Projeto, construção e caracterização de um triciclo em liga de alumínio 6063-T5 com acionamento manual e motor elétrico sem escova para pessoas com paraplegia

• Autor(a) principal: Garcia Junior, Aurasil Ferreira
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/181450
• topic: Handbike; Motor brushless; 6063-T5 aluminum alloy; Tubular structure; Paraplegia; Liga de alumínio 6063-T5; Estrutura tubular; ANSYS 19.2

A independência funcional para indivíduos com deficiência motora é indispensável para a qualidade de vida, principalmente quando se considera tarefas como o autocuidado (incluindo a higiene pessoal), as transferências e locomoção. Essa pesquisa apresenta um triciclo inovador para pessoas com paraplegia ou alguma deficiência motora dos membros inferiores, desenvolvido com duas forma de acionamento: cíclico manual (handbike) e elétrico. A estrutura tubular foi elaborada com liga de alumínio 6063 - T5. A plataforma ANSYS Academic versão 19.2 foi empregada para uma análise estrutural do chassi do equipamento. O chassi foi submetido num ensaio de carregamento estático progressivo de até 1200 N aproximadamente. O deslocamento onde apoia os pés do usuário foi medido por um relógio comparador de precisão de 0,01 mm. O deslocamento da plataforma inferior de apoio dos pés apresentou uma divergência de aproximadamente 4% se comparado com os dados obtidos pela plataforma ANSYS. Assim, validando a análise teórica pela plataforma ANSYS e confirmando que a estrutura fabricada por dobramento e solda TIG suporta com segurança um usuário de até 100 kg. Parâmetros relacionados ao sistema elétrico de acionamento do motor brushless de 1000 W foram obtidos por meio de sensores de corrente e voltagem, assim como parâmetros de desempenho mecânico foram obtidos empregando uma célula de carga de fundo de escala de 2kN para análise de força de tração e um sensor de velocidade. Os resultados indicam uma eficiência energética do conjunto de até 92%. A força máxima de tração do equipamento é de 500 N, o que possibilita realizar uma subida com aclive de 20º, aproximadamente considerando um usuário de 80 kg. Testes em pista foram realizados por um usuário paraplégico para analisar o desempenho do equipamento. O tempo de autonomia das baterias foi de 2,5 horas garantindo um percurso de até 40 km aproximadamente numa pista que tem aclive, declive e plana. Em relação ao sistema de propulsão manual, um estudo de ergonomia foi realizado para identificar o perfil antropométrico do usuário. Dessa forma, o equipamento deve acomodar com conforto e segurança, um usuário com estatura superior a 165,8 cm. Além disso, considerando uma força de 400 N para o acionamento manual, é possível superar um aclive de até 12°, aproximadamente. Este protótipo foi desenvolvido através de um projeto de Extensão Universitária (UNESP/PROEX).