Angie Melissa Pérez Cacua

El diseño propuesto en este proyecto representa la comodidad del trabajador y un mejor comportamiento. En la última década, la demanda de masajes ha aumentado un 38%, así como los dolores de espalda provocados, entre otras cosas, por enfermedades relacionadas con el trabajo. Se estima que entre el 70 y el 80% de la población sufrirá algún problema de espalda en . en algún momento de sus vidas. Además, existen muchas enfermedades relacionadas con el dolor de espalda, que actualmente se cataloga como una de las enfermedades profesionales más comunes. En la mayoría de los casos, los ambientes y muebles son adecuados para mantener una buena postura equilibrada y de tal manera evitar los problemas asociados a una mala postura.

Objetivo general

Objetivos especificos

En la tesis de diploma “Caracterización de factores de riesgo ergonómicos por cargas físicas biomecánicas y condiciones laborales del subsector. Para realizar el diseño es necesario realizar un análisis ergonómico de los lugares de trabajo, como se muestra en la tesis "Evaluación ergonómica de los lugares de trabajo en el salón de montaje del taller de calzado josmax", con el fin de determinar si los lugares de trabajo para el calzado. Los ajustadores son adecuados, se realiza un análisis detallado del proceso de producción de ensamblaje de zapatos.

Ergonomía

Vértebras lumbares

Está dividido en dos partes por una cresta que se extiende hacia abajo y hacia afuera. Está dividido en dos partes por una cresta longitudinal que se extiende desde la base hasta la parte superior de la estructura.

Posturas corporales

Postura lordótica
Postura cifótica
Posición sedente
Posición de sentado ideal

Posición sentada anterior: Esta posición se adopta en todas aquellas actividades en las que el objeto de atención se encuentra por debajo de la línea horizontal de visión (Fig. 11-A). Posición media sentada: con el objeto de atención tumbado horizontalmente en la línea de visión (Fig. 11-b).

Tipos de masaje

Tipos de masajeadores

Como realizar masajes relajantes de espalda

Tipos de masajeadoras de espalda existentes en el mercado

Masajeadores Shiatsu: basados en una técnica popular japonesa que aplica presión en puntos estratégicos, como los dedos de la masajista. Sillón de masaje: Consta de diez motores que masajean cuatro zonas del cuerpo, cuenta con un sistema de calentamiento lumbar y un respaldo basculante con mando a distancia para masajear cabeza, cuello uterino, espalda, zona lumbar, muslos, glúteos y piernas.

Tipos de mecanismos

Chaleco de masaje: Funciona a base de motores de vibración, alivia la tensión en el cuello y la espalda, estimula la circulación sanguínea y alivia los dolores musculares en la espalda. Varilla imaginaria que conecta la conexión giratoria de la varilla 2 con la conexión giratoria de la varilla 4 al suelo.

Principios de funcionamiento de sillas masajeadoras

Condiciones de trabajo en fábricas de calzado

Lesiones producidas por una mala ergonomía

Cuello u hombro tensos: Inflamación de los músculos y tendones del cuello y hombros como consecuencia de mantener una postura forzada. Dedo cerrado: La inflamación de los tendones de los dedos se produce por sostener objetos durante demasiado tiempo, con demasiada fuerza o con demasiada frecuencia.

Proceso de solado y armado

Montaje: Al principio tienes un escote con dobladillo, el primer paso es pegar la plantilla en la parte de atrás con los dedos y aplicar pegamento para pegar el escote, luego el segundo paso es pegar el soporte, que es el refuerzo del talón, el tercer paso es utilizar unas pinzas de zapatero para pegar el corte al inserto y darle forma, coger la pieza con unas pinzas y golpearla suavemente para que se adhiera al inserto. Una vez que se complete este proceso, golpee suavemente el zapato con un martillo. Suela: Primero se lija la suela del zapato para asegurar que la plantilla y la parte superior queden completamente adheridas, luego se aplica un líquido especial y luego se aplica el pegamento a la suela y al zapato, se deja secar el pegamento y luego la suela y golpeó suavemente.

Frecuencias de vibraciones adecuadas para el cuerpo

Se evalúan las vibraciones transmitidas a todo el cuerpo a través de todo tipo de superficies de apoyo, que pueden ser a través de los pies de un individuo de pie; a través de las nalgas, espalda y pies de una persona sentada o a través de la zona de apoyo de un individuo acostado.

Motores vibradores

Podemos encontrar motores DC o AC, entre estos últimos se encuentran monofásicos de 220V o trifásicos con voltajes principalmente de 220V o 380V. Los equipos de CA monofásicos de 220V se encuentran en el mercado hasta aproximadamente medio caballo a 1500 y 3000 rpm, por lo que si necesitamos mucha potencia, tendremos que optar por un motor trifásico.

Microcontrolador Arduino nano

Pulsadores

Otro tipo de botón es el botón Normalmente Cerrado, es decir, en su posición de reposo, sin presionar el botón, deja pasar la corriente y mientras se mantiene presionado se interrumpe la corriente que pasa por él.

Elementos de alimentación y conexión

Las fuentes lineales suelen estar reguladas de manera ineficiente en comparación con las fuentes conmutadas de potencia similar.

Módulo de elasticidad

En muchos casos, el módulo de elasticidad es constante en toda la zona elástica del material, indicando su comportamiento lineal (ley de Hooke). El módulo de elasticidad indica la rigidez de un material: cuanto más rígido es un material, mayor es su módulo de elasticidad.

Teoría de falla por fatiga

En el agotamiento por fatiga, los elementos y componentes mecánicos pueden fallar debido a una fractura prematura bajo la influencia de tensiones fluctuantes cuyos valores pueden ser incluso muy inferiores al límite elástico del material. Debido a la geometría típica de una grieta, sus puntas representan puntos de concentración de tensiones.

Tensión de Von Mises

En este sentido, la presencia de una pequeña grieta en una pieza, por ejemplo, puede desencadenar un proceso que culmine con el fallo prematuro de la pieza por fatiga. Este hecho amplificará el efecto que las cargas cíclicas o variables tienen sobre la pieza de trabajo.

Primera alternativa de solución

Segunda alternativa de solución

Tercera alternativa de solución

Selección de alterativa silla ergonomica

Descripción diseño de silla ergonómica

Diseño plataforma

La plataforma herradora cuenta con una pata de apoyo para mayor estabilidad y apoyo del trabajador, posee una tuerca de fijación en el tubo vertical que permite ajustar la altura de la plataforma y permite su rotación horizontal para asegurar mayor comodidad al trabajador.

Diseño del sistema reposapies

Características del usuario

Diseño ergonómico de asientos de automóviles

Medición de la postura: Uno de los parámetros en la evaluación de los asientos es la flexión lumbar, inclinación pélvica y flexión de cuerpo y cuello, las mejores posiciones son aquellas en las que hay menor flexión lumbar y de cuello y menor inclinación del abdomen y pelvis en relación con el Posición lordótica de pie. Medición del esfuerzo: consiste en medir la señal eléctrica asociada a la contracción muscular, los músculos se contraen debido a la estimulación eléctrica, se evalúa la actividad muscular a través de la señal eléctrica suministrada.

Mecanismo abatible de un asiento ergonómico de automóvil

La imagen de arriba muestra el mecanismo de inclinación de un asiento para el automóvil, con un sistema mecánico para ajustar y bloquear el ángulo del respaldo y del cojín del asiento. La rampa de placa mecánica generalmente adopta el principio de funcionamiento de trinquete o placa de cremallera y estructura de reinicio de ballesta, y puede realizar ajustes de paso y plegado en un rango de aproximadamente 160°.

Vida útil de los Componentes de un asiento de automóvil

Reutilización asiento de automóvil

La silla será utilizada por trabajadores de la industria del calzado, su trabajo está enfocado en un solo lugar donde no estén expuestos a fuerzas externas y no es necesario que el asiento absorba impactos, el asiento usado se encuentra en buen estado. condiciones de diseño, mantiene la forma ergonómica, es adecuado para sentarse en una postura ideal, reduciendo la fatiga y el estrés al mantener una buena postura, su diseño se basa en las características ergonómicas explicadas anteriormente, permite ajustarlo según los requisitos del zapato. Placer, basados en los modelos presentados anteriormente sobre la plataforma de colocación de calzado, también permiten la adaptación para el sistema de masaje y otros sistemas propuestos en el diseño presentado en el capítulo anterior.

Criterios de Selección tipo de masaje

Efectos de las vibraciones en el cuerpo humano

Reducción de la fatiga y el dolor muscular: La estimulación de los músculos favorece la eliminación de sustancias como los metabolitos del hidrógeno, lo que reduce la sensación de dolor y fatiga en los músculos. Mejora la fuerza en los músculos: La vibración transfiere energía al cuerpo, haciendo que los músculos se contraigan y relajen varias veces por segundo, estimulando los músculos.

Motor vibrador plano

Oxigenación muscular: Los músculos tienen la capacidad de consumir el oxígeno que llega a través de los vasos sanguíneos para producir energía, esto ayuda a mejorar el metabolismo y la actividad muscular. En el caso de vibraciones transmitidas a mano, frecuencias del orden de 1000 Hz o superiores pueden tener efectos nocivos.

Ubicación de los motores

Selección de la secuencia de masajes

Etapa transmisora

Etapa receptora

Diagrama de flujo secuencia de masajes

Para validar el diseño de la silla ergonómica seleccionada, se ha realizado un análisis de elementos finitos en la herramienta SolidWorks, para lo cual se han determinado las fuerzas correspondientes al peso del trabajador y del zapato, respectivamente. A continuación se muestran los resultados del análisis y la distribución. del esfuerzo se cumplen. , así como el esfuerzo máximo permitido para el diseño de la silla ergonómica.

Simulación en Solidworks

De los resultados obtenidos, el esfuerzo estimado es igual a: σe= 1.544 [MPa] este corresponde al esfuerzo máximo permisible del material, dado que el modelo tiene diferentes materiales, en el caso de la plataforma donde el esfuerzo máximo es elástico. límite el cual es de 120 [MPa], por lo tanto las cargas calculadas son las adecuadas para la plataforma, por lo tanto el diseño es adecuado y el material seleccionado cumple con los requisitos.

Cáculos por fatiga

A su vez, estos esfuerzos cortantes se pueden expresar en términos de ecuaciones de esfuerzo cortante máximo y mínimo. Donde K corresponde a factores que afectan la resistencia a la fatiga, en este caso se toma por lo tanto un valor de 𝐾= 0,75.

Alimentación del sistema de masajes

Alimentación de los motores
Control de PWM del motor
Alimentación del Arduino
Alimentación del control para selección del tipo de masaje
Fuente de alimentación

Para alimentar el Arduino se utilizó un módulo Jack de alimentación externo para Arduino, este conector permite alimentar el Arduino en un rango de voltaje de 7-12 VDC, la corriente requerida para el consumo total del Arduino, que es de 40 mA. Este dispositivo se conecta directamente a la red eléctrica y cuenta con un circuito interno que permite convertir la corriente AC en DC y proporciona a la salida un voltaje de 5 [V] y una corriente de 2 [A], la corriente total requerida para la potencia del motor es 1.04 [A] los motores están conectados en paralelo para asegurar que todos tengan el mismo voltaje de alimentación, a su vez la fuente proporciona energía al Arduino a través del módulo Jack mencionado anteriormente.

Adaptación del asiento de automóvil usado

Para darle la forma adecuada al asiento, se modificaron las patas de la silla utilizando tubos de acero cuadrados de calibre 18. Inicialmente se diseñó un marco en el que se ubican las patas de la silla. Una vez hecho el armazón, las patas de la silla, como se muestra en la figura, están ligeramente inclinadas para brindar mayor estabilidad cuando la persona reclina el asiento. En la imagen de la derecha se puede ver el tubo metálico que soporta la plataforma para ponerse el zapato, el tubo tiene un sistema retráctil, el cual consta de una tuerca de fijación que cambia la altura de la plataforma, cuyo funcionamiento es similar al sistema que utiliza un ventilador de pedestal para cambiar su altura, el tubo se apoya en una base metálica ubicada en el lado derecho de la silla ergonómica, en las imágenes de la derecha se puede ver la plataforma para ponerse el zapato para sentarse, es Fabricada en hierro con unas medidas de 25x15 cm con un espesor de 4mm, lleva un pie de apoyo entre la parte trasera de la plataforma y el tubo para brindar mayor estabilidad.

Reposapiés

El reposapiés tiene un deslizador ubicado debajo del asiento de la silla y un sistema para girar la parte de la almohadilla del reposapiés, el cual está compuesto por tuercas colocadas a los lados del deslizador de tal manera que el lado plano de la almohadilla quede ubicado debajo. el asiento, y al retirarlo sistema retráctil, se puede girar fácilmente para que la superficie redonda del cojín quede hacia arriba, el sistema está diseñado de esta manera para optimizar el espacio en la silla ergonómica. En la posición inicial, la almohadilla de apoyo para los pies está debajo del asiento de la silla ergonómica como se muestra en la figura de la izquierda, el sistema se empuja a la posición deseada del cojín y la almohadilla se gira hacia adelante para alcanzar la posición final como se muestra. como se muestra en la figura de la derecha. De esta forma se supone que el trabajador debe tumbarse para facilitar la relajación al realizar el masaje.

Ubicación de los motores

La imagen de la izquierda muestra el respaldo del sillón de masaje y la ubicación de los motores, cada motor tiene tres cables para su conexión como se menciona en el documento, estos cables están separados por cada motor para que se puedan identificar fácilmente. están aislados con mangueras para la seguridad de los trabajadores. La imagen de la derecha muestra las conexiones realizadas entre los motores, botones y componentes eléctricos utilizados en el sistema de masaje del sillón, estos cables luego fueron aislados con una manguera y colocados prolijamente debajo del asiento del sillón ergonómico.

Sistema de selección de masajes

Se evaluó el desempeño de la silla ergonómica para el armado y colocación del calzado, y también se evaluó la funcionalidad del sistema de masaje entre los zapatos. Se puede concluir que el 75% de los encuestados afirma que la silla ergonómica para ensamblar y calzar mejora las condiciones de trabajo, y el 25% de ellos afirma que es adecuada para realizar el trabajo.

Planos de la silla ergonómica

Se implementan motores vibratorios planos para realizar el masaje del sillón ergonómico de masaje de espalda para el montaje y colocación de zapatos. Un control de 5 botones está diseñado para seleccionar la secuencia de masaje del sillón ergonómico de masaje de espalda para montaje en piso y calzado.

Diseño electrónico ................................................................................. 87P

Manual de usuario

El manual de usuario describe el uso correcto del sillón de masaje ergonómico según los sistemas implementados, permitiendo variar las vibraciones de los motores, así como la secuencia de activación de los motores implementados.

Validación del prototipo de silla ergonomica

6] SEPULVEDA CONDE, Diana Carolina, El arte del calzado en la hermosa ciudad resiste a la extinción, {Online} 26 de julio de 2018 {25 de octubre de 2019}, Disponible en: https://www.periodico15. com/el-arte-de-comprar-zapatos-en-la-hermosa-ciudad-resiste-desaparecer/. Disponible en: https://www.laprovincia.es/blogs/cuponisimo-y-mas/maderoterapia-que-es-y-cuales-son-sus-beneficios.html.

PLANO DE SILLA ERGONOMICA

PLANO EXPLOSIONADO DE SILLA ERGONOMICA

PLANO PLATAFORMA PARA PONER EL ZAPATO

PLANO SISTEMA REPOSAPIES

PLANO ELECTRICO DEL SISTEMA DE MASAJES

PLANO MOTOR VIBRATORIO PLANO