Um inclinômetro está sendo desenvolvido no Laboratório de Mecânica dos Solos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para monitorar o comportamento de taludes instáveis de solos coluviais. Esses taludes são muito comuns nas encostas das serras brasileiras. Os solos coluviais presentes nesses taludes caracterizam-se por estar em movimento lento e constante. Durante ou logo após chuvas intensas, esse movimento tende a se acelerar. Portanto, para monitorar as deformações subsuperficiais da massa de solo desses taludes, é altamente interessante utilizar inclinômetros. São geralmente utilizados inclinômetros convencionais, mas é necessário utilizar inclinômetros fixos ou intermitentes, como o do presente trabalho, para o monitoramento contínuo e automático das deformações. O inclinômetro desenvolvido possui um transdutor com sensores de Efeito Hall que obteve desempenho satisfatório como transdutor de inclinação. Logo, quando se utilizar o inclinômetro com Sensores de Efeito Hall, poderão ser realizadas leituras contínuas de deformações subsuperficiais mesmo durante chuvas intensas ou durante o evento de ruptura desses taludes. / An inclinometer was developed at The Soil Mechanics Laboratory of Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) to monitor the behaviour of unstable slopes of colluvial soils. These slopes are very common in the Brazilians mountain slopes. The colluvial soils that exist in these slopes are characterized by moving slowly and continuously. Intense rainfalls cause the acceleration of this soil movement. Therefore, the use of inchnometers is highly interesting for monitoring the subsurface displacements of the soil mass of these slopes. Conventional inclinometers are often used for this purpose, but it is highly desirable to use fixed or intermittent inclinometers for monitoring the displacements continuously and automatically. The inclinometer, developed in this dissertation, has a transducer built with Hall Effect Sensors. This transducer had satisfactory performance as a tilt transducer. Hence, when the Hall Effect Sensor inclinometer is used, it will be possible to carry out continuous readings of subsurface displacements during intense rainfall or during the event o f rupture for these slopes.

Um inclinômetro está sendo desenvolvido no Laboratório de Mecânica dos Solos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para monitorar o comportamento de taludes instáveis de solos coluviais. Esses taludes são muito comuns nas encostas das serras brasileiras. Os solos coluviais presentes nesses taludes caracterizam-se por estar em movimento lento e constante. Durante ou logo após chuvas intensas, esse movimento tende a se acelerar. Portanto, para monitorar as deformações subsuperficiais da massa de solo desses taludes, é altamente interessante utilizar inclinômetros. São geralmente utilizados inclinômetros convencionais, mas é necessário utilizar inclinômetros fixos ou intermitentes, como o do presente trabalho, para o monitoramento contínuo e automático das deformações. O inclinômetro desenvolvido possui um transdutor com sensores de Efeito Hall que obteve desempenho satisfatório como transdutor de inclinação. Logo, quando se utilizar o inclinômetro com Sensores de Efeito Hall, poderão ser realizadas leituras contínuas de deformações subsuperficiais mesmo durante chuvas intensas ou durante o evento de ruptura desses taludes. / An inclinometer was developed at The Soil Mechanics Laboratory of Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) to monitor the behaviour of unstable slopes of colluvial soils. These slopes are very common in the Brazilians mountain slopes. The colluvial soils that exist in these slopes are characterized by moving slowly and continuously. Intense rainfalls cause the acceleration of this soil movement. Therefore, the use of inchnometers is highly interesting for monitoring the subsurface displacements of the soil mass of these slopes. Conventional inclinometers are often used for this purpose, but it is highly desirable to use fixed or intermittent inclinometers for monitoring the displacements continuously and automatically. The inclinometer, developed in this dissertation, has a transducer built with Hall Effect Sensors. This transducer had satisfactory performance as a tilt transducer. Hence, when the Hall Effect Sensor inclinometer is used, it will be possible to carry out continuous readings of subsurface displacements during intense rainfall or during the event o f rupture for these slopes.

Um inclinômetro está sendo desenvolvido no Laboratório de Mecânica dos Solos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para monitorar o comportamento de taludes instáveis de solos coluviais. Esses taludes são muito comuns nas encostas das serras brasileiras. Os solos coluviais presentes nesses taludes caracterizam-se por estar em movimento lento e constante. Durante ou logo após chuvas intensas, esse movimento tende a se acelerar. Portanto, para monitorar as deformações subsuperficiais da massa de solo desses taludes, é altamente interessante utilizar inclinômetros. São geralmente utilizados inclinômetros convencionais, mas é necessário utilizar inclinômetros fixos ou intermitentes, como o do presente trabalho, para o monitoramento contínuo e automático das deformações. O inclinômetro desenvolvido possui um transdutor com sensores de Efeito Hall que obteve desempenho satisfatório como transdutor de inclinação. Logo, quando se utilizar o inclinômetro com Sensores de Efeito Hall, poderão ser realizadas leituras contínuas de deformações subsuperficiais mesmo durante chuvas intensas ou durante o evento de ruptura desses taludes. / An inclinometer was developed at The Soil Mechanics Laboratory of Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) to monitor the behaviour of unstable slopes of colluvial soils. These slopes are very common in the Brazilians mountain slopes. The colluvial soils that exist in these slopes are characterized by moving slowly and continuously. Intense rainfalls cause the acceleration of this soil movement. Therefore, the use of inchnometers is highly interesting for monitoring the subsurface displacements of the soil mass of these slopes. Conventional inclinometers are often used for this purpose, but it is highly desirable to use fixed or intermittent inclinometers for monitoring the displacements continuously and automatically. The inclinometer, developed in this dissertation, has a transducer built with Hall Effect Sensors. This transducer had satisfactory performance as a tilt transducer. Hence, when the Hall Effect Sensor inclinometer is used, it will be possible to carry out continuous readings of subsurface displacements during intense rainfall or during the event o f rupture for these slopes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-22Bitstream added on 2014-06-13T20:02:36Z : No. of bitstreams: 1 leite_f_dr_botfca.pdf: 1137087 bytes, checksum: 935adc64eba193e98414deb6fb3e222a (MD5) / Os tratores como fonte de potência, para o tracionamento e/ou acionamento de máquinas e implementos agrícolas dão origem a conjuntos motomecanizados, os quais têm sido utilizados de forma crescente na agricultura brasileira. Apesar do grande avanço tecnológico o aumento do número de tratores agrícolas trouxe aspectos positivos e alguns negativos, entre estes últimos destaca-se o surgimento de uma nova fonte de acidentes de trabalho, cuja importância é dada pelos danos físicos que causam ao operador. Em estudos realizados, desde a década de 70 do século XX até os dias atuais, de 85% em média dos acidentes fatais, envolvendo tratores agrícolas, 70% são devidos a quedas laterais e 15% a quedas para trás. Portanto, o objetivo deste trabalho foi projetar e desenvolver um inclinômetro, o qual indica a inclinação do terreno, como sensor de segurança para tratores agrícolas com o intuito de evitar tombamentos laterais, para a preservação do operador e da máquina. Ainda como objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho operacional, em uma pista inclinada lateralmente, dos tratores agrícolas avaliados para este trabalho. O experimento foi desenvolvido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu, em uma pista de ensaio de máquinas, pertencente ao NEMPA (Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agroflorestais), com 400 metros de comprimento e 20 metros de largura, sendo que a mesma possui uma pista lateral previamente construída... / The tractors as potency source, for the traction and/or activate of machines and agricultural implements give origin to groups motor automated, which have been used in a growing way in the Brazilian agriculture. In spite of the great technological progress the increase of the number of agricultural tractors brought positive aspects and some negative, among these last ones he stands out the appearance of a new source of work accidents, whose importance is given by the physical damages that cause to the operator. In accomplished studies, since the decade of 70 of the century XX to the current days, of 85% on average of the fatal accidents, involving agricultural tractors, 70% are back due to lateral falls and 15% to falls. Therefore the objective of this work was to project and to develop an inclinometer, which indicates the inclination of the land, as sensor of safety for agricultural tractors with the intention of avoiding lateral hollovers, through a resonant sign, for the preservation of the operator and of the machine. Still as objective of this work was to analyze the operational acting, in a sloping track sidelong, of the appraised agricultural tractors for this work. The experiment was developed in Fazenda Experimental Lageado, belonging to University of Agronomic Sciences of the from São Paulo State University, Campus of Botucatu, in a track of rehearsal of machines, belonging to NEMPA (Nucleus of Rehearsal of Machines and Tires Agroforest), with 400 meters in length and 20 meters of width, and the same possesses a lateral track built previously. The steepness of the track was of 0,3% in the sense of the length and even in the width and the lateral...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4592.pdf: 4567380 bytes, checksum: cf72712eb4eca85bb9df273f4e2fde10 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / Manual material handling (MMH) is a common task in occupational environments and has been associated with musculoskeletal disorders at low back and upper limbs. Studies have shown that the correct hand/box coupling can minimize the risks for upper limb disorders, suggesting the use of handles as a way to reduce the physical demand required by the task. However, even when the boxes have handles, the workers not always use them during handling, suggesting the need for new boxes and handles designs. In order to improve the knowledge in this area, this thesis was composed by three studies: the first study was exploratory and the main objective was to descriptively and objectively evaluate how experienced workers performed cardboard boxes handling activities in an industry setting. The range of movements for wrists, forearms and elbows were objectively evaluated through electrogoniometry. The boxes had already received an ergonomic intervention, implemented six months before the data collection. The ergonomic intervention evaluated was the insertion of cutout handles in the cardboard boxes. The main results indicated that the way the worker grasps the box is crucial to the upper limbs movements during handling tasks. Thus, one hypothesis was that the positioning of the hands close to the bottom face would give workers greater control and biomechanical advantage regarding the load. In this sense, the second and third studies were performed. These studies had been carried out both experimentally in a laboratory setting, and followed the same data collection methodology. Inclinometers and electromyography equipments were added to the data collection. The aim of the second study was to evaluate a new prototype cardboard, developed as an alternative design to the one evaluated in the first study. The results showed that cardboard prototypes were resistant for reuse in internal transport, comfortable and safer for wrist and elbow movements, as well had promoted a reduced muscle demand on electromyography activity for wrist extensors and biceps brachii, when compared to the commercial boxes. Considering that the cardboard boxes are limited to the transportation of dried products, it is suggested the need for new boxes designs using other types of materials. In this sense, new plastic prototypes have been developed. The aim of the third study was: to compare the common commercial boxes with plastic prototypes boxes regarding their effect on upper limb posture, muscle electrical activity and perceived pleasantness of volunteers about their perception of upper limbs comfort during handling tasks. The prototypes allowed changes in handle position (top and bottom) and inclination (0 °, 15° and 30°). The prototypes with handles positioned at 30° were positive for the elbow flexion, shoulders elevation and ulnar deviation of the wrists. The results of present thesis showed that the best box to be used depends on conditions such as the type of conveyed material and height of the handling surfaces at the work environments. The evaluated prototypes showed good durability and costeffective, and can be used in industrial environments, especially for internal transportation. The studies have increased our understanding of safer conditions and more comfortable grips, promoted safer movements and required less electrical muscle activity when compared to commercial boxes. In future studies, we suggest that individuals with experience in manual handling tasks were also evaluated and new joints and muscle groups are also evaluated. / O manuseio de materiais e comum em ambientes ocupacionais e está associado a lesões na coluna lombar e membros superiores. Estudos indicam o uso de alças como uma forma de minimizar a demanda física exigida pela atividade, melhorando o acoplamento entre as mãos do trabalhador e o objeto manuseado. No entanto, mesmo quando as caixas possuem alças, este recurso não e utilizado pela maioria dos trabalhadores, sugerindo a necessidade de novos designs de alças e caixas. Na tentativa de ampliar o conhecimento nessa área, a presente tese foi composta por três estudos. O primeiro estudo teve caráter exploratório e o principal objetivo foi avaliar descritivamente e objetivamente, através da eletrogoniometria de punho, antebraço e cotovelo, como funcionários experientes realizavam o manuseio de caixas de papelão em um setor industrial. As caixas manuseadas haviam sido alteradas por uma intervenção ergonômica, implantada no setor seis meses antes da coleta de dados. A intervenção ergonômica avaliada foi a presença de alças, na forma de perfurações laterais. Os principais resultados apontaram que a forma como o individuo apreende a caixa interfere no movimento das articulações avaliadas durante o manuseio. Apesar da grande aceitação dos trabalhadores pelo uso de alças nas caixas, não foram todos os funcionários que as utilizaram em todos os manuseios. Sendo assim, uma hipótese levantada foi de que o posicionamento das mãos próximas a face inferior pudesse proporcionar ao individuo maior controle e vantagem biomecânica sobre a carga. Assim, foram realizados dois outros estudos. Estes estudos tiveram caráter experimental e foram realizados em laboratório, seguindo o mesmo método. Equipamentos de inclinometria e eletromiografia foram acrescidos a analise, ampliando o numero de articulações avaliadas tendo como objetivo de entender melhor a sobrecarga imposta aos membros superiores. O principal objetivo do segundo estudo foi avaliar um protótipo de caixa de papelão, desenvolvido como alternativa ao design avaliado no primeiro estudo (caixa de papelão comercial com alças). Os resultados demonstraram que os protótipos foram resistentes para a reutilização extensiva em transportes internos, favoreceram pegas mais confortáveis e movimentos mais seguros de punho e cotovelo, bem como exigiram menor atividade eletromiografica dos extensores do punho e bíceps braquial, quando comparadas as caixas comerciais sem alças. Tendo em vista que as caixas de papelão apresentam a limitação de permitir apenas o transporte de produtos secos, novos designs utilizando material plástico foram desenvolvidos. O objetivo do terceiro estudo foi: comparar o manuseio de uma caixa comercial com alças e de protótipos com alças ajustáveis confeccionados em plástico, avaliar seus efeitos na postura, atividade elétrica muscular e percepção de agradabilidade dos membros superiores, durante atividades de manuseio. Os protótipos testados possibilitavam a mudança do posicionamento (superior e inferior) e angulação das alças (0°, 15° e 30°). Os protótipos com alças anguladas em 30° apresentaram as melhores avaliações para os movimentos de flexão dos cotovelos, elevação dos ombros e desvio ulnar do punho. Os achados da presente tese mostraram que o melhor design de caixa a ser utilizado depende de características como o tipo de material transportado e das alturas das superfícies de manuseio presentes no ambiente de trabalho. Se as superfícies de manuseio puderem ser padronizadas no ambiente de trabalho, sugerimos pegas próximas as superfícies superiores da caixa para manuseios entre o solo e a altura do trocanter maior do fêmur e, pegas próximas a superfície inferior da caixa (fundo) para manuseios entre o trocanter maior do fêmur e acrômio do trabalhador. Os protótipos avaliados apresentaram boa durabilidade e custo-benefício, e podem ser utilizados em ambientes industriais, principalmente para o transporte interno. Os estudos permitiram aumentar a compreensão sobre condições mais seguras e confortáveis de manuseio, promoveram movimentos mais próximos a postura neutra e exigiram menor atividade elétrica muscular quando comparados a caixas comerciais. Em estudos futuros, sugerimos que sujeitos com experiência em manuseio também avaliem os novos protótipos e que novas articulações e grupos musculares também sejam avaliados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo mais utilizado para a união de tubos de aço para o transporte de óleo e gás é a soldagem. Embora ainda se utilize a soldagem manual, a soldagem mecanizada e até mesmo a automatizada vem ganhando espaço. Assim, este trabalho comtempla a soldagem circunferencial em meia cana de tubos API 5L X65 de 8” de diâmetro nominal e 8,0 mm de espessura, junta de topo com chanfro estreito (abertura de 30°) e preparação em V, por meio de dispositivo de deslocamento (soldagem mecanizada) e com variação de parâmetros (soldagem automatizada). São apresentados os parâmetros de soldagem encontrados para a confecção da junta soldada em dois passes (um de raiz e outro de enchimento/acabamento). Os parâmetros selecionados para o passe de raiz foram retirados de um estudo anterior servindo também como forma de validação de resultados, ora obtidos na soldagem em chapas e, agora em tubos. Foram avaliados os processos GMAW com transferência metálica por curto-circuito em modo convencional e controlado (processos derivativos) utilizando fontes comerciais com diferentes tecnologias (RMD, STT e CMT). Logo após a determinação dos parâmetros de enchimento, foram realizados ensaios mecânicos voltados para sua validação (tração uniaxial, dobramento de face e raiz, nick break, impacto, dureza e macrografia,). Os resultados obtidos para o RMD e CMT foram adequados inicialmente em todos os ensaios e, em um, segundo momento foram também adequados para o STT. Entretanto, os ensaios realizados para processo convencional revelaram a existência de falta de fusão o que levou a necessidade de determinação de novos parâmetros de enchimento. Assim, foi projetado e construído um Sistema de Variação de Parâmetros para Soldagem Circunferencial (SVP) que permite a variação, em função da posição angular (inclinômetro), dos parâmetros mais adequados para cada uma das três posições angulares (plana, vertical e sobrecabeça). Para o processo convencional com variação de parâmetros foi possível obter ganhos em termos de tempo para execução da soldagem da ordem de 38% para a raiz e 30% para o enchimento. / Welding is one of the most employed process for joining steel pipes. Although, manual welding is still the most used one, mechanized version and even automatized one have increased its demand. Thus, this work deals with girth welding of API 5L X65 pipes with 8” of nominal diameter and 8.0 mm thickness, beveled with V-30º narrow gap. Torch is moved by a bug carrier (mechanized welding) and further the parameters are controlled as a function of angular position (automatized welding). Welding parameters are presented for filling the joint with two-passes (root and filling/capping passes). Parameters for the root pass were extracted from previous author´s work with weldments carried out in plates, but validated in this work for pipe welding. GMAW processes were assessed with short-circuit metal transfer in both conventional and derivative modes using different technologies (RMD, STT and CMT). After the parameter determination, mechanical testing was performed for welding qualification (uniaxial tension, face and root bending, nick break, Charpy V-notch impact, microhardness and macrograph). The initially obtained results for RMD and CMT were acceptable for all testing and, in a second moment, also for the STT. However, weld beads carried out by using the conventional process failed and revealed the existence of lack of fusion, which required further parametrization. Thus, a Parameter-Variation System for Girth Welding (SVP) was designed and built to allow varying the welding parameters as a function of angular position by using an inclinometer. The parameters were set for each of the three angular positions (flat, vertical downhill and overhead). By using such equipment and approach, the conventional process with parameter variation allowed reducing the welding time for joint accomplishment of the order of 38% for the root pass and 30% for the filling/capping pass. / Tese (Doutorado)