Ergonomia do manejo: proposlçao de uma metodologia para análise do manejo em ferramen tas manuais

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1 Ergonomia do manejo: proposlçao de uma metodologia para análise do manejo em ferramen tas manuais ltiro lida * 1. o sistema homem-máquina; 2. O problema do manejo; 3. Desenho de ferramentas manuais; 4. Pesquisas com chaves de fenda. 1. O sistema homem-máquina Do ponto de vista ergonômico, todas as máquinas são consideradas como "prolongamentos" do homem, possibilitando a execução de um trabalho ou melhorando a eficiência do mesmo. Homem e máquina formam um todo, chamado de sistema homem-máquina. Para o projeto desse sistema, dispomos de uma série de informações sobre o elemento humano, fornecidas pelas ciências afins da ergonomia, como a fisiologia, anatomia, antropologia e psicologia. Se essas informações forem adequadamente utilizadas pelo projetista da máquina, conseguiremos produzir máquinas mais eficientes, ou seja, que funcionem dentro das capacidades e limitações do ser humano, diminuindo a fadiga e erros; reduzindo o índice de acidentes; aumentando o conforto e preservando a saúde do operador. * Da COPPE (Coordenação de Programas de Pós-Graduação de Engenharia) UFRJ. Arq. bras. Psic. ap!., Rio de Janeiro, 27(1): , jan./mar. 1975

2 2. Problema do manejo Durante o funcionamento de um sistema homem-máquina, o controle do homem sobre a máquina é exercido principalmente através dos membros superiores (manejo) e inferiores (pedais). Enquanto os pedais se prestam mais a transmissão de pressão e grandes forças unidirecionais, os manejos, embora com menor intensidade, possibilitam a transmissão de uma variedade muito maior de movimentos e de força. O manejo pode ser classificado basicamente em fino e grosseiro. O manejo fino envolve principalmente os movimentos da ponta dos dedos, enquanto o grosseiro envolve movimentos musculares do punho e dos braços. Com o progresso tecnológico, os movimentos grosseiros tendem a ser substituídos gradativamente pelos finos. O manejo ainda pode ser classificado segundo vários fatores. Para efeito do nosso estudo, adotamos quatro fatores: movimento; número. de mãos; força; engate (ver figura 1). Figura 1 Classificação do manejo (segundo Bergmiller, 1966, modificado) F_a_t_o_r -L c_la_s_s_if_ic_a_çã_o ~ F_"i_n_O L G_ro_s_s_e_u_o 1. Movimento 2. Número de mãos 3. Força 4. Engate 1. pega 2. precisão 3. força 1. uma mão 2. duas mãos 1. pressão-tração 2. torção 3. combinado 1. contato srmples 2. "pinça" ponta dos dedos grande pequena escrever com lápis. ligar rádio escrever à máquina, enfiar linha na agulha cortar com tesoura guar compasso, dar corda no relógio de pulso abrir tampa com rosca pressionar interruptor de luz pegar uma folha de papel pelas bordas 3. envolvente escrever com lápis punho e braços pequena grande usar martelo, carregar mala usar enxada, pá, arco de pua usar serrote guar registro de água girar e puxar maçaneta empurrar gaveta sem maçaneta pegar um livro pelas bordas a) centro da mão pegar formas esféricas ou circulares com a palma (câmbio, registro) b) punho pegar formas cilíndricas ou prbmáticas com a palma (martelo, bengala) Ergonomia do manejo 137

3 Para cada tipo de manejo existe uma forma conveniente de máquina, à qual o homem deve transmitir energia. 3. Desenho de ferramentas manuais As ferramentas manuais constituem uma das formas mais simples de máquinas, onde o desenho adequado do manejo influi decisivamente no desempenho do sistema homem-máquina assim constituído. Inexplicavelmente, porém, existe no comércio de ferramentas, uma enorme variedade de formas e desenhos de manejo. Por exemplo, nas fábricas alemãs, antes da guerra, existiam desenhos diferentes de pás em uso. Muitos desses desenhos são inadequados e causam problemas pela falta de adaptação da máquina ao homem. Lehmann observou que geralmente não existe critério racional no desenho dessas ferramentas. Boas ou más, passam de pais a filhos, de mestres a aprendizes, de geração a geração, tendendo a perpetuar-se apenas por tradição. 4. Pesquisas com chaves de fenda Para desenvolver uma metodologia de pesquisa, a título ilustrativo, foi selecionada a chave de fenda ou chave de parafusos, por ser um tipo bem simples de ferramenta. Foram adquiridas 14 chaves de fenda (figura 2) de diferentes tipos, no comércio local. Os testes realizados com estas chaves podem ser classificados de antropométricos e de desempenho. 4.1 Testes antropométricos Foram efetuadas as seguintes medidas antropométricas relacionadas com o manejo em consideração: Medidas das mãos Foram efetuadas as seguintes medidas das mãos de 42 homens adultos, com paquímetro: a) comprimento total da mão: 1 86mm (média); b) comprimento da palma da mão: 104mm; c) largura da mão na altura dos metacarpos: 84mm; d) largura da mão na altura da articulação do polegar: loomm. 138 A.B.P.A. 1/75

4 Figura 2, J~'=-I~ +;~ (c~. x=p== I j I F=F-3 ~.~ I ~ L ~I ~ I ~ 2==== ~ I.l ~~I= E--E-- 12 '~ CI'* 13 t!=p== ~ ~ ~ ~ ~ + ~ Vistas longitudinais e principais seções transversais dos cabos das chaves de fenda estudadas. Ergonomia do manejo 139

5 4.1.2 Medidas do manejo grosseiro Para a poslçao de trabalho com manejo grosseiro, foram efetuadas as seguintes medidas, tomadas em 17 formas de gesso: a) diâmetro inscrito na altura da palma: 32,3mm; b) diâmetro inscrito na altura dos dedos: 18,9mm; c) comprimento, a partir do fundo até a última marca dos dedos: 98,4mm; d) ângulo de torção entre os eixos principais de duas elipses imaginárias, uma na posição da palma e outra na posição dos dedos: 53,5 0. Dentre as 14 chaves testadas, apenas três foram consideradas com dimensões adequadas para o manejo grosseiro Áreas de contato Foram medidas as áreas de contato entre as 14 chaves e as mãos de 10 sujeitos, para a posição de manejo grosseiro. As médias para cada chave oscilaram entre 14,8 e 32,7cm 2. Foi possível registrar diferenças significativas entre as áreas, para um nível de confiança de 95% Medidas do manejo fino Usando-se cilindros de argila, foram determinados os diâmetros inscritos das seções do "gargalo" existente na parte anterior do cabo, destinado a rotações rápidas com os dedos. Foi obtida uma média de 11,7mm para 28 sujeitos. Nas chaves selecionadas, essas medidas variavam entre 10,8 a 22,Omm com média de 16,Omm. Portanto, observou-se um visível superdimensionamento. Apenas uma das chaves caiu dentro do intervalo de confiança de 95% Posição de contato dos dedos com cilindros Foram medidos os pontos de contato dos dedos de 42 sujeitos com cinco cilindros de diâmetro de 10, 15, 20, 25 e 30mm, na posição do manejo fino. As distâncias obtidas, a partir do fundo, foram: 62,2 a 71,2mm para o dedo polegar, 73,5 a 8O,3mm para o dedo médio. Observou-se que apenas 30% das chaves testadas satisfaziam a essas medidas. 140 A.B.P.A. 1/75

6 4.2 Testes de desempenho Enquanto os testes antropométricos visam o dimensionamento estático da ferramenta, os testes de desempenho procuram verificar como a mesma se comporta numa situação dinâmica de trabalho simulado. Foram feitas as seguintes medidas: 4.2.l Torquês Usando um dinamômetro, foram registrados os torqueses máximos de cerca de 230 contrações com duração de 7,6 minutos por teste. A figura 3 mostra o resultado da soma de 200 contrações para as 14 chaves, abrangendo seis sujeitos em cada chave. A análise estatística acusou diferenças significativas, tanto entre as chaves como entre os sujeitos, ao nível de 95% de confiança ü 8 4 <n w.0 ~400 tr f Z o u o N ~ 300 u '" B ~ 200 J tr o f- 100 SUJEITO N9 4,5,6,7,8,9 0L-L---L---L---4L---5~--6L---L---8~~9~~1~0--~--~12~~13~~'4~ Representação gráfica dos torques CHAV[ DE FENDA Ergonomia do manejo 141

7 4.2.2 Velocidade de rotação Com um contador mecânico, foi registrado o número total de rotações máximas que os sujeitos conseguiram efetuar em 10 minutos de teste, usando aleatoriamente cada uma das 14 chaves selecionadas. Também nesse caso foram observadas diferenças significativas entre as chaves, bem como entre os sujeitos, ao nível de 95% de confiança. 4.3 Avaliações subjetivas Além das medidas das variáveis descritas, colheram-se também opiniões dos sujeitos quanto à preferência pelas chaves. 4.4 Conclusão Analisando-se os resultados obtidos, chegou-se à conclusão de que existe pelo menos um tipo de chave de fenda mais adequado ao manejo fino (n. 1) e outro para o manejo grosseiro (n. 13). Outras apresentaram resultados intermediários, enquanto que algumas delas apresentaram resultados tão negativos que o seu desenho não se justificaria em hipótese alguma, causando, inclusive lesão na mão dos sujeitos. À guisa de conclusão metodológica, na pesquisa do manejo, é necessário: 1. fazer medidas antropométricas relevantes em cada caso, para o dimensionamento do manejo; 2. conduzir testes de desempenho em situações reais ou simuladas, usando amostras ou modelos de ferramentas. Naturalmente, as medidas antropométricas justificam grande parte do desempenho, mas outras variáveis envolvidas, como o material e o acabamento superficial, só podem ser verificadas numa situação de uso real das ferramentas. 142 A.B.P.A.l/75