GERALDO CESAR ROSÁRIO DE OLIVEIRA Dimensionamento de um elevador assistivo, com sistema de fuso, para usuários de cadeira de rodas. Guaratinguetá - SP 2017 Geraldo Cesar Rosário de Oliveira Título: Dimensionamento de um elevador assistivo, com sistema de fuso, para usuários de cadeira de rodas. Trabalho de Graduação apresentado ao Conselho de Curso de Graduação em Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para obtenção do diploma de Graduação em Engenharia Mecânica. Orientador: Prof. Dr. Víctor Orlando Gamarra Rosado Guaratinguetá - SP AGRADECIMENTOS Aos meus pais e minha irmã que apesar das dificuldades enfrentadas, sempre incentivaram meus estudos. ao meu orientador, Prof. Dr. Víctor Orlando Gamarra Rosado, que jamais deixou de me incentivar. Sem a sua orientação, dedicação e auxílio, o estudo aqui apresentado seria praticamente impossível. aos funcionários da Faculdade de Engenharia do Campos de Guaratinguetá pela dedicação e alegria no atendimento. às funcionárias da Biblioteca do Campus de Guaratinguetá pela dedicação, presteza e principalmente pela vontade de ajudar. RESUMO Tecnologia assistiva é um termo que descreve a criação de recursos tecnológicos para ajudar no desempenho funcional ou ampliar a acessibilidade e habilidades de pessoas com mobilidade reduzida, tal como: cadeirantes, usuários de muleta, idosos e/ou pessoas com deficiência (PcD). Esta tecnologia é de grande importância para a integração desses indivíduos com a sociedade e consequentemente melhorias em sua qualidade de vida. O objetivo deste trabalho consiste no dimensionamento de um elevador assistivo de uso pessoal, seguindo as normas atualizadas de acessibilidade da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT NBR ISO 9386-1 e ABNT NBR 9050, com custo acessível no mercado para pessoas usuárias de cadeira de rodas. O elevador proposto e dimensionado será operado por um motor elétrico com sistema de fuso e castanha, poderá atingir a altura máxima de quatro metros (4 m) e ser utilizado por um usuário de cadeira de rodas junto com um acompanhante, levando em consideração as normas técnicas. E finalmente, se realiza uma breve analise estrutural com ferramentas computacionais de elementos finitos (EF) junto à base da cabina e os esforços atuantes. PALAVRAS-CHAVE: Elevador assistivo. Usuário de cadeira de rodas. PcD. Tecnologia assistiva. ABSTRACT Assistive technology is a term that describes the creation of technological resources to aid in functional performance or to increase the accessibility and skills of people with reduced mobility, such as: wheelchairs, crutch users, seniors and or people with disabilities. This technology is of great importance for the integration of these individuals with society and consequently improvements in their quality of life. The objective of this work is the design of an assistive elevator for personal use, following the updated standards of accessibility of the Brazilian Association of Technical Standards ABNT NBR ISO 9386-1 and ABNT NBR 9050, with affordable cost in the market for people who use wheelchairs. The proposed and dimensioned lift will be operated by an electric motor with a spindle and chestnut system, it can reach the maximum height of four meters (4 m) and be used by a wheelchair user together with a companion, taking into account the rules techniques. Finally, a brief structural analysis with finite element computational tools (FE) is carried out near the base of the car and the actuating forces. KEYWORDS: Assistive lift. Wheelchair user. PwD. Assistive technology.. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Elevador Hidráulico................................................................................................15 Figura 2 – Casa de Máquinas...................................................................................................16 Figura 3 – Máquina de tração sem redutor..............................................................................17 Figura 4 – Máquina de tração com redutor.............................................................................18 Figura 5 – Sistema de elevação com tambor...........................................................................19 Figura 6 – Perspectiva da base do elevador movimentado pelo fuso......................................21 Figura 7 – Desenho de duas propostas utilizando fusos..........................................................27 Figura 8 – Dimensões cotadas junto ao acoplamento tipo MADEFLEX GR ........................34 Figura 9 – Desenho em corte do Rolamento axial de esferas..................................................35 Figura 10 – Desenho da montagem do Rolamento axial de esferas........................................36 Figura 11 – Esquema simplificado dos esforços atuantes no fuso..........................................37 Figura 12 – Simulação e deflexão na base da cabina..............................................................40 Figura 13 – Base da cabina modificada durante simulação.....................................................41 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Dimensões mínimas da plataforma........................................................................23 Tabela 2 – Fusos disponíveis e suas características.................................................................24 Tabela 3 – Dimensões normalmente não variáveis dos fusos..................................................25 Tabela 4 – Diâmetro "TR", Comprimento "L", e Peso dos fusos.............................................26 Tabela 5 – Características do motor selecionado.....................................................................30 Tabela 6 – Fator de serviço Fs em função do tipo de máquina acionadora e acionada...........31 Tabela 7 – Fator de serviço Ft em função do número de horas que a máquina trabalha por dia.............................................................................................................................................32 Tabela 8 – Fator de serviço Fp em função do número de partidas por hora............................32 Tabela 9 – Fator Seleção de Acoplamentos tipo MADEFLEX GR........................................33 Tabela 10 – Dimensões dos Acoplamentos tipo MADEFLEX GR........................................33 Tabela 11 – Coeficientes de Vida fh e de Velocidade fn.........................................................35 Tabela 12 – Medidas de referência do Rolamento axial de esferas.........................................35 Tabela 13 – Propriedades do material, Aço 1020....................................................................39 Tabela 14 – Deslocamento na cabina durante simulação.........................................................41 Tabela 15 – Propriedades da base e material utilizado ...........................................................41 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ADA – American with Disabilities Act. CAD – Computer Aidded Design EF – Elementos Finitos PcD – Pessoas com deficiência IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística MR – Módulo de Referência TA – Tecnologia Assistiva SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO...................................................................................................10 1.1 OBJETIVO............................................................................................................12 1.2 METODOLOGIA.................................................................................................12 1.3 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO...... .............................................................13 2 ELEVADORES DISPONÍVEIS NO MERCADO NACIONAL.....................15 2.1 ELEVADORES HIDRÁULICOS.........................................................................15 2.2 ELEVADORES QUE UTILIZAM CABO DE AÇO...........................................17 2.2.1 Máquinas sem redutores......................................................................................17 2.2.2 Máquinas com redutores......................................................................................18 2.2.3 Máquinas de tração direta com tambor.............................................................18 2.2.4 Principio de funcionamento.................................................................................19 2.3 ELEVADOR ACIONADO POR FUSO...............................................................20 3 PROJETO DO ELEVADOR ASSISTIVO........................................................22 3.1 PARÂMETROS DO PROJETO.............................................................................22 3.2 DIMENSIONAMENTO DO FUSO.......................................................................24 3.3 DIMENSIONAMENTO DO MOTOR...................................................................28 3.4 DIMENSIONAMENTO DO ACOPLAMENTO...................................................31 3.5 DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO........................................................34 4 RESULTADOS DA ANÁLISE ESTRUTURAL...............................................37 4.1 TENSÕES ATUANTES NO FUSO.......................................................................37 4.2 DEFLEXÃO NA CABINA....................................................................................39 5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS..............43 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................45 ANEXO A – Custo dos componentes e equipamentos............................................47 ANEXO B – Desenhos técnicos do elevador assistivo ..........................................48 10 1 INTRODUÇÃO Razões socioeconômicas e sociais definiram em todas as partes do mundo a preocupação com a política de acessibilidade. O assunto é bem desenvolvido nos países europeus, alguns países asiáticos e americanos, como por exemplo: Estados Unidos e Canadá, com maior destaque. O número de pessoas com deficiência (PcD) tem crescido em todo mundo e no Brasil este índice é alarmante. O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) aponta os acidentes da construção civil e das estradas como os maiores fatores para essa estatística. De acordo com os dados do censo do IBGE, em 2010, observa se que 23,9% da população brasileira (45,6 milhões) declararam que possuem pelo menos um tipo de deficiência e a maioria dessas pessoas aproximadamente 38,5 milhões moram em áreas urbanas. Existem leis municipais, estaduais e federais que regulam e determinam padrões de acessibilidade nas cidades e no interior das edificações, entre as quais o Artigo 4 da Legislação brasileira sobre pessoas portadoras de deficiência que determina: Os Estados-Partes se comprometem a assegurar e promover o pleno exercício de todos os direitos humanos e liberdades fundamentais por todas as pessoas com deficiência, sem qualquer tipo de discriminação por causa de sua deficiência. Para tanto, os Estados-Partes se comprometem a realizar ou promover a pesquisa e o desenvolvimento de produtos, serviços, equipamentos e instalações com desenho universal, que exijam o mínimo possível de adaptação e cujo custo seja o mínimo possível, destinados a atender às necessidades específicas de pessoas com deficiência, a promover sua disponibilidade e seu uso e a promover o desenho universal quando da elaboração de normas e diretrizes; (BRASIL, 2013) Entretanto, as limitações de locomoção impostas às pessoas com algum tipo de restrição, à capacidade de mobilidade ou pessoas com dificuldade de locomoção (PDL) ainda é algo impactante na realidade brasileira. Poucos são os locais projetados ou adaptados visando facilitar o acesso das pessoas com deficiência (PcD). Segundo Cohen e Duarte (1995) as barreiras ocasionadas pela dificuldade de acesso no espaço urbano, privam as PcD de seu direito de ir e vir, da interação com a sociedade, o que gera gerando desigualdade e exclusão dos mesmos. Muitas das limitações e incapacidade das pessoas com deficiência de locomoção não se devem a uma falta de habilidade de se adequarem ao ambiente, mas a uma deficiência do espaço construído de abrigar diversidades. Neste caso a deficiência em si não é o fator da imobilidade e sim a falta de adequação do meio (COHEN; DUARTE, 2005) 11 Logo é imprescindível intermediar por meio de recursos, serviços ou ferramentas, e obter soluções e/ou infraestruturas na busca da integração dos indivíduos à sociedade, estes recursos são denominados tecnologia assistiva(TA): O termo Assistive Technology, traduzido no Brasil como Tecnologia Assistiva, foi criado oficialmente em 1988 como importante elemento jurídico dentro da legislação norte-americana, conhecida como Public Law 100-407, que compõe, com outras leis, o ADA – American with Disabilities Act. Este conjunto de leis regula os direitos dos cidadãos com deficiência nos EUA, além de prover a base legal dos fundos públicos para compra dos recursos que estes necessitam. Houve a necessidade de regulamentação legal deste tipo de tecnologia, a TA, e, a partir desta definição e do suporte legal, a população norte-americana, de pessoas com deficiência, passa a ter garantido pelo seu governo o benefício de serviços especializados e o acesso a todo o arsenal de recursos que necessitam e que venham favorecer uma vida mais independente, produtiva e incluída no contexto social geral. (BERSCH, 2005) Entre os obstáculos encontrados com maior frequência estão as construções ou prédios com dois ou mais andares ou níveis, que utilizam escadas que em um determinado momento em função da perda de mobilidade da pessoa ocorre a imposição da limitação de deslocamento. Perante esta situação a ferramenta indicada para inclusão é o elevador assistivo. No mercado nacional se encontram plataformas de elevação, porém a grande maioria das PcD usuários de cadeiras de rodas não pode adquirir este produto devido ao elevado custo de aquisição e manutenção, já que este é um produto importado (CONCORD Elevator, 2001; GARAVENTA, 2001). A necessidade de garantir às PcD, usuários de cadeiras de rodas, acessibilidade a escadas em residências e prédios que não dispõem de elevadores, constitui um desafio a ser solucionado pela Engenharia. Neste sentido existe um esboço preliminar de uma plataforma dobrável de acessibilidade, acionada por motor elétrico e que se locomove sobre trilhos ao longo de uma escada (GAMARRA ROSADO, 2004; e GAMARRA ROSADO e GUIMARÃES FILHO, 2007). O elevador assistivo que se desenvolve neste estudo se caracteriza por ter uso exclusivo para acessibilidade. E segundo as Normas Técnicas ABNT NBR 9050 e principalmente a norma ABNT NBR ISO 9386-1 o desenvolvimento deste projeto deve especificar a periodicidade de uso do elevador pelo usuário de cadeira de rodas.Assim, este elevador não será utilizado para atender o transito normal de pessoas do recinto e, portanto, os parâmetros do trafego não devem ser utilizados no dimensionamento (MONTELE, 2017).Além disso, este desenvolvimento se caracteriza por exigir a menor área para sua instalação e, portanto, 12 viabilidade em adaptações em imóveis, ocasionando menor custo de inserção. Acompanhado do caráter social, acessibilidade, confiabilidade e segurança dos usuários de cadeira de rodas, o desenvolvimento deste elevador assistivo proporcionará uma grande oportunidade de utilizar os conhecimentos adquiridos no curso de engenharia. 1.1 OBJETIVO O principal objetivo deste desenvolvimento consiste no dimensionamento de um elevador assistivo de uso pessoal (ABNT NBR ISO 9386-1) para pessoas usuárias de cadeira de rodas, e que seja de fácil aquisição por parte da população de baixa renda. O elevador assistivo proposto será basicamente operado por um motor elétrico o qual utiliza um sistema de fuso e castanha. Além de especificar todos os componentes mecânicos do elevador assistivos, segundo normas técnicas, será realizada uma análise estrutural da base da cabina usando software de Elementos Finitos (EF). A altura máxima a ser considerada são quatro metros (4m) e somente ser utilizado por um usuário de cadeira de rodas junto de um acompanhante. 1.2 METODOLOGIA No início deste trabalho, realiza-se uma ampla pesquisa bibliográfica com o objetivo de levantar dados técnicos, e de custos de mercado, referente a este tipo de equipamento. E a seguir, obter as possíveis soluções e concepções de forma a desenvolver um equipamento de elevação assistivo e de acessibilidade para usuários de cadeira de rodas junto com um acompanhante, e ser dimensionada segundo as normas técnicas ABNT NBR 9050 e ABNT NBR ISO 9386-1. Para efeitos dos cálculos estruturais e o projeto mecânico propriamente dito, utilizam-se conhecimentos principalmente das disciplinas, Resistência dos Materiais, Elementos de máquinas, Desenho técnico e Projeto mecânico, catálogos dos fabricantes, bem como os softwares CAD (Computer Aidded Design) e Inventor para a confecção dos desenhos e detalhes técnicos do conjunto. Também, foi possível o dimensionamento e especificação dos componentes, sejam o acoplamento e rolamentos, o fuso e a motorização do elevador assistivo. 13 1.3 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO No Capítulo 1, apresenta-se uma breve introdução relacionada com as limitações das PcD, a questão social, as dificuldades de locomoção devido às diferentes barreiras no dia-a- dia e a definição de Tecnologia assistiva (TA). Também, apresentam-se os objetivos e a metodologia a ser usada neste estudo, e desenvolvimento deste equipamento, e destaca-se a importância, e as justificativas para o desenvolvimento deste trabalho. No Capítulo 2, se apresentam os diferentes elevadores utilizados e disponíveis no mercado nacional, se descrevem suas características de funcionamento, se apresentam as vantagens e desvantagens com relação ao objetivo traçado neste estudo, que são, acessibilidade e uso especifico para usuários de cadeira de rodas. No Capítulo 3, se apresentam os parâmetros e restrições do projeto do elevador assistivo, assim como, o dimensionamento e especificação dos componentes, conforme a seguir, • Adotam-se inicialmente neste estudo, dados relacionados com a velocidade da cabina, área máxima da base e a carga mínima do elevador segundo as normas técnicas ABNT NBR ISO 9386-1 e ABNT NBR 9050; • Segundo o catalogo do fabricante, se seleciona e especifica o fuso a ser utilizado. Adota-se, segundo as normas técnicas um fuso com rosca trapezoidal por causa da característica de auto travamento, e que melhor se adéqua neste equipamento. • Para o dimensionamento e especificação do motor elétrico também se utiliza catálogos do fabricante, assim como, dados de entrada determinados pelas características obtidas do fuso selecionado para obter a potência e especificação do atuador. • E finalmente, os cálculos, especificação e seleção do tipo de acoplamento utilizado para unir o motor ao fuso, o qual vai reduzir vibrações e impactos no sistema, assim como, evitar possíveis desalinhamentos na junção. E cálculos relacionados com a carga atuante para a seleção e especificação dos rolamentos axiais. O Capítulo 4 trata da análise dos esforços atuando no fuso e estudo da deflexão na cabina do elevador, gerado pelo peso da cabina e a torção gerada pelo motor. Com uma 14 ferramenta computacional a qual utiliza elementos finitos se realiza um estudo junto à cabina, o que leva a uma distribuição ótima das vigas da base reduzindo a deflexão. E no Capítulo 5, apresentam-se as conclusões e possíveis outras soluções e propostas de trabalho com a finalidade de obter melhoras neste equipamento. 15 2 ELEVADORES DISPONÍVEIS NO MERCADO NACIONAL Após levantamento bibliográfico tem se encontrado uma variedade de elevadores com diversos sistemas de operação. Os elevadores podem ser adaptados ao uso assistivo, entretanto, o mais comum é o modelo hidráulico e de fuso, o qual é utilizado em residências. O modelo tracionado por cabo de aço é amplamente utilizado para fins comerciais, sua instalação fica limitada devido à complexidade da instalação e a necessidade de espaço para casa de maquinas. 2.1 ELEVADORES HIDRÁULICOS O elevador hidráulico, conforme a Fig. 1, é aquele acionado por um motor elétrico o qual aciona uma bomba hidráulica, aumentando a pressão do óleo o qual sai do reservatório através de mangueiras que suportam alta pressão, até um cilindro que é expandido e assim movimentando a cabina. Figura 1. Elevador Hidráulico. Fonte: EHLS, 2004. 16 Entre as vantagens do modelo hidráulico estão, a localização da unidade hidráulica, pois pode ser conectada por mangueiras e ficar distante da cabina do elevador propriamente dito, ao contrário dos outros modelos que necessitam de uma casa de máquinas acima do local de instalação, conforme a Fig. 2. Isto, faz com que possa ser instalado em lugares não acessíveis para os outros modelos, ele é o mais utilizado em pequenos cursos e com maiores opções no mercado. Figura 2. Casa de Máquinas Fonte: EHLS, 2004. Entre as desvantagens tem-se, o maior consumo de energia em relação aos outros modelos por causa das perdas de carga nas mangueiras e perdas mecânicas que ocorrem na bomba, a qual necessita de uma grande quantidade de óleo para o funcionamento. Por exemplo, uma unidade hidráulica de pequeno porte utiliza 42 litros de óleo sem considerar o volume necessário para o resto do sistema. Também, deve-se considerar a manutenção e a substituição periódica do óleo e mangueiras o que gera resíduos e prováveis impactos ambientais se o descarte principalmente do óleo for incorreto. 17 2.2 ELEVADORES QUE UTILIZAM CABO DE AÇO Nos elevadores que se utilizam cabo de aço, a cabina é presa e suspensa por este cabo. Nestes modelos se utilizam um sistema de roldanas por onde passa o cabo, e acionados por um motor elétrico.Também existem modelos, com redutor, sem redutor e tração direta com tambor. 2.2.1 Máquinas sem redutores Observa-se que, máquinas sem redutores são geralmente usadas em elevadores de altas velocidades, que variam entre 2,5 m/s e 10 m/s, respectivamente (Fig. 3). Também, eles são usados em aplicações de grande elevação, em que o motor de acionamento e a roldana de transmissão são conectados em linha em um eixo comum, sem nenhuma unidade mecânica de redução. Figura 3. Máquina de tração sem redutor. Fonte: Electrical Knowhow, 2013. 18 2.2.2 Máquinas com redutores Máquinas com redutor, conforme a Fig. 4, são usadas em aplicações de baixa e média elevação. Esta concepção utiliza um conjunto de engrenagens para reduzir as rotações do motor de acionamento, para reduzir a velocidade de entrada e se adequar à velocidade requerida da roldana de acionamento e do elevador, a velocidade de saída. Geralmente, este sistema utiliza engrenagens para obter velocidades entre 0,1 m/s e 2,5 m/s, e adequadas para cargas de até 50.000 kg. Figura 4. Máquina de tração com redutor. Fonte: Electrical Knowhow, 2013. 2.2.3 Máquinas de tração direta com tambor As máquinas que utilizam sistema de tração do tambor têm uma extremidade do cabo de aço fixada nele. O sistema permite o cabo enrolar ou desenrolar sobre a superfície externa de sua roldana, dependendo da direção de movimento da cabina (Fig. 5). Neste modelo de 19 elevador a cabina é movida sem auxílio de contrapeso, isso significa que é necessário um sistema mais robusto para elevar o peso total da cabina em cada ciclo de operação. Figura 5. Sistema de elevação com tambor. Fonte: EHLS, 2004. 2.2.4 Principio de funcionamento Todos os modelos de elevadores com cabo de aço, com exceção do tambor de tração, se caracterizam pelo seguinte: uma das extremidades do cabo fica fixa na cabina e a outra extremidade fixa no contrapeso, que é o peso igual ao da cabina acrescido de 40% de sua carga. Isto, faz com que o motor não tenha que tracionar o peso total da cabina.O motor tem apenas que controlar a diferença de potencial entre a cabina e o contrapeso alterando o equilíbrio entre os dois. Sendo assim, quando o elevador está subindo vazio o contrapeso é o suficiente para esta operação. 20 Outros itens em comum são as desvantagens do sistema com cabo de aço. Eles têm sistemas de segurança mais complexos e com custo elevado, principalmente o freio e o sensor que detecta a falta de tração do sistema. O funcionamento deste sistema é complexo, assim como, a obrigatoriedade de espaço para a instalação da casa das máquinas na parte de cima do elevador, gerando limitação física. Também, a necessidade de manutenção e troca periódica dos cabos devido ao desgaste por falta de lubrificação ou possível oxidação. A necessidade de manutenção nos sistemas com redutores porque as engrenagens devem ser fabricadas com material com elevada resistência mecânica elevando o custo. Sistemas sem redução também necessitam de manutenção periódica nos freios, como por exemplo, na roldana (Fig. 3) que tem freio de tambor (PROVENZA, 1996; SHIGLEY e MISCHKE, 2005). 2.3 ELEVADOR ACIONADO POR FUSO Um elevador acionado por um sistema de fuso se diferencia dos outros modelos principalmente, porque tem menor número de componentes na transmissão (Fig. 6). Este sistema tem baixo custo de manutenção, e tem grande quantidade de acessórios disponíveis no mercado de reposição, como por exemplo, as castanhas ou porcas que são vendidas em padrões tabelados. O elevador não apresenta movimentos de elevação ou recuos nas paradas, devido ao travamento automático gerado pelo atrito do sistema fuso-castanha característico dos perfis quadrado e trapezoidal. Assim, este sistema dispensa o uso de freio no motor.O acionamento do elevador ocorre por meio de moto redutores, motores elétricos, hidráulicos, pneumáticos ou manualmente. 21 Figura 6. Perspectiva da base do elevador movimentado pelo fuso. Fonte: Autor, 2017. 22 3 PROJETO DO ELEVADOR ASSISTIVO Neste capitulo se definem os parâmetros e restrições exigidos no desenvolvimento deste estudo. Assim como, seguem-se orientações e normas técnicas da ABNT NBR 9050 e especificamente a ABNT NBR 9386-1 que trata da motorização de plataformas de elevação para acessibilidade em espaços urbanos e residenciais. Apresentam-se o dimensionamento e a especificação do fuso a ser utilizado, assim como, as características e especificação do atuador elétrico.E também, se especificamos acoplamentos elásticos e os rolamentos. O modelo proposto do elevador assistivo é conforme a Figura 6. Os esboços, a perspectiva dos componentes do elevador, sejam, os suportes das laterais da cabina, o suporte da base da cabina, e a placa traseira da cabina (onde se fixará a castanha e os tubos onde deslizam as hastes do elevador), se apresentam no Anexo B. 3.1 PARÂMETROS DO PROJETO O dimensionamento do elevador assistivo pessoal segue as normas técnicas segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT NBR 9050 (2004): Acessibilidade à edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos; e ABNT NBR 9386-1 (2013): Plataformas de elevação motorizadas para pessoas com mobilidade reduzida - Requisitos para segurança, dimensões e operação funcional Parte 1: Plataformas de elevação vertical. Assim, os primeiros parâmetros a serem considerados são os antropométricos conforme o Módulo de referência (MR) da norma ABNT NBR 9050 (2004), item 4.2.2, que diz: "Considera-se como MR a projeção de (0,80 m x 1,20 m) no piso, neste caso igual a 0,96 m2, ocupada por uma pessoa utilizando cadeira de rodas". O MR é a área mínima necessária para a base da cabina do elevador para um cadeirante, mas levando-se em conta a necessidade de mais um acompanhante, a área deve ser modificada segundo o item 9.2.1.2 da norma ABNT ISO 9386-1 (2013), que diz: • " É recomendado que as dimensões planas do piso da plataforma, para acomodar uma cadeira de rodas padrão ISO, sejam iguais ou maiores que aquelas definidas conforme a Tabela 1"; e • “A área da base da plataforma não pode ser maior que 2 m2”. 23 Tabela 1. Dimensões mínimas da plataforma. Uso principal Dimensões planas mínimas [mm] (largura x comprimento) Área [m2] Quando as portas estão localizadas a 90 o entre si (acompanhante ao lado da cadeira de rodas) 1.100 x 1.400 1,54 Acompanhante em pé atrás do usuário em cadeira de rodas 800 x 1.600 1,82 Usuário só, tanto em pé como em cadeira de rodas 800 x 1.250 1,0 Fonte: ABNT ISO 9386-1:2013, p.42 Das orientações dadas pelas normas ABNT e da Tabela 1, adota-se como base do elevador as dimensões, 1,4 m x 1,4 m. O que corresponde a uma área igual a 1,96 m², menor que 2 m2, conforme requisito, área suficiente e mínima para o deslocamento de um cadeirante mais um acompanhante, Outros dois fatores importantes para o projeto são adotados, conforme os itens 4.7 e 4.8 da norma ABNT ISO 9386-1 (2013), que diz: "a Velocidade nominal da plataforma deve ser menor ou igual a 0,15 m/s" e a Carga nominal do elevador não poderá ser inferior a 250 kg. Assim, adotam-se os seguintes parâmetros: • Velocidade do elevador: 0,15 m/s. • Carga mínima: 250 kg. • Área da base do elevador: 1,4 m x 1,4 m, igual a 1,96 m². 24 3.2 DIMENSIONAMENTO DO FUSO Para o dimensionamento e especificação do fuso se utiliza o Catálogo do fabricante de Fusos trapezoidais A.T.I. (2017), conforme as Tabela 2 e 3, respectivamente. Nota-se, que a Tabela 3 é uma continuação da Tabela 2, na horizontal, onde se ilustram as especificações dos fusos. Primeiro, adota-se a altura máxima de deslocamento do elevador, como sendo de quatro metros (4m). Isto é, a distância máxima do chão ao teto (comumente denominado “pé- direito”). E depois, considera-se a Capacidade de carga acima de 300 kg, como sendo o peso da estrutura da cabina (aproximadamente 150 kg), acrescida da carga nominal do projeto (250 kg, previsto na norma), i.é., por volta dos 400 kg. Assim, adota-se a Carga máxima de 440 kg (Tab. 2). Tabela 2. Fusos disponíveis e suas características. ..... (Continua) Fonte: Catálogo de Fusos trapezoidais A.T.I. Brasil, 2017. Da mesma Tabela 2 (sublinhado em vermelho) Torque máximo de Tabela 3. Dimensões normalmente não variáveis dos fusos ..... (Continua) Fonte: Também,da Tabela 3 (continuação da Tab. 2), Fuso Portanto, seleciona-se os requisitos do projeto. E as características dele são, Diâmetro: 40 mm, Rendimento: 0,37, Carga máxima: 440 Momento torçor necessário na subida Comprimento: 4 m. (sublinhado em vermelho), também se obtém, Torque máximo de 33,28 Nm. (ou seja, 3,47 kgf.m Dimensões normalmente não variáveis dos fusos. Fonte: Catálogo de Fusos trapezoidais A.T.I. Brasil, 2017. da Tabela 3 (continuação da Tab. 2), sublinhado em vermelho, tem Fuso TR40x7 (Diâmetro = 40 mm, e Rendimento = 0,37 se um único Fuso TR40x7, com rosca trapezoidal E as características dele são, 440 kg, torçor necessário na subida: 33,28 Nm, e . 25 3,47 kgf.m). ublinhado em vermelho, tem-se o, Rendimento = 0,37) com rosca trapezoidal, o qual satisfaz 26 Tabela 4.Diâmetro "TR", Comprimento "L", e Peso dos fusos. Fonte: Catálogo de Fusos trapezoidais A.T.I. Brasil, 2017. Com o diâmetro do fuso (40 mm) e o Catálogo de Fusos trapezoidais, é possível indicar o Código de compra BMTR40X4000 (sublinhado com vermelho na Tab. 4), o qual tem o sentido da rosca à direita (comumente utilizada) e as especificações: Diâmetro TR = 40mm, Passo = 7mm, Comprimento L = 4m, e Peso = 32,28kg. Estas características atendem os requisitos do projeto. Junto com a Tabela 4, também, se encontram dados da fabricação do fuso especificado, o qual é Aço 11SMnPb37 com resistência de 460 MPa e Dureza HB120. Também se especifica a Porca ou Castanha para realizar o movimento linear da cabina. Para isto, se utiliza o diâmetro e o passo do fuso especificado. Assim, segundo a norma técnica, a porca deve ser de material com desgaste maior do que o fuso, e por este motivo, seleciona-se o material da porca como sendo, Bronze (CuSn12) UNI 701372. A principal característica do fuso adotado é o Auto-travamento. O que se verifica segundo a expressão (Norton, 2013): µ ≥� ���∗��� ��. Onde, o coeficiente de atrito (µ) deve ser maior ou igual ao produto dado pelo avanço La, o diâmetro primitivo dp, e o ângulo da rosca α. Nota-se, que "o coeficiente de atrito entre fuso e a porca lubrificada por óleo é 0,15±0,05". Substituindo os valores tem-se, 0,15 ≥ � ����×��,������ × �14,5° . Assim, o resultado 0,15 ≥ 0,058 verifica a característica de auto-travamento do fuso especificado. 27 Figura 7. Desenho de duas propostas utilizando fusos. Fonte: Autor, 2017. Outra proposta no sistema de elevação da cabina e que satisfaz os requisitos do projeto, seria a utilização de dois (02) fusos, conforme se mostra no esboço da Figura 7. Este seria um sistema complexo e que requer sincronia elevada na rotação dos fusos. Objetivo um tanto difícil de ser atingido devido às folgas geradas tanto na transmissão com polias ou nas engrenagens entre os dois fusos; e/ou folgas entre cada fuso e as castanhas; assim como, possíveis desalinhamentos dos fusos na montagem. 28 3.3 DIMENSIONAMENTO DO MOTOR Para o dimensionamento do atuador se utiliza o Catalogo de motores WEG (2017) junto com os dados que caracterizam o fuso já especificado. Os dados são, a Carga máxima (440kg) dada na Tabela 2 e o Comprimento total (4m) dado na Tabela 4. Assim, calcula-se oTrabalho realizado na movimentação da carga conforme a seguir, � = � × � (1) onde, f = Carga máxima = 440 kg * (10m/s²) = 4.400N d = Comprimento do fuso = 4m � = 4.400� × 4� = 17.600�� Também, da expressão da Potência mecânica (trabalho realizado na quantidade de tempo), #�$% = &×�' (2) E os dados da Tabela 4: Comprimento do fuso “L”=4m ,Velocidade=0,15 m/s , e o Rendimento da transmissão com fuso “η”=0,37 obtém-se: O tempo gasto para a porca percorrer o fuso na velocidade dada, t = (��,)*� +⁄ = 27 segundos (3) Substituindo o tempo na equação (2) e considerando o rendimento da transmissão, obtém-se, #�$%= )�-��.�/�+ = 652 W #�$%= )) ),(�0 1 = -*/ �,�� = 1.763 W 29 Assim, a potência do motor é, )�-�2 ��- = 2,4 cv E o valor mais próximo da potência conforme o catálogo da WEG é 3 cv. Também, outra forma de se verificar esta especificação, é utilizando a equação a seguir, a qual está em função do Momento torçor necessário para a subida da porca no fuso com a carga máxima (33,28Nm = 339,4kgf.cm, Tabela 2), e a rotação do fuso (217rpm, Tabela 2), assim, 34 567�. �8= �).-/�×� 5%98: 5:��8 (4) onde, Mt = Momento torçor no fuso p = Potência do motor r = Rotações por minuto do fuso 339,467�. � = 71.620 ∗ # 217 P = 1,02 cv Considerando-se as perdas na transmissão, com rendimento de 0,37 obtido da Tabela 3: # = 1,02 > ? obtém-se, # = 1,02 0,37 = 2,76 > Desta forma, obtém-se novamente um valor próximo a 3 cv. 30 Portanto, com este valor da potência e usando o Catálogo da WEG, se especifica e seleciona o motor, Modelo TFVE – B14D (sublinhado com a cor verde na Tabela 5). Tabela 5. Características do motor selecionado. Fonte: Catalogo de motores WEG, 2017. Com a Potência obtida de 3cv, especifica-se o motor modelo TFVE – B14D (Tab. 5, e se destacam as características sublinhadas com a cor vermelha: Conjugado nominal (Torque) = 2,48 kgf.m, o que corresponde a 100%; e Conjugado / Torque máximo = 229% Como a Carga máxima é 33,28Nm = 3,47kgf.m, o que corresponde à 140% do conjugado, valor que se encontra dentro da faixa de operação e atende muito bem os requisitos do projeto. Assim, o modelo TFVE – B14D é o motor especificado com as características, • Potência:2.2 kW (3 cv); • Conjugado nominal: 2,48 kgf.m o que corresponde a 100%. • Torque requerido para a subida do elevador: 3,47 kgf.m resulta em 140%. • Motor pode gerar um momento torçor máximo de 5,62 kgf.m ou 229%. 31 3.4 DIMENSIONAMENTO DO ACOPLAMENTO Para efetuar a transmissão de potência entre o motor e o fuso deve se utilizar acoplamentos, principalmente elásticos, elemento mecânicos que servem para absorver e/ou reduzir sobrecargas e vibrações. Neste desenvolvimento, devem-se absorver cargas causadas na partida ou parada do elevador devido a inércia do sistema. Desta forma, evitam-se danos do fuso, assim como, resistir a um mínimo grau de desalinhamento do sistema. Dentre os vários modelos de acoplamentos no mercado será selecionado o de mandíbula (MADEFLEX, 2017). Os acoplamentos de mandíbula têm dois cubos (frequentemente idênticos) com mandíbulas salientes. Estas mandíbulas se sobrepõem axialmente e se entrelaçam torcionalmente através de um separador complacente de borracha ou material metálico brando. As folgas permitem desalinhamento axial, angular e paralelo, mas podem também permitir golpes indesejáveis(NORTON, 2013, 4 ed, p. 606). Conforme o Catálogo de acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, Primeiro, selecionar o Fator de serviço Fs em função do tipo de máquina acionadora e a máquina acionada (Tabela 6). Depois, selecionar o Fator de serviço Ft em função do número de horas que a máquina trabalha por dia (Tabela 7). E finalmente, seleciona-se também o Fator de serviço Fp em função do número de partidas por hora (Tabela 8). Tabela 6. Fator de serviço Fs em função do tipo de máquina acionadora e acionada. Fonte: Catalogo de acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. Tabela 7. Fator de serviço Ft Fonte: Acoplamentos Tabela 8. Fator de serviço Fp Fonte: Acoplamentos Estes fatores de serviço, dados Fator de serviço Fc dada pela equação Depois, na Tabela 9, motor (cv) e com o Fator de serviço ( Na Tabela 9, referente ao motor com 1,5 e 2. Assim, escolhe-se o valor acoplamento GR 82, conforme sublinhado em vermelho Ft em função do número de horas que a máquina trabalha por dia Acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. Fp em função do número de partidas por hora Acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. Estes fatores de serviço, dados nas Tabelas 6, 7, e 8, respectivamente, são utilizados ela equação,Fc = Fs. Ft .Fp. na Tabela 9, seleciona-se e especifica-se o acoplamento de serviço (Fc) calculado: Fc = 2 x 0,9 x 1 = 1.8 referente ao motor com 08 polos, o valor do fator de serviço se o valor Fc=2, e junto com a potência do motor conforme sublinhado em vermelho (Tab. 9). 32 em função do número de horas que a máquina trabalha por dia. , 2017. em função do número de partidas por hora. , 2017. 6, 7, e 8, respectivamente, são utilizados no o acoplamento, com a potência do Fc = 2 x 0,9 x 1 = 1.8 polos, o valor do fator de serviço Fc está entre , e junto com a potência do motor 3cv, adota-se o 33 Tabela 9. Fator Seleção de Acoplamentos tipo MADEFLEX GR. Fonte: Acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. Entretanto, da Tabela 10 e a Figura 8, observa-se que as dimensões do acoplamento adotado GR 082 tem diâmetro Ø máx=38mm. E o diâmetro do fuso já especificado é igual a 40mm. Assim, adota-se o Modelo de acoplamento GR 097, o qual aceita diâmetros até, Ø máx=45mm, e, portanto, satisfaz os parâmetros do projeto já especificados. Tabela 10. Dimensões dos Acoplamentos tipo MADEFLEX GR. Fonte: Acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. 34 Figura 8. Dimensões cotadas junto ao acoplamento tipo MADEFLEX GR. Fonte: Acoplamentos elásticos MADEFLEX GR com garras, 2017. Desta forma, pode-se solicitar à fabricante a entrega do fuso especificado com uma extremidade com Ø=45mm e rasgo de chaveta de 51mm. Outra solução poderia ser sextavar a extremidade do fuso e utilizar um acoplamento com furo sextavado, e assim, evitar a chaveta, isto é, predefinir a forma sextavada do conjunto eixo-acoplamento. 3.5 DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO Para especificar o rolamento, utiliza-se o Catálogo geral de rolamentos (NSK, 2017) junto da equação da Capacidade de carga básica C dado por, C = &H×I &J (5) onde, fh é o coeficiente de vida de projeto para a máquina, Pé a carga no rolamento, e fn é o coeficiente de velocidade. Do fuso especificado, obtém-se a Carga máxima que atuará no rolamento axial, a qual é dada pela carga máxima do fuso (440kg, Tab. 2) mais o peso do fuso (32,28kg, Tab. 4), sendo o total igual a 4.722N.O Coeficiente de vida fh é obtido da Tabela 11 em função da aplicação, conforme destacado em vermelho, sendo neste caso adotado o valor 4. O Coeficiente de velocidade fn é determinado a partir do número de rotações máxima do fuso 217 rpm (Tab. 2) e o tipo de rolamento de esferas (Tab. 11), sendo aproximadamente o valor de fn=0,55. Tabela 11. Coeficientes de Vida ƒh e de Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. Assim, obtém-se a Capacidade Tabela 12. Medidas de referência do Rolamento axial de esferas Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. Com a Capacidade de carga Tabela 12 e a Figura 9, respectivamente qual apresenta capacidade de carga Figura 9. Desenho em corte do Rolamento axial de esferas Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. Coeficientes de Vida ƒh e de Velocidade fn. Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. Capacidade de carga dada por, K = 4 × 4722 0,55 = 34348� Medidas de referência do Rolamento axial de esferas. Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. Capacidade de carga (34.348N) mais o diâmetro interno e a Figura 9, respectivamente, especifica-se o Rolamento axial de esferas capacidade de carga o suficiente para atender os requisito Desenho em corte do Rolamento axial de esferas. Fonte: Catalogo geral de rolamentos NSK, 2017. 35 mais o diâmetro interno (40mm), conforme axial de esferas 51208, o requisitos do projeto. 36 A seguir, apresenta-se um esboço da montagem do rolamento axial de esferas na extremidade do fuso, conforme as dimensões especificadas. Os fabricantes fornecem vários formatos para a extremidade do fuso, e a configuração que melhor pode-se adotar no projeto é aquela mostrada conforme a Figura 10. Figura 10. Desenho da montagem do Rolamento axial de esferas. Fonte: Autor, 2017. 37 4 RESULTADOS DA ANÁLISE ESTRUTURAL Depois de especificados os componentes mecânicos e equipamentos é realizado um breve estudo estrutural levando em conta os carregamentos na cabina do elevador, verificando os esforços realizados no fuso e o comportamento da base em relação à deflexão. Utiliza-se o Critério de Falha de Von Misses no estudo do fuso e na base da cabina,assim como, verificam-se os resultados com a ferramenta de simulação do Solidworks (FIALHO, 2012). 4.1 TENSÕES ATUANTES NO FUSO O fuso está sujeito a dois tipos de esforços simultaneamente: a compressão gerada pelo carregamento da cabina e a torção gerada pelo motor para o movimento do sistema, conforme o esquema da Figura 11. Figura 11. Esquema simplificado dos esforços atuantes no fuso. Fonte: Autor, 2017. A tensão de compressão é calculada a partir dos dados carga máxima 440 kg e peso do fuso 32,28 kg, conforme tabelas apresentadas. Assim, utiliza-se a equação a seguir, M%N��:$++ãN = (×P �×�² (6) 38 Onde, F = forças de compressão (carga mais peso próprio fuso); d = diâmetro do fuso. MR = 4 × 4722,8� S × 50,04�8² MR= -3,8 Mpa A tensão de cisalhamento (τ) é obtida substituindo o maior momento torçor realizado no fuso na equação 7, que ocorre na subida da carga especificado na tabela do fabricante com o valor de 33,28 Nm. TUR = )-×V �×�³ (7) Onde, T = momento torçor atuante no fuso; d = diâmetro do fuso. TUR = 16 × 33,28��S × 50,04�8³ TUR= 2,7 MPa Se utilizam os valores obtidos da tensão de compressão (σy) no eixo y, e a tensão de cisalhamento (τxy) no plano xy, para determinar as tensões máximas (BEER e JOHNSTON, 1999), conforme a equação a seguir, M), M/ = �XYZX[/ � ± ]�XY^X[/ �/ + `TURa² (8) M), M/ = −3,82 ± cd−3,82 e/ + 52,78² 39 M)= 1,4 MPa e M/= -5,2 MPa Considerado o Critério de Falha de Von Misses, da Máxima Energia de Distorção (SHIGLEY e MISCHKE, 2005), tem-se: M′ = gM)² − 5M) × M/8 + M/² (9) M′ = g1,4² − 51,4 × −5,28 + 5,2² σ´ = 6 MPa Após calcular a tensão de Von Misses obtém-se o Fator de segurança do fuso, onde Se é a tensão de escoamento do material fornecido pelo fabricante e n é o fator de segurança. Assim: σ' = h$ J (10) n = (-�iI� -iI� = 76,7 Portanto, o resultado mostra que o elevador será operado com margem de segurança o suficiente, relacionado aos esforços no fuso,e em operações normais de funcionamento. 4.2 DEFLEXÃO NA CABINA Apresenta-se um breve estudo relacionado com a deflexão da base da cabina, a qual pode ocorrer devido aos esforços atuantes no elevador. Assim, da Mecânica dos Materiais sabe-se que, quando uma viga com eixo longitudinal reto está sujeita a esforços laterais, o eixo pode-se deformar e se denomina, curva de deflexão da viga (GERE e GOODNO, 2010). Assim, como se considera a base da cabina como uma viga engastada e em balanço, é necessário verificar a deflexão durante o carregamento. As deflexões nas vigas, além das tensões e das deformações devem fazer parte das considerações básicas em suas análises e dimensionamento. Uma viga pode ser forte o suficiente para carregar uma gama de carregamentos estáticos ou dinâmicos, mas se ela deflexiona demais ou vibra sobre carregamentos aplicados, ela falha no quesito "utilidade"(GERE e GOODNO, 2010). 40 Para efeitos de simulação e analise estrutural se utiliza o software Solidworks (FIALHO, 2012). Também se utiliza como material as propriedades da Liga de Aço 1020 (Tabela 13), conhecido comercialmente como Metalon. Assim como, se aplica na base da cabina em repouso o carregamento de 250 kg, e desta forma obtêm-se as tensões resultantes na estrutura. Tabela 13. Propriedades do material, Aço 1020. Fonte: Autor, 2017. Como esperado, observa-se que quanto maior o número de elementos de barras de Metalon com perfil retangular (50mm x 30mm) afixadas na base da cabina, menor a deflexão das extremidades, opostas ao engastamento das barras. Assim, por tentativas decide-se adotar um número de sete (07) barras na base da cabina, e mesmo assim, observa-se que ocorre uma deflexão de 3,80mm (Figura 12). Figura 12. Simulação e deflexão na base da cabina. Fonte: Autor, 2017. 41 Destaca-se que quanto mais elementos de barras na base, maior será o peso da cabina. E a carga máxima no fuso não pode passar de 440 kg, conforme especificações. Assim, a solução foi adicionar à base, duas barras verticais de Metalon aumentando a área de fixação da base da cabina (Suporte lateral da cabina, Fig. B2, Anexo B). Observa-se que,as hastes de deslizamento em conjunto com o fuso auxiliam e restringem a deflexão da extremidade da cabina (Fig. 13). Figura 13. Base da cabina modificada durante simulação. Fonte: Autor, 2017. Tabela 14. Deslocamento na cabina durante simulação. Fonte: Autor, 2017. Tabela 15. Propriedades da base e material utilizado. Fonte: Autor, 2017. 42 As modificações realizadas na base da cabina, e da simulação usando o material especificado, resultam em um deslocamento (deflexão) próximo de 0,7 mm, conforme a Tabela 14. A massa para a base da cabina, utilizando Aço 1020, é de aproximadamente 134 kg (Tabela 15). Considerando o carregamento da cabina: 250 kg + 134 kg = 384 kg, equivalente a 87,3 % do limite máximo do fuso de 440 kg. 43 5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS O objetivo deste estudo que consiste no dimensionamento de um elevador assistivo de uso pessoal (ABNT NBR ISO 9386-1) para pessoas usuárias de cadeira de rodas, e que seja de fácil aquisição por parte da população de baixa renda foi atendido. O elevador assistivo é operado por um motor elétrico o qual utiliza um sistema de fuso e castanha. Todos os componentes mecânicos do elevador assistivos foram especificados segundo normas técnicas. Também, tem-se realizado uma análise estrutural da base da cabina usando software de Elementos Finitos (EF). E a altura máxima para o qual este elevador será utilizado são quatro metros (4m) e somente serão utilizados por um usuário de cadeira de rodas junto de um acompanhante. O estudo atende a proposta inicial que consiste em conceber um elevador assistivo seguro e com custo acessível à população (Anexo A), contribuindo com a redução de barreiras impostas as PcD. Apresentam-se as vantagens deste projeto e entre as principais está o fato do elevador assistivo pessoal para usuários de cadeiras de rodas ser simples, seguro e de fácil manutenção. O único elemento com manutenção e inspeção periódica é a Porca como prevista na norma técnica, a qual protege o fuso e sofre desgaste, entretanto, pode ser trocada. Outro fator que se destaca neste elevador em relação aos outros modelos, é que ele não necessita de casa de máquinas e sua instalação é viável em residências e outros imóveis com menor área construída. Junto da análise estrutural realizada com o software SolidWorks foi obtida uma estimativa da massa da cabina, o que justifica o material de construção a ser utilizado. E verifica a importância destes fatores na especificação da carga máxima do fuso e o custo de produção relacionado aos tubos utilizados na estrutura da cabina. Existe a possibilidade de uso de outros materiais, tais como, alumínio, plástico ou acrílico na construção da cabina tendo em vista a redução de peso que restringe o torque e a potência necessária para a movimentação do elevador. Também se evidencia que o preço de fabricação e instalação do elevador se mostra competitivo, conforme a estimativa do orçamento (Anexo A), visto os custos elevados dos possíveis concorrentes. Para trabalhos futuros propõe se: • O estudo de um circuito de controle auxiliar para o caso de falta de energia seguindo as normas ABNT. Este circuito teria a capacidade de verificar a parada anormal do 44 elevador, e através de uma bateria realizar o retorno automático do elevador ao primeiro andar, evitando incomodo aos usuários. • O estudo por meio da teoria dos elementos finitos na estrutura da cabina, a qual poderia utilizar Liga de Alumínio ao invés de Aço 1020, com intuito de obter aumento de resistência mecânica e redução de peso da cabina. • O estudo de viabilidade de projeto utilizando um conjunto de fuso com esferas, para a redução tanto do atrito na transmissão e da potência do motor. Entretanto, este fuso não teria a característica do auto-travamento. Tendo a necessidade de desenvolvimento do freio. 45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9050: acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9386-1: plataformas de elevação motorizadas para pessoas com mobilidade reduzida - requisitos para segurança, dimensões e operação funcional. Parte 1: plataformas de elevação vertical. Rio de Janeiro, 2013. ATI BRASIL. Artigos técnicos industriais. Disponivel em: . Acesso em: 08 ago. 2017. BEER, F. P.; JOHNSTON JUNIOR, E. R. Mecânica vetorial para engenheiros: estática. 5. ed. Rio de Janeiro: Makron Books, 1999. 793 p. BERSCH, R. Introdução à tecnologia assistiva. Disponível em: . Acesso em: 04 set. 2017. BRASIL. Câmara dos Deputados. Legislação brasileira sobre pessoas portadoras de deficiência. Brasília: Câmara dos Deputados, Coordenação de Publicações, 2013. COHEN, R.; DUARTE, C. R. Segregação e exclusão socio-espacial: a questão dos portadores de deficiência física. In: ENCONTRO NACIONAL DA ANPUR, 4., 1995, Brasília. Anais... Brasília: ANUPUR,1995. CONCORD ELEVATOR. Stairlifts and chairlifts Disponível em: . Acesso em: 04 set. 2017. DUARTE, C. R.; COHEN, R. Afeto e lugar: a construção de uma experiência afetiva por pessoas com dificuldade de locomoção. In: SEMINÁRIO ACESSIBILIDADE NO COTIDIANO. 2004, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro, 2004. Disponível em: . Acesso em: 06 set. 2017. EHLS. Elevators, lifts, accessibility. Disponível em Acesso em: 08 ago. 2017 ELECTRICAL. Knowhow. Disponível em Acesso em: 08ago. 2017 FIALHO, A. B. SolidWorks Premium 2012: teoria e prática no desenvolvimento de produtos industriais. São Paulo: Érica, 2012. FRENCH, T.E. Desenho técnico e tecnologia gráfica. 7.ed. São Paulo: Globo, 2002. 1094 p. 46 GARAVENTA. StairLiftc: inclined platform Disponível em . Acesso em 05 fev. 2017 GERE, J. M.; GOODNO, B. J. Mecânica dos materiais. São Paulo: Cengage Learning, 2010. 862 p. MADEFLEX. Acoplamento. Disponível em: Acesso em: 10 mar. 2017. MONTELE ELEVADORES. Elevadores e normas de acessibilidade. Disponível em: Acesso em: 05 fev. 2017. NORTON, R. L. Projeto de máquinas. Rio de Janeiro: Bookman Editora, 2013. 1017 p. NSK - Motion and Control. Rolamentos. Disponível em: . Acesso em: 10 fev. 2017. PROVENZA, F. Projetista de máquinas. 71. ed. São Paulo: Pro-tec, 1996. ROSADO, V. O. G. Concepção e dimensionamento de equipamentos assistivos para pessoas portadoras de deficiência no ensino do curso de Engenharia Mecânica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENSINO DE ENGENHARIA, 32., 2004, Brasília. Anais... Brasília, 2004. ROSADO, V. O. G.; GUIMARÃES FILHO, A. C. Concepção preliminar de uma plataforma de acessibilidade para usuários de cadeira de rodas. In: WORKSHOP COOPERAÇÃO UNIVERSIDADE EMPRESA, 3., 2007, Taubaté. Anais... Taubaté: UNITAU, 2007. SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R. Projeto de engenharia mecânica. Rio de Janeiro: Bookman, 2005, 982 p. WEG. Motores. Disponível em: . Acesso em: 10 fev. 2017. 47 ANEXO A. Custos dos componentes e equipamentos. Apresenta-se o valor total estimado do elevador assistivo. Mostram-se na Figura A1 e na Tabela A2, o valor total aproximado dos equipamentos, componentes e peças necessárias para a montagem, por volta dos R$ 7.000,00(sete mil reais). Nesta conta, deve-se considerar ainda o custo da mão de obra para a alvenaria, instalação e construção da cabina que estaria por volta dos R$ 3.000,00 (três mil reais). Sendo assim, o valor total aproximado do elevador assistivo estaria por volta dos R$ 10.000,00 (dez mil reais). Figura A1. Imagens retiradas e editadas dos pedidos de orçamento. Fonte: Autor, 2017. Tabela A1. Custos dos equipamentos (R$). Equipamento Motor Inversor Tubos Metalon Fuso Total Custo 2.382,57 1.526,79 933,6 2.310 6.312,72 Fonte: Autor, 2017. 48 ANEXO B. Desenhos técnicos do elevador assistivo. Apresentam-se a seguir, a perspectiva do elevador, assim como, os desenhos e dimensões dos componentes e suporte da cabina (FIALHO, 2012). Figura B1. Perspectiva esquemática do elevador assistivo. Fonte: Autor, 2017. Figura B2. Perspectiva do suporte lateral da cabina. Perspectiva do suporte lateral da cabina. 49 Figura B3. Vistas do suporte da base da cabina. Vistas do suporte da base da cabina. 50 Figura B4. Placa traseira para suporte da cabina. Placa traseira para suporte da cabina. 51