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1 Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation. Florianópolis, SC, Brazil, October 07-10, 2015. PROJETO E ANÁLISE ERGONÔMICA DE UM EQUIPAMENTO PNEUMÁTICO PARA PODA DE ÁRVORES Antonio Carlos Valdiero UNIJUÍ Panambi, RS, Brasil [email protected] Luiz Antonio Rasia UNIJUÍ Ijuí, RS, Brasil [email protected] Thiago Dias Caires Celpe Recife, PE, Brasil [email protected] João Antonio Cervi UNIJUÍ Santa Rosa, RS, Brasil [email protected] Cristina Eliza Pozzobon UNIJUÍ Ijuí, RS, Brasil [email protected] Fabiano do Prado UNIJUÍ Panambi, RS, Brasil [email protected] RESUMO Este trabalho apresenta o projeto e a análise ergonômica de um equipamento pneumático para poda de árvores, desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor Energético regulado pela ANEEL (código ANEEL PD-0043-0311/2011). Atualmente o desenvolvimento da atividade de poda em linhas de transmissão de energia elétrica é realizada de forma manual, utilizando- se de uma diversidade de modelos de facões, serras, tesouras e podões de jardinagem ou manejo agrícola/florestal com acionamento manual, além de motosserras e motopodas acionadas por motores de combustão, ambas ferramentas desprovidas de características ergonômicas, de segurança e de produção, que atendam plenamente as peculiaridades e requisitos demandados pelas concessionárias de energia elétrica. Utiliza-se da metodologia de projeto de produtos, determinando-se os parâmetros ergonômicos e discutindo-se as soluções propostas para o aumento da eficiência funcional, levando-se em conta os valores humanos, principalmente saúde e satisfação. Como resultados obtidos têm-se a sistematização dos aspectos ergonômicos e uma avaliação dos valores de seus parâmetros em termos da análise da antropometria, dos dispositivos de informação e comando, da segurança e dos níveis de ruído. Os resultados alcançados pela pesquisa indicam que o protótipo para poda de árvores agrega módulos funcionais que contribuem para saúde do trabalhador (melhores condições ergonômicas e de segurança do trabalho), para o aumento da produtividade, para a melhoria da qualidade de fornecimento de energia elétrica e dos critérios fitossanitários da árvore. ABSTRACT This research is aimed at providing an ergonomic analysis of pneumatic equipment for pruning, developed under the Programme for Research and Technological Development of the Energy Sector regulated by ANEEL (code PD- 0043-0311/2011 ANEEL). Currently the development of pruning activity in transmission lines of electricity is carried out manually, using a variety of different knives, saws, shears and pruning hooks gardening or agriculture / forestry with manual override, and chainsaws by combustion engines, both tools devoid of ergonomic features, safety and production, which fully meet the peculiarities and requirements demanded by electric utilities. Products design methodology is used, determining the ergonomic

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1 Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation.

Florianópolis, SC, Brazil, October 07-10, 2015.

PROJETO E ANÁLISE ERGONÔMICA DE UM EQUIPAMENTO PNEUMÁTICO PARA PODA DE ÁRVORES

Antonio Carlos Valdiero UNIJUÍ

Panambi, RS, Brasil [email protected]

Luiz Antonio Rasia UNIJUÍ

Ijuí, RS, Brasil [email protected]

Thiago Dias Caires Celpe

Recife, PE, Brasil [email protected]

João Antonio Cervi

UNIJUÍ Santa Rosa, RS, Brasil [email protected]

Cristina Eliza Pozzobon UNIJUÍ

Ijuí, RS, Brasil [email protected]

Fabiano do Prado UNIJUÍ

Panambi, RS, Brasil [email protected]

RESUMO

Este trabalho apresenta o projeto e a análise ergonômica de um equipamento pneumático para poda de árvores, desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor Energético regulado pela ANEEL (código ANEEL PD-0043-0311/2011). Atualmente o desenvolvimento da atividade de poda em linhas de transmissão de energia elétrica é realizada de forma manual, utilizando-se de uma diversidade de modelos de facões, serras, tesouras e podões de jardinagem ou manejo agrícola/florestal com acionamento manual, além de motosserras e motopodas acionadas por motores de combustão, ambas ferramentas desprovidas de características ergonômicas, de segurança e de produção, que atendam plenamente as peculiaridades e requisitos demandados pelas concessionárias de energia elétrica. Utiliza-se da metodologia de projeto de produtos, determinando-se os parâmetros ergonômicos e discutindo-se as soluções propostas para o aumento da eficiência funcional, levando-se em conta os valores humanos, principalmente saúde e satisfação. Como resultados obtidos têm-se a sistematização dos aspectos ergonômicos e uma avaliação dos

valores de seus parâmetros em termos da análise da antropometria, dos dispositivos de informação e comando, da segurança e dos níveis de ruído. Os resultados alcançados pela pesquisa indicam que o protótipo para poda de árvores agrega módulos funcionais que contribuem para saúde do trabalhador (melhores condições ergonômicas e de segurança do trabalho), para o aumento da produtividade, para a melhoria da qualidade de fornecimento de energia elétrica e dos critérios fitossanitários da árvore.

ABSTRACT

This research is aimed at providing an ergonomic analysis of pneumatic equipment for pruning, developed under the Programme for Research and Technological Development of the Energy Sector regulated by ANEEL (code PD-0043-0311/2011 ANEEL). Currently the development of pruning activity in transmission lines of electricity is carried out manually, using a variety of different knives, saws, shears and pruning hooks gardening or agriculture / forestry with manual override, and chainsaws by combustion engines, both tools devoid of ergonomic features, safety and production, which fully meet the peculiarities and requirements demanded by electric utilities. Products design methodology is used, determining the ergonomic

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parameters and discussing their proposed solutions for increasing operating efficiency, taking into account the human values, health and satisfaction. The results obtained have to systematize the ergonomic aspects and an assessment of the values of its parameters in terms of the analysis of anthropometry, the information and control devices, safety and noise levels. The achievements of the research indicate that the prototype for pruning trees adds functional modules that contribute to employee health (better ergonomic and safety conditions of work), to increase productivity, to improve the quality of electricity supply and phytosanitary criteria tree.

PALAVRAS CHAVES: Projeto de produto, Equipamento para poda, Ergonomia, Segurança do trabalho.

INTRODUÇÃO O presente trabalho apresenta o projeto e a

análise ergonômica de um equipamento pneumático para poda de árvores com o enfoque para avaliação das medidas antropométricas, do nível de ruído, dos dispositivos de informação e comando, além dos possíveis riscos à saúde e segurança do operador.

Atualmente, a atividade de poda é realizada de forma manual, utilizando-se de uma diversidade de modelos de facões, serras, tesouras e podões de jardinagem ou manejo agrícola/florestal com acionamento manual, além de motosserras e motopodas acionadas por motores de combustão, ambas ferramentas desprovidas de características ergonômicas, de segurança e de produção, que atendam plenamente as peculiaridades e requisitos demandados pelas concessionárias [1-3]. Buscando contribuir para a solução deste problema, por meio de um projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (P&D&I) no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor Energético regulado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), com o apoio financeiro da Companhia Energética de Pernambuco (CELPE), o Núcleo de Inovação e Mecanização da Poda (NIMeP/UNIJUÍ)

desenvolveu uma solução mecanizada portátil, ergonômica, segura e de alto desempenho, apropriada para as situações de poda de árvores com incidência em componentes energizados de linhas e redes aéreas de distribuição de energia elétrica, incorporando módulos funcionais inovadores a partir da pesquisa aplicada, que resultou na construção de um protótipo demonstrativo de um equipamento pneumático para poda, cuja patente de invenção foi protocolada no Instituto Nacional de Propriedade Industrial sob o protocolo de registro BR1020130194700 [4].

A ergonomia pode ser associada à relação custo-benefício em muitas das decisões empresariais, onde sua aplicação se diferencia no aspecto tempo, no qual os custos são imediatos ou de curto prazo, e os benefícios não são facilmente quantificáveis conforme exposto por Iida [5]. Os benefícios podem incluir itens como conforto e segurança dos trabalhadores e que não podem ser traduzidos em valores monetários em curto prazo, são ditos fatores imensuráveis, como os acidentes ou mesmo degradações de qualidade que foram evitados, sendo difícil de estabelecer o custo de ocorrência destes. Os benefícios podem ser estimados em termos dos aumentos de produtividade e de qualidade, de redução dos desperdícios, de economia de energia e de mão-de-obra.

A seguir descreve-se a metodologia utilizada, uma breve revisão bibliográfica na área de ergonomia, a sistematização das atividades de poda, a análise funcional e a descrição do projeto do equipamento pneumático desenvolvido para poda. Então, apresenta os resultados da análise ergonômica e, por fim, tem-se as conclusões.

METODOLOGIA A pesquisa compreendeu o projeto e a análise

ergonômica para o estudo de caso de um equipamento pneumático para poda de galhos com incidência em redes aéreas de distribuição de energia elétrica. No projeto e na análise ergonômica do equipamento de poda, seguem-se as recomendações de ergonomia disponíveis na bibliografia relacionada [5-8], além de normas do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE) [9-11] e

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da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) [12, 13].

Uma análise funcional do sistema técnico de uma solução mecanizada para poda foi realizada na forma de diagrama FAST, conforme proposto em Csillag [14]. Esta análise funcional permite uma visão diferenciada para análise ergonômica.

Em termos gerais a análise é baseada nos desenhos do projeto e nas fotografias do protótipo do equipamento pneumático para poda de galhos de árvores.

A Figura 1 mostra a fotografia de uma reunião de trabalho para revisão do projeto ergonômico no Núcleo de Inovação e Mecanização da Poda (NIMeP) e definição de melhoria do protótipo.

FIGURA 1: Projeto ergonômico do protótipo

de equipamento pneumático para poda com a utilização do modelo humano articulado.

Os testes para avaliação dos aspectos

ergonômicos foram realizados com a infraestrutura disponível no Núcleo de Inovação e Mecanização da Poda (NIMeP) da UNIJUÍ Câmpus Panambi e na Companhia Energética de Pernambuco (CELPE). A Figura 2 mostra um desenho esquemático das etapas da pesquisa e os tipos de testes realizados, onde a ergonomia e a segurança foram consideradas entre os

diversos aspectos analisados durante a aplicação da metodologia de projeto [15-19].

FIGURA 2: Processo de desenvolvimento de

produto: etapas da metodologia de Pesquisa Aplicada e os tipos de Testes do Protótipo da

Solução Mecanizada.

Nos testes de ruído, foi utilizado o medidor de

pressão sonora (decibelímetro) marca Instrutherm, modelo DEC-490, atendendo ao padrão IEC 61672-1 Classe 2, com certificado de calibração.

ANÁLISE FUNCIONAL DE UMA SOLUÇÃO MECANIZADA PARA PODA

Nesta seção, enfoca-se na aplicação de metodologias e técnicas da Engenharia do Valor [14], as quais proporcionam como resultado a criação da estrutura de funções (agrupadas em módulos) da solução mecanizada para poda nas linhas de transmissão de energia elétrica. Utiliza-se a Técnica de Análise Funcional de Sistemas (FAST) para a criação da estrutura de funções. FAST é uma técnica de hierarquia funcional que induz o pensamento lógico. Parte-se da função de mais alto nível (função desejada no produto) até se chegar em funções de nível mais baixo, as quais tornam possível a função de alto nível, ou também chamada de função básica. A função deve ser definida por duas palavras: um verbo e um substantivo. Maiores detalhes sobre a técnica FAST encontram-se em Csillag [14].

Na elaboração do diagrama FAST para o problema de mecanização da poda de árvores

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com incidência em linhas de transmissão de energia elétrica, define-se inicialmente a função “Podar Árvores” (de alto nível), que represente bem a necessidade do usuário/cliente/CELPE, seguindo as orientações relacionadas à composição de funções do diagrama FAST. A partir desta função chega-se nas funções de nível mais baixo fazendo-se a pergunta “como?” e para verificar se as funções de baixo nível estão adequadas faz-se a pergunta “porque?”. Como resultado do diagrama FAST, tem-se um conjunto de funções de baixo nível que serão utilizadas na busca por princípios de solução (métodos de obtenção do resultado desejado para cada função de baixo nível).

A Figura 3 apresenta o diagrama FAST elaborado a partir da função de alto nível “Podar Árvores” e subdividida em funções de baixo nível. Estas funções foram definidas a partir da análise das necessidades prioritárias da inovação, obtidas do diálogo com a equipe. Podem-se agregar outras subdivisões à função principal, tais como as funções acessórias “Tratar Corte” e “Recolher Galhos”, a partir de demandas futuras ou quando necessário durante o processo de desenvolvimento do projeto de P&D. Este trabalho concentra-se nas funções prioritárias (envoltas em linha contínua), inicialmente necessárias para melhoria da produtividade e das condições de trabalho dos eletroarboristas na tarefa de poda de árvores. O objetivo é analisar as funções da interface Homem-Máquina.

As funções obtidas pela técnica FAST são agrupadas em sete módulos: corte, localização, geogerenciamento, comando, estrutural, potência e segurança. A Figura 4 mostra um esquema dos diferentes módulos e as interações entre eles, o eletroarborista, as árvores, os galhos cortados e as linhas aéreas energizadas. Vale a pena traçar alguns comentários sobre os módulos mais comuns. O módulo estrutural é responsável pela sustentação estrutural para os outros módulos e permitir uma interface adequada com o eletroarborista. O módulo de potência tem a finalidade de proporcionar a energia adequada para os módulos que possuem acionamento com força/torque necessários. O módulo de comando controla as tarefas executadas pelo equipamento e serve de interface com o operador.

FIGURA 3: Diagrama de análise funcional

para o problema de mecanização da Poda de árvores com incidência em linhas aéreas

energizadas.

FIGURA 4: Desenho esquemático dos diferentes módulos funcionais da solução mecanizada e suas interações, incluindo-se o eletroarborista,

as árvores e as linhas energizadas.

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Tendo por objetivo a interface com o operador no controle das tarefas executadas pelo equipamento, onde são arranjados os dispositivos de comando, o módulo de comando é composto pelas seguintes funções básicas de baixo nível: “prover comando-corte”, “prover comando-posição” e “prover comando-orientação”. Este módulo tem uma importante ligação com o módulo de geogerenciamento, composto pelas funções de baixo nível: “registrar posição”, “registrar data/hora”, “armazenar dados” e “transmitir dados”, que em conjunto tem por objetivo realizar o registro de todas as informações necessárias para o geogerenciamento da atividade e para a elaboração do mapa de poda das árvores. Outro importante módulo relacionado aos aspectos de ergonomia é o módulo de segurança, com destaque para a função de baixo nível “proteger eletro-arborista”, tendo por objetivo a redução ao máximo possível do risco de ocorrência de acidentes no trabalho do eletroarborista em campo durante a realização da tarefa de corte de galhos de árvores. Os riscos envolvem tanto o eletroarborista (riscos de choque elétrico, de queda de galhos, espinhos, etc.), como a linha de transmissão (risco de curto-circuito, danos na linha, queda de galho, etc.) e a ferramenta de corte / efetuador (risco de contato com a linha, danos em contato com galhos, queda, etc.).

Os demais módulos são projetados com a finalidade de reduzir o esforço do trabalho do eletroarborista em campo durante a realização da tarefa de corte de galhos de árvores, permitir o aumento da produtividade e possibilitar que a execução do serviço seja segura e mais ergonômica. Constituir-se num dos módulos importantes da solução mecanizada para poda. Podem ser desenvolvidas diferentes soluções com acoplamento padronizado e rápido para o módulo de corte de forma a atender adequadamente a enorme variedade de espécies arbóreas e a variedade das condições do corte desejado. O equipamento pneumático para poda é apresentado na seção seguinte.

PROJETO DO EQUIPAMENTO PNEUMÁTICO PARA PODA

O equipamento pneumático para poda de árvores (patente requerida no INPI, registro BR1020130194700) [4] compreende módulos funcionais e é formado a partir de uma arquitetura versátil e por interfaces padronizadas que permitem a interação entre os módulos, sua conexão e comunicação, que permite o apoio no chão em um suporte regulável ou a fixação num colete do operador enquanto portátil, mas que também pode ser disposto e facilmente adaptado numa estrutura móvel ou fixa, de um veículo ou base, eliminando nesta ultima forma todo o esforço físico do operador.

A figura 5 mostra uma vista em perspectiva do equipamento pneumático desenvolvida para a poda com a indicação de seus principais módulos.

FIGURA 4: Vista em perspectiva do equipamento pneumático de poda e seus principais módulos.

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O equipamento pneumático para poda de árvores [4] é compreendido por um módulo de posicionamento e orientação (1), confeccionado preferencialmente em peças de nylon e tubos de alumínio revestidos de polímero com isolamento elétrico na superfície externa, formando um corpo tubular na versão haste fixa, ou na forma de um cilindro pneumático diferencial de dupla ação na versão haste telescópica, onde a haste móvel pode ser protegida com uma sanfona isolante (5), e em cuja extremidade é acoplada o módulo de corte (2) por meio de uma interface por flange padrão ISO, que permite maior versatilidade na montagem de outras ferramentas para trabalho próximo às linhas de transmissão de energia elétrica de acordo com a necessidade da tarefa de poda ou manutenção, sendo manuseados e operados pelo trabalhador por meio do módulo de comando e geogerenciamento (3), ambos conectados ao módulo de potência (4) por meio de mangueiras e cabos inseridos numa mangueira corrugada de proteção (6). A seção seguinte apresenta o do equipamento pneumático de poda.

ANÁLISE ERGONÔMICA Nesta seção, apresenta-se uma abordagem

dos aspectos ergonômicos para análise do posto de trabalho do eletroarborista operando o equipamento para poda de árvores. A ergonomia ao nível do posto de trabalho deve abranger a análise da tarefa de poda, da postura e dos movimentos do eletroarborista e das suas exigências físicas e psicológicas. Para o funcionamento deste sistema homem-máquina, o homem recebe informações da máquina (equipamento de poda) e do ambiente (árvores com incidência em linhas de transmissão de energia elétrica), toma decisões e atua sobre a máquina por meio de dispositivos de controle. Observe que esta abordagem é diferente daquela tradicionalmente adotada pelos projetistas, que se preocupam inicialmente com o projeto da máquina, e posteriormente, fazem adaptações para que esta possa ser operada pelo homem.

A determinação de parâmetros ergonômicos tem por objetivo aumentar a eficiência funcional

no projeto e levar em conta os valores humanos, principalmente saúde e satisfação.

A Figura 5 apresenta a representação tridimensional do modelo humano articulado de altura mediana utilizado no projeto dos dispositivos de comando e informação da solução mecanizada para poda de galhos de árvores com incidência em linhas energizadas de transmissão de energia elétrica.

FIGURA 5: Posição em pé de um eletroarborista de estatura mediana com a representação da

região de conforto para os comandos.

O projeto detalhado do carrinho que serve de

estrutura de suporte e de movimentação do módulo de acionamento foi revisado para fins de conferência dos requisitos ergonômicos de antropometria, conforme mostrado na Figura 6. A Figura 7 mostra a fotografia do protótipo final do carrinho da unidade de potência para o acionamento do equipamento pneumático para poda, destacando-se a posição ergonômica da alça manual.

A partir dos resultados da análise ergonômica foi possível realizar o projeto detalhado, a análise e a especificação dos dispositivos de comando da solução mecanizada e portátil para a atividade de poda nas linhas de transmissão de energia

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elétrica, com a preferência de escolha de componentes com disponibilidade comercial, padronizados e adequados às características dos processos de fabricação disponíveis para construção do protótipo.

FIGURA 6: Análise ergonômica do projeto do

protótipo da estrutura do módulo de acionamento.

FIGURA 7: Fotografia do protótipo final da estrutura do módulo de acionamento.

Os dispositivos de comando são dispostos em um painel montado junto à estrutura de apoio das mãos. Os principais dispositivos de informação são dispostos no mesmo painel montado próximo ao campo de visão do eletroarborista. A figura 8 mostra a versão final do módulo de geogerenciamento, com destaque para os botões de comando de avanço e de retorno, de comando de corte e de uma caixa eletrônica que acondiciona os elementos do sistema eletrônico embarcado composto de microcontrolador, módulo de alimentação, módulo GPS (sistema de posicionamento geográfico), módulo de display (mostrador), módulo de SD-card (transferência e armazenagem de informações), módulo de temperatura e módulo de comando dos solenoides das válvulas pneumáticas. A especificação de componentes padronizados de comunicação e para transferência de dados de geoposicionamento, data/hora e outros registros passíveis de serem programados de acordo com a necessidade do trabalho.

FIGURA 8: Fotografia do protótipo do módulo de

geogerenciamento.

O conjunto dos suportes (punhos) manuais do

módulo de comando e operação é composto principalmente de peças em alumínio construídas a partir de perfis do tipo tubular redondo (estrutura), buchas de nylon e barras chatas. Neles são realizados furos para montagem dos botões de comando dos módulos de localização e corte. A seguir tem-se a Figura 9 que mostra as fotografias dos comandos do protótipo e do

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conjunto de suportes (punhos) manuais do módulo de comando e operação.

FIGURA 9: Fotografia do protótipo final com destaque para os botões de acionamento do

equipamento pneumático para poda.

A Figura 10 mostra o projeto ergonômico da

regulagem do apoio do equipamento, permitindo atender de forma adequada toda a faixa de tamanho de eletroarboristas desde o percentil 5% até o percentil 95% e manter os dispositivos de comando próximos da região de conforto. A Figura 11 mostra a fotografia do protótipo final do suporte regulável de apoio.

Para a análise de estabilidade e também de segurança (condição de equilíbrio) é realizado o cálculo do centro de gravidade da solução mecanizada para poda de galhos. O centro de gravidade é calculado em relação ao ponto de apoio do equipamento no solo. Quando do trabalho de poda, para que ocorra uma situação de equilíbrio estático, o eletroarborista não deve perder o contato dos pés no solo. Isto indicou a necessidade de cálculo da reação de apoio dos pés do eletroarborista na pior condição de trabalho. Fazendo o somatório de momentos em torno do ponto de apoio, tem-se na condição de equilíbrio que a reação nos pés foi de 532,04 N, considerando um eletroarborista que tenha o peso de 784,8 N (80kg de massa). A reação na mão do eletroarborista estimada em 252,8 N na vertical para cima.

FIGURA 10: Regulagem do apoio do

equipamento, permitindo atender de forma ergonômica toda a faixa de tamanho de

eletroarboristas desde o percentil 5% até o percentil 95%.

FIGURA 11: Fotografia do protótipo final do

suporte regulável de apoio.

Na Figura 12 também estão representados os

centros de gravidade dos principais componentes e módulos do equipamento de poda, além de uma estimativa do centro de gravidade do

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trabalhador. Numa condição segura de estabilidade o momento em torno do ponto de apoio das forças referentes aos componentes do equipamento deve ser suportado pelo momento da força peso do trabalhador.

FIGURA 12: Esquema simplificado do

equipamento para poda e o sistema de referência para cálculo do Centro de Gravidade (CG).

Foram realizados testes de funcionamento do protótipo em campo no Centro Operacional da Celpe no Bairro Bongi na cidade de Recife/RS, onde se observaram aspectos ergonômicos, destacando-se as fotografias dos testes que são mostradas na Figura 13.

O eletroarborista no seu trabalho diário deve estar protegido de forma que tenha sua integridade física garantida contra a ocorrência de riscos suscetíveis que possam ameaçar sua segurança e sua saúde no trabalho, conforme as Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho e Emprego [9-11]. Com relação à proteção do eletroarborista, prevê-se o uso de equipamento de proteção individual durante o trabalho da poda.

FIGURA 13: Testes gerais em campo do protótipo da solução mecanizada para a poda de árvores

(Recife/PE).

ANÁLISE DO NÍVEL DE RUÍDO E SOLUÇÕES PROPOSTAS

Primeiramente a medição de ruídos foi realizada em testes de laboratório, durante o funcionamento do protótipo do módulo de poda da solução mecanizada para a poda de árvores. E na sequencia apresenta-se uma série de resultados das medições.

Nos resultados da medição de ruídos provenientes do funcionamento das válvulas de acionamento pneumático e do módulo de corte cortando em vazio, sem a inserção de galhos, nota-se que o ruído contínuo não ultrapassa o valor de 53 dB para ambos os casos de pressão de suprimento de ar comprimido (6 bar e 7 bar). Mas que o ruído de impacto chega a 80 dB, o que justifica o projeto e construção de proteções com absorvedores de ruído para enclausuramento das fontes de ruídos. A Figura 14 mostra algumas fotografias exemplificando a medição de ruídos, com destaque para os testes em laboratório. Comprovou-se assim a importância da utilização de silenciadores nas portas de escape do ar comprimido nas válvulas de acionamento.

Ainda nos testes de laboratório, foram realizadas as medições de ruídos para avaliação do efeito do aumento do diâmetro do galho cortado.

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FIGURA 14: Fotografia exemplificando a medição

de ruídos em laboratório durante o funcionamento do protótipo do módulo de poda.

Foram realizados testes de medições em campo com o objetivo de avaliar os ruídos produzidos pelo motor-gerador e pelo motor-gerador-compressor de ar. Foram realizadas medições durante o funcionamento do conjunto motor de combustão a álcool e gerador elétrico, sem o acionamento do compressor de ar comprimido, e também as medições de ruído quando o compressor de ar encontra-se em funcionamento junto com o motor-gerador. Os níveis de ruído contínuo chegaram a 90 dB perto do equipamento e motivou o processo de projeto uma proteção com absorvedor de ruído, com o teste de materiais absorvedores, tais como espuma e lã de rocha.

A partir destes resultados e da literatura especializada em controle de ruídos, foi projetada e iniciada a construção de uma carenagem para isolamento acústico do módulo de potência que é o maior gerador da poluição sonora. Além disso, acrescenta-se a exigência da da LEI Nº 12.789 (Lei dos Ruídos do Estado de Pernambuco) de 28 de abril de 2005 que trata dos níveis máximos aceitáveis de ruídos de 65 dB (A) para área residencial e de 75 dB (A) para área diversificada, ambos para o período diurno.

No protótipo final com as proteções para isolamento acústico, o testes apresentaram como resultado o nível de ruído a 5 metros de 66,6 dB para as medições obtidas com o motor-gerador ligado em plena carga e com o compressor ligado (fonte de ruído de 80 dB), o que permite concluir que o isolamento acústico foi um sucesso nos testes da figura 15.

FIGURA 15: Fotografia exemplificando a medição de ruídos em campo durante o funcionamento do

protótipo do módulo de potência da solução mecanizada para a poda de árvores.

CONCLUSÃO O presente trabalho tratou dos aspectos da

análise ergonômica no projeto e no protótipo de um equipamento pneumático inovador desenvolvido para atividade de poda de galhos de árvores com incidência em redes aéreas de transmissão de energia elétrica.

Foi apresentada uma análise funcional da concepção do equipamento, sua descrição e funcionamento, que contribuiu para uma visão diferenciada da interface homem-máquina.

Os resultados apresentaram uma análise dos aspectos de antropometria, dos dispositivos de comando e de informação, da questão da estabilidade e da funcionalidade do equipamento em testes de campo. Em termos de questões ambientais, priorizou-se a medição e a avaliação

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dos níveis de ruídos produzidos, principalmente em função de recentes exigências da legislação na questão de poluição sonora.

Diante do alto grau de insalubridade da atividade de poda, concluiu-se que o equipamento pode contribuir diminuindo-se o esforço físico de acionamento do corte de galho e também evitando o trabalho em altura. Entretanto, nota-se a necessidade de adaptação do equipamento para montagem em veículo, eliminando-se a necessidade do trabalhador de suportar o peso do equipamento. Os resultados deste trabalho serviram de orientação para o projeto do protótipo cabeça de série e no processo de certificação do equipamento.

AGRADECIMENTOS Os autores são agradecidos pelo apoio

financeiro da Companhia Energética de Pernambuco (CELPE) por meio do projeto de P&D de título “Desenvolvimento de solução mecanizada para a poda de árvores com incidência sobre componentes energizados de linhas e redes aéreas de distribuição de energia elétrica” (código ANEEL PD-0043-0311/2011), desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica regulado pela ANEEL. Atualmente o presente trabalho foi realizado com apoio do CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Brasil. Os autores também são agradecidos aos docentes, estudantes e funcionários de ambas as instituições que participaram da equipe executora e contribuíram para o desenvolvimento deste trabalho.

REFERÊNCIAS [1] Velasco, G. D. N., 2003,"Arborização viária

x sistemas de distribuição de energia elétrica: avaliação dos custos, estudo das podas e levantamento de problemas fitotécnicos." Dissertação de Mestrado, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba.

[2] Fiedler, N. C.; Sone, E. H.; Vale, A. T.; Juvêncio, J. F.; Minette, L. J., 2006, “Avaliação

dos riscos de acidentes em atividades de poda de árvores na arborização urbana do distrito federal”, Rev. Árvore [online], 30(2), p. 223-233.

[3] Eletropaulo, 2007, “Harmonia entre meio ambiente e rede de distribuição: alternativa como a poda apropriada de árvores reduz riscos do sistema”’, Revista Pesquisa e Desenvolvimento da ANNEL.

[4] Valdiero, A. C.; Rasia, L. A.; Carvalho Jr., F. A. D., 2013, "Equipamento pneumático para poda de árvores", INPI, Brasil, Patente de Invenção BR1020130194700.

[5] Iida, I., 1995, Ergonomia: Projeto e Produção, Edgard Blücher, São Paulo, 465 pp.

[6] Couto, H. de A., 1995, Ergonomia aplicada ao trabalho: o manual técnico da máquina humana, Belo Horizonte, ERGO.

[7] Kroemer, K. H. E; Grandjean, E., 2005, Manual de ergonomia: adaptando o trabalho ao homem, Porto Alegre, Bookman.

[8] Rio, R. P. do; Pires, L., 2001, Ergonomia: fundamentos da prática ergonômica, São Paulo, LTr.

[9] MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO, 2010, “NR 17: Ergonomia. Normas regulamentadoras de segurança e saúde do trabalhador”’, Acesso em: 3 jul. 2010, Disponível em: < http://www.mte.gov.br/legislacao /normas_regulamentadoras/ default.asp>.

[10] MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO, 2009, “NR 12 - Máquinas e Equipamentos. Normas regulamentadoras de segurança e saúde do trabalhador”’, Acesso em: 19 out. 2009, Disponível em: < http://www.mte.gov.br/legislacao /normas_regulamentadoras/ default.asp>.

[11] MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO, 2010, “NR 15: Atividades e Operações Insalubres. Normas regulamentadoras de segurança e saúde do trabalhador”’, Acesso em: 3 jul. 2010, Disponível em: < http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/ default.asp>.

[12] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2004, “ABNT ISO/TR 14062: Gestão ambiental – Integração de aspectos ambientais no projeto e desenvolvimento do produto”’, Rio de Janeiro.

12 Fourth International Conference on Integration of Design, Engineering and Management for innovation.

Florianópolis, SC, Brazil, October 07-10, 2015.

[13] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2000, “ABNT NBR NM 213-1, Segurança de máquinas - Conceitos fundamentais, princípios gerais de projeto - Parte 1: Terminologia básica e metodologia”, Rio de Janeiro, 23 pp.

[14] Csillag, J.M, 1991, Análise do Valor, São Paulo, Editora Atlas.

[15] Pahl, G.; Beitz, W.; Feldhusen, J.; Grote, K., 2005, Projeto na Engenharia: Fundamentos do desenvolvimento eficaz de produtos, métodos e aplicações, Edgard Blücher, São Paulo, 412pp., pp. 21–297.

[16] Valdiero, A., 2005, Inovação e Desenvolvimento do Projeto de Produtos Industriais, Unijui, Ijuí, 36 pp., pp. 7–34.

[17] Back, N., 1983, Metodologia de projeto de produtos industriais, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 389 pp., pp. 10–379.

[18] Back, N.; Ogliari, A.; Dias, A.; Silva, J., 2008, Projeto Integrado de Produtos: Planejamento, Concepção e Modelagem, Manole, São Paulo, 601 pp., pp. 487–562.

[19] Bralla, J. G., 1999, Design for Manufacturability Handbook, McGraw-Hill, Boston, pp. 189–292.