiável que relate um perfil característico do atleta, ou seja, um estilo
ou uma tendência. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
18
Algumas limitações na implementação destes estudos são devido à cultura de
técnicos, nas quais os biomecanistas são eventualmente envolvidos no processo. A falta
de recursos normalmente significa que o esporte em si tem de priorizar as áreas que são
consideradas de maior importância e necessitam de um suporte/ajuda para seus atletas e
técnicos. Conseqüentemente, análises biomecânicas periódicas acabam sendo deixadas
para trás na lista de prioridades. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
É justamente aí que o estudo australiano propõe uma abordagem inovadora que
foca a tentativa de encaminhar todas essas limitações para que a partir de agora exista
uma integração biomecânica na participação dos treinamentos dos atletas. Isso significa
que as escolhas que dizem respeito às técnicas de lançamento e design de novas cadeiras
serão baseadas nos dados biomecânicos coletados nos treinamentos.
Estas sujestões incluem:
• Criação de uma assembléia composta por um time multi-disciplinar de técnicos,
atletas, biomecanistas e também engenheiros. Isto permitirá que assuntos
biomecânicos sejam discutidos de uma melhor perspectiva por especialistas da área.
(Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
• Ênfase significativa no design das cadeiras de lançamento. Mais de 20 modificações
nas cadeiras para 12 atletas australianos de elite já foram implementadas desde o
início desta parceria. Algumas dessas mudanças incluem alterações nos assentos,
utilização da vara de apoio, design e até nas posições dos atletas na hora do
lançamento. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
• Mais de 1200 tentativas de arremesso, gerando mais de 2000 arquivos de vídeo
foram gravados durante as Paraolimpíadas de Sydney no ano de 2000,
correspondendo a um número acumulado de um pouco mais de 300 atletas
competindo em 12 classes. Em uma seção de treino de aproximadamente 2 horas que
19
envolva a participação de um biomecanista, o seguinte cronograma é seguido:
(Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
• Gravação de mais ou menos 20 a 30 lançamentos, focando em no máximo três
tópicos a serem analisados para cada atleta. (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
• As análises dos vídeos serão quase que imediatas ou então poucas horas depois do
mesmo dia, dependendo das condições climáticas, de iluminação etc. (Frossard, L.
2000 apud Estudo australiano)
• Enfim, um feedback quase que instantâneo aos atletas, o que permite uma grande
ajuda para criar uma melhor representação gráfica dos seus movimentos. (Frossard,
L. 2000 apud Estudo australiano)
Um software chamado Matlab é usado para extrair informações interessantes
como faixas de movimentos, velocidades lineares e angulares, centros de massa de cada
segmento, energia mecânica consumida, posições, ângulos do instante do movimento
etc. No dia seguinte os resultados serão formatados em um documento não muito
extenso e entregue ao técnico e ao atleta. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
O principal bem tirado disso é a possibilidade de técnico e atleta imediatamente
fazerem alterações no método de treinamento, reeducando a técnica de arremesso,
preparação física ou até mesmo, uma possível alteração no design da cadeira com o
intuito de conseguir um melhor desempenho. (Frossard, L. 2000 apud Estudo
australiano)
Um exemplo citado é que dias antes das Paraolimpíadas de Atenas em 2004, o
atleta mantenedor do recorde mundial de arremesso de peso em uma sessão de
treinamentos apresentou um lançamento de peso com velocidade de 0,49 m/s menor que
a do feito quando conseguiu o recorde mundial. Essa informação foi de extrema
importância para que fosse reorganizado todo seu regime de treinamento para as
20
semanas subseqüentes com a intenção de alterar essa situação e aumentar suas
capacidades físicas até o evento em Atenas.
Esta pesquisa implica diretamente no resultado dos atletas, e o nível de
desempenho tem melhorado constantemente para a grande maioria desde seu ano de
implantação, no ano 2000.
Portanto, é mais do que justo dizer que a inclusão da biomecânica na prática
esportiva evidencia um impacto completamente positivo em todos os aspectos.
1.2 – Modalidades de Arremesso e Lançamentos
As modalidades oficiais de arremesso e lançamentos envolvem o arremesso de
peso e os lançamentos de martelo, lançamento de peso e de disco e dardo. O arremesso
de peso consiste no arremesso de uma esfera metálica que pesa 7,26 kg para os homens
(adultos) e 4 kg para as mulheres. O martelo é similar a essa esfera, mas possui um cabo,
o que permite imprimir momento linear à esfera e assim atingir uma distância maior. Já
o disco é um pouco mais leve, pesando 1 kg para as mulheres e 2 kg para os homens. E o
dardo pesa 600 gramas para as mulheres e 800 gramas para os homens. (Frossard, L.
2000 apud Estudo australiano)
O arremesso e os lançamentos são feitos dentro de áreas limitadas, um círculo
demarcado no solo para o arremesso de peso, e os lançamentos de martelo e disco, e
antes de uma linha demarcada no solo para o lançamento do dardo. A partir dessas
marcas é que é contada a distância do arremesso e dos lançamentos. Normalmente as
competições envolvem várias tentativas por parte dos atletas, que aproveitam as
melhores marcas obtidas nessas tentativas. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
As competições de arremesso e lançamentos normalmente são praticadas no
espaço interior à pista das corridas. (Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
21
A origem desta prova parece ser também irlandesa, pois nos Jogos Tailteanos, no
início da Era de Cristo, os celtas disputavam uma prova de arremesso de pedra que pelas
descrições se assemelhavam à prova atual. Alias, é interessante notar que na Península
Ibérica, nas províncias onde ainda se encontram concentrações humanas etnicamente
celtas, Galiza na Espanha e Trás-os-Montes em Portugal, ainda se disputa uma
competição chamada de “arremesso do callhau”, que se assemelha ao nosso moderno
arremesso do peso. De qualquer forma, a codificação da prova, tal como ela é hoje, é
totalmente britânica, inclusive o peso do implemento, 7,256kg, correspondente a 16
libras inglesas, que era precisamente o que pesavam os projéteis dos famosos canhões
britânicos do início do século XIX. As primeiras marcas registradas pertencem ao inglês
H. Williams, que em Londres, em 28 de maio de 1860, lançou o peso a 10,91m, e o da
Era IAAF ao americano Ralph Rose, que em 21 de agosto de 1909 arremessou 15,54m
em São Francisco. William Parry O’ Brien revolucionou esta prova, criando um novo
estilo, no qual o atleta começa o movimento de costas para o local do arremesso.
(Frossard, L. 2000 apud Estudo australiano)
2 – Deficiência Física no Esporte
Um fato curioso e muito importante que é válido de ser citado neste trabalho é a
diferença existente entre “Portadores de deficiência” e “Portadores de deficiência física
ou Deficientes físicos”. Aparentemente, para um leigo no assunto, não existe diferença
alguma entre uma expressão e outra. Porém, “Portadores de deficiência” fazem parte de
uma classe de atletas cujo baixo índice de habilidade motora não possibilita que os
mesmos participem de provas incluídas nas Olimpíadas Oficiais Especiais, porém fazem
parte da programação destas Olimpíadas.
Quando o termo é “portadores de deficiência física ou deficientes físicos”, a
perspectiva muda um pouco de lado, o significado de tal já é outro, foca em atletas que
22
podem participar de qualquer atividade esportiva inclusa no evento, contanto que sejam
feitas as adequações quanto ao material e às regras existentes.
Dentre as modalidades que os portadores de deficiência física participam estão:
arco e flecha, boliche, atletismo, basquete, esgrima, natação, pingue-pongue e
halterofilismo, entre outros.
Para que o portador de deficiência física possa participar destas competições,
inúmeros testes de função motora são realizados e junto à isso ainda existe uma
classificação quanto ao grau de lesão. Segundo Rosadas, em seu livro Atividade física
adaptada e jogos esportivos para o deficiente, as classes são: (Rosadas, S. 1989)
CLASSE 1A – lesões cervicais completas ou incompletas, com tetraplegia,
apresentando fraqueza do tríceps braquial até grau 3.
CLASSE 1B – lesões cervicais completas ou incompletas, com tetraplegia, com
preservação do tríceps.
CLASSE 1C – lesões medulares cervicais com tetraplegia completa ou
incompleta, com boa atuação do tríceps, flexores e extensores dos dedos.
CLASSE 2 – paraplegia completa ou incompleta. Os músculos abdominais
fracos dificultam o equilíbrio do tronco.
CLASSE 3 – paraplegia. Tem equilíbrio para manter o corpo na posição sentada.
CLASSE 4 – paraplegia. Os glúteos estão paralisados e os quadríceps podem
apresentar função, embora reduzida.
CLASSE 5 – paraplegia com o quadríceps apresentando função em graus 3 e 5.
23
3 – Ergonomia
Criada oficialmente na década de 50; possui um significado amplo, porém, o que
melhor define a palavra Ergonomia é a adaptação de objetos artificiais ao ambiente
natural do homem. Estes objetos artificiais podem estar ligados ao meio térmico, meio
sonoro, meio luminoso, e vibrações. (Lida, I. 1990)
Segundo Itico Lida a ergonomia pode ser classificada em 3 categorias: (Lida, I.
1990).
- Ergonomia em concepção: ocorre em fase inicial, ou seja, no projeto da
máquina, do produto ou do ambiente. Nesta fase inicia-se então a criação de protótipos
para se avaliar ergonomicamente.
- Ergonomia de correção: aplicada em situações já existentes, tem como função
a melhoria da posição, resolvendo problemas que se refletem na segurança, fadiga
excessiva, doenças físicas ao homem e até mesmo na quantidade e qualidade do trabalho
(eficiência).
- Ergonomia de conscientização: nós passamos por constantes alterações, com
os equipamentos não é diferente. Portanto, é importante conscientizar o homem quanto a
maneira correta e mais segura de efetuar uma tarefa. Esta categoria somente se aplica
quando os problemas ergonômicos não foram solucionados nas tarefas anteriores.
3.1 – Ergonomia do Objeto
3.1.1 – Requisitos considerados no projeto
24
3.1.1.1 – Design do objeto
Um dos pontos principais para um projeto que envolve a construção de uma
cadeira para arremessos é o seu design, pois é neste que todas as qualidades desejadas
são planejadas, concebidas e especificadas, conciliando conforto e um melhor
rendimento para o atleta, por isso acreditamos que seja de fundamental importância a
abordagem deste tema. (Gomes Filho, J. 2003)
O design existe exatamente para possibilitar a concepção, a inovação, o
desenvolvimento tecnológico e elaboração de objetos que, dentro de um enfoque
sistêmico, possibilite reunir, integrar e harmonizar diversos fatores relativos à sua
metodologia projetual. (Gomes Filho, J. 2003)
Em síntese, podemos pensar em três pontos em que se consideram, pesquisam e
dão soluções para a configuração do projeto, que são: a função, a estrutura e a forma. A
correta adequação e coerência de soluções dadas em relação a estes três pontos, ainda na
fase de concepção e de projeto, por meio de soluções inteligentes, constitui-se na
primeira etapa de garantia global do projeto. A etapa seguinte, que é a da elaboração,
confecção ou fabricação efetiva, que vai depender, naturalmente, dos recursos humanos,
técnicos, tecnológicos, métodos de produção industrial, etc., adequados e suficientes
para o alcance da otimização da qualidade final do produto. (Gomes Filho, J. 2003)
O uso dos conhecimentos da ergonomia, atrelados à metodologia do design,
encontra-se hoje mais difundido e com numerosos exemplos de aplicação em áreas
tradicionais ligadas à organização do trabalho, destacando-se em diversos setores dos
sistemas de produção, como, por exemplo, nos objetivos de racionalização do trabalho
para o aumento de produtividade; na segurança, visando a prevenção dos acidentes de
trabalho, nas soluções ergonômicas, visando a eliminação ou minimização das doenças e
constrangimentos profissionais causados por acessórios de trabalho mal projetados; nas
pesquisas antropométricas com a população brasileira; no avanço da engenharia
25
cognitiva; na ergonomia voltada para a informática; na psicologia e na medicina do
trabalho com ênfase, sobretudo, na aplicação dos conhecimentos ergonômicos; na
organização de linhas de produção, ambientes e postos de trabalho, correção de
equipamentos de uso individual e geral, entre outros. (Gomes Filho, J. 2003)
No entanto, conforme já mencionado, apesar de existir todo um repertório de
informações ergonômicas, no que diz respeito aos produtos de uso, aos sistemas
ambientais e arquitetônicos e ao design gráfico, a aplicação dos conhecimentos
ergonômicos na busca de uma correta adequação entre usuário-objeto realmente ainda
deixa muito a desejar. (Gomes Filho, J. 2003)
Acreditamos que isso aconteça por várias razões: pela falta de uma maior
conscientização da importância da ergonomia por parte dos próprios profissionais dessas
áreas: por uma boa parte dos educadores e, sobretudo, por falta de conhecimento, já que
a inserção da disciplina de ergonomia nos programas curriculares dos cursos é ainda
muito recente. (Gomes Filho, J. 2003)
Na seqüência serão fornecidas informações sobre ergonomia e também
desenvolver um conceito mais amplo de design e cultura ergonômica.
3.1.1.2 – Fatores ergonômicos básicos
Requisitos de projeto são as diversas qualidades desejadas para materialização de
um produto final. Abrange desde sua concepção, passando pelas fases do
desenvolvimento do projeto e, eventualmente, alcança até a sua fabricação ou confecção.
Tudo isso, naturalmente, consoante com a categoria, a classe, o tipo e demais atributos e
especificidades inerentes ao citado produto, os quais expomos a seguir de forma
genérica. (Gomes Filho, J. 2003)
26
3.1.1.3 - Tarefa
Conceitua-se o termo tarefa restrito à utilização dos objetos (função de uso) na
sua maneira mais elementar, qual seja, e análise dos passos (sucessivos ou não)
necessários para fazer um dado produto funcionar ou dele usufruir vantagens práticas,
estéticas, psicológicas, etc., envolvendo mais o estudo das ações do que a descrição do
procedimento de uso. (Gomes Filho, J. 2003)
Os problemas ergonômicos em relação a esse fator são, sobretudo, aqueles que
contribuem ou trazem dificuldades ao usuário quanto à utilização do produto, em termos
de suas características antropométricas, seu sexo, grau de instrução, experiência anterior,
idade, habilidades especiais, etc., bem como quanto às ações que se concentram na
interface usuário-objeto em termos de informações e controles. (Gomes Filho, J. 2003)
As informações referem-se às interações com o nível sensorial do usuário e
envolvem os canais auditivo, visual e cinestésico, tipos de sinais, características dos
sinais (intensidade, forma, freqüência, duração, etc.) e características dos dispositivos de
informação (luzes, som, displays visuais, mostradores digitais ou analógicos). Referem-
se, ainda, aos controles no nível motor ou das atividades musculares, envolvendo o tipo
de postura corporal exigido, membros envolvidos no movimento, alcances manuais,
características dos movimentos (velocidade, força, precisão e duração) e tipos e
características dos instrumentos de controle (botões, teclas, alavancas, volantes, pedais, e
outros). (Gomes Filho, J. 2003)
Em síntese, o fator tarefa é aquele que se pode considerar de fundamental
importância, porque é a partir dele que se define, praticamente, o projeto do objeto ou
sistema de objetos em termos funcionais, operacionais, ergonômicos, e outros. (Gomes
Filho, J. 2003)
27
O grupo analisou cada uma das etapas da construção da cadeira, e auxiliado por
estudos ligados a este esporte, entendeu a importância de se aprofundar não somente no
movimento dos atletas durante a execução do arremesso, mas também em itens muitas
vezes ignorados que podem fazer a diferença no seu resultado final, conforme será
apresentado mais à frente.
3.1.1.4 - Segurança
O fator segurança, genericamente, é uma condição daquilo em que se pode
confiar. A segurança conceitua-se como a utilização segura e confiável dos
objetos em relação às suas características funcionais, operacionais, perceptíveis, de
montagem, de fixação, conservação, e outras, fundamentalmente, contra riscos e
acidentes eventuais que possam envolver o usuário ou grupo de usuários. (Gomes Filho,
J. 2003)
Os problemas ergonômicos relacionados a esse fator dizem respeito à proteção
que o usuário deve ter das características da configuração formal dos objetos e seus
dispositivos, bem como dos aspectos de projetos mal resolvidos que induzem ao erro
humano em relação ao comportamento de uso e/ou operacionalidade dos objetos.
(Gomes Filho, J. 2003)
O fator de segurança sempre depende do tipo e da natureza do objeto. Em alguns
produtos, a segurança é uma condição crucial; em outros, apenas relativa e, em outros
ainda, até inexistente. Desse modo, pode-se pensar o fator segurança em termos de
maior ou menor qualidade em relação a sua importância. (Gomes Filho, J. 2003)
No caso da construção de um dispositivo para atletas, é imprescindível levarmos
em conta este fator, pois qualquer deslize com a segurança pode significar uma lesão
grave, podendo até mesmo comprometer a carreira do esportista.
28
3.1.1.5 - Conforto
De modo geral, o conceito de conforto está ligado à sensação de bem-estar,
comodidade e segurança percebida pelo usuário nos níveis físico e sensorial. (Gomes
Filho, J. 2003)
Os problemas ergonômicos referentes a esse fator dizem respeito às condições ou
situações de uso dos objetos que contrariam esta conceituação, principalmente com
relação às tarefas de uso que possam provocar diversos tipos de fadiga, doenças e
constrangimentos no organismo humano. O fator de conforto apresenta-se também
muitas vezes atrelado ao fator de segurança e às condições subjetivas – e tem a ver,
sobretudo, com as condições físicas, psicológicas, experiência de vida e idiossincrasias
do usuário do objeto -, o que o torna, de certo modo, difícil de ser qualificado ou
quantificado. (Gomes Filho, J. 2003)
Considerando que em esportes de alto rendimento os pequenos fatores podem
significar a vitória ou o fracasso, o grupo focou o conforto como um de seus pontos
principais, pois sentir-se a vontade em seu equipamento para a competição pode resultar
em uma preocupação a menos para o esportista. (Gomes Filho, J. 2003)
3.1.1.6 - Postura
Define-se a postura como a organização dos segmentos corporais no espaço. A
atividade postural se expressa na imobilização de partes do esqueleto em posições
determinadas, solidárias uma às outras e que conferem ao corpo uma atitude de
conjunto. (Gomes Filho, J. 2003)
A postura submete-se às características anatômicas e fisiológicas do corpo
humano, ligando-se às limitações do equilíbrio obedecendo as leis da Física e da
Biomecânica. De outra parte, mantém um estreito relacionamento com a atividade do
29
indivíduo; uma mesma pessoa adotará posturas diferentes praticando ações diferentes.
(Gomes Filho, J. 2003)
As posturas assumidas podem ser as mais variadas: do corpo em pé, reclinado,
recostado, sentado, deitado e em outras situações mais específicas, como em outros tipos
de posicionamento e de utilização de outras partes do corpo: da cabeça (na prática de
inúmeros esportes, no dentista, etc.); das mãos e dos dedos (nos mais variados trabalhos
manuais) da boca (no controle de algum objeto, na mastigação de alimentos, no ato de
fumar, mascar, etc.) – dependendo sempre do tipo de relação ou de envolvimento com o
objeto de uso. (Gomes Filho, J. 2003)
Os problemas ergonômicos relacionados a esse fator dizem respeito ao conforto,
à segurança e à facilidade de acomodação e/ou operacionalidade de determinados
objetos, sobretudo em postos de trabalho, em função de características especifícas de uso
pelo indivíduo em relação às tarefas exigidas para sua utilização: de descanso, lazer,
aspecto lúcido ou de trabalho, levando-se em consideração eventuais interfaces de uso
com outros objetos. (Gomes Filho, J. 2003)
Más posturas geram a médio ou longo prazo problemas de fadiga muscular com
numerosos efeitos danosos e constrangimentos físicos, como sobrecarga imposta ao
aparelho circulatório, afecções nas articulações, deformação na coluna vertebral, hérnias
de disco, tendinites, entre outros – associados as condições de uso quanto as suas
exigências, precisão de movimentos, exigências visuais, força a ser excercida, e outras.
Evidentemente, estão associadas à condição de postura do indivíduo outras
características que se referem, por exemplo, ao seu sexo, biótipo, hábitos sociais e suas
demais idiossincrasias. No caso de atletas deve-se tomar o cuidado para que sua postura
na cadeira permita que o mesmo possa realizar todos os movimentos e que o mantenha
acomodado e com a postura adequada, visando assim, uma redução no número de lesões
e dores causadas por erros de postura. (Gomes Filho, J. 2003)
30
3.1.1.7 – Aplicação de força
Os esforços humanos são o resultado de contrações musculares. Alguns deles
dependem apenas de alguns músculos, enquanto outros exigem uma contração
coordenada de diversos músculos, principalmente, se envolverem combinações
complexas de movimentos como tração e rotação simultânea. (Gomes Filho, J. 2003)
Esse fator é interessante do ponto de vista de movimentos e esforços físicos
dispendidos pelo usuário em relação às ações de manejo e controle de determinados
objetos. Nesse caso, as atividades motoras envolvem o uso de critérios e métodos
adequados que o projeto do objeto deve prever, principalmente relacionando o esforço
físico aos parâmetros de velocidade e grau de precisão da ação realizada. (Gomes Filho,
J. 2003)
Os problemas ergonômicos relacionados a esse fator dizem respeito ao projeto
inadequado de peças e componentes de manejos que exijam esforços físicos
incompatíveis com a capacidade física do usuário, principalmente em postos de trabalho
e de atividades. Naturalmente, aqui também esse fator se condiciona, fundamentalmente,
às características de biotipo, sexo e idade do usuário. (Gomes Filho, J. 2003)
Analisando o caso de atletas que podem ter diferentes condições em seu biotipo,
é óbvio constatar que a aplicação da força caminha paralelamente com o item segurança,
pois a força praticada por um atleta com uma massa corporal maior exigirá uma maior
condição de segurança para a cadeira do que um atleta que possua uma massa corporal
menor. (Gomes Filho, J. 2003)
3.1.1.8 - Materiais
Conceitua-se material como todo e qualquer componente do objeto.
31
A escolha do tipo e natureza dos materiais deve levar em conta, sobretudo, a
adequação das características de uso, funcionais, operacionais, técnicas, tecnológicas,
econômicas, perceptivas e estético-formais do objeto. (Gomes Filho, J. 2003)
Os problemas ergonômicos no tocante a esse fator dizem respeito à não-
especificação e utilização correta de materiais adequados em termos compatibilidade
com as diversas exigências técnicas, tecnológicas e de uso, em termos de durabilidade,
de limpeza, de proteção e de segurança em relação à proteção da saúde do usuário.
(Gomes Filho, J. 2003)
Para a construção da cadeira de arremessos foi feita a escolha do alumínio devido
a fatores como a facilidade de se encontrar este material no mercado e principalmente o
seu peso, pois assim o seu proprietário poderá levá-la facilmente para diversas
competições. (Gomes Filho, J. 2003)
3.1.1.9 – Ações de manejo
A ergonomia do manejo é uma categoria conceitual e ao mesmo tempo um
parâmetro de fundamental importância na metodologia do projeto em design – razão
pela qual aprofundamos um pouco mais este tema. (Gomes Filho, J. 2003)
O manejo pode ser definido como um ato ou uma ação física que se relaciona
com o manuseio ou operacionalidade de qualquer produto, por parte do usuário ou
operador através de seu corpo ou partes de seu corpo (cabeça, boca, braços, mãos,
pernas, pés, etc.). Envolve e diz respeito à praticamente tudo que se relaciona com o
manuseio das coisas, desde as operações simples até as mais complexas que exijam ou
impliquem séries ou seqüência operacionais mais prolongadas. (Gomes Filho, J. 2003)
32
Associada ao manejo existe também, predominantemente, a ação de controle –
pois, como se pode constatar, dificilmente se maneja alguma coisa sem uma determinada
ação de controle por parte do usuário. (Gomes Filho, J. 2003)
Para efeito deste Fator Ergonômico Básico, entretanto, estamos ampliando esse
conceito para inumeráveis outros exemplos que abarcam praticamente todas as
atividades em que as pessoas mantêm interfaces de uso, não só com produtos físicos,
mas que também desenvolvem outros tipos de contato, como por exemplo: (Gomes
Filho, J. 2003)
Ações mais simples: amarrar o cadarço de um sapato, vestir uma roupa, prender
um relógio no pulso, colocar ou retirar um brinco da orelha, acender um cigarro, folhear
um jornal, virar a página de um livro, etc. (Gomes Filho, J. 2003)
Ações mais complexas: são aquelas que exigem maior número de atos
operacionais, maior freqüência, maior velocidade, maior tempo, etc: digitar um texto
longo, andar de bicicleta, pilotar um avião, operar um software de computação gráfica
(manejo virtual), disputar uma partida num esporte qualquer, e assim por diante. (Gomes
Filho, J. 2003)
Outro aspecto importante diz respeito a três conceitos básicos associados ao
controle e manejo. O primeiro se relaciona aos atributos em termos de qualificação do
usuário; o segundo em termos do nível de qualificação dos manejos e controle e o
terceiro está relacionado à sua qualificação. (Gomes Filho, J. 2003)
De acordo com João Gomes Filho em seu livro Ergonomia do Objeto os atributos
do usuário são: (Gomes Filho, J. 2003)
• Habilidade: facilidade e agilidade de manipulação do objeto.
• Sensibilidade: propriedade de sentir e perceber as ações a serem realizadas de
agir e reagir às necessidades operacionais.
33
• Força: compatível com as necessidades exigidas para a manipulação do objeto.
• Precisão: capacidade de agir, reagir ou interagir com exatidão às exigências da
tarefa.
• Compatibilidade: coerência em relação às ações a serem desenvolvidas durante a
operação no objeto.
• Sincronismo: capacidade de agir, reagir ou interagir em atos operacionais que
exijam simultaneidade de ações.
• Treinamento: tempo de uso em relação à utilização ou trabalho com um
determinado produto ou sistema de produtos.
• Experiência: conhecimentos adquiridos ao longo do tempo, exercitados
principalmente na prática freqüente.
De acordo com João Gomes Filho em seu livro Ergonomia do Objeto o nível de
qualificação dos manejos e controles são: (Gomes Filho, J. 2003)
• Muito Fino: manejo geralmente associado a uma ação que exige muita
habilidade, precisão e sensibilidade. Exemplo: manipulação de instrumentos
numa delicada cirurgia cerebral.
• Fino: manejo geralmente associado a uma ação que exige habilidade, precisão e
sensibilidade, porém pouco menor que a anterior. Exemplo: dar o nó em um
cadarço, enfiar linha numa agulha.
• Médio: entre o manejo fino e o grosseiro. Geralmente associado a uma ação que
exige certa habilidade, força, precisão, treinamento e experiência. Exemplo: fazer
rosca em um parafuso, movimentar um volante de veículo.
34
• Grosseiro: manejo geralmente associado à uma ação que exige certa habilidade,
um pouco mais de força, certa precisão, baixo treinamento e experiência.
Exemplo: bater um prego, serrar uma tábua.
• Muito grosseiro: manejo geralmente associado a uma ação que exige certa
habilidade, muita força, precisão, treinamento e experiência. Exemplo: trabalho
com britadeira quebrando asfalto.
Claro que, obviamente, a atribuição da qualificação pode variar dependendo de
cada tipo de produto e/ou da situação de uso ou de trabalho. Muitas vezes vários desses
níveis são exercitados em uma mesma tarefa ou trabalho.
De acordo com João Gomes Filho em seu livro Ergonomia do Objeto os atributos
dos manejos e controles são: (Gomes Filho, J. 2003)
• Baixíssimo: significa que a exigência da ação de manejo e controle é muito
pequena.
• Baixo: significa que a exigência da ação de manejo e controle é pequena.
• Médio: significa que a exigência da ação de manejo e controle é como o próprio
nome indica intermediária.
• Alto: significa que a exigência da ação de manejo e controle é um pouco maior.
• Precisão: capacidade de agir, reagir ou interagir com exatidão às exigências da
tarefa.
• Altíssimo: significa que a exigência da ação de manejo e controle é muito maior.
35
O objetivo da construção da cadeira para atletas é abranger a maioria de todos os
grupos citados acima, independente de seus atributos, nível de qualificação ou até
mesmo fatores como biotipo, raça ou sexo, pois o custo baixo de sua montagem,
permitirá não somente a atletas de ponta alcançarem melhores resultados em suas
provas, mas também introduzirá novos atletas com condições de obterem resultados
satisfatórios, desde que o mesmo a utilize os recursos da cadeira de forma adequada e
tenha dedicação nos seus treinamentos.
3.1.1.10 - Produtos para Pessoas Portadoras de Deficiência Física
“Em geral, o padrão do design desse tipo de produto para pessoa portadora de
deficiência física está atrasado algumas décadas, quando comparado à setores dinâmicos
da indústria, como por exemplo, o setor imobiliário ou o setor de produtos
eletroeletrônicos. (Gomes Filho, J. 2003)
O caráter obsoleto da maioria dos produtos para PPDF disponíveis no mercado
manifesta-se na falta de atenção às necessidades não só funcionais, mas, principalmente,
psicológicas do usuário. Uma prótese ou uma cadeira de rodas não deveria ter o aspecto
de um objeto estigmatizante. Suposta pobreza dos recursos econômicos e tecnológicos
não justifica desenhos ruins, de baixo padrão estético-formal. Pelo contrário, exige
maior criatividade projetual” (Gui Bonsiepe, Desenho industrial para pessoas
deficientes.) (Gomes Filho, J. 2003)
O universo dos objetos para pessoas portadoras de deficiência física, e também
de pessoas com deficiência mental, é complexo e abrange inúmeros produtos
diferenciados e classificados em grupos, como, por exemplo: produtos para diagnósticos,
terapia, prótese e ortose, vida diária, entre outros, e abrangem diferenciados indivíduos
(bebês, crianças, adolescentes, jovens, adultos e idosos) com problemas físicos e mentais
de nascença ou contraídos ao longo da vida. (Gomes Filho, J. 2003)
36
O papel da ergonomia no design desses produtos tem uma importância
fundamental. Tanto na concepção, que deve contemplar soluções criativas em termos
funcionais e operacionais, quanta na correta determinação da sua configuração estático-
formal (tendo em conta os aspectos psicológicos dos usuários) e, sobretudo, na correta
utilização dos dados antropométricos (normalmente os produtos são ajustados
especialmente a cada indivíduo) e, finalmente, em relação às facilidades, praticidade e
conforto que esses produtos devem proporcionar aos usuários. (Gomes Filho, J. 2003)
Na prática, esses requisitos configuram a necessidade de produtos projetados e
fabricados sob medida para a maioria das pessoas, daí a importância crucial da aplicação
de conceitos ergonômicos no seu design. (Gomes Filho, J. 2003)
A construção de uma cadeira seja ela para deficientes ou não, deve conter
algumas características que vamos detalhar em seguida.
3.1.2 - Características de uma boa cadeira
A principal qualidade da boa cadeira é ser apropriada à atividade que o usuário
desenvolve no dia-a-dia. As cadeiras de escritório para funções que exigem o uso
constante do computador devem ser invariavelmente estofadas. Quanto maior a
densidade da espuma, maior será a durabilidade do móvel; as laminadas, por sua vez,
tem vida útil curta. (Weineck, J. 1990)
De acordo com Weineck a espuma ideal tem densidade entre 45 e 65,
dependendo da qualidade do material, do design, da largura e da espessura do assento e
do encosto. Segundo Clovis Bucich, professor das disciplinas de projeto e avaliação
ergonômica de produto do Departamento de Engenharia Industrial da UFRJ e
coordenador da comissão de estudos sobre normas de mobiliário da Associação
Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), as regulagens obrigatórias envolvem a altura do
assento e a posição do apoio lombar no encosto; porém, quanto mais regulagens o
37
modelo oferece, mais facilmente ele se adapta aos diferentes usuários. (Weineck, J.
1990)
É importante que o assento seja liso e tenha pequena inclinação para trás;
também deve ter dimensões adequadas para acomodar nádegas e coxas, deixando
somente as dobras do joelho para fora. As bordas do assento requerem acabamento
arredondado para não comprometer a circulação sangüínea dos membros inferiores
causando desta forma problemas. (Weineck, J. 1990)
Wasni Esqueisaro Júnior, professor de ergonomia, médico do trabalho e diretor
da WES Ergonomia e Saúde Ocupacional, sediada em Santo André, SP, acrescenta que
as cadeiras para as funções que implicam o uso constante devem apresentar também
encosto dorsal mediano e levemente côncavo, acompanhando a curvatura do dorso no
sentido horizontal. (Weineck, J. 1990)
No caso de cadeiras utilizadas no dia-a-dia, os rodízios não podem, em hipótese
alguma, ter seu movimento dificultado pelo piso. Por sua vez, o encosto ideal oferece
ajuste de altura e a possibilidade de pequena inclinação para trás, recurso que ajuda na
correta alternância postural. O apoio para os braços é desaconselhável, pois muitas vezes
restringe a aproximação entre a cadeira e a mesa, obrigando o usuário a assumir posturas
incorretas. Caso esse item esteja previsto, convém que ele tenha altura e largura
reguláveis, para se adaptar a usuários mais altos ou mais obesos, lembra Bucich.
(Weineck, J. 1990)
Nas funções em que o uso do computador é eventual, é admissível um
mobiliário de concepção diferente. O encosto pode ser mais alto e a inclinação abranger
o conjunto encosto-assento, de modo que a cadeira acompanhe os movimentos do
usuário sem comprometer a postura correta. Neste caso, é ideal que a cadeira tenha
braços, mas eles devem permitir ajustes de altura e largura, e desta forma atendendo
todos os tipos de usuários. (Weineck, J. 1990)
38
4 – Fisiologia e Mecânica do arremesso 4.1 - Músculos que determinam o grau de rendimento do arremesso:
- Força do tronco: Os movimentos executados durante o lançamento do peso
vão da torção (distensão preliminar) do tronco para a extensão com rotação, exigindo
enorme força contrátil por parte dos músculos que participam da rotação e da extensão
do corpo. (Weineck, J. 1990)
- Musculatura dos braços: o músculo peitoral maior age em conjunto com o
músculo bíceps braquial (porção curta), o músculo coracobraquial e o músculo deltóide
(porção anterior), realizando a anteversão do braço mantido lateralmente (Fig.4), e
contribuindo desta maneira para a extensão progressiva do cotovelo (músculo tríceps
braquial) para diante. (Weineck, J. 1990)
O peso é deslanchado ao nível do punho, respectivamente, dos dedos, com
auxílio dos respectivos músculos flexores.
39
Figura 4 – Músculos superiores que trabalham no lançamento do peso (Weineck, J.1990)
- Treino especial: exercícios de compressão em decúbito dorsal oblíquo
(simulando o ângulo de lançamento do peso), com os dedos voltados para o lado interno
(imitando a posição da mão no momento do arremesso) seguidos de flexão final do
punho. (Weineck, J. 1990)
40
5 – Material da cadeira: Alumínio
A adoção do alumínio foi baseada em algumas características importantes tais
como: leveza, condutividade elétrica, resistência à corrosão e baixo ponto de fusão.
Estas propriedades conferem uma multiplicidade de aplicações, especialmente na
aeronáutica. Entretanto, a elevada quantidade de energia necessária para a sua obtenção
reduzem o seu campo de aplicação. No entanto, o baixo custo para a sua reciclagem
aumenta o seu tempo de vida útil e a estabilidade do seu valor. (Abdo, N. 1983)
É dado a Friedrich Wöhler o reconhecimento do isolamento do alumínio, em
1827. (Abdo, N. 1983)
5.1 – Características principais do alumínio
O alumínio é um metal leve, macio porém resistente, de aspecto cinza prateado; e
fosco, devido à fina camada de oxidação que se forma rapidamente quando exposto ao
ar. O alumínio não é tóxico (como metal), não-magnético, e não cria faíscas quando
exposto à atrito. Sua densidade é aproximadamente de um terço da do aço ou cobre. É
muito maleável, muito dúctil e apto para a mecanização e para a fundição, além de ter
uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido.
É o segundo metal mais maleável (o primeiro é o ouro) e o sexto mais dúctil. Por ser um
bom condutor de calor, é muito utilizado em panelas de cozinha. (Abdo, N. 1983)
5.2 – Aplicações do alumínio
Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio
excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas
atividades econômicas. (Abdo, N. 1983)
41
O alumínio puro é maleável e frágil, porém suas ligas com pequenas quantidades
de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande
quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas
constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e
foguetes. (Abdo, N. 1983)
Quando se evapora o alumínio no vácuo, forma-se um revestimento que reflete
tanto a luz visível como a infravermelha. Como a capa de óxido que se forma impede a
deterioração do revestimento, utiliza-se o alumínio para a fabricação de espelhos de
telescópios, em substituição aos de prata. (Abdo, N. 1983)
Devido à sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado,
como combustível sólido para foguetes e para a produção de explosivos. Ainda usado
como ánodo de sacrifício e em processos de aluminotermia para a obtenção de metais.
(Abdo, N. 1983)
Outros usos do alumínio são:
· Transporte: Como material estrutural em aviões, barcos, automóveis,
tanques, blindagens e outros.
· Embalagens: Papel de alumínio, latas, tetrabriks e outras. (Abdo, N. 1983)
· Construção civil: Janelas, portas, divisórias, grades e outros. (Abdo, N.
1983)
· Bens de uso: Utensílios de cozinha, ferramentas e outros. (Abdo, N. 1983)
· Transmissão elétrica: Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja
60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado
42
pela sua grande maleabilidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão
e reduzindo, desta maneira, os custos da infra estrutura. (Abdo, N. 1983)
· Como recipientes criogênicos até -200 ºC e, no sentido oposto, para a
fabricação de caldeiras. (Abdo, N. 1983)
6 - Solda em Alumínio
6.1 – Introdução
Por se tratar de um assunto relativamente novo em algumas empresas que estão
migrando aos poucos para o uso do alumínio, os procedimentos corretos de soldagem e
de controle de qualidade chamaram a atenção do público. As características do alumínio
facilitam seu manuseio, ao lado de outras propriedades que dificultam sua manipulação.
Segundo palestra realizada por Paulo Eduardo A. Fernandes do Serviço Nacional
de Aprendizagem Industrial (SENAI) na ABAL:
“O alumínio, quando tratado termicamente, apresenta propriedades
mecânicas interessantes para o uso em soldagem. Por outro lado, sua alta
condutividade elétrica e térmica faz, por exemplo, com que o calor não se
concentre num ponto na solda, o que requer uma dose maior de atenção
por parte do soldador”.
A primeira mudança em relação ao aço é o tratamento dado antes da soldagem.
Quando se trabalha o alumínio, é preciso retirar, momentos antes do processo, a camada
de óxido de alumínio (Al2O3) que se forma com a exposição do metal ao ar.
43
Segundo João Carlos Correa, da Behr Brasil, empresa que produz sistemas de
refrigeração de motores e ar condicionado, em palestra realizada na Abal: (Abal, 2006)
“É importante recebermos essas informações, para utilizarmos essa
tecnologia de forma correta e obtermos um bom resultado no
produto final”.
O calor gerado pela soldagem pode reduzir as propriedades mecânicas das ligas
trabalháveis tratáveis termicamente, mas elas podem, contudo, ser retratadas após a
solda, recuperando suas características.
Na soldagem, a seleção do metal de adição deve levar em conta a soldabilidade
da liga, resistência mecânica, ductilidade da solda, temperatura de serviço, resistência à
corrosão, coloração e tratamento térmico. Ainda assim existem guias que já fazem o
cruzamento entre os metais bases para a correta escolha do metal de adição. (Abal,
2006)
6.2 – Processos
O desenvolvimento de métodos para a soldagem do alumínio e suas ligas abriu
um novo segmento de mercado em aplicações, como pontes, construções, transportes
(embarcações, trens e automóveis), etc. O alumínio e suas ligas podem ser soldados
satisfatoriamente com a escolha adequada da liga de adição, por meio da utilização de
técnicas apropriadas, visto que as linhas de solda são bastante resistentes para as suas
várias aplicações.
��������A escolha do processo de soldagem é determinada pela espessura do material, tipo
de cordão de solda, requisitos de qualidade, aparência e custo. A soldagem envolve a
fusão conjunta das bordas a serem unidas, freqüentemente pela adição de metal líquido
para preencher um canal com a forma de V. O cordão de solda é composto, parcial ou
totalmente, por um metal-base de ressolidificação com uma estrutura bruta de fusão.
44
Tradicionalmente, a solda de oxiacetileno utiliza um fluxo de sal líquido para
dissolver o óxido de alumínio e cobrir o metal líquido. A maioria dos métodos modernos
protege o alumínio líquido com um gás inerte (argônio ou hélio), sendo que os dois
processos mais conhecidos e utilizados são o MIG e o TIG, descritos a seguir:
6.2.1 – Processo TIG
O processo TIG é o mais aplicado na soldagem das ligas de alumínio e foi o
primeiro a ser desenvolvido com proteção de gás inerte adequado para soldar o
alumínio. Na soldagem TIG, o arco elétrico é estabelecido entre um eletrodo de
tungstênio não consumível e a peça, numa atmosfera de gás inerte. Neste processo, o
arco elétrico pode ser obtido por meio de corrente alternada (CA), corrente contínua
(CC) e eletrodo positivo ou corrente contínua e eletrodo negativo. (Abal, 2006)
6.2.2 – Processo MIG
A soldagem MIG é um processo em que o arco elétrico, obtido por meio de uma
corrente contínua, é estabelecido entre a peça e um arame de alumínio ou liga de
alumínio, que combina as funções de eletrodo e metal de adição, numa atmosfera de gás
inerte. No processo MIG o eletrodo é sempre o pólo positivo do arco elétrico.
Utilizando-se as versões automática e semi-automática é possível soldar o alumínio
desde espessuras finas, cerca de 1,0 mm, até espessuras sem limite.(Abal, 2006)
Tal como no processo TIG, o gás inerte protege a região do arco contra a
contaminação atmosférica durante a soldagem. Na soldagem MIG do alumínio,
normalmente, são utilizados os gases argônio, hélio ou uma mistura de argônio/hélio.
(Abal, 2006)
45
6.3 - Processos de Produção
6.3.1 – O processo Como já foi dito, a cadeira em estudo possui sua estrutura constituída com tubos
de alumínio. Estes tubos possuem seção transversal anelar com 48,0 mm de diâmetro
externo e 38,0 mm de diâmetro interno.
Estes tubos foram obtidos pelo processo de extrusão.
6.3.2 - Extrusão
É o processo metalúrgico que consiste na deformação plástica a quente do tarugo
de alumínio fazendo-o passar pela ação de um pistão, através do orifício de uma matriz
que apresenta o contorno da seção do produto que se quer obter. (Alcoa, 2007)
6.3.3 Tipos de processo
Extrusão a quente é o processo de forçar um tarugo aquecido a fluir através de
uma matriz aberta com a forma desejada. Este processo é usado para a fabricação de
produtos de metal semi-acabados de forma longa e reta com seção transversal constante,
tais como barras, seções sólidas e ocas, tubos, arames e tiras. Existem basicamente três
variações de extrusão, dependendo da técnica de lubrificação usada. (Gegel, H. 1999)
O processo de extrusão é executado de maneiras distintas que dependem da
temperatura e da ductilidade.
De acordo com Gegel, os tipos mais conhecidos do processos de extrusão são a
extrusão não lubrificada, a lubrificada e a hidrostática, que serão detalhadas a seguir:
(Gegel, H.1999)
No processo de extrusão não lubrificada, um punção de face plana é usado e o
material flui por cisalhamento interno e causa uma “zona morta de metal” que se forma
na frente do punção.
46
Na extrusão lubrificada , um lubrificante adequado é empregado entre o tarugo e
a matriz.
A terceira é mais recente técnica desenvolvida é a extrusão hidrostática, na qual
um filme fluido entre o punção e o tarugo exerce pressão neste. Esta técnica é usada
somente em aplicações não usuais para extrusão de ligas especiais, compósitos ou “clad
materials” (materiais recobertos ou soldados – exemplo: placas de alumínio em titânio),
em que uma lubrificação adequada não pode ser facilmente conseguida com
lubrificantes convencionais. Para todos os propósitos práticos a extrusão hidrostática
pode ser considerada como uma versão especial avançada do processo de extrusão
lubrificada. (Gegel, H. 1999)
A diferença significativa entre o processo de extrusão lubrificada e sem
lubrificação está resumida na Tabela 1.
Tabela 1 - Características significantes do processo de extrusão lubrificada e sem
lubrificação (Gegel, H. 1999)
Características Extrusão não lubrificada Extrusão lubrificada
Materiais Ligas de alumínio, cobre, magnésio e zinco Aços, ligas de titânio, níquel e cobre
Projeto/fabricação de matriz Relativamente simples, plano Entrada suave, mais complexa
Desgaste de matriz Não é excessivo Muito significante
Geometria do componente
Seções muito finas e intrincadas, tolerâncias fechadas
Formas não trincadas devido à complexidade da matriz e dificuldade de extrusão das ligas
Acabamento superficial Brilhante, muito bom Não muito liso
Pressão de extrusão Relativamente alta devido ao atrito e cisalhamento interno
Relativamente baixa devido ao baixo atrito
Velocidade de extrusão
Alta na extrusão de ligas macias de Al, baixa para ligas duras de Al, devido à alta geração interna de calor
Independente da liga
47
A extrusão a frio é semelhante ao processo de extrusão a quente e é a ductilidade
do material a ser trabalhado o principal parâmetro na escolha do tipo de processo.
(Gegel, H. 1999)
Ambos os métodos de extrusão, direto e indireto podem ser usados para extrudar
produtos tubulares. Para produzir uma seção oca, o metal deve fluir através de uma folga
formada pela matriz e um mandril. Há basicamente dois métodos para extrudar produtos
tubulares. (Gegel, H. 1999)
O primeito método usa um tarugo com um furo interno usinado ou produzido por
um punção ou prensa. Neste caso, o mandril é guiado para garantir a concentricidade.
Durante a extrusão, o mandril permanece estacionário (Figura 5) ou move-se com o
punção (Figura 6)
Figura 5 - Extrusão com um mandril flutuante (a) início da operação; (b) posição
final antes do corte das sobras. (Gegel, H. 1999)
48
Figura 6 - Extrusão com movimento independente do mandril: (a) início da
operação; (b) posição final antes do corte das sobras. (Gegel, H.1999)
Para extrusão de uma seção oca, matrizes especiais com múltiplos orifícios de
alimentação podem ser usadas se o material se soldas sob pressão. As matrizes de
múltiplos orifícios alimentadores, mostrados na Figura 7, possuem aberturas na
superfície da matriz, é soldado e forçado através da matriz final para formar o
componente. A porção tubular no produto extrudado é formada por um mandril fixado
no lado de baixo do segmento superior da matriz. Isto fornece um suporte fixo para o
mandril e um furo contínuo na extrusão. Seções do tipo H até N na figura 8
compreendem formas complexas típicas que podem ser fabricadas em alumínio com o
emprego das ferramentas de múltiplos orifícios de alimentação. (Gegel, H. 1999)
Altas pressões de extrusão são requeridas com matrizes de múltiplos orifícios de
alimentação, comparadas com as matrizes de face plana* com mandris, na extrusão da
mesma seção. O material deve ser cisalhado, a fim de fluir através de vários segmentos e
soldar-se perfeitamente antes de ser extrudado. Portanto, este processo é limitado a
materiais como o alumínio, que tem baixa resistência ao cisalhamento nas temperaturas
de extrusão. Ligas de cobre, por exemplo, não são geralmente extrudadas usando-se
matrizes de múltiplos orifícios alimentadores.(Gegel, H.1999)
49
Figura 7 - Matrizes com múltiplos orifícios alimentadores usados para extrusão
de alumínio: (a) matriz com múltiplos orifícios do tipo “port hole”; (b) matriz com
múltiplos orifícios do tipo estrela; e (c) do tipo ponte.(Gegel, H. 1999)
Tabela 2 - Classificação das seções de alumínio extrudado de acordo com o grau
de dificuldade para extrusão. (Gegel, H. 1999)
Seção categoria Seção Tipo
A Barras simples
B Barras com forma
C Seções-padrão
D Seções sólidas simples
E Seções semi-ocas
F Seções com transições abruptas e paredes finas
G Seções com detalhes simples e entradas estreitas
H Tubos
J Seções ocas simples
K Seções ocas dificeis, com duas ou mais cavidades
L Tubos com projeções externas
M Tubos com projeções internas
N Seções ocas, largas ou grandes
50
7 - Estrutura da cadeira
7.1. Ajustes
Figura 8 – Esboço do protótipo a ser construído
51
7.1.1 – Assento e Encosto
Para não haver limitações na altura, o assento terá um eixo de maior diâmetro
preso à um outro eixo, este de menor diâmetro, que dará a possibilidade de
movimentação da altura onde será colocada a perna lesionada.
Um pino será o responsável pela fixação do eixo do assento ao apoio da cadeira,
possibilitando uma regulagem para diversas alturas (conforme anexo D – Esboço da
cadeira), fato muito importante devido às lesões dos esportistas serem diferentes e
também pelo fato de possuírem diferentes medidas corporais.
Com a ajuda do 3º eixo localizado na região do encosto, que prenderá a
tubulação inferior à tubuluação superior, havendo possibilidade de movimentações no
ângulo da coluna, a cadeira possibilitará um apoio ou até mesmo impulso ao atleta no
momento do arremesso.
O ângulo referido no encosto poderá ultrapassar os 100º para não haver
travamento no momento do arremesso, e o retorno ocorrerá por parte do atleta, através
de um retorno mola.
É válido lembrar que o projeto da cadeira tem a intenção de facilitar a vida do
atleta, e baseado nisso foram destacados os ajustes necessários .
O conforto do atleta não foi um item dispensado, o assento e o encosto terão
revestimento de couro sintético, dando a possibilidade ao atleta de um apoio confortável.
7.1.2 – Fixações
Serão utilizados parafusos para a fixação da estrutura para que a cadeira seja
desmontável e facilite seu transporte. Esse foi um dos principais motivos da mesma ser
de alumínio, por este ser leve e contribuir para a fácil mobilidade.
52
Cintas de nylon serão responsáveis tanto pela fixação da estrutura da cadeira ao
chão e cinta de neoprene fará a fixação do corpo do atleta à cadeira.
7.1.3 – Tubos
O diâmetro das tubulações será de 38,1mm. Foi escolhido um diâmetro grande
com a intenção de garantir maior estabilidade da estrutura durante o lançamento.
7.2. Programa para computador utilizado para dimensionamento das
reações da estrutura
Para a análise de reações, esforços e deslocamentos da estrutura da cadeira foi
utilizado um programa de computador específico chamado Ftool.
O Ftool (Two-dimensional Frame Analysis Tool) é uma ferramenta simples que
agrega em uma única interface recursos para uma eficiente criação e manipulação de
modelos (pré-processamento), aliados a uma análise da estrutura rápida e transparente e
a uma visualização rápidos e efetivos ( pós-processamento )
O software demonstrou ser uma valiosa ferramenta para o ensino de engenharia,
sendo utilizado nos cursos de Análise Estrutural, Estruturas de Concreto Armado e
Estruturas de Aço dos cursos de Engenharia Civil de diversas universidades no Brasil e
no exterior.
O desenvolvido do software foi inicialmente através de um projeto de pesquisa
integrado, coordenado pelo professor Marcelo Gattass do Departamento de Informática
da PUC-Rio e diretor do Grupo de Tecnologia em Computação Gráfica (Tecgraf/PUC-
Rio) e com apoio do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e
Tecnológico). O idealizador e responsável pelo software é o professor Luiz Fernando
Martha do Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio.
53
Participaram no desenvolvimento do software os alunos de graduação Eduardo
Thadeu L. Corseuil, Vinícius Samu de Figueiredo e Adriane Cavalieri Barbosa, todos do
Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio, como bolsistas de iniciação científica
no período de março de 1991 a dezembro de 1992. O software, desenvolvido na
plataforma DOS, sofreu alguns aprimoramentos até abril de 1995.
Também colaborou para este software o então aluno de doutorado da PUC-Rio
Waldemar Celes Filho, que trabalhou no desenvolvimento da biblioteca de funções HED
(Half-Edge Data Structure), para representação interna dos dados, e no desenvolvimento
do software MTOOL, cuja interface gráfica e estrutura de dados foram tomadas como
ponto de partida deste software. O módulo de análise numérica do software recebeu a
colaboração do então aluno de doutorado da PUC-Rio Ivan Fábio M. Menezes.
Durante o período do final de 1997 ao início de 1998, o Ftool foi reescrito pelo
professor Luiz Fernando Martha utilizando o sistema de interface IUP e o sistema
gráfico CD, desenvolvidos pelo Tecgraf/PUC-Rio. Esta interface gráfica permite que o
software seja executado tanto no ambiente Windows quanto no ambiente Unix/X-
windows. Em fevereiro de 1998 foi lançada a versão 2.00 do Ftool. Deste então
sucessivas versões do Ftool foram lançadas, cada uma com pequenos melhoramentos,
até a última versão 2.11 de agosto de 2002.
Em agosto de 2000, a versão 2.08 foi liberada na plataforma Linux. Na versão
2.09 de janeiro de 2001 foram incorporados procedimentos específicos para o auxilio ao
ensino de análise estrutural, tais como considerações de barras inextensíveis ou
infinitamente rígidas e aplicação de momentos concentrados em extremidades de barras
para modelar cargas de hiperestáticos momentos fletores. Na versão 2.10 de novembro
de 2001 foram adicionados o traçado de linhas de influência e a consulta de resultados
por passos ao longo da barra. Na última versão 2.11 de agosto de 2002 foi melhorada a
definição das seções transversais de barras, sendo criados diversos tipos de seções
transversais especificadas por parâmetros e duas tabelas de perfis I. Também foram
criadas importação de propriedades e atributos de modelos do Ftool de outros arquivos,
54
opção para desenhar diagramas de momentos fletor do lado das fibras tracionadas ou
comprimidas da barra, opção para desenho de resultados transversalmente as barras e
opção para desenho de valores por passo ao longo da barra, dentre outra melhorias.
7.3. Análise das reações na estrutura da cadeira
Foi estabelecido um peso para o atleta de 150 Kg em repouso na cadeira, antes
do lançamento do peso, provoca esforços de compressão sobre a estrutura com valor
máximo de 0,375 kN. Durante o movimento de arremesso são adicionadas mais 2
esforços na estrutura, sendo que um deles é uma força vertical para baixo e deve ter
0,200 kN, que age em função da inércia da massa do corpo do atleta e outro um
momento fletor de 0,200 kN.m ocasionado por uma rotação que age do centro de
gravidade do peso em lançamento até o centro da barra de apoio da cadeira.
A figura a seguir mostra os esforços aplicados e as reações na cadeira.
Figura 9 - Visualização das reações na estrutura da cadeira
55
Através da Figura 9 é possível visualizar que pela solicitação de compressão, as barras 4, 5 e 6 evidenciam os maiores valores.
Pela figura 10, é possível observar que nas barras 4, 5 e 6 atuam forças de
compressão de maior módulo.
Figura 10 – Visualização das reações de compressão na estrutura da cadeira
A barra 6 apresenta maior compressão de estrutura, já a barra 5 apresenta valor de compressão próximo e comprimento um pouco maior. Na barra 4 se verifica o maior comprimento de todas e também se encontra comprimida.
Analisando a figura 11 a seguir, verifica-se que a maior solicitação por momento fletor acontece no ponto entre as barras 8 e 9. As barras 8 e 9 na verdade fazem parte de uma única barra, porém foi inserido um nó que dividisse a barra inteira em 2 partes para que o software Ftool interpretasse a existência de uma reação no ponto central da mesma.
56
Como é possível visualizar, o valor máximo de tensão encontrado na barra 9 foi de 0,169kN na barra 9 enquanto o valor máximo de tensão na barra 8 foi de 0,031kN.
Figura 11 – Visualização das reações de momento fletor na estrutura da cadeira
Não foi encontrada norma que limita o deslocamentos oriundos à deformação dos
pontos da estrutura.
Por meio do maior momento fletor na cadeira, é possível calcular a máxima
tensão de cisalhamento e o coeficiente de segurança da cadeira.
Para isto utilizaremos as seguintes fórmulas:
{ } yIyM
Máx ×=σ Equação 1
Onde:
57
mmy
mmIy
NmM
50,12109175,1
7,12844
=×=
=
Substituindo na Equação 1 temos:
{ } mmmm
NmmMáx 5,12
109175,1107,128
44
3
××
×=σ
{ }2
84mm
NMáx =σ ou { } MPaMáx 84=σ
Como a tensão de escoamento do aluminio é igual a 265 Mpa, é possível calcular
o coeficiente de segurança (s) através da Equação 2.
σσe
s = Equação 2
Onde:
MPa
Mpae
84265
==
σσ
Substituindo os valores na equação 2 temos:
MpaMPa
s84
265= 15,3=s
58
Figura 12 – Visualização das reações de deslocamento na estrutura da cadeira
Através da figura 12 é possível visualizar os maiores valores de deslocamento
conforme as figuras abaixo.
59
Figura 13 – Visualização do maior deslocamento vertical
Como é possível visualizar, o maior deslocamento vertical é de -1,010e-001mm
60
Figura 14 – Visualização do maior deslocamento horizontal
A figura 14 mostra que o maior deslocamento horizontal da cadeira é igual a
-8,868e-003mm.
61
8 - Análise de Custos
Para a análise de custos foram levados em conta a qualidade, quantidade e o
preço do material adquirido para construção:
Para isso, separamos cada etapa para melhor distribuir os custos em sua
respectiva operação.
8.1. Material
O material escolhido foi o alumínio de 38,1 mm Sch 80, ou seja com
diâmetro externo de 48,1 mm e espessura de 5mm. Para a construção utilizamos:
Chapa alumínio 4,76 mm – 600 mm x 600 mm R$ 180,00
Tubo em alumínio 38,1 mm Sch80 R$ 320,00
Tarugo em alumínio 50,8 mm x 100 mm R$ 187,65
Chapa alumínio 4,76mm - 2000 mm x 1000 mm R$ 350,56
Sub Total R$ 1038,21
8.2. Estofamento
Através de cotações com tapeceiros, o menor preço encontrado para
execução da operação de cobrir os assentos em couro está descrita a seguir:
Estofamento em couro no assento e R$ 160,00
na região inferior de apoio a perna
Sub Total R$ 160,00
8.3. Outros gastos
Os gastos não descritos anteriormente e considerados para fabricação da
cadeira estão descritos a seguir:
62
Parafusos e porcas R$ 30,00
Cinta de neoprene para fixação do corpo R$ 30,00
Cinta em nylon para fixação no chão R$ 60,00
Sub Total R$ 120,00
Resumidamente os gastos podem ser descritos na seguinte forma:
• Material R$ 1038,21
• Estofamento R$ 160,00
• Outros gastos R$ 120,00
Total Geral R$ 1318,21
63
Observações
Para o tema abordado nesta monografia foram encontradas dificuldades para a
reunião de informações. Não foram encontrados estudos específicos sobre o portador de
deficiência física participante de Paraolimpíada nas modalidades de arremesso de peso,
vara ou disco.
Os textos encontrados tratam apenas da deficiência, das Paraolimpíadas, dos
deficientes no esporte, do grau de deficiência ou até mesmo da inclusão do deficiente na
sociedade como um todo.
A fonte mais abundante é a rede mundial de computadores, a Internet, porém a
inclusão do portador de deficiência acaba sendo sempre redundante, abordando temas
que não apresentam nenhum tipo de novidade, afinal todos sabem, por exemplo, da
necessidade de construção de edifícios acessíveis aos deficientes, da igualdade de
direitos que os mesmos possuem, entre outras coisas.
Na aquisição de material a maior dificuldade foi manter contato com algum
fabricante, pois a quantidade à adquirir e o corte específico nas dimensões da cadeira
que precisávamos, seria pequena para qualquer fabricante. Isso nos tomou tempo para
aquisição, pois normalmente o alumínio é adquirido em grandes quantidades e sem
cortes específicos, na verdade, o mesmo é comercializado em tarugos de grandes
dimensões.
Dificuldade previamente discutida e encontrada durante a construção, foi quanto
ao conhecimento técnico específico para realizar diversas operações, dentre elas tornear,
furar, lixar e entre outras, pois somente um ou outro menbro do grupo detinha
experiência específica em alguma determinada atividade, e muitas vezes amador.
64
Conclusões
A intenção do trabalho foi desenvolver um estudo de qualidade e clareza, com a
intenção de passar ao leitor uma idéia geral sobre o portador de deficiência física que
pratica uma atividade esportiva.
Foi visto que a importância do trabalho em grupo também é algo fundamental,
afinal em um trabalho de tal porte, desde a idéia inicial, dos primeiros passos até a
conclusão do conteúdo, a diversidade de opiniões, sugestões e controvérsias foram muito
grandes, porém foram superadas tais dificuldades e foi possível encontrar um consenso
que atingisse os principais propósitos e objetivos iniciais para que todos aprovassem o
resultado final.
Com o projeto fisicamente construído, a intenção previamente proposta fica cada
vez mais clara diante dos próprios olhos, e a utilização do público alvo, juntamente com
seus comentários e sugestões, fica fácil verificar que o objetivo foi atingido.
Fica eminente a necessidade que existe diante de um projeto, da confecção de um
propótipo para realizar ajustes e melhorias para o produto final, e com isso verificou-se
também que numa fase inicial de um projeto o custo inicial se torna muito maior do que
o custo que será realizado durante o processo em série. Diante disso, verificamos que o
custo estimado neste trabalho trata-se do custo do protótipo para este projeto.
Diversas melhorias ainda podem ser realizadas, diante do design e acabamento
inicialmente propostos.
Para finalizar, é importante mencionar que os objetivos inicialmente traçados
foram alcançados, pois hoje é possível de se enxergar melhorias que podem ser
implementadas com o intuito de facilitar o desempenho de atletas.
65
Ficha de desempenho do atleta
Tabela 3 - Dados Estatísticos do Produto
Atl. A Atl. B Atl. C Atl. D Média
Conforto 3 5 5 4 4,25
Ergonomia 3 4 5 4 4,0
Particidade na montagem
2 5 5 5 4,25
Transporte 4 5 5 5 4,75
Design 4 5 5 5 4,75
Desempenho
A avaliação do produto pôde se dar entre 0 e 5, sendo:
0 – 1 = ruim
1 – 2 = regular
3 – 4 = Bom
5 = Excelente
Comentários poderão ser acrescentados.
Segue exemplo da avaliação sujerida ao atleta:
Nomes dos atletas avaliadores:
Edson Ferreira Abade
Maria Adriana Andrade Paiva
Robson Dee
Maria Gilda dos Santos
66
Gráfico 1 – Médias das avaliações feitas pelos atletas
Avaliação de Desempenho e Melhorias da Cadeira de Arremesso
Favor avaliar de acordo com suas expectativas e desempenho durante o treino.
Para a avaliação serão considerados os parâmetro descritos de 0 à 5, sendo:
0 – 1 = ruim
1 – 2 = regular
3 – 4 = Bom
5 = Excelente
123
4
5 4.25 4 4.254.75 4.75
67
Tabela 4 – Questionário ao Atleta
0 1 2 3 4 5
A cadeira é Confortável?
A posição e postura proposta é ideal?
Foi fácil a montagem e desmontagem da cadeira?
A cadeira é de fácil remoção? Leve para carregar?
O modelo da cadeira é inovador?
O seu desempenho foi melhorado utilizando a cadeira?
Identificação do Atleta: _____________________________________________
Modalidade Praticada: ______________________________________________
Sujestões:_________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
68
Referências Bibliográficas
ABDO, Nazir Abrão. Estruturas de Alumínio. São Paulo. Editora Pini, 1983. 95 p.
CETLIN, Paulo. HELMAN, Horacio. Fundamentos da Conformação: Mecânica dos
Metais. Artibler Editora Ltda, 2005. 260 p.
DUL, Jan. WEERDMEESTER, B. Ergonomia Prática. São Paulo. Editora Edgard
Blucher Ltda, 2000. 144 p.
FILHO, João Gomes. Ergonomia do Objeto: Sistema técnico de leitura ergonômica.
São Paulo. Escrituras Editora e Distribuidora de Livros, 2003. 255 p.
GEGEL, Harold. Conformação de Metais: Fundamentos e Aplicações. São Carlos.
EESC – USP – São Carlos, 1999. 349 p.
LAVILLE, Antoine. Ergonomia. São Paulo. Editora Pedagógica e Universitária Ltda,
1977. 99 p.
LIDA, Itiro. Ergonomia – Projeto e Produção. São Paulo. Editora Edgard Blucher,
1990. 465 p.
ROSADAS, Sidney Carvalho. Atividade Física Adaptada e Jogos Esportivos para o
Deficiente. Rio de Janeiro. Livraria Atheneu, 1989. 297 p.
ROSADAS, Sidney Carvalho. Educação Física Especial para Deficientes. Rio de
Janeiro. Livraria Atheneu Editora, 1991. 214 p.
69
SCHULTE, Hermann. YAGUI, Tioeturo. Estruturas Metálicas. São Carlos.
Universidade de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos, 1964. 313 p.
WEINECK, J. Anatomia Aplicada ao Esporte. São Paulo. Editora Manole Ltda, 1990.
210 p.
FROSSARD, L. apud Estudo australiano. Publicação Eletrônica . Mensagem recebida
por [email protected] em 20 out. 2006
Visita ao sítio www.abal.org.br/aluminio/processos_soldagem.asp
Visita ao sítio http://www.abal.org.br/aluauto/ed06/mundoautomotivo1.asp
Visita ao sítio www.tecgraf.puc-rio.br/ftool
Visita ao sítio: http://www.alcoa.com/brazil/pt/alcoa_brazil/glossary.asp
Visita ao sítio: http://www.cpb.org.br/resources/16145.pdf
Bibliografia (consultadas mas não utilizadas)
Visita ao sítio www.incometal.com.br/materias/sobrealu.htm
Visita ao sítio www.arcoweb.com.br/tecnologiaI/tecnologia57.asp
70
Anexo A
Classes do Atletismo (IPC- International Paralympic Committee)
(Comitê Para-Olímpico Brasileiro, 2006)
Este anexo apresenta as classes funcionais utilizadas no atletismo segundo o IPC
(International Paralympic Committee): http://www.cpb.org.br/resources/16145.pdf
Deficientes visuais
11 – Cego com ou sem percepção luminosa – Desde a ausência total de
percepção de luz em ambos os olhos, até a percepção luminosa sem a capacidade de
reconhecimento de forma de uma mão, a qualquer distância.
12 – Baixa Visão - Desde a capacidade de reconhecer a forma de uma mão, até a
acuidade de 2/60 e ou um campo visual inferior a 5º.
13 – Baixa visão - Desde uma acuidade visual superior a 2/60 até uma acuidade
visual 6/60 e ou um campo visual superior a 5º e inferior a 20º.
Deficientes físicos
Classe 30 PC’s (Paralisados Cerebrais)
1) Na cadeira
31 – Quadriplegia. Utiliza a musculatura de ombros para correr em cadeiras.
Corre geralmente de costas, por ter funcionais apenas os flexores de cotovelos.
71
32 – Quadriplegia discreta. Não utiliza força dos membros inferiores e tem
dificuldade de controle de tronco.
33 – Diplegia com força discreta dos membros inferiores. Apresenta melhor
coordenação e equilibro sentado.
34 – Utiliza a cadeira para correr e arremessar. Tem força de pernas funcionais e
equilíbrio no tronco.
2) De pé
35 – Pode apresentar espasticidade em até 4 membros. Sem dificuldade de
coordenação e equilíbrio.
36 – Diplegia mais acentuada com espasticidade mínima nos membros inferiores.
37 – Possui diplegia, cláustica ao correr ou arremessar.
38 – Necessita de laudo médico para comprovar a deficiência – PC (paralisado
cerebral). Geralmente não apresenta monoplegia ou diplegia discreta.
Classe 40 – Amputados e anões
41 – Anões
42 – Apresentam amputação acima do joelho
43 – Apresentam amputação dupla acima do joelho
44 – Apresentam amputação abaixo do joelho
45 – Dupla amputação de membros superiores
46 – Amputação simples de membros superiores
72
Classe 50 – Cadeirantes
Provas de pista (T)
T51 – Tetraplégicos
T52 – Tetra com braços funcionais
T53 – Coxas normais sem tronco ativo
T54 – Apresentam controle do tronco
Provas de campo (F)
F51 – Sem função do braço contrário ao do lançamento; não apresenta equilíbrio
sentado; ombros fracos; apresenta flexão de cotovelo e extensão do punho.
F52 – Apresenta função normal de membros superiores. Pode apresentar
disfunção nas mãos.
F53 – Pegada normal com o braço de lançamento; função normal de braços e
mãos; não apresenta tronco funcional.
F54 – Não apresenta equilíbrio sentado e com pouca ou nenhuma funcionalidade
de tronco.
F55 – Apresenta movimentos normais no tronco, equilíbrio sentando, sem flexão
de coxas.
F56 – Bom equilíbrio de movimentação de tronco. Função normal de coxas.
F57 – Semelhante ao 56 apresentado abdução de coxas e pressão dos pés sobre
um apoio.
F58 – Deficiência mínima.
73
Anexo B
QUADRO REFERENTE ÀS CLASSES FUNCIONAIS
(Comitê Para-Olímpico Brasileiro, 2006)
Segundo Comitê Olímpico Brasileiro, 1999, o quadro abaixo refere-se às classes
funcionais: http://www.cpb.org.br/resources/16145.pdf
EM PÉ T42; T43; T44; T45; T46 PISTA
CADEIRA DE RODAS T50; T51; T52; T53
EM PÉ F41; F42; F43; F44; F45; F46 ATLETAS
AMPUTADOS CAMPO CADEIRANTE F51; F52; F53; F54; F55; F56;
F57; F58
EM PÉ T35; T36; T37; T38 PISTA
CADEIRA DE RODAS T31; T32; T33; T34
EM PÉ F35; F36; F37; F38
PARALIZADO
CEREBRAL CAMPO
CADEIRA DE RODAS F31; F32; F33; F34
EM PÉ T42; T43; T44; T45; T46 PISTA
CADEIRA DE RODAS T51; T52; T53; T54
EM PÉ ______________ LESÃO
MEDULAR CAMPO CADEIRA DE RODAS F51; F52; F53; F54; F55; F56;
F57; F58
74
Anexo C
FOTOS ILUSTRATIVAS DE CADEIRA JÁ EXISTENTE QUE SERVIU DE BASE
PARA A CONSTRUÇÃO DO PROJETO (Centro de treinamento do Guarujá, 2006)
Figura 15 - Cadeira utilizada no Centro de Treinamento localizado no Guarujá
(foto tirada no Centro de Treinamento do Guarujá)
Figura 16 – Detalhe do apoio para o pé do atleta
(foto tirada no Centro de Treinamento do Guarujá)
75
Anexo D
CADEIRA FINAL
Figura 17 – Foto da cadeira construída