exposição humana à vibração em veiculos de passeio (1)

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FRANCISCO KADERLI ANÁLISE DO CONFORTO QUANTO À VIBRAÇÃO EM VEÍCULOS DE PASSEIO Monografia apresentada ao Departa- mento de Engenharia Mecânica da Es- cola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do diploma de Engenheiro Mecânico. Orientador: Prof. Dr. Herbert Martins Gomes Porto Alegre 2010

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  • FRANCISCO KADERLI

    ANLISE DO CONFORTO QUANTO VIBRAO EM VECULOS DE

    PASSEIO

    Monografia apresentada ao Departa-

    mento de Engenharia Mecnica da Es-

    cola de Engenharia da Universidade

    Federal do Rio Grande do Sul, como

    parte dos requisitos para obteno do

    diploma de Engenheiro Mecnico.

    Orientador: Prof. Dr. Herbert Martins Gomes

    Porto Alegre

    2010

  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul

    Escola de Engenharia

    Departamento de Engenharia Mecnica

    ANLISE DO CONFORTO QUANTO VIBRAO EM VECULOS DE PASSEIO

    FRANCISCO KADERLI

    ESTA MONOGRAFIA FOI JULGADA ADEQUADA COMO PARTE DOS RE-

    QUISITOS PARA A OBTENO DO DIPLOMA DE

    ENGENHEIRO(A) MECNICO(A) APROVADA EM SUA FORMA FINAL PELA BANCA EXAMINADORA DO

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA

    Prof. Walter Jesus Paucar Casas

    Coordenador do Curso de Engenharia Mecnica

    BANCA EXAMINADORA:

    Prof. Dr. Igncio Iturrioz

    UFRGS / DEMEC

    Prof. Dr. Rogrio Jos Marczak

    UFRGS / DEMEC

    Prof. Dr. Walter Jesus Paucar Casas

    UFRGS / DEMEC

    Porto Alegre

    2010

  • Ao meu irmo Christian Kaderli (in memorian).

  • i

    AGRADECIMENTOS

    Primeiramente, gostaria de agradecer aos meus pais Wilson e Vera por toda educao,

    carinho, apoio e incentivo que recebi desde o incio de minha existncia.

    minha namorada Cristiane, por estar sempre ao meu lado, oferecendo carinho e

    compreenso em todos os momentos.

    Ao meu orientador Prof. Herbert Martins Gomes, por toda ajuda e suporte oferecidos

    durante todo desenvolvimento deste trabalho, e pela disponibilizao de seu automvel para a

    realizao dos testes.

    Aos meus amigos Rafael Rabello dos Santos e Alexandre Nunes Stedile, pela grande

    amizade e pela disponibilizao de seus veculos para a realizao deste trabalho.

    Ao colega Luis Roberto Centeno Drehmer, pela grande ajuda oferecida durante a reali-

    zao das medies.

    Ao Grupo de Mecnica Aplicada (GMAp) do Departamento de Engenharia Mecnica

    da UFRGS, pela disponibilidade dos equipamentos de medio.

  • ii

    No podemos dirigir o vento,

    mas podemos ajustar as velas.

    Autor desconhecido

  • iii

    KADERLI, F. Anlise do Conforto quanto Vibrao em Veculos de Passeio. 2010. 22f.

    Monografia (Trabalho de Concluso do Curso de Engenharia Mecnica) Departamento de Engenharia Mecnica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

    RESUMO

    O uso de automveis vem crescendo atualmente, sendo de suma importncia que estes

    propiciem bem-estar ao motorista e a seus passageiros. O trabalho busca avaliar o grau de

    conforto do motorista em relao vibrao atravs de medies realizadas em quatro

    veculos de mesma categoria disponveis no mercado brasileiro. So eles: Volkswagen Gol,

    Ford Fiesta, Renault Sandero e Fiat Palio. Para avaliao so colocados como condies de

    comparao o tipo de pavimento, velocidade e local de medio. A medio da vibrao

    feita atravs da insero de acelermetros em partes de contato do motorista com o veculo.

    Utiliza-se um acelermetro para medir o nvel de vibrao no volante (vibrao transmitida ao

    sistema mo-brao) e outro acoplado ao banco do motorista atravs de um seatpad para medir

    a vibrao transmitida ao corpo inteiro. Ainda, para a situao de motoristas profissionais

    avalia-se a exposio diria vibrao A(8) para diferentes situaes de trabalho e compara-

    se com os limites de exposio definidos pelas normas vigentes. Faz-se ainda, um estudo

    estatstico a fim de comprovar a influncia de parmetros como a velocidade e tipo de

    pavimento, na vibrao interna dos veculos. Segundo a anlise de conforto, verifica-se em

    uma mdia geral, que o Volkswagen Gol, apresenta nveis de vibrao menores que os demais

    veculos, seguidos do Ford Fiesta, Renault Sandero e Fiat Palio. Em termos da exposio

    humana vibrao, percebe-se que para determinadas condies as vibraes podem

    ultrapassar os limites de exposio permitidos pela norma.

    PALAVRAS-CHAVES: Instrumentao mecnica, Conforto veicular, Exposio diria

    vibrao, Vibrao transmitida ao corpo inteiro, Vibrao transmitida ao sistema mo-brao.

  • iv

    KADERLI, F. Comfort Vibration Analisys on Ride Vehicles. 2010. 22f. Monografia

    (Trabalho de Concluso do Curso de Engenharia Mecnica) Departamento de Engenharia Mecnica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2010.

    ABSTRACT

    Actually, the use of ride vehicles has grown. So, it is extremely important that these

    vehicles propitiate well-being to the driver and their passengers. The study aims to determine

    the degree of drivers comfort in relation to vibration by measurements performed on four vehicles of the same category available in Brazil. Namely: Volkswagen Gol, Ford Fiesta,

    Renault Sandero and Fiat Palio. The type of pavement, speed and location of measurement are

    elected as conditions for comparison. In order to measure the level of vibration transmitted to

    the hand-arm system and the vibration transmitted to the whole body, accelerometers are

    attached to contact parts of the drivers with the vehicle. For hand-arm and whole body

    measurements, the steering wheel and drivers seat are chosen respectively. Also, for the situation of professional drivers it is evaluated the daily exposure to vibration A(8) for

    different work situations, which is compared with the exposure limits defined by current

    standards. A statistical study was carried out to demonstrate the influence of parameters such

    speed and type of pavement, to vibration inside the vehicle. According to the comfort

    analysis, it is verified, in average, that the Volkswagen Gol, has lower vibration levels than

    the other vehicles, followed by Ford Fiesta, Renault Sandero and Fiat Palio. In terms of

    human exposure to vibration, it is clear that for certain conditions, vibrations may exceed the

    exposure limits prescribed by standards.

    KEYWORDS: Mechanical instrumentation, Vehicle comfort, Daily exposure to vibration,

    Vibration transmitted to the whole body, Vibration transmitted to hand-arm system.

  • v

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 2.1 Curvas de ponderao por frequncia Wk e Wd para vibrao corpo inteiro, inclu-indo filtro de banda (Fonte: ISO 2631-1:1997) .......................................................................... 3

    Figura 2.2 - Sistema de coordenadas basicntrico adotado para vibrao (a) mo-brao e (b)

    corpo inteiro (Fonte: ISO 5349-1:2001 e ISO 2631-1:1997) ..................................................... 4

    Figura 2.3 Limites para fadiga, sade e conforto versus frequncia para o eixo z (m/s) (Fon-te: BALBINOT, 2001) ................................................................................................................ 5

    Figura 2.4 - Limites de tempo exposio diria em funo da acelerao ponderada pela fre-

    quncia para corpo inteiro (Fonte: ISO 2631-1:1997)................................................................ 7

    Figura 2.5 - Medidor VI400-Pro e transdutores utilizados nas medies .................................. 7

    Figura 2.6 - Corte do seatpad conforme projeto da SAE (Fonte: GRIFFIN, 1990). .................. 8

    Figura 2.7- Modelos dos veculos utilizados nas medies........................................................ 9

    Figura 2.8 - Acoplamento dos respectivos transdutores no volante, assento e encosto junta-

    mente com o sistema de coordenadas adotado. .......................................................................... 9

    Figura 2.9 - Pavimento de asfalto e paraleleppedos utilizados nas medies ......................... 10

    Figura 3.1 - Anlise do conforto em asfalto em diferentes locais de medio/velocidades ..... 11

    Figura 3.2 - Anlise do conforto em paraleleppedos em diferentes locais de medi-

    o/velocidades ......................................................................................................................... 11

    Figura 3.3 - Anlise do conforto em veculos parados ............................................................. 12

    Figura 3.4 - Mdias totais das aceleraes rms em relao aos pavimentos ............................ 12

  • vi

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 2.1 Curvas de ponderao e fatores de multiplicao utilizados nas medies ........... 4

    Tabela 2.2 - Escala de desconforto da norma ISO-2631-1:1997 (Fonte: ISO-2631-1:1997) ..... 5

    Tabela 2.3 - Valores de referncia VAE e VLE utilizados nas avaliaes ................................ 7

    Tabela 2.4 - Caractersticas dos veculos medidos ..................................................................... 8

    Tabela 3.1 Rotinas (tempo em horas) propostas a um motorista profissional ....................... 13

  • vii

    SUMRIO

    AGRADECIMENTOS ................................................................................................................ i

    RESUMO................................................................................................................................... iii

    ABSTRACT .............................................................................................................................. iv

    LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................ v

    LISTA DE TABELAS............................................................................................................... vi

    SUMRIO ................................................................................................................................ vii

    1. INTRODUO ..................................................................................................................... 1

    2. DESENVOLVIMENTO ........................................................................................................ 1

    2.1. Reviso bibliogrfica ...................................................................................................... 1

    2.1.1. Definio de vibrao .............................................................................................. 1

    2.1.2. Avaliao da exposio humana vibrao ............................................................ 2

    2.1.3. Metodologia de avaliao ........................................................................................ 2

    2.1.4. Metodologia de avaliao do conforto quanto vibrao ....................................... 5

    2.1.5. Metodologia de avaliao da sade quanto vibrao ............................................ 6

    2.2. Avaliao objetiva do conforto vibracional .................................................................... 7

    2.2.1. Equipamentos de medio ....................................................................................... 7

    2.2.2. Modelos dos veculos .............................................................................................. 8

    2.2.3. Instrumentao dos veculos .................................................................................... 9

    2.2.4. Tipos de pavimentos avaliados .............................................................................. 10

    2.2.5. Velocidades avaliadas ............................................................................................ 10

    3. RESULTADOS E ANLISES ............................................................................................ 10

    3.1. Da avaliao do conforto quanto vibrao ................................................................. 10

    3.2. Da avaliao da sade quanto vibrao ..................................................................... 13

    3.3. Da anlise de varincia ................................................................................................. 14

    4. CONCLUSES ................................................................................................................... 15

    REFERNCIAS ....................................................................................................................... 16

    APNDICES ............................................................................................................................ 18

    ANEXOS .................................................................................................................................. 21

  • 1

    1. INTRODUO

    Hoje em dia, com o mercado automobilstico em plena expanso h cada vez mais in-

    teresse por automveis, sendo este o meio de transporte mais atrativo para o homem e de mai-

    or utilidade no dia a dia. O nmero de veculos em circulao vem aumentado proporcional-

    mente com o aumento da populao. Devido a este fato, de suma importncia que estes ve-

    culos propiciem bem-estar ao motorista e a seus passageiros.

    Inmeras revistas e matrias automotivas buscam informar a populao quais dos vecu-

    los produzidos proporcionam ao usurio melhores condies de uso. Dentre as caractersticas

    avaliadas pode-se evidenciar o consumo de combustvel, acelerao de 0-100 km/h, potncia

    e conforto, sendo este, um dos critrios mais importantes para se medir a qualidade de um

    veculo exposto a diferentes tipos de vibraes (MAIA, 2002).

    Porm, na maioria das avaliaes de conforto provenientes destas publicaes, no es-

    tabelecido nenhum critrio, ou dados palpveis nos quais comprovem qual dos veculos em

    questo propiciam um melhor nvel de conforto ao motorista. Sendo, de suma importncia,

    um estudo na rea de conforto automotivo decorrente de vibraes, uma vez que as vibraes

    so manifestaes de comportamento dinmico comum a todos os veculos.

    O presente trabalho trata-se de um estudo de medio de vibraes em diferentes condi-

    es, como pavimentao (asfalto e paraleleppedos) e velocidade, em quatro veculos de

    mesma categoria de diferentes montadoras disponveis no mercado automotivo brasileiro. As

    medies de vibrao foram realizadas no volante, assento e encosto dos respectivos veculos.

    Tendo como objetivo geral obter dados suficientes para avaliar qual dos veculos testados

    pode ser considerado o mais confortvel em termos da transmisso da vibrao ao motorista.

    Podendo, desta forma, avaliar a exposio humana vibrao no volante transmitida ao sis-

    tema mo-brao e ao corpo inteiro, decorrente da vibrao do encosto e do assento dos res-

    pectivos veculos.

    Alm disso, este estudo apresenta os seguintes objetivos:

    Avaliar entre as configuraes medidas, se a exposio diria vibrao ultrapassa os limites indicados pelas normas vigentes, verificando se estas podem ser fontes de

    possveis danos sade do motorista no caso de uso intensivo como meio de trabalho.

    Avaliar estatisticamente a influncia da vibrao transmitida ao motorista, em funo da magnitude da velocidade dos veculos e do tipo de pavimento.

    2. DESENVOLVIMENTO

    2.1. REVISO BIBLIOGRFICA

    2.1.1. Definio de vibrao

    Uma vibrao pode ser descrita por um histrico da posio, da velocidade ou da

    acelerao de um corpo. Sendo, mais comum quantific-la atravs da acelerao. De acordo

    com Fernandes (2000 apud SAVIONEK, 2010), um corpo dito em vibrao quando ele

    descreve um movimento oscilatrio em torno de um ponto de referncia. O nmero de vezes

    de um ciclo completo do movimento, durante o perodo de um segundo, chamado de

    frequncia, medido em ciclos por segundo ou Hertz (Hz).

    Becker (2006) afirma que a vibrao est presente em qualquer sistema mecnico que se

    mova, diferindo de um sistema para outro apenas em nvel e contedo espectral. Dentro destes

    sistemas mecnicos tem-se como referncia o corpo humano, no qual sua vibrao pode ser

    definida como toda ou qualquer produzida por um evento externo, atuando no corpo, como

  • 2

    por exemplo, quando o corpo est sobre uma superfcie que est vibrando (BALBINOT,

    2001).

    A representao de um sinal de vibrao pode ser visualizada de diferentes formas. Os

    grficos mais usuais so: amplitude de vibrao x tempo e amplitude de vibrao x

    frequncia, sendo este denominado de espectro de frequncia. Diferentes tipos de movimentos

    oscilatrios apresentam espectros de frequncia com caractersticas diferentes. Podendo ser

    espectros discretos, decorrentes de sinais contnuos determinsticos (peridicos), ou espectros

    contnuos decorrentes de sinais contnuos randmicos ou de sinais transientes.

    Podemos identificar outros parmetros em um sinal vibratrio, tais como valor de pico,

    valor pico-a-pico, fatores de forma e de crista e valor rms (root mean square). Sendo o valor

    rms o de maior importncia, pois de acordo com Fernandes (2000), possibilita avaliar a mdia

    de energia contida no movimento oscilatrio, mostrando o potencial de dano da vibrao,

    sendo a medida mais importante de um sinal ou de um movimento e tendo relao direta com

    a energia contida na onda. Para uma funo varivel contnua f(t) definida sobre o intervalo de

    tempo T1 t T2, o seu valor rms dado pela expresso:

    2

    12 1

    21[ ( )]

    rms

    T

    Tx f t dt

    T T

    (1)

    2.1.2. Avaliao da exposio humana vibrao

    A exposio humana vibrao classificada, de acordo com as suas particularidades,

    em:

    Vibraes de corpo inteiro: so as vibraes que atingem o corpo todo, mais particularmente em uma faixa de frequncia de 1 a 80 Hz.

    Vibraes das extremidades: so as vibraes transmitidas s mos e aos braos, em uma faixa de frequncia de 6,3 a 1250 Hz.

    Vale lembrar, que no presente trabalho h uma exposio simultnea aos dois tipos de

    vibrao. Ao corpo inteiro, referente ao movimento global do veculo e ao sistema mo-brao

    transmitido pelo volante do mesmo.

    Sendo assim, a necessidade de padronizar e avaliar estas vibraes originaram diversas

    normas. As mais importantes normas internacionais so as normas ISO (International Orga-

    nization for Standardization) e as normas europias.

    2.1.3. Metodologia de avaliao

    Tanto para avaliao do conforto devido vibrao, quanto para a sade, deve-se seguir

    uma metodologia baseada em normas. Neste trabalho so utilizadas duas normas diferentes. A

    ISO 5349-1:2001 utilizada para avaliao da exposio humana vibrao transmitida ao

    sistema mo-brao, neste caso, contemplando a anlise do volante dos veculos. E ainda, para

    anlise de vibrao no assento e no encosto, utilizada a norma ISO 2631-1:1997 na qual

    caracterizada pela avaliao da exposio humana vibrao de corpo inteiro.

    De acordo com Griffin (1990), a forma mais comum de se quantificar a vibrao

    atravs da acelerao. Sendo assim, ambas as normas adotadas, utilizam a acelerao rms para

    caracterizar as vibraes. Porm, Becker (2006) explica que as formas diretas de quantificar o

    movimento oscilatrio, baseadas no valor rms, no levam em conta os possveis efeitos de

    frequncia. Sinais medidos de vibrao com contedo espectral diferente podem ter valores

    idnticos para diferentes parmetros (mdia, rms, etc.), no entanto seu efeito no corpo humano

    pode ser completamente diferente (WALBER, 2009). Para corrigir esse problema foram

  • 3

    idealizadas curvas de ponderao ou compensao para medies de movimentos oscilatrios

    do corpo. Estas curvas so funo da frequncia e so utilizadas como um fator que atribui

    pesos diferentes para movimentos com frequncias diferentes. Tendo como objetivo qualificar

    as vibraes nas frequncias em que o corpo humano apresenta maior sensibilidade. O

    resultado desta ponderao a obteno de um valor definido, denominado acelerao rms

    ponderada pela frequncia aw, em m/s. A acelerao aw, dada pela equao (2): 1

    2

    ( . )w i ii

    a W a

    (2)

    onde Wi o fator de ponderao e ai a acelerao rms para as dadas frequncias.

    A figura abaixo apresenta as curvas de ponderao por frequncia Wk e Wd, utilizadas

    em diferentes casos na avaliao da exposio vibrao transmitida ao corpo inteiro. Na

    tabela 2.1 pode-se visualizar em quais casos estas curvas so empregadas.

    Figura 2.1 - Curvas de ponderao por frequncia Wk e Wd para vibrao corpo inteiro,

    incluindo filtro de banda (Fonte: ISO 2631-1:1997).

    Demais curvas de ponderao aplicadas neste trabalho podem ser visualizadas nas

    referidas normas ISO. Porm em todas as curvas utilizadas, observa-se que as faixas de

    frequncia mais prejudiciais ao corpo humano so justamente aquelas que possuem um maior

    fator de ponderao.

    Devido ao fato da medio da vibrao ser realizada seguindo um sistema de

    coordenadas tri-axial, deve ser obtido, para cada um dos eixos x, y e z, um valor de acelerao

    rms ponderada pela frequncia, representados por awx, awy e awz, dados em m/s. Alm disso,

    so utilizados fatores de multiplicao ki, nos quais tem como objetivo atribuir pesos para os

    diferentes eixos de coordenadas de acordo com a medio realizada. Fato que se justifica, pois

    segundo Griffin (1990), a vibrao em diferentes frequncias ou em diferentes eixos, podem

    produzir diferentes sensaes em diferentes partes do corpo. Ainda, vale citar, que pela

    grande quantidade de dados experimentais na direo z, utiliza-se um fator de ponderao de

    1,0 para os casos de anlise de sade. Para outras direes, por falta de dados experimentais e

    informaes, utiliza-se o fator 1,4 por questes de segurana. Com estes valores, atravs da

    soma dos quadrados da acelerao de cada componente multiplicados pelo quadrado do fator

    de multiplicao especfico, obtm-se a vibrao total av, em m/s2, conforme:

  • 4

    2 2 2 2 2 2v x wx y wy z wza k a k a k a (3)

    onde kx, ky e kz so os fatores de multiplicao aplicados seus respectivos eixos.

    Ainda, para casos onde a exposio vibrao consiste em dois ou mais perodos de

    exposio para diferentes duraes e magnitudes de vibrao, calcula-se a vibrao total

    equivalente av,e correspondente a durao total de exposio, de acordo com a equao (4): 1

    2 2

    ,

    .vi iv e

    i

    a Ta

    T

    (4)

    onde avi a vibrao total para a durao da exposio Ti.

    Na tabela abaixo, pode-se visualizar as diferentes curvas de ponderao e fatores de

    multiplicao empregados nas medies, tendo como referncia as normas ISO 2631-1:1997 e

    ISO 5349-1:2001:

    Tabela 2.1 Curvas de ponderao e fatores de multiplicao utilizados nas medies.

    Observa-se ainda que as variveis em questo podem ser empregadas para diferentes

    situaes. Dependendo se a avaliao da exposio humana vibrao est vinculada ao

    conforto ou sade, ou ainda ao diferente local de medio, onde os fatores de multiplicao

    devem ser observados.

    Como observado na equao (3), as vibraes transmitidas ao corpo humano devem ser

    medidas em trs direes, tanto para medies de vibraes referentes ao corpo inteiro,

    quanto para o sistema mo-brao, de acordo com um sistema de coordenadas ortogonal. Na

    figura 2.2, pode-se visualizar o sistema de coordenadas adotado de acordo com as duas

    normas utilizadas. Cabe frisar, que ambas as normas utilizam o sistema de coordenadas

    basicntrico, no qual a vibrao medida seguindo um sistema de coordenadas originado em

    um ponto onde a vibrao est entrando no corpo.

    Figura 2.2 - Sistema de coordenadas basicntrico adotado para vibrao (a) mo-brao e (b)

    corpo inteiro (Fonte: ISO 5349-1:2001 e ISO 2631-1:1997).

  • 5

    2.1.4. Metodologia de avaliao do conforto quanto vibrao

    Em geral, os limites de conforto ou desconforto em um passageiro ou motorista de um

    veculo so difceis de determinar devido a variao da sensibilidade de cada um para com a

    vibrao (Wong, 2001). Porm, a norma ISO 2631 de 1978 estabelece alguns critrios para

    avaliao do conforto devido vibrao. O grfico apresentado na figura abaixo pode ser

    utilizado para limitar o tempo de exposio vibrao para determinadas frequncias

    relacionando fadiga, conforto e sade na direo z. Grficos para direes x e y tambm

    podem ser utilizados. Com as aceleraes rms obtidas, para verificar se os limites de conforto

    so ultrapassados, devem-se colocar os valores de acelerao para a faixa de frequncia de 1 a

    80 Hz e verificar, se estes, ultrapassam os limites estabelecidos pela norma.

    Figura 2.3 Limites para fadiga, sade e conforto versus frequncia para o eixo z (m/s) (Fon-te: BALBINOT, 2001).

    Porm, opta-se em utilizar os valores de acelerao rms ponderados pela frequncia nos

    trs eixos de coordenadas obtidos atravs das equaes (2) e (3) com diferentes curvas de

    ponderao e fatores multiplicadores visualizados na tabela 2.1, obtendo assim um valor ni-

    co para fins de comparao seguindo a recomendao da mesma norma de 1997. A norma

    ISO 2631-1:1997 fornece os seguintes valores de acelerao rms ponderadas pela frequncia

    como uma indicao das reaes com relao ao conforto:

    Tabela 2.2 Escala de desconforto da norma ISO-2631-1:1997 (Fonte: ISO-2631-1:1997).

    Vale citar, que a referida norma para o sistema mo-brao no quantifica em qualquer

    momento, valores para anlise de conforto. Sendo assim, o presente trabalho utiliza as

    mesmas metodologias presentes na norma do corpo inteiro para verificar o conforto dos

    veculos apenas como critrio de comparao entre os mesmos e no para avaliar o nvel de

    conforto transmitido ao sistema mo-brao.

  • 6

    2.1.5. Metodologia de avaliao da sade quanto vibrao

    A nica norma atualmente vigente no Brasil para fins de avaliao da sade quanto a

    vibrao a Norma Regulamentadora N 15 (NR 15). Na qual em seu Anexo N 8 indica que

    todos seus limites de exposio vibrao so definidos pelas normas ISO 2631 e ISO 5349.

    De acordo com Palmer et al. (2000) a vibrao apontada como um dos riscos ocupa-

    cionais mais comuns na indstria, e tambm est diretamente ligada incidncia de dores nas

    costas em motoristas profissionais. Alm disso, a utilizao de veculos a motor parece repre-

    sentar um risco significativo quando correlacionado ao surgimento de problemas nas costas

    (WHITE et al., 1990).

    Sendo assim, alm da anlise e avaliao do conforto, o presente trabalho tem como ob-

    jetivo avaliar a exposio humana vibrao verificando se estas podem ser fontes de poss-

    veis danos sade do motorista. Para avaliao, deve-se levar em considerao a durao

    diria de exposio T, em h, sendo o tempo total em que o indivduo fica exposto determi-

    nada situao durante um dia.

    A exposio diria vibrao A(8), em m/s2, definida como:

    ,(8) v eo

    TA a

    T (5)

    onde av,e a vibrao total equivalente em m/s dada pela equao (4), sendo que, para casos

    onde haja apenas um perodo de exposio, av,e pode ser substitudo por av, definido como a

    acelerao ponderada combinada nos trs eixos dada pela equao (3), e T0 uma durao de

    referncia de 8 horas. Esse tempo de referncia T0 adotado a fim de facilitar comparaes

    entre exposies dirias vibrao de diferentes duraes. A exposio diria vibrao A(8)

    pode ser entendida como um valor total da acelerao (vibrao) ponderado pela frequncia,

    equivalente a 8 horas de exposio diria.

    Para poder avaliar se o nvel de vibrao est ou no sendo prejudicial sade, h

    valores limites para exposio diria vibrao (A(8)), os quais so utilizados como

    referncia para analisar se os resultados obtidos esto ou no sendo prejudiciais sade. Um

    destes limites pode ser denominado como VAE (valor de ao de exposio diria exposure action value) no qual, como o prprio nome diz, para valores acima deste limite, h a

    necessidade de medidas que visem a diminuio ou a eliminao dessa exposio, porm sem

    um grau de preocupao muito elevado. O outro limite VLE (valor limite de exposio

    diria exposure limit value), sendo que, para valores acima deste limite, h a necessidade de medidas imediatas para sua diminuio, pois h potencial risco sade. Na figura 2.4

    verificam-se os limites de acelerao ponderada em funo do tempo de exposio adotados

    pela norma ISO 2631-1:1997.

    A norma possui a opo de utilizar duas equaes para obter estes limites, verificados

    por dois tipos de marcaes no grfico. Porm, neste trabalho, utiliza-se a equao onde os

    limites de exposio resultam em valores menores, em funo da segurana. Para obter os

    valores de VAE e VLE, basta visualizar no eixo das abscissas a durao de exposio de 8

    horas, e projet-los no eixo das ordenadas, podendo ser visualizado pelas linhas vermelhas da

    figura 2.4. Com a projeo destas linhas obtm-se os valores utilizados.

    Para a norma vigente para o sistema mo-brao, no estabelecido limites de exposio

    vibrao. Assim, de modo a obter valores comparativos, utilizam-se os valores presentes na

    norma da Unio Europia (Diretiva 2002/44/EC) como referncia de valores para o sistema

    mo-brao.

  • 7

    Figura 2.4 Limites de tempo exposio diria em funo da acelerao ponderada pela frequncia para corpo inteiro (Fonte: ISO 2631-1:1997).

    Sendo assim, os valores de ao de exposio diria (VAE) e limite de exposio diria

    (VLE) utilizados podem ser visualizados na tabela abaixo:

    Tabela 2.3 Valores de referncia VAE e VLE utilizados nas avaliaes.

    Valores de referncia (m/s)

    VAE VLE

    Mo-brao (Diretiva 2002/44/EC) 2,5 5,0

    Corpo inteiro (ISO 2631-1:1997) 0,43 0,88

    Os valores mostrados na tabela 2.3, correspondem aos limites de exposio diria

    vibrao A(8), definida de acordo com a metodologia de avaliao.

    2.2. AVALIAO OBJETIVA DO CONFORTO VIBRACIONAL

    2.2.1. Equipamentos de medio

    As medies de vibrao nos veculos foram realizadas por intermdio de um equipa-

    mento especfico, trata-se do VI-400Pro, S/N 12430, no qual consiste em um analisador de

    vibrao porttil. Alm de medir estas vibraes o equipamento capaz de armazenar os da-

    dos em uma memria interna com capacidade de 32 Mb. O aparelho capaz de medir quatro

    canais de entrada simultaneamente, sendo trs, utilizados para medir a vibrao nos trs eixos

    de coordenadas. Pode-se visualizar no anexo B, a declarao de conformidade do aparelho.

    Na figura abaixo observa-se o aparelho em questo.

    Figura 2.5 Medidor VI400-Pro e transdutores utilizados nas medies.

  • 8

    evidente, que juntamente com uso do aparelho, deve-se utilizar transdutores,

    posicionados em locais onde est ocorrendo a vibrao. Transdutores que tem como objetivo

    transformar a vibrao em um sinal eltrico, dado em mV, a fim de possibilitar a leitura. Para

    vibraes medidas no encosto e no assento, utilizou-se um dispositivo do tipo seatpad, em

    formato de um disco flexvel de material semi-rgido padronizado, no qual tem o papel de no

    alterar as propriedades dinmicas da interface do corpo e do banco, alm de mover juntamente

    com toda a estrutura. Neste caso trata-se de um seatpad modelo 070-030, S/N 646, com um

    acelermetro tri-axial de sensibilidade nominal de 100,3 mV/g em cada um de seus eixos. Na

    figura abaixo pode-se visualizar o corte do referido transdutor no qual est em acordo com o

    projeto original da SAE (Society of Automotive Engineers).

    Figura 2.6 Corte do seatpad conforme projeto da SAE (Fonte: GRIFFIN, 1990).

    Para medidas de vibrao no volante emprega-se um acelermetro piezoeltrico tri-axial

    Dytran, modelo 3023A2, S/N 4147. Possuindo uma sensibilidade nominal de 10mV/g para

    cada um dos seus eixos x, y e z. Ambos os certificados de calibrao dos acelermetros en-

    contram-se no anexo A.

    O aparelho conta ainda com a ajuda de um software de processamento, o QuestSuite

    Professional II. Com ele, possvel calibrar o instrumento, a fim de definir quais curvas de

    ponderao sero empregadas, eixos de coordenadas utilizados, dentre outros parmetros.

    Alm disso, o software possui um recurso de ps processamento de dados, onde os dados ar-

    mazenados pelo equipamento so transferidos a um microcomputador, permitindo a posterior

    anlise dos valores obtidos.

    2.2.2. Modelos dos veculos

    Realizaram-se as medies em quatro veculos nacionais da mesma categoria. Todos os

    veculos medidos possuindo direo hidrulica e se enquadrando na mesma classe, com moto-

    res de 1,0 litro. So eles: Volkswagen Gol, Renault Sandero, Ford Fiesta e Fiat Palio. Na tabe-

    la a seguir, observa-se as principais caractersticas de cada veculo.

    Tabela 2.4 Caractersticas dos veculos medidos.

    Caracterstica Volkswagen Gol Renault Sandero Ford Fiesta Fiat Palio

    Presso dos pneus frontais 30 psi 29 psi 30 psi 27 psi

    Presso dos pneus traseiros 30 psi 29 psi 30 psi 27 psi

    Dimetro da roda 14" 14" 14" 14"

    Especificao do pneu 175/70 185/70 185/70 185/65

    Massa total 934 kg 1025 kg 1076 kg 940 kg

    Potncia do motor G/A 72/76 cv 76/77 cv 71/73 cv 65/66 cv

    Ano de fabricao 2009 2009 2008 2007

    Ano modelo 2010 2009 2008 2008

  • 9

    importante ressaltar que todos os veculos testados encontravam-se em plenas

    condies de uso, e que todas as suas caractersticas tais como pneus e rodas, foram mantidas

    originais. Ainda, os pneus de cada modelo foram calibrados pelo mesmo instrumento, e de

    acordo com as recomendaes de presso de cada fabricante. Destaca-se que, durante a

    realizao das medies, todos os carros foram conduzidos pelo mesmo motorista de massa

    igual a 77 kg, acompanhado de um passageiro, a fim de manter a padronizao dos testes.

    Pode-se visualizar, conforme as caractersticas citadas na tabela 2.4, que apesar dos

    veculos se enquadrarem na mesma categoria, possuem algumas diferenas, tais como a massa

    total, especificaes do pneu e potncia do motor. Na figura 2.7 visualizam-se os quatro

    modelos de veculos utilizados nas medies.

    Figura 2.7 - Modelos dos veculos utilizados nas medies.

    2.2.3. Instrumentao dos veculos

    A instrumentao foi realizada atravs de dois tipos de acelermetros. Um acelermetro

    fixado no volante, sendo de extrema importncia ser posicionado prximo da empunhadura da

    mo, e bem fixado estrutura como recomenda a ISO 5349. As medies no assento e no

    encosto foram realizadas atravs de um seatpad, este posicionado na interface do motorista

    com a superfcie vibrante, tanto para a regio do encosto quanto para regio do assento. Cabe

    frisar que cada medio foi realizada isoladamente tendo um tempo de durao de

    aproximadamente 60 segundos em cada condio e local estabelecidos.

    Destaca-se ainda, a importncia do correto local de posicionamento dos transdutores,

    em concordncia com a norma utilizada. Sendo que na superfcie do assento o mesmo deve

    estar posicionado abaixo do cccix e no encosto, na rea de sustentao principal das costas.

    H a necessidade de que ambos os transdutores estejam em um alinhamento com relao aos

    eixos determinados, sendo que a norma permite uma tolerncia angular de at 15. A figura

    2.8 apresenta os locais de acoplamento dos transdutores, juntamente com o sistema de

    coordenadas adotado.

    Figura 2.8 Acoplamento dos respectivos transdutores no volante, assento e encosto juntamente com o sistema de coordenadas adotado.

  • 10

    2.2.4. Tipos de pavimentos avaliados

    Dois tipos de pavimentao foram escolhidos para realizao dos testes: pavimentao

    de asfalto e de paraleleppedos. A pavimentao de asfalto onde os testes foram realizados se

    localiza na Avenida A.J Renner em Porto Alegre, tendo como caracterstica ser uma superf-

    cie de rolamento lisa, porm, com algumas irregularidades decorrentes do desgaste excessivo

    e falta de manuteno, cenrio muito comum nas vias desde pas.

    A pavimentao de paraleleppedos, localizada na Rua Jos Pedro Bossio, na mesma

    cidade, apresenta uma superfcie com constantes interrupes, devido ao fato das pequenas

    dimenses de cada paraleleppedo, possuindo um alto nmero de juntas ao longo da via,

    tornando a superfcie rica em irregularidades. A figura 2.9 indica os dois tipos de pavimentos

    onde os testes foram realizados.

    Figura 2.9 Pavimento de asfalto e paraleleppedos utilizados nas medies.

    2.2.5. Velocidades avaliadas

    Durante a realizao das medies, estipularam-se faixas de velocidade, nas quais todos

    os veculos foram submetidos. Desenvolveram-se velocidades constantes de 30 km/h e 60

    km/h marcadas no velocmetro de cada veculo em ambos os pavimentos anteriormente cita-

    dos. Valores estes, que se justificam, devido ao fato de serem faixas de velocidade comumen-

    te desenvolvidas em meios urbanos.

    Ainda estipulou-se a velocidade de 0 km/h. Sendo realizada com o veculo parado, ape-

    nas captando vibraes decorrentes do funcionamento do motor em marcha lenta e dos demais

    componentes do automvel. Condio esta, que tem como objetivo simular os frequentes

    congestionamentos e paradas em sinais de trnsito, caracterstico de cidades com elevada den-

    sidade populacional e alto nmero de veculos. O trabalho limita-se a utilizar apenas trs valo-

    res de velocidade devido ao grande nmero de medies realizadas em diferentes condies e

    locais.

    3. RESULTADOS E ANLISES

    3.1. DA AVALIAO DO CONFORTO QUANTO VIBRAO

    Nas figuras a seguir, podem ser visualizados os resultados da avaliao do conforto ob-

    tidos, atravs de grficos comparativos entre os modelos de veculos. Atravs da equao (3)

    utilizam-se as aceleraes medidas em cada eixo do sistema de coordenadas. E empregando

    as corretas curvas de ponderao e fatores de multiplicao apresentados na tabela 2.1, calcu-

    la-se a acelerao rms ponderada pela frequncia nos trs eixos av, dado em m/s.

    De acordo com os grficos, pode-se visualizar a magnitude da acelerao em funo de

    duas faixas de velocidade (30 e 60 km/h). Os grficos apresentados pelas figuras 3.1 e 3.2

  • 11

    representam a anlise do conforto no pavimento de asfalto e de paraleleppedos,

    respectivamente.

    Figura 3.1 Anlise do conforto em asfalto em diferentes locais de medio/velocidades.

    Figura 3.2 Anlise do conforto em paraleleppedos em diferentes locais de medio/velocidades.

    Cada grfico separado por local de medio, possuindo no eixo das abscissas a

    velocidade desenvolvida pelos veculos, e no eixo das ordenadas a vibrao total, dada em

    m/s. Vale observar, que no grfico de medies no volante, em ambos os pavimentos,

    verifica-se uma escala maior no eixo vertical, indicando previamente uma magnitude de

    vibrao mais elevada neste local, em comparao com os demais. Verificando-se que os

    componentes presentes no banco dos veculos tais como molas e espuma so muito

    importantes, possuindo grande influncia na diminuio da vibrao transmitida ao ocupante.

    Percebe-se tambm que independentemente do local de medio, a vibrao originada no

    pavimento de paraleleppedo superior em comparao com o asfalto.

    A cada veculo, atribuiu-se uma cor de linha especfica, podendo ser visualizado na

    legenda ao lado direito das figuras. Sendo que cada ponto representa uma medio. Nas linhas

    que ligam os pontos, pode-se visualizar que na grande maioria dos casos, o nvel de

    desconforto, ou seja, a acelerao rms aumenta com o acrscimo da velocidade, independente

    do pavimento ou local de medio. As barras direita de cada grfico representam a mdia

    aritmtica do local da medio para cada carro referente s duas velocidades analisadas.

    Avaliando isoladamente cada caso, verifica-se pelos grficos a diferena de

    comportamento de cada veculo referente s mudanas de pavimento e local de medio.

    Como por exemplo, o Ford Fiesta, que em alguns casos apresentou nveis de conforto

  • 12

    superiores comparado com os demais veculos (volante e assento no asfalto), porm em outros

    locais de medio e pavimentos no manteve o mesmo comportamento.

    No grfico apresentado na figura 3.3, visualiza-se a acelerao medida em cada local de

    medio e veculo, considerando que o mesmo esteja parado, sem qualquer deslocamento,

    apenas com o funcionamento do seu motor em marcha lenta e demais componentes. Tendo

    como principal objetivo avaliar o conforto dos veculos simulando as frequentes paradas em

    congestionamentos comuns em meios urbanos.

    Figura 3.3 Anlise do conforto em veculos parados.

    O grfico da figura 3.3 dividido por linhas vermelhas nos quais separam o local de

    medio, sendo que cada cor de barra representa um veculo especfico. Alm disso, as barras

    da extremidade direita fornecem a acelerao mdia de cada automvel referente aos trs

    locais de medio. Visualizando os valores apresentados no grfico acima, e comparando-os

    com a escala de desconforto da tabela 2.2, todos os veculos podem ser considerados

    confortveis nesta situao, de acordo com a norma ISO 2631-1:1997.

    Percebe-se que em vibraes no volante e no assento, o Volkswagen Gol apresenta

    valores de acelerao menores, podendo-se atribuir um nvel de conforto mais elevado para a

    dada condio. Ainda, de um modo geral, apresentou nveis de vibrao inferiores que os

    demais veculos, tendo uma acelerao mdia decorrente dos trs locais de medio no valor

    de 0,0667 m/s, uma diferena de 92,6 % em comparao com o Fiat Palio, o pior colocado.

    A figura 3.4 a seguir, apresenta as mdias de acelerao de todos os locais de medio e

    velocidade com relao aos pavimentos, em funo de cada veculo, numa tentativa de

    comparar de forma global o desempenho de cada um deles. Como nos grficos anteriormente

    citados, os veculos so representados pela legenda de cores. As barras localizadas na

    extremidade esquerda representam a mdia aritmtica de todas as medies realizadas no

    pavimento de asfalto, sendo cada barra representando a mdia de cada veculo. Na regio

    central encontra-se a mdia realizada no paraleleppedo, e na extremidade direita, a mdia

    total de acelerao, englobando todas as medies realizadas em cada automvel.

    Figura 3.4 Mdias totais das aceleraes rms em relao aos pavimentos.

  • 13

    Visualizando a mdia geral, nota-se que apesar do Ford Fiesta apresentar resultados

    favorveis na superfcie de rolamento lisa, o Volkswagen Gol apresentou um melhor nvel de

    conforto quando referido a todas as medies. Ainda, destaca-se o Fiat Palio, no qual obteve

    valores de acelerao mais elevados em ambos os pavimentos, comportamento semelhante

    anlise anterior.

    O bom senso indica que o nvel de vibrao no pavimento de paraleleppedos deve ser

    maior que o de asfalto. Fato que se comprova, pois visualizando a figura 3.4, nota-se que a

    mdia total de todos os locais de medio e de todos os veculos foram superiores no

    pavimento em questo. A diferena mdia em relao ao tipo de pavimento ficou em torno de

    85,9 % levando em considerao as medidas realizadas em todos os veculos.

    3.2. DA AVALIAO DA SADE QUANTO VIBRAO

    Analisando os dados referentes ao conforto, e comparando-os com os valores de

    acelerao da escala de desconforto da norma ISO-2631-1:1997 visualizados na tabela 2.2,

    vrias situaes apresentaram dados que, de acordo com a norma, podem ser interpretados

    como valores de acelerao extremamente desconfortveis. Sendo assim, verifica-se a

    necessidade de uma anlise de exposio humana vibrao com foco na sade,

    especialmente de motoristas profissionais, a fim de avaliar, se os presentes valores de

    acelerao podem ser prejudiciais sade destes com o uso dos referidos automveis.

    De posse da tabela 2.1, utilizam-se agora as curvas de ponderao e fatores

    multiplicadores referentes sade, de acordo com a norma ISO. Atravs da equao (3)

    calcula-se novamente a acelerao rms ponderada pela frequncia ou vibrao total, e em

    seguida calcula-se a vibrao total equivalente, dado pela equao (4). Levando em

    considerao que um motorista profissional est exposto a diferentes magnitudes de vibrao

    e tempos de exposio durante sua jornada de trabalho, simulou-se uma jornada de trabalho

    de 8 horas, por meio de diferentes rotinas, englobando as diferentes combinaes de

    velocidades e pavimentos contidas no presente trabalho. Na tabela abaixo, pode-se verificar as

    trs rotinas de trabalho propostas a um motorista profissional.

    Tabela 3.1 Rotinas (tempo em horas) propostas a um motorista profissional.

    Nota-se na tabela acima que cada rotina apresenta uma caracterstica diferente. A rotina

    A apresenta uma maior utilizao dos veculos no pavimento de asfalto, permanecendo ainda

    1 hora com o veculo desligado, representando momentos ociosos. A rotina B apresenta

    caractersticas semelhantes rotina A, porm sem qualquer pausa durante a jornada de

    trabalho, a fim de poder comparar a influncia de um descanso em relao a exposio diria

    vibrao. Na rotina C, apresenta-se uma utilizao muito maior no pavimento de

    paraleleppedos, com o objetivo de verificar se os resultados obtidos nesta condio

    apresentam valores superiores comparados ao pavimento de asfalto. Em todas as rotinas,

    estipulou-se uma hora por dia, com o veculo a 0 km/h, representando o motor ligado em

    marcha lenta, simulando possveis congestionamentos e paradas em sinais de trnsito.

    Obtendo este valor da vibrao total equivalente atravs da equao (4), calcula-se

    conforme a equao (5), a exposio diria vibrao A(8). Sendo T, o tempo de exposio

    diria vibrao.

  • 14

    No apndice B, so apresentados 3 grficos, um para cada local de medio (volante,

    assento e encosto), comparando a exposio diria vibrao A(8), referente a cada veculo e

    a cada rotina proposta. As linhas horizontais representam o valor de ao da exposio (VAE)

    e o valor limite de exposio (VLE) em acordo com os valores apresentados na tabela 2.3. No

    eixo horizontal dos grficos englobam-se todos os veculos, sendo que cada barra, representa

    uma rotina, e no eixo vertical, os valores de exposio diria vibrao A(8) correspondentes.

    A partir dos grficos, possvel visualizar que todas as medies realizadas no volante,

    para as rotinas A e B, as avaliaes se encontraram abaixo dos valores de ao. J para a

    rotina C, trs veculos apresentaram valores acima do valor de ao, sendo que para esta

    situao h a necessidade de medidas que visem a diminuio ou eliminao desta exposio.

    Para as medies de vibrao no assento, todas as rotinas propostas apresentaram valores

    acima do valor de ao (VAE) em todos os veculos. Situao semelhante ocorreu para

    medies no encosto, porm, em 3 veculos detectou-se valores acima do limite de exposio

    diria (VLE) para a rotina C, sendo que, com estes valores necessita-se uma medida imediata

    para sua diminuio, pois certamente, acarretar algum problema ao condutor para a dada

    condio em alguns anos, tais como dores lombares ou problemas na coluna vertebral. Vale

    lembrar, que cada local de medio foi analisado separadamente, um por vez, devido

    limitao do instrumento.

    Destaca-se a superioridade do valor de A(8) em todos os veculos na rotina C, fato j

    comprovado anteriormente, sendo que, esta rotina possui maiores tendncias a transitar pelo

    pavimento de paraleleppedo. Outro fator importante que pode ser observado nos grficos a

    importncia de uma pausa durante a jornada de trabalho, podendo ser visualizado pela

    diferena dos valores de exposio diria A(8), entre as rotinas A e B em todos os locais de

    medio e em todos os veculos analisados. Demais resultados da avaliao da sade e

    conforto do presente trabalho, podem ser visualizados na tabela do apndice A.

    3.3. DA ANLISE DE VARINCIA

    Com o objetivo de verificar se existe alguma diferena significativa no nvel de vibra-

    o medido dentro dos veculos em relao variao da velocidade, realizada uma anlise

    de varincia (ANOVA) nos dados coletados. Juntamente com a primeira verificao, uma

    anlise do nvel de vibrao em relao ao tipo de pavimento. Tendo como objetivo verificar

    o que o bom senso e os grficos indicam a respeito da diferena significativa do nvel de vi-

    brao em relao variao da velocidade e tipo de pavimento.

    Segundo Callegari-Jacques (2003), um dos modelos mais simples de anlise de varin-

    cia o que analisa os dados a um critrio de classificao. Sendo assim, para a verificao no

    presente trabalho, se utiliza a anlise de varincia de fator nico.

    Numa anlise de varincia assumem-se duas hipteses: H0, os tratamentos no afetam a

    varivel de interesse. H1, os tratamentos de alguma forma afetam a varivel de interesse sen-

    do possvel investigar de que forma essa relao. Se o parmetro da anlise F for maior que

    F crtico a hiptese H1 aceita indicando uma correlao entre os tratamentos e a varivel.

    Caso contrrio a hiptese H1 rejeitada e adota-se H0. Estas anlises, de uma forma padro,

    so realizadas para um nvel de significncia de 0,05, ou seja, uma confiana de 95%.

    Para verificao de diferenas do nvel de vibrao com relao velocidade, separou-

    se a velocidade em 3 grupos (0, 30 e 60 km/h) , sendo que cada grupo, englobando os valores

    de acelerao medidos em todos os veculos e todos os locais de medio. Para anlise da

    influncia do pavimento, procedeu-se de maneira semelhante, porm dividindo a anlise em

    apenas dois grupos: asfalto e paraleleppedos. Destaca-se que em ambas as anlises o fator a

    ser verificado a acelerao rms ponderada pela frequncia.

  • 15

    A anlise foi realizada com o auxlio do software Microsoft Excel 2007. Os resultados

    para ambas as anlises encontram-se no apndice C.

    Para ambas as anlises, o valor de F (varincia entre os grupos), foram bem superiores

    ao valor crtico de F. Observa-se tambm nas tabelas, que o valor-p (probabilidade) em ambas

    as situaes resultaram menores que o nvel de significncia de 0,05.

    Com base nestes dados, pode-se assegurar que os resultados em ambas as anlises so

    significativos, ou seja, existem diferenas e relaes significativas da vibrao dentro do

    veculo em relao s faixas de velocidade. E, tambm existem diferenas estatisticamente

    significativas na vibrao interna do carro em funo do tipo da superfcie de rolamento, dado

    um tanto quanto intuitivo, porm comprovado estatisticamente.

    4. CONCLUSES

    De acordo com a avaliao do conforto quanto vibrao, analisando cada veculo em

    funo de cada faixa de velocidade e de pavimento isoladamente, no houve uma

    predominncia dos valores de vibrao atribudos a um veculo especfico, em relao

    mudana do tipo de pavimento e velocidade. Ou seja, para dadas condies, veculos em

    determinadas situaes, manifestaram comportamentos diferentes, sendo que para alguns

    casos, apresentaram valores de acelerao superiores, porm em outras situaes o mesmo

    comportamento no foi seguido. Todavia, verifica-se que a diferena entre as mdias das

    aceleraes rms totais de cada veculo, apresentaram valores muito prximos. Observaram-se

    diferentes comportamentos para cada veculo medido de acordo com a velocidade e tipo de

    pavimento. Porm, de maneira geral, o Volkswagen Gol apresentou uma mdia de vibrao

    inferior aos demais veculos, seguidos do Ford Fiesta, Renault Sandero e Fiat Palio. Podendo

    ser atribudo um nvel de conforto superior ao Volkswagen Gol, em relao aos demais.

    Ainda, em acordo com a escala de desconforto da norma ISO-2631-1:1997, vrias

    situaes em determinados veculos apresentaram nveis de vibrao que podem ser

    considerados desconfortveis. Conclui-se tambm, que as vibraes decorrentes do

    funcionamento do veculo so significativamente menores em comparao com aquelas

    originadas de seu deslocamento. Tendo pouca influncia s vibraes transmitidas ao

    ocupante, em relao quelas geradas pelo rolamento do veculo em superfcies irregulares.

    Para avaliao da sade, destaca-se que para uma rotina de trabalho de um motorista

    profissional predominante em superfcies irregulares, as exposies dirias vibrao A(8)

    atingem valores consideravelmente maiores, podendo ultrapassar o valor limite de exposio

    diria (VLE). Porm, v-se que dificilmente um motorista profissional em meio urbano

    passar um longo perodo sobre uma superfcie de rolamento irregular. Nota-se que as

    vibraes decorrentes do encosto e do assento so mais preocupantes, sendo que, em todos os

    veculos testados, estas ultrapassaram os valores de ao de exposio diria (VAE)

    necessitando de medidas que visem diminuio ou a eliminao desta exposio. Ainda

    conclui-se que uma pequena pausa no expediente em caso de motoristas profissionais, pode

    refletir em uma reduo significativa do valor de exposio diria vibrao, sendo um fator

    que pode ser compensado em casos de ultrapassar os valores estipulados pela norma.

    Em relao variao da vibrao dentro do veculo em funo da velocidade e tipo de

    pavimento, pde-se provar estatisticamente que h uma diferena significativa da acelerao

    rms em funo das diferentes condies de piso e velocidade. Observando-se os grficos,

    verifica-se que quanto maior a velocidade do veculo em questo, maior ser o nvel de

    vibrao interna, tanto para uma superfcie lisa, como o asfalto, quanto para uma superfcie

    irregular como o pavimento de paraleleppedos. E que, no geral, pavimentos mais irregulares

    induzem mais vibrao independente da faixa de velocidade.

  • 16

    REFERNCIAS

    BALBINOT, A. Caracterizao dos nveis de vibrao em motoristas de nibus: um

    enfoque no conforto e na sade. Tese para obteno de ttulo de doutor em engenharia. Porto

    Alegre: UFRGS, 2001.

    BECKER, T. Desenvolvimento de uma mesa vibratria para estudos sobre vibrao no

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  • 18

    APNDICES

    APNDICE A Tabela geral dos resultados

  • 19

    APNDICE B Exposio diria vibrao A(8) em funo dos veculos avaliados e rotinas propostas.

  • 20

    APNDICE C Resultados das anlises de varincia

    RESUMO Grupo Contagem Soma Mdia Varincia

    Velocidade 0 km/h 24 2,225141 0,092714 0,00969 Velodidade 30 km/h 24 26,5752 1,1073 1,063286 Velociade 60 km/h 24 32,95334 1,373056 1,285093

    ANOVA

    Fonte da variao SQ gl MQ F valor-P F crtico

    Entre grupos 21,91428 2 10,95714 13,93998 8,23E-06 3,129644

    Dentro dos grupos 54,23558 69 0,786023

    Total 76,14986 71

    Pode-se visualizar que em ambos os grupos o valor de F (coeficiente de Fisher) consi-

    deravelmente superior ao valor de F crtico. Assumindo-se assim, a hiptese H1, onde os tra-

    tamentos de alguma forma afetam a varivel de interesse, possuindo diferenas significativas

    da varivel e indicando uma correlao entre os tratamentos e a varivel, sendo que em ambos

    os casos a varivel analisada a acelerao rms ponderada pela frequncia.

    RESUMO Grupo Contagem Soma Mdia Varincia

    Asfalto 24 20,48216 0,853423 0,380675 Paraleleppedos 24 39,04638 1,626932 1,692388

    ANOVA

    Fonte da variao SQ gl MQ F valor-P F crtico

    Entre grupos 7,179794936 1 7,179795 6,926752 0,011519 4,051749

    Dentro dos grupos 47,68043915 46 1,036531

    Total 54,86023408 47

  • 21

    ANEXOS

    ANEXO A Certificado de calibrao dos acelermetros

  • 22

    ANEXO B Declarao de conformidade do medidor VI-400Pro