Projeto mecânico de uma cadeira higiênica para pessoas obesas

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Data

2023-01-19

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O uso de aparatos hospitalares no ambiente de trabalho pode ser visto, entre outras funções, como um facilitador do processo de transporte de pacientes, minimizando a ocorrência das lesões no sistema musculoesquelético - uma das maiores preocupações dos especialistas, por serem uma das mais importantes causas de morbidade. O presente trabalho tem por objetivo realizar o projeto mecânico de uma cadeira higiênica para pessoas obesas, respeitando as dimensões mínimas impostas pela norma ABNT NBR 9050/2004 - “Acessibilidade a Edificações, mobiliários, espaços e equipamentos urbanos”, suportando uma carga de até duzentos e cinquenta quilogramas. Após o estabelecimento do projeto mecânico, apresenta-se a modelagem 3D do equipamento e o desenho computacional no software Autodesk Inventor e realiza-se o estudo das tensões por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF). No fim é obtido o projeto estrutural de uma cadeira higiênica obedecendo as normas ABNT, com tubo estrutural de 25,4mm diâmetro externo e 19,05mm diâmetro interno, atingindo uma tensão máxima aproximada de 88 MPa – obtendo um CS maior que 3, e um deslocamento máximo de 4mm – o valor esperado era próximo de zero, portanto, realizou uma nova versão com reforço de barras, atingindo o deslocamento máximo de 0,6mm, satisfazendo os requisitos do projeto.
The use of hospital devices in the work environment can be faced, among other functions, as a tool to facilitate the process of patients transportation, minimizing the occurrence of injuries in the musculoskeletal system - one of the biggest concerns of the specialists, once they are one of the most important causes of morbidity. The present work has for objective to accomplish the mechanical project of a hygienic chair for obese people, respecting the minimum dimensions imposed by the norm ABNT NBR 9050/2004 - "Accessibility to buildings, furniture, spaces and urban equipment", supporting a load of up to two hundred and fifty kilograms. After the establishment of the mechanical project, the 3D modeling of the equipment and the computational design in Autodesk Inventor software are presented and it is performed a comparison between the analytical calculations with those obtained through the Finite Element Method (FEM). At the end, the structural project of a hygienic chair obeying ABNT standards is obtained, with a structural tube of 25.4mm external diameter and 19.05mm internal diameter, reaching a maximum stress of approximately 88 MPa - obtaining a safety coefficient greater than 3, and a maximum displacement of 4mm - the expected value was close to zero, so a new version was made with bar reinforcement, reaching the maximum displacement of 0.6mm, satisfying the project requirements.

Descrição

Palavras-chave

Projeto Mecânico da Cadeira Higiênica, Obeso, Método dos Elementos Finitos (MEF), Lesões no Sistema Musculoesquelético, Análise de tensões, Mechanical design of a Hygienic chair. Obese, Finite Element Method (FEM), Musculoskeletal System Injuries, Tension analysis, Cadeira - Projetos, Análise de elementos finitos, Sistema musculoesquelético

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