Dispositivo ergonômico para montagem de bases

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1 Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Etec JORGE STREET TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MECÃNICA Dispositivo ergonômico para montagem de bases Alexandre Caio Éderson Jonata Mayra Tiago C Yuri Orientador: Prof. Francisco Chagas São Caetano do Sul / SP 2012

2 Dispositivo Ergonômico para montagem de bases Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como pré-requisito para obtenção do Diploma de Técnico em mecânica. São Caetano do Sul / SP 2012

3 Agradecimentos Agradecemos primeiramente a Deus por ter nos abençoado para concluir nosso trabalho. Agradecemos também ao apoio de nossos familiares e professores; também pelo incentivo para exercer o trabalho.

4 Resumo Tivemos como objetivo, ao criar esse trabalho, ter a possibilidade de criar um dispositivo que auxiliaria em uma versátil montagem e ao mesmo tempo manteria a integridade física e ergonômica do operador ou montador. Palavras-chave: ergonomia,versatilidade,montagem.

5 Lista de Figuras Figura 1 Esquema Elétrico... 9 Figura 2 Chave Reversora Figura 3 O dispositivo...11 Figura 4 Previsão de Custos...14 Figura 5 Tabela de Fatores dos acidentes de trabalho...16 Figura 6 Posição correta para trabalhar e bancadas...19

6 Sumário Introdução Planejamento do Projeto O Dispositivo Benefícios FMEA Conclusão...21 Referências... 22

7 7 Introdução O trabalho propõe a elaboração e montagem de um dispositivo que irá levantar e rotacionar bases para a fácil montagem. Num primeiro momento, o grupo pretendia montar um dispositivo para polimento de valvulados para manifolds (câmara quente). A ideia se tornou inviável devido ao não acesso aos itens necessários. A ideia seguinte do grupo consistia em automatizar uma empilhadeira manual de elevação de bases. O grupo constatou que o projeto em mente já existia no mercado atual, portanto tornava-se inviável. A ideia subsequente do grupo incidia em um dispositivo ergonômico para montagem de bases. A ideia foi eleita, pois desde o princípio o grupo tinha como finalidade criar algo para facilitar ambas a montagem e a integridade física do operador ou montador. Tema e delimitação. O dispositivo em questão é ideal para pequenas e médias empresas, como ferramentarias, espaços para manutenção de máquinas e similares, onde o mesmo eliminará esforços físicos desnecessários, perdas de tempo com locomoção e movimentação de bases. O projeto se resume em um dispositivo que permite elevar e rotacionar bases de diversos tamanhos com carga de até meia tonelada, permitindo ao montador que manuseie a base com maior facilidade. Objetivos geral e específico(s) O projeto tem como objetivo impetrar mais opções de montagem, unindo-se versatilidade, praticidade e ganho de tempo com segurança ergonômica. O projeto está de acordo com o Princípio dois esclarecido pelo Professor Edgar Martins Neto em sua apostila de Ergonomia: Esforço dinâmico: SIM - Esforço estático: NÃO Eliminar tronco encurvado e sustentação de cargas pesadas;

8 8 Eliminar o manuseio, movimentação e carregamento de cargas muito pesadas; Instituir a flexibilidade postura; Justificativa Devido a ser uma ideia inovadora. Ao mesmo tempo é uma ideia que pode ser comercializada para no futuro proporcionar melhorias às linhas de montagem. Metodologia Os estudos estão sendo realizados com a consulta em catálogos técnicos relacionados com a pertinência dos assuntos em questão (empilhadeiras, ergonomia, transporte de carga e pesquisas na internet em empresas do ramo) consultando também pessoas especializadas no assunto de trabalho na área de atuação do dispositivo (encarregados, supervisores, técnicos e operadores).

9 S 9 1 Planejamento do Projeto Parte elétrica/eletrônica/eletropneumática: ESQUEMA ELÉTRICO R/S =Rede de energia R C1=Botão de segurança S C2 =chave reversora Motor = Motor de 0,5 CV C rpm Chave reversora 220 V C2 Monofásico Esquema de ligação C2 do motor na chave reversora MOTOR Figura 1 Esquema elétrico

10 10 Capa Aux. F M F Figura 2 Chave Reversora Parte Lógica: Fluxograma do Processo 1. Mover dispositivo até o local onde a base será montada 2. Ligar a tomada do motor. 3. Mover (descer/subir) mancal até a altura ideal para o travamento da base 4. Posicionar a base defronte a flange no dispositivo para travamento nas garras 5. Soltar parafusos de travamento da flange e dos braços, para flexionar e posicionar as garras na(s) laterais da (s) base (s) 6. Travar os parafusos da flange e dos braços na base, verificando se os mesmos estão devidamente travados. 7. Elevar ou abaixar a flange até a altura desejada 8. Rotacionar a flange até o ângulo desejado para a melhor montagem da base de estampo 9. A partir daí o operador já poderá iniciar a operação com maior versatilidade. 10. Por fim, para concluir o processo o operador deverá seguir o mesmo fluxograma no sentido inverso.

11 11 Parte Mecânica: Croqui Figura 3 O dispositivo

12 12 Pesquisa de Material Lista de materiais mm de perfil U padrão Americano 6x fusos de 1200 mm cada 3. 4 Rodas de UHMW 4. 1 Motor 3 CV com moto redutor 5. 2 Rolamentos para eixo da flange (dimensões a definir)* 6. 1 Redutor para manivela do eixo da flange 7. 4 Garras SAE 1045 (dimensões a definir) 8. 4 Braços SAE 1045 (dimensões a definir) 9. 2 Chapas para coluna (dimensões a definir) Chapas para Rodas (dimensões a definir) Flange Bloco SAE 1020 para mancal Buchas de Bronze Roldanas de UHMW Rolamentos para Roldana * *Elementos normalizados Folhas de Processo PROCESSO DE FABRICAÇÃO Garfo: Estrutura formada por viga U, onde serão montadas as rodas e a coluna que suportará toda carga do dispositivo. Construção do garfo: Cortar viga U de acordo com o desenho A.Usiná-la conforme desenho B.Cortar e usinar chapas para suporte das rodas traseiras conforme desenho C. Soldar vigas e chapas conforme desenho D

13 13 Coluna: Estrutura formada por viga U onde serão montados os fusos e o mancal que suportará a carga da base. Construção da coluna: Cortar viga U conforme desenho E. Cortar e usinar chapas da coluna conforme desenho F. Soldar coluna na parte superior do garfo conforme desenho G. Mancal: constituída de SAE 1020, onde será feito o movimento de subida e descida do dispositivo. Construção do mancal: Usinar mancal conforme desenho H Flange: Peça composta de SAE 1020, onde serão montados os braços que irão prender a base. A flange será montada no eixo que irá rotacioná-la. Construção da flange : Usinar disco de SAE 1020 conforme desenho I Eixo: formado de SAE 1045, onde serão montados a flange e o redutor para rotacionar. O mesmo será montado no mancal. Construção do eixo: Usinar eixo de SAE 1045 conforme desenho J Braços: constituídos de SAE 1020, serão parafusados na flange e nas garras,onde terão mobilidade de ajuste para prender a base. Construção dos braços: Usinar os quatros braços conforme desenho K Garras: Formadas de SAE 1020, serão parafusadas nos braços como também na base onde irão prender a base de estampo para ser montada. Construção das garras: Usinar conforme desenho L

14 14 Montagem Montar as rodas dianteiras e traseiras no garfo, conforme especificado no desenho M. Montar fusos direito e esquerdo na coluna conforme desenho N. A bucha, o eixo, a flange, o redutor e a manivela deverão ser montados no mancal conforme desenho O. Com o mancal já montado com seus respectivos componentes, o mesmo deverá ser ajustado nos fusos e na coluna conforme desenho P.Parafusar braços e garras na flange conforme desenho Q. Por fim, o moto redutor deverá ser montado juntamente ao motor na parte superior da coluna conforme desenho R. Previsão de Custos Figura 4 Previsão de Custos

15 15 2. O dispositivo Trata-se de um dispositivo para erguer e rotacionar bases, visando uma melhor ergonomia para o operador. Porém, o que é ergonomia? A ergonomia (ou Fatores Humanos) é uma disciplina científica relacionada ao entendimento das interações entre os seres humanos e outros elementos ou sistemas, e à aplicação de teorias, princípios, dados e métodos a projetos a fim de assegurar o bem estar humano e o desempenho global do sistema. Foi notado por um dos integrantes do grupo que um dos seus colegas de trabalho prejudicava sua coluna ao trabalhar sob uma base para montá-la. Já era de seu conhecimento que tal atividade exigia muito do trabalhador e estudos confirmavam que a postura do trabalhador poderia ser prejudicada e o risco de acidentes era alto. O dispositivo está de acordo com a NR-17 (norma regulamentadora) relativa à Ergonomia que visa estabelecer parâmetros que permitam a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores, de modo a proporcionar um máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente. As condições de trabalho incluem aspectos relacionados ao levantamento, transporte e descarga de materiais, ao mobiliário, aos equipamentos, e às condições ambientais do posto de trabalho e a própria organização de trabalho. Na década de 80 a revista de saúde pública de São Paulo realizou a investigação de acidentes graves, onde o número de acidentados transportando, levantando ou abaixando materiais era de 228, totalizando 5,8% do total, de acordo com a tabela abaixo. Atualmente diversos estudos foram direcionados para esta área. Segundo a Agência o Globo, o número de acidentes e mortes no trabalho aumentou em 4,7% de 2010 para 2011; morreram trabalhando pessoas contra em 2010.

16 Figura 5 16

17 17 Além disso, em 2011 foi constada pelo Ministério da Previdência Social que a líder absoluta em causas de afastamento no trabalho é a dor nas costas, responsável por quase 160 mil licenças anuais. O presidente do comitê de coluna da Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia (Sbot), Luis Eduardo Munhoz afirma: Desde funcionários que precisam carregar muito peso no serviço a pessoas que passam horas em frente ao computador em postura inadequada, todos são suscetíveis, diz o especialista.

18 18 3. Benefícios Além de ajudar na ergonomia do operador, o dispositivo também promove a melhor montagem da base por permitir ao operador elevar seu objeto de trabalho e assim regular a melhor altura para a base ser montada. Uma superfície de trabalho com altura ajustável ajudará seu trabalho na posição mais confortável. O corpo humano deve trabalhar na vertical, e nesta posição ele encontra seu melhor ponto de equilíbrio, com baixo nível de tensão dos músculos em geral. Para fazer valer este princípio, a altura das bancadas de trabalho devem ser adequadas da seguinte forma: -Para trabalhos pesados - bancada na altura dos púbis; -Para trabalhos moderados - bancada na altura dos cotovelos, estando os braços na vertical; -Para trabalhos leves - bancada a 30 cm dos olhos; -Para trabalhos de escrita - bancada ou mesa na altura da linha epigástrica (boca do estômago) Para o empregador também há benefícios. Tomemos como exemplo uma linha de montagem que disponha de quatro pessoas para a montagem e finalização de uma base de estampo. Num determinado dia, a pessoa responsável por transportar a base se acidenta e precisa sair de licença por seis meses. A empresa opta por não contratar alguém para substituí-lo e divide as funções do operador entre os outros três membros do grupo. Além do descontentamento dos trabalhadores, à empresa poderia causar também a perda de dinheiro devido a possíveis horas extras que poderão ser pagas aos trabalhadores. Também existirá a possibilidade de um novo acidente ocorrer em virtude de uma pessoa sem a devida experiência estar executando seu cargo adicionado às tarefas de seu colega afastado. Se a empresa optar por não distribuir a tarefa, também existirão prejuízos, pois seria necessário contratar uma nova pessoa para executar o trabalho. Com o dispositivo, a probabilidade de estes acidentes acontecerem seria praticamente nula, além de redução do tempo de finalização da base de estampo.

19 Figura 6 Posição correta para trabalhar e bancadas 19

20 20 4. FMEA Se manuseado de maneira correta, conforme especificado e exigido no fluxograma, o produto oferece riscos quase nulos ao operador. Apesar de suportar uma carga muito alta (500 kg) o coeficiente de segurança do produto é elevado e possibilita que o operador não corra tantos riscos, mesmo desrespeitando alguma das normas de segurança. São elas: 1. Nunca ultrapassar a carga estabelecida pelo fabricante 2. Para evitar maiores danos, procurar sempre prender correta e fixamente todas as travas tal como: Trava das garras e/ou braços Trava que impede o despencamento da flange ( e consequentemente a da base de estampo) Trava da roda, impedindo que o dispositivo se movimente durante o manuseio da base. Para evitar acidentes como também evitar flexão desnecessária do tronco, é recomendado ao operador: Permanecer a uma distância de 15 cm da base. Use uma boa postura. Fique em pé ereto, mais relaxado.

21 21 Conclusão Por ser um dispositivo inédito no mercado, o grupo encontrou alguma dificuldade em pesquisar elementos da estrutura do mesmo. Também houve a problemática dos cálculos, pois o dispositivo irá conter muitos elementos padronizados. Para resolver, foi realizada uma pesquisa mais árdua em locais mais diversificados. O grupo se uniu para resolver os cálculos contando também com a ajuda de alguns professores. Por meio do projeto, o grupo aprendeu a trabalhar melhor em equipe assumindo os erros e acertos cometidos. Os membros do grupo que trabalham certamente levarão esta experiência para seu meio profissional. Com os materiais já praticamente adquiridos o grupo se prepara agora para construir o dispositivo.

22 22 Referências n html alho/n html