Diseño y construcción de una silla ergonómica masajeadora de espalda para operaciones de solado y armado en la industria del calzado

El presente trabajo tiene como objetivo el diseño y construcción de una silla ergonómica masajeadora de espalda, para usar en el contexto de la industria del calzado para las actividades de solado y armado. La postura que adoptan los trabajadores genera enfermedades musculoesqueléticas y dolor de es...

Full description

Autores:
Pérez Cacua, Angie Melissa
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/12125
Palabra clave:
Mechatronic
Ergonomics
Massage
Tiler
Musculoskeletal diseases
Poor posture
Chair design
Human posture
New products
Footwear industry
Mecatrónica
Diseño de sillas
Postura humana
Productos nuevos
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description El presente trabajo tiene como objetivo el diseño y construcción de una silla ergonómica masajeadora de espalda, para usar en el contexto de la industria del calzado para las actividades de solado y armado. La postura que adoptan los trabajadores genera enfermedades musculoesqueléticas y dolor de espalda. El diseño propuesto en este proyecto representa comodidad para el trabajador y mejora de la postura. En este trabajo se realiza el diseño en el software SolidWorks con el fin de construir un prototipo que se adapte a las necesidades del usuario para prevenir enfermedades relacionados con las malas posturas.
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En este trabajo se realiza el diseño en el software SolidWorks con el fin de construir un prototipo que se adapte a las necesidades del usuario para prevenir enfermedades relacionados con las malas posturas.1 Objetivos ......................................................................................................... 14 1.1 Objetivo general ........................................................................................ 14 1.2 Objetivos específicos ................................................................................ 14 2 Planteamiento del problema y justificación ..................................................... 15 3 Estado del arte ................................................................................................ 16 4 Marco teórico .................................................................................................. 20 4.1 Ergonomía ................................................................................................ 20 4.2 Vértebras lumbares ................................................................................... 20 4.3 Posturas corporales .................................................................................. 21 4.3.1 Postura lordótica ................................................................................ 21 4.3.2 Postura cifótica ................................................................................... 21 4.3.3 Posición sedente ................................................................................ 22 4.3.4 Posición de sentado ideal .................................................................. 23 4.4 Tipos de masaje........................................................................................ 24 4.5 Tipos de masajeadores ............................................................................. 24 4.6 Como realizar masajes relajantes de espalda .......................................... 25 4.7 Tipos de masajeadoras de espalda existentes en el mercado ................. 25 4.8 Tipos de mecanismos ............................................................................... 26 4.9 Principios de funcionamiento de sillas masajeadoras ............................... 27 4.10 Condiciones de trabajo en fábricas de calzado ........................................ 28 4.11 Lesiones producidas por una mala ergonomía. ........................................ 29 4.12 Proceso de solado y armado .................................................................... 30 4.13 Frecuencias de vibraciones adecuadas para el cuerpo. ........................... 33 4.14 Motores vibradores ................................................................................... 35 4.15 Microcontrolador Arduino nano ................................................................. 37 4.16 Pulsadores ................................................................................................ 38 4.17 Elementos de alimentación y conexión ..................................................... 39 4.18 Módulo de elasticidad ............................................................................... 40 4.19 Teoría de falla por fatiga ........................................................................... 41 4.20 Tensión de Von Mises .............................................................................. 43 5 Diseño y selección de alternativas para la silla ergonómica ........................... 45 5.1 Primera alternativa de solución ................................................................. 45 5.2 Segunda alternativa de solución ............................................................... 45 5.3 Tercera alternativa de solución ................................................................. 46 5.4 Selección de alterativa silla ergonomica ................................................... 46 5.5 Descripción diseño de silla ergonómica .................................................... 47 5.6 Diseño plataforma ..................................................................................... 48 5.7 Diseño del sistema reposapies ................................................................. 49 5.8 Características del usuario ....................................................................... 50 6 Justificación uso de asiento de automóvil ....................................................... 51 6.1 Diseño ergonómico de asientos de automóviles ....................................... 51 6.2 Mecanismo abatible de un asiento ergonómico de automóvil ................... 53 6.3 Vida útil de los Componentes de un asiento de automóvil ........................ 54 6.4 Reutilización asiento de automóvil ............................................................ 55 7 Diseño del mecanismo de masajes ................................................................ 57 7.1 Criterios de Selección tipo de masaje ....................................................... 57 7.1.1 Efectos de las vibraciones en el cuerpo humano ............................... 57 7.2 Motor vibrador plano ................................................................................. 58 7.3 Ubicación de los motores .......................................................................... 60 7.4 Selección de la secuencia de masajes ..................................................... 61 7.4.1 Etapa transmisora .............................................................................. 61 7.4.2 Etapa receptora .................................................................................. 61 7.4.3 Diagrama de flujo secuencia de masajes ........................................... 62 8 Cálculos silla ergonomica ............................................................................... 63 8.1 Simulación en Solidworks ......................................................................... 63 8.2 Cáculos por fatiga ..................................................................................... 64 9 Diseño electrónico .......................................................................................... 68 9.1 Alimentación del sistema de masajes ....................................................... 68 9.1.1 Alimentación de los motores .............................................................. 68 9.1.2 Control de PWM del motor ................................................................. 68 9.1.3 Alimentación del Arduino .................................................................... 69 9.1.4 Alimentación del control para selección del tipo de masaje ............... 70 9.1.5 Fuente de alimentación ...................................................................... 71 10 Construcción del prototipo .............................................................................. 72 10.1 Adaptación del asiento de automóvil usado .............................................. 72 10.2 Reposapiés ............................................................................................... 74 10.3 Ubicación de los motores .......................................................................... 75 10.4 Sistema de selección de masajes ............................................................. 77 11 Validación ....................................................................................................... 78 12 Lista de materiales .......................................................................................... 83 13 Metodología .................................................................................................... 84 14 Cronograma de actividades ............................................................................ 86 15 Resultados esperados .................................................................................... 87 15.1 Planos de la silla ergonómica ................................................................... 87 15.2 Diseño electrónico ................................................................................. 87P 15.3 Prototipo funcional .................................................................................... 87 15.4 Manual de usuario .................................................................................... 89 15.5 Validación del prototipo de silla ergonómica ............................................. 90 16 Conclusiones .................................................................................................. 91 17 Recomendaciones .......................................................................................... 92 18 Bibliografia ...................................................................................................... 93 19 Anexos ............................................................................................................ 98PregradoThe objective of this work is to design and build an ergonomic back massager chair, to be used in the context of the footwear industry for flooring and assembly activities. The posture adopted by workers leads to musculoskeletal diseases and back pain. The design proposed in this project represents comfort for the worker and improvement of posture. In this work, the design is carried out in SolidWorks software in order to build a prototype that adapts to the user's needs to prevent diseases related to bad posture.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDiseño y construcción de una silla ergonómica masajeadora de espalda para operaciones de solado y armado en la industria del calzadoDesign and construction of an ergonomic back massager chair for flooring and assembly operations in the footwear industryIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicErgonomicsMassageTilerMusculoskeletal diseasesPoor postureChair designHuman postureNew productsFootwear industryMecatrónicaDiseño de sillasPostura humanaProductos nuevosIndustria del calzadoErgonomíaMasajesSoladorEnfermedades musculoesqueléticasMala postura[1] PENAGOS MORENO, Ingrid V. Ausentismo por accidentes y enfermedad laboral y costos indirectos relacionados con la lumbalgia no específica en una entidad prestadora de servicios de salud en Cali. En: Revista Colombiana de salud ocupacional. Volumen 6, N °1. 2016.[2] MINISTERIO DE SALUD PÚBLICA. Dolor lumbar: Guía Práctica Clínica (GPC). Primera Edición. Bogotá. 2015[3] ARAGON, ORDOÑEZ, Paula, Kelly. Caracterización de los factores de riesgos ergonómicos por carga física biomecánica y condiciones de trabajo del subsector de calzado de empresas pertenecientes a ACICAM seccional Valle del Cauca. Santiago de Cali, 2017, Trabajo de grado (Ingeniería civil e industrial) Pontificia universidad Javeriana de Cali. Facultad de ingeniería.[4] AVILA TORRES, Daniel Enrique. Estudio ergonómico y rediseño en puesto de trabajo para el sector del calzado. Pereira, 2013, Trabajo de grado (Diseñador industrial). Universidad católica de Pereira. 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