Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10923/13775
Type: masterThesis
Title: Desenvolvimento de uma plataforma vibratória associada a um volante de inércia
Author(s): Marques, Ana Paula Rodrigues
Advisor: Russomano, Thaís
Baptista, Rafael Reimann
Publisher: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Graduate Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Issue Date: 2017
Keywords: ENGENHARIA ELÉTRICA
Abstract: O uso de novas tecnologias, que desempenham um papel importante em promover o condicionamento físico, tem se intensificado recentemente pelo impacto positivo que causam na qualidade de vida e na saúde das pessoas. Com base nisso, o presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma plataforma vibratória associada a um volante de inércia (PV²I), os quais permitem treinamento de vibração de corpo inteiro (TVCI) e resistido ou isoinercial. Para a confecção do protótipo, foi necessário o correto dimensionamento dos equipamentos, a partir dos valores de força oferecidos pelo volante de inércia e da faixa de amplitude, da frequência e da aceleração fornecidas pela plataforma vibratória. Foi também identificada a necessidade de adaptação de diversos equipamentos e materiais, tais como motovibrador, molas, amortecedores de vibração, mancais de rolamento, eixo, volante de inércia e inversor de frequência. Para a validação do equipamento, foram realizados testes em laboratório, com o objetivo de verificar o funcionamento da PV²I. A medição de amplitude foi feita por um relógio comparador, enquanto os dados da aceleração da plataforma foram adquiridos com o uso de um acelerômetro triaxial.A frequência aplicada à plataforma foi regulada através de um inversor de frequência. As frequências da plataforma vibratória escolhidas foram de 5Hz a 60Hz nos testes de avaliação do funcionamento do protótipo sem qualquer carga sobre a plataforma e com o motovibrador em intensidade mínima, sendo a aceleração nos três eixos (x, y e z) e a amplitude medidas a cada 5Hz. Após, foram realizados testes com carga de 52kg, simulando a massa de uma pessoa, e o motovibrador regulado a uma intensidade de vibração de 10% e 20%. As amplitudes de deslocamento da plataforma foram adquiridas em 15Hz, 20Hz, 25Hz, 30Hz e 35 Hz, enquanto a medida da aceleração incluiu também 40 Hz e 45Hz. Outros dois ensaios foram feitos com carga de 55kg e o motovibrador regulado a 30% e 40%. Tais escolhas foram feitas com base na literatura onde a faixa de frequência mais encontrada variam entre 15Hz e 44Hz. Os resultados demonstraram que há uma relação entre frequência e a amplitude, pois quando se altera a frequência, a amplitude também se modifica. As acelerações coletadas durante os testes serviram para fazer a análise dos níveis de vibração, tendo como base a norma ISO 2631- 1 (1997), comprovando que são aceitáveis os níveis de vibração da plataforma nas configurações utilizadas nos testes.
There has been a recent increase in the use of new technologies playing an important role in promoting physical fitness, due to the positive impact they have on the health and quality of life of the individual. Taking this into consideration, the present work describes the development of a vibration platform linked to a flywheel (PV²I), which permits whole-body vibration (WBV) and resistance or isoinertial training. Correct measurement of the force values given by the flywheel and amplitude, frequency and acceleration ranges provided by the vibration platform was necessary for production of the prototype. The need to adapt various pieces of equipment and materials was also identified, such as the vibrator motor, springs, vibration dampers, roller bearings, axis, flywheel and frequency inverter. The equipment was validated through laboratory testing, aimed at verifying the performance of the PV²I. A comparator clock was used to measure amplitude, and a triaxial accelerometer provided the platform acceleration data. A frequency inverter was used to regulate the platform frequency.The vibration platform frequencies chosen for the prototype operation evaluation tests were 5Hz to 60Hz, with no platform load, the vibrator motor set at minimum intensity, with acceleration on all three axes (x, y and z) and amplitude measured every 5Hz. Tests were subsequently performed with a 52kg load, simulating the weight of a person, and the vibrator motor set at a vibration intensity of 10% and 20%. Both the platform displacement amplitude and acceleration measurements were acquired at 15Hz, 20Hz, 25Hz, 30Hz and 35Hz, and acceleration alone was also recorded at 40 Hz and 45 Hz. Two further tests were performed with a 55kg load and vibrator motor set at 30% and 40% intensity. These choices were based on findings in the literature, where the most encountered frequency ranges varied between 15Hz and 44Hz. The results demonstrate a relationship between frequency and amplitude; when one is altered the other also changes. The acceleration values collected during testing were used to analyze the vibration levels, in accordance with the ISO 2631-1 (1997) standard. The vibration levels of the platform, in the test configurations used, were confirmed as being acceptable.
URI: http://hdl.handle.net/10923/13775
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