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Elevador Ecológico e Acessibilidade
Nome dos bolsistas: Carlos Vinícius Carvalho Mandicaju
1
e Rafael Russo Ferreira
1
Nome dos Colaboradores^1 : Anderson De Souza Dondoni, Luiz Silva De Araújo, Matheus Luz Custódio,
Carolina Zeferino Pires, Daniela Figueiredo e Josete Cristina Aridi^1
Tutor: Professora Luiza Angélica Luz Custódio^1
Orientador: Alexandre Silva Simões
2
1 EMEF PROFESSOR ANÍSIO TEIXEIRA Rua Francisco Mattos Terres, 40 Porto Alegre, RS CEP – 91755-
2 UNESP-UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Campus de Sorocaba Av.Três de Março, 511 Alto da Boa Vista Sorocaba, SP CEP – 18087-
Resumo
Pesquisas revelam que uma parte significativa da população é formada por cadeirantes, cujo direito de deslocar-se livremente, de forma digna e autônoma, é garantido por lei. No entanto, poucos locais oferecem acessibilidade nesses termos. Na EMEF Professor Anísio Teixeira, a realidade não é muito diferente, embora a Mantenedora tenha oferecido um Escalador de escadas móvel como forma de acesso ao segundo piso do prédio administrativo, onde ficam as salas de múltiplas atividades, vídeo e laboratório de informática. Esse meio, entretanto, é de difícil manejo, pois necessita de uma pessoa treinada para operá-lo. Pensando em resolver o problema de acessibilidade, o grupo de robótica da escola criou um protótipo de elevador para mostrar e sensibilizar a comunidade escolar de que é possível e viável a instalação de um elevador real no prédio administrativo. A proposta é não mexer na estrutura do prédio já construído, respeitando a proporcionalidade dos espaços, uma vez que se trata de um elevador compacto. O elevador seria de baixo custo financeiro e consumo elétrico, suportando até 150 kg. A ideia de um elevador ecológico atende essa necessidade com o mínimo de agressão ao meio ambiente, pois, além de energia elétrica, utiliza como alternativa, a luz solar.
Palavras Chave: cadeirantes, acessibilidade, elevador ecológico e energia.
Abstract: Researches show that significant part of the population consists of wheelchair users whose rights to move
freely in a dignified and autonomous way are guaranteed by law. However, few places offer accessibility. At Professor Anísio Teixeira Elementary School, the reality is not very different. The access for wheelchair students to the second floor in the administrative building, where the multiple activities, video and computer laboratory rooms are, is made by stairs. This access, however, is difficult to manage, since it requires a trained person to operate it. Thinking of solving the accessibility problem, the robotics school group created a prototype lift to show to the community school and raise its awareness of it is possible and feasible to install a real lift in the administrative building. The proposal is not to move the building structure, respecting the spaces proportionality, since it is a compact lift. The elevator would have lower financial cost and power consumption, supporting up to 150 kg. The idea of an ecological lift meets this need with minimal harm to the environment, because in addition to electricity, would use as an alternative solar energy. Keywords: wheelchair users, accessibility, lift, ecological, solar energy.
1 INTRODUÇÃO
A Lei n°10.098, de 19 de dezembro de 2000, dispõe sobre o dever de toda a escola promover um ambiente acessível, eliminando as barreiras arquitetônicas e adequando os espaços de forma a atender a todos os seus usuários, sejam eles pessoas com deficiência ou não (BRASIL, 2000). A referida lei foi ratificada pelo Decreto n°5.29/2004, que estabelece normas gerais e critérios básicos para a promoção da acessibilidade de
pessoas com deficiências ou com mobilidade reduzida (Brasil, 2004)[Giacomini, Sartoretto e Bersch, 2010].
Na EMEF Prof. Anísio Teixeira, construída em 1993, período anterior à legislação citada, verifica-se a necessidade de adequar os espaços físicos à rotina de seu corpo discente que contém alunos com deficiências de mobilidade. Atualmente, o acesso desses alunos é feito pelas escadas com auxílio de uma cadeira rolante manejada por professores especializados.
A partir dessa realidade surge um grande desafio para Robótica, que tem como função principal a implantação de novas tecnologias na busca de soluções para os problemas do nosso cotidiano.
O objetivo deste artigo é apresentar e divulgar o processo de criação de um protótipo de elevador com baixo custo financeiro e uso de energia renovável que proporciona uma mobilidade digna e autônoma aos cadeirantes de uma escola.
Buscamos demonstrar a possibilidade de instalar esse modelo nas dependências do prédio da EMEF Professor Anísio Teixeira, assim como estimular a comunidade escolar na busca e aquisição desse equipamento para a solução na acessibilidade de alunos com deficiências ou com mobilidade reduzida.
Este artigo apresenta o nosso processo de estudo e criação e encontra-se organizado da seguinte forma: revisão teórica dos principais conceitos envolvidos no projeto e relato das vivências na construção do protótipo.
2 APROFUNDANDO CONHECIMENTO
SOBRE ELEVADOR ECOLÓGICO E
ACESSIBILIDADE
2.1 Acessibilidade espacial
A existência de barreiras físicas de acessibilidade nas escolas brasileiras e em seus entornos é histórica. Não somente as escolas mas as próprias cidades, incluídos aí os serviços de transporte e de infraestrutura, têm sido responsáveis pelo isolamento e segregação das pessoas com deficiência em instituições e até em suas próprias casas. Acessibilidade, para além de uma garantia legal, deve ser vista como parte de uma política de mobilidade que promova o direito de todos a todos
os espaços. A acessibilidade arquitetônica é fundamental para que os alunos com deficiência ou com mobilidade reduzida, professores e funcionários possam acessar a todos os espaços de sua escola e participar de todas as atividades com segurança, conforto e com maior autonomia possível, de acordo com suas possibilidades. Como política pública, nos últimos anos houve algumas adaptações, como: alargamentos de portas; adequação de banheiros e adequação dos acessos em torno da escola. Entretanto, sem ter um espaço adequado à construção de rampa, a necessidade existente de dar acesso a importantes espaços físicos da Escola é o motivador da elaboração desse projeto.
2.2 História do Elevador
A história registra que, há mais de três mil e quinhentos anos, a humanidade se esforça para transportar verticalmente cargas e pessoas. Os egípcios, por exemplo, mil e quinhentos anos antes de Cristo, já possuiam mecanismos para elevar as águas do Nilo através de rudimentares elevadores. Na atualidade, a invenção dos modernos elevadores de segurança foi inventado somente em 1853, pelo americano Elisha Graves Otis. A partir dessa invenção, o uso de elevadores como meio de transporte de passageiros começou a se popularizar.
2.3 Elevador Ecológico
Os elevadores ecológicos são mais compactos, feitos de material leve, dispensam lubrificação com óleo e casa de máquinas. A técnica de inversão de frequência faz com que a energia dispensada para o elevador funcionar varie de acordo com o peso da carga, gastando menos quando há um número menor de pessoas. O fato também de não precisar de uma área tão grande para comportar a casa de máquinas, que nestas opções compactas estão no próprio fosso do elevador, faz com que os construtores possam aproveitar a cobertura para outras
finalidades, como para instalar painéis solares.
2.4 Painéis Solares
Painéis Solares Fotovoltaicos são dispositivos utilizados para
converter a energia da luz do sol, em energia elétrica. Os
painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, assim designados já que captam, em geral, a luz do sol.
2.5 Conceitos de física e o funcionamento
do elevador
2.5.1 Conceitos básicos de física Força é uma grandeza vetorial, possui características peculiares. São as características: módulo, direção e sentido. *Módulo: é a intencidade de força aplicada; *Direção: é reta ao longo da qual ela atua; *Sentido: é dizer para que o lado da reta em questão o esforço foi feito: esquerda
A cabina tem 20 cm x 20 cm x 35 cm, sua superfície lateral é formada por retângulos de 20 cm x 36 cm e as bases por quadrados de 20 cm x 20 cm. Após a montagem da cabina e a fixação do suporte com as polias móveis, a medição de sua massa atingiu o valor de 0,9kg.
Foram feitos dois suportes para prender as polias, um deles fixados na parte superior da cabina e o outro preso a uma viga junto com o motor. O cabo, preso à polia mestre (a do motor)passa pelas outras polias do conjunto.
Relacionando o conteúdo estudado com o projeto, foi utilizada a associação de roldanas para elevar a cabina do elevador com mais facilidade (Figura 1). No dizer de Máximo e Alvarenga: “Para suspender objetos muito pesados usam-se, na prática, dispositivos constituídos por diversas roldanas associadas entre si, de modo a tornar possível a realização daquela tarefa com forças relativamente pequenas. [Máximo e Alvarenga, 1997]”. Trabalhou-se com a hipótese de que, quanto mais roldanas móveis aplicadas ao sistema de polias, menor é a força que o motor terá de exercer para movimentar a cabina. O motor utilizado tem pouca potência para realizar o trabalho, por isso, trabalhou-se com a ideia de associar roldanas.
Figura 1: Neste sistema de roldanas, o peso a ser elevado está sustentado por quatro cordas (A,B,C e D).
4 MATERIAIS E MÉTODOS
Os materias utilizados para construção do protótipo foram: chapa de Eucatex e cola para a confecção da cabina; folha de compensado com espessura de 1cm para os andares do prédio; canos de PVC para representar a altura; hastes de alumínio para fazer os trilhos; motor DC; bateria de 5V e 4,5Ah; painel solar fotovoltáico com tensão de 5V e 140Mah; cabo de aço
revestido com nylon resistente; fio de nylon de 0,80mm e sucata eletrônica, tais como: polias e engrenagens de impressoras e vídeo-cassete, CPU, sensor de toque de CPU, seletor de inversão de 110/220 de CPU.
Antes de testar a hipótese, foi definido o peso da carga a ser transportada pelo protótipo. Os valores apresentados na tabela 1 foram encontrados por meio do seguinte raciocínio. Considerando que uma cabina de elevador de pequeno porte pesa até 600 kg, conhecendo o peso da cabina do protótipo (0,9kg) e sabendo que o elevador seria para uma pessoa de 150 kg, então aplicando-se regra de três simples, encontram-se os possíveis valores para a carga a ser transportada pelo protótipo.
Na construção da tabela foram estipulados quatro valores para a cabina do elevador e, em seguida, calculado o peso da carga correspondente.
Tabela 1
Peso da Cabina do Elevador (kg)
Peso da carga a ser transportada pelo protótipo (kg)
300 0,
400 0,
500 0,
600 0,
Por conveniência, foi escolhido o peso de 0,27kg como carga a ser tranportada pelo protótipo. Assim, chegou-se ao peso total de 1,17 kg (cabina + carga).
Para aliviar o desgaste do motor, foi testada a hipótese de aplicação de maior número de roldanas móveis ao conjunto, com o objetivo de diminuir a força necessária para o motor movimentar a cabina.
Foram realizados diversos testes com o protótipo e os resultados obtidos foram de grande importância para o desenvolvimento do projeto.
Em todos os testes foi cronometrado o tempo que o protótipo (massa de 1,17kg) levou para percorrer uma distância de 0,45m, para cima e para baixo. Foram utilizados como fonte de energia: bateria 5V e 4,5Ah e painel solar 5V e 140 Mah.
No primeiro teste utilizou-se uma polia móvel.
No segundo teste foram utilizadas duas polias móveis.
No terceiro teste foram utilizadas três polias móveis.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi utilizada a fórmula F = P / 2n^ para determinar a força
tensora na corda (cabo de aço) que sustenta a cabina, sendo também a força na direção vertical que o motor faria para realizar o trabalho (mover a cabina com carga do primeiro para o segundo andar).
Na fórmula acima,
n é o número de polias móveis;
P é o peso da cabina ( P = m.g , g = 10m/s^2 ) e F é a força tensora na corda na direção vertical que o motor faz para realizar o trabalho. A tabela 2 mostra o princípio. Tabela 2
Número de polias utilizadas Força que o motor faz
0 F=P/2^0 =P
1 F=P/ 2^1 = P/
2 F=P/ 2^2 = P/
3 F=P/ 2^3 = P/
No primeiro experimento, foram utilizadas uma polia fixa e uma móvel: Calculou-se a força exercida pelo motor para tracionar a cabina
- carga. F = 1,17 kg. 10m/s^2 = 5,85kgf = 5,85N 21 No segundo experimento, foram utilizadas duas polias fixas e duas móveis: Calculou-se a força exercida pelo motor para tracionar a cabina
- carga. F = 1,17kg. 10m/s^2 = 2,925N 22 No terceiro experimento, foram utilizadas três polias fixas e três móveis: Calculou-se a força exercida pelo motor para tracionar a cabina
- carga. F = 1,17kg. 10m/s^2 = 1,4625N 23 Os resultados obtidos estão dispostos na tabela 3. Tabela
Número de polias móveis Força
1 5,85 N
2 2,925 N
3 1,4625 N
Detalhamento dos testes:
Em todos os testes foi cronometrado o tempo que o protótipo (massa de 1,17kg) levou para percorrer uma distância de 0,45m, para cima e para baixo. Nos três primeiros testes, uma bateria foi usada como fonte de energia. No último teste, optou-se pelo painel solar.
1º teste – Foi utilizada uma polia móvel.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GIACOMINI, Lilia; SARTORETTO, Maria Lúcia; BERSCH, Rita de Cássia Reckziegel. A Educação Especial na Perspectiva da Inclusão Escolar – Orientação e Mobilidade Adequação Postural e Acessibilidade Espacial. Brasília, 2010. Publicação MEC/SSE/UFC
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Física Volume Único, Curso Completo.
www.revistaconstruçãoenegocios.com
www.gazetadigital.com.br
www.mademil.com.br/empresa/a-polia
http://mundoestranho.abril.br/materia/como-funciona-o- elevador
www.schindler.com/manual-transporte-vertical.pdf
www.otis.com/aboutotis/elevatorsinfo/0,1361,CLI13_RES1,00. html
www.tsur.com.br/site/content/hotsite/content/faq/default.asp
http://comoissofunciona.blogspot.com.br/2007/10/como- funciona-o-elevador.html
