O documento relata o projeto de uma cadeira de rodas para uma cadela sem as patas dianteiras. Foi realizada a coleta de medidas da cadela e o estudo de três possíveis soluções, sendo escolhida a de duas rodas fixas por ser mais segura e confortável. O projeto final da cadeira de rodas foi desenvolvido no software SolidWorks com base nas medidas coletadas.
2. Relatório Inicial
Resgate de uma cadela (cerca de 5 meses) sem as patas dianteiras,
devido erro materno de confundi-las com a placenta e o cordão umbilical
no momento do parto.
Em virtude da dificuldade de locomoção, e por falta de uso, as patas
traseiras começaram a atrofiar.
Pedido de ajuda para confecção de uma cadeira de rodas para a cadela.
3. Observação
A cadela já possui uma cadeira de rodas que a ajuda na
locomoção, porém, foi relatado caráter insatisfatório com a
mesma, por não possui ajustes e conforto adequados para o
animal.
9. Plano de ação
Buscar
medidas e
dimensões
exatas do
corpo
Coletar
dados
Buscar a
solução mais
viável a
médio e
longo prazos.
Estudar
soluções
Projetar e
encaminhar para
um possível
fabricante.
Fazer e
encaminhar o
projeto final.
11. Coleta de dados
Resposta da medida nº1 (coleira): 16 CM
Resposta da medida nº2 (distância entre peito e pescoço): 5 CM
Resposta da medida nº3 (circunferência peitoral): 22 CM
Resposta da medida nº4 (circunferência barriga): 21 CM
Resposta da medida nº5 (circunferência traseira): 17 CM
Resposta da medida nº6 (distância entre as patas): 12 CM
12. Resposta da medida nº7 (comprimento): 18 CM
Resposta da medida nº8 (circunferência da coxa): 9CM
Resposta da medida nº9 (altura da pata traseira): 10 CM
Resposta da medida nº10 (altura da pata dianteira): 9
CM
Resposta da medida nº11 (largura dianteira): 8 CM
Resposta da medida nº12 (largura traseira): 6 CM
Coleta de dados
13. Possíveis soluções
Por se tratar de um projeto desafiador para o PET Mecânica-UFES, se fez necessário o estudo de
soluções, uma vez que tínhamos um curto prazo para desenvolver o projeto – dada urgência de
uso – e a exigência de um olhar, por parte da equipe, não só sob perspectiva de engenharia, mas
de várias outras áreas que estavam correlacionadas, como a veterinária e de adaptação animal.
Assim, pesquisamos e estipulamos possíveis soluções para, posteriormente, avaliarmos as
implicações e benefícios de cada uma delas, até finalmente chegarmos à melhor escolha de
projeto.
14. Solução 1
Modelo dianteiro com 3 rodas fixas.
Privilegia animais com um porte um pouco
mais elevado e que consigam sozinhos
fazer a translação do corpo.
15. Solução 2
Solução 2
Modelo dianteiro com 4 rodas fixas.
Privilegia animais de corpo mais alongado
devido ao espaço necessário entre as rodas.
Além disso não possibilita o giro 360º.
16. Solução 3
Solução 3
Modelo dianteiro com 2 rodas fixas. Pela
facilidade de modelagem do tamanho dos
componentes, possibilita uma adequação mais
fácil à cachorros de pequeno porte. No entanto
o giro de 360 º é bloqueado.
18. Escolha e justificativa da melhor
solução
A solução 3 foi escolhida por apresentar a maior quantidade de aspectos favoráveis para a
cadela, tanto em relação ao seu tamanho quanto ao seu peso. Apesar do modelo não possuir
giro de 360º, a inserção deste é muito mais simples. Sendo assim,é a opção mais segura e
confortável dentre as expostas anteriormente. Foi realizado o acréscimo de um “cinto” para
ajudar na fixação do tubo roscado que ficará na parte dianteira do animal. A largura das peças
foi projetada de modo que possibilite um melhor equilíbrio.
19. Projeto das patas
De acordo com todos os dados coletados, as patas foram projetadas no software SolidWorks,
visando impressão do modelo em uma impressora 3D. Inicialmente, o PET projetou um modelo
que se adequasse a componentes já existentes no mercado (rodízio giratório), de modo que
ocorresse um acoplamento de estruturas. Por isso, houve necessidade de adaptações nas
medidas estipuladas ao longo de todo o processo.
21. Dados Técnicos – Modelo inicial
O modelo inicial foi um esboço sem muito detalhamento e com dimensões não especificadas
objetivando uma visão geral de como ficaria o projeto. Sendo assim, de fundamental importância
para a construção do segundo modelo mais aprimorado baseado no rodízio de rodas que será
utilizado no projeto final.
A forma de acoplamento das patas na cachorra também se difere entre os dois modelos. No primeiro
elas seriam acopladas em um colete preso à cachorra. Já no atual elas serão enroscadas à um tubo
com rosca que ficará na parte dianteira soldado à uma peça circular acolchoada presa na cachorra(
com tamanho relativamente pequeno para que não incomode a mesma ).
22. Dados Técnicos - Modelo Final
Foi levantada a ideia de mudança da geometria da parte inferior da pata, de modo a facilitar o
acoplamento da roda, a colocando no eixo. Porém, a ideia foi cancelada pelo tamanho
disponível e pela angulação que deverá ser aplicada.
Dados da roda obtido:
23. Dados Técnicos
Parafuso a ser utilizado: M8. Por isso o furo superior está com esse diâmetro;
Feita uma proporção , estimamos que do diâmetro externo da roda ao início do pino haja ,
sobrando, 10 mm. Logo a base começa a partir de 40 mm em relação ao solo;
O pino interno é cilíndrico, no entanto sua parte externa é cônica. Logo deixaremos o furo da
base com um diâmetro maior do que 8 mm ( 13 mm ). Caso seja necessário alteramos o
diâmetro ou preenchemos com algum tipo de material;
O comprimento da pata foi definido como 95 mm, para que haja uma angulação de 18.2º em
relação à normal ao solo;
24. Dados Técnicos
Base feita com tamanho de 23, supondo diâmetro máximo do pino 13, e 5 sobrando para
cada lado para podermos colocar uma angulação de cima à baixo;
Círculo superior externo com diâmetro de 34 mm;
Offset de 3 mm para os lados e na base 5 ( Grossura das chapas );
Filete de 10 mm para diminuir a concentração de tensão nas bordas;
Representação de rosca posta M10 ( apenas por não ter M8 e para mostrar que há rosca );
25. Dados Técnicos
Pino de travamento colocado a 20 mm a partir da base verticalmente para cima, com 2 mm de
diâmetro;
Por questão de representatividade para impressão, roda e pino foram feitos juntos ( assim como
virão na compra) .Porém, no modelo real a roda terá giro de 360º. Material representativo:
Plástico CA ( posto apenas para diferenciar );
Pino de travamento de diâmetro 2 representado em ABS com 35 de comp. Horizontal e 5
vertical;
Corpo da pata representado em Liga de alumínio 1060-H18;
27. Conclusões
Inferimos ao longo do projeto que a cadeira de rodas deverá ser feita conforme o modelo final
exposto pois este possibilitará melhor mobilidade, maior conforto para a cadela com relativo
baixo custo. A pata será impressa em uma impressora 3D que garantirá maior rapidez
(necessário devido à urgência da situação).