SEM0530 - Aula 7 Projeto Ergonômico Prof. Dr. Marcelo Becker SEM - EESC - USP
Sumário da Aula Introdução O Sistema Homem - Máquina Sensibilidade do Homem ao Meio Antropometria Estática Ergometria 2
Introdução O que é Ergonomia Ergon (grego): trabalho, capacidade Nomos (grego): lei, regulamento Estudo da adaptação do trabalho ao homem Estudo das relações homem-máquina Objetivo principal: ser humano Habilidades Capacidades Limitações Ferramentas Materiais Métodos de Trabalho Arranjo dos Instrumentos Local de trabalho 3
4 Introdução Fatores Importantes: Climatização Ruído e Vibrações Vestuário Fadiga Pressão Social e Psicológica
5 Introdução Ergonomia Anatomia Fisiologia Antropometria Ergometria Medicina Industrial Psicologia Estrutura e Funcionamento da máquina humana Medidas do Corpo Humano Condições Limite de Esforço e Trabalho Condições limites da fadiga mental e concentração
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Meio Máquina Sistema Homem-Máquina Máquina (ferramenta, instrumento): Todo objeto ou produto idealizado e construído pelo homem para ajudá-lo em algum trabalho Prolongamento do corpo humano Modelo de Funcionamento Inf. Visíveis Inf. Táteis Informações Ação Interna Inf. Sonoras Ação Física Modo de Funcionamento 7
Sistema Homem-Máquina Desempenho do Sistema Homem- Máquina depende: Características individuais do operador: Medidas Antropométricas Idade, Sexo Treinamento, motivação Condições Ambientais: Iluminação, Temperatura, Umidade, Circulação Ruídos, Vibrações Cores, Música, etc. 8
9 Sistema Homem-Máquina Exemplo: Cokpit I
10 Sistema Homem-Máquina Exemplo: Cokpit II
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Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Corpo Humano: estrutura articulada e estável Parte Central: Coluna Dorsal Suporta cabeça, ombros e quadris Suportam membros superiores e inferiores, etc... 50 % do peso do corpo humano: músculos... Um passo à frente em posição ereta pode exigir a ação coordenada de mais de 100 músculos... 12
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Maior fonte de problemas de dores nas costas: Posicionamento errado da coluna vertebral 13
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Principais problemas de Coluna Vertebral Cifose Lordose Coluna normal http://www.doresnascostas.com.br Escoliose 14
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Sudoração: Durante o funcionamento da máquina humana produzimos ácido lático e calor Suor, produzido pelas glândulas sudoríparas, elimina parte de ambos Condições Ambientais influenciam na eficiência: Ambiente super-umidificado (100% umidade relativa) Exaustão e Câimbras Ambiente excessivamente seco Falência Respiratória 15
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Temperatura: Temperatura Média do corpo humano: 36 o a 36,9 o C Faixa de Temperatura ideal para as reações químicas Excesso de Calor Exaustão drenagem do sangue para a periferia da pele (rubor) Excesso de Frio No Início: rubor, em seguida, o sangue segue para os órgãos internos: palidez e falência muscular 16
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Temperatura Ambiente ideal: Para trabalhadores braçais: 16,6 o a 25,6 o C Para trabalhadores sedentários: 20 o a 25 o C Conforto Térmico Fator Subjetivo Troca de Calor: Temperatura, Umidade e Ventilação Grau de Atividade Repouso Atividade Moderada Atividade Intensa Calor Gerado 100 Kcal/h 250 Kcal/h 1.000 Kcal/h 17
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Respiração: Oxigênio é necessário para a oxidação da Glicose Concentrações de 21% a 12%: ideal Acima de 21%: embriaguez, torpor e envenenamento Abaixo de 12%: cansaço, exaustão CO 2 : Concentrações de 1% a 2%: não é percebido De 5% a 10%: exaustão Acima de 10%: pode matar CO: pode matar mesmo em pequenas concentrações Sufocamento 18
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Suspensões particuladas Pó de carvão Silicatos Pós orgânicos Amianto Silicose: endurecimento dos tecidos internos dos pulmões e perda respiratória Manuseio de Amianto Mina de Carvão 19
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Vibração e Aceleração: Vibração pode ser um subproduto indesejado Eliminação completa: difícil implementação Isolamento e Controle dentro de limites aceitáveis Limites de Segurança Estatisticamente determinados (Tabelas) ISO 2631 Corpo humano: Sensível à direção e duração de acelerações Piores: Horizontais Aspecto importante em projeto de veículos de transporte em massa 20
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Exemplo: Trem Pendolino década de 1960, Itália Idéia: compensar a força centrífuga em curvas de ala velocidade inclinando os vagões (motociclista) 21
22 Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Força Centrífuga Força Peso Somatória das Forças Força Centrífuga Força Peso Somatória das Forças Força Centrífuga Força Peso Somatória das Forças
23 Sensibilidade Homem-Meio Ambiente
Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Ruído: Definição Som: rápida variação na pressão do ar Tom: sucessão de variações idênticas em intervalos iguais Tom puro: variações harmônicas Ruído: sucessão de variações de amplitudes diferentes e intervalos de tempo irregulares 24
25 Sensibilidade Homem-Meio Ambiente Nível de Ruído db Condição 140 Limite da Dor 134 Britadeira 130 Avião decolando 120 Buzina 80 Interior de ônibus 74 Tráfego intenso 60 Conversação 54 Escritório 40 Biblioteca 34 Quarto de Dormir 20 Estúdio de Gravação 10 Limite de Audição
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Antropometria Estática Ciência que estuda as relações métricas e proporções das diversas partes do corpo humano parado Média de Altura Total e Parcial Média de Peso Média de Medidas Laterais Diferentes parâmetros do corpo em diversas posições Superfícies e Áreas 27
28 Antropometria Estática
Antropometria Estática Exemplos de Medidas Antropométricas 29
Antropometria Estática Problema no Brasil Diversidade da População Dados S-SE Variação de 4% DIN 33402 US Dept. of Health, Education and Welfare 30
31 Antropometria Estática Site Governo Japonês:
Antropometria Estática Deve-se observar que: Projetos que empregam a média das medidas da população não atendem de forma adequada os extremos O ideal é empregar sistemas reguláveis Em certas situações deve-se projetar pelos extremos : Passagens e campos de trabalho: mais altos Botões de Segurança: mais baixos 32
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Ergometria Ciência que estuda os esforços humanos, potência e calor gerados e fadiga muscular Determina campos ideais, ou preferenciais, de trabalho e visão de um ser humano Classifica tipos de controles e sinalizadores mais adequados Determina limites de operação e tempos para fadiga Etc. 34
35 Ergometria Exemplo: Posicionamento de botões,etc.
36 Ergometria Exemplo: Aplicações em diferentes Projetos
37 Ergometria Exemplo: Disposição em mesa de trabalho
38 Ergometria Exemplo: Uso correto do computador
39 Ergometria
Ergometria Coluna Vertebral C 3-5 + GRAVES + COMUNS T 11 -L 1 DORSO VENTRE 40
41 Ergometria Assentamento Tuberosidades Isquiáticas Trocânteres - ângulo de flexão anatômico 75 % do peso total da pessoa assentada Vértebra Ílio Sacro Pube Cóccix Trocântere Ísquio Femur CG Tuberosidades Isquiáticas Tuberosidades Isquiáticas
42 Ergometria Assentamento 12 34 5 - Sobrecarga Super Pressão Pouca - ventilação alongamento escapular sacral do excessiva pescoço excessiva dos e da extensores parte superior lombares do dorso 1 5 2 3 4
Ergometria Sistemas de interface joysticks especiais reconhecimento de voz eletrodos etc... 43
44 Ergometria Usuário de Cadeira de Rodas
45 Ergometria Dimensões de Cadeiras de Rodas
46 Ergometria Transferência: cadeira carro cadeira
47 Ergometria Transferência: cadeira carro cadeira
48 Ergometria Aparelho para determinação do esforço de um cadeirante durante o acionamento manual
49 Ergometria Acionamento tipo alavanca - remo