Desenvolvimento de célula de carga para medir força aplicada durante a escovação dental

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de medição para a análise biomecânica da força desenvolvida durante a escovação dental, com aquisição e processamento de dados de dinamometria para a análise da escovação dental como um processo eficaz de higiene bucal. Foi desenvolvida uma célula de carga com extensômetros de resistência elétrica, montada em uma escova dental. A célula de carga foi construída com 2 Strain Gages montados em meia ponte de Wheatstone, medindo força em flexão, e 4 Strain Gages montados em ponte completa de Wheatstone medindo força de torque. A aquisição dos dados e análise foi feita através do software SAD2. Foram selecionados 6 indivíduos, dois do sexo masculino e 4 do sexo feminino, todos destros, e instruídos a escovarem os dentes por 1 minuto. Os valores medidos para a força de flexão média variam de 24gf à 526gf e para o esforço de torque médio de –76gfmm à 1890gfmm. A célula de carga desenvolvida mostrou-se repetitiva, com boa sensibilidade e confiável com um erro em flexão de 2,7% e 5,5% em torque. A célula de carga apresentou resultados semelhantes a de outros trabalhos publicados anteriormente, sendo estes válidos para uma análise quantitativa inicial no processo de escovação.

Projeto e construção de uma célula de carga acoplada a uma grampeadeira

Due to greater productivity in the auto industry and the high competition in the current market, employees are required to perform repeated movements and often, with short intervals of rest. This daily exposure causes muscle tension and overloads occasional, thus creating problems and psychosocial stress. Currently companies are concerned with the welfare of the employee, where the main focus is product quality and life of the worker, thus justifying such a study. Therefore , this technical work to assist the master's thesis of graduate student Daniel Rodriguez , was developed with the objective is to analyze , develop, design and construct a coupled to a load cell device simulating a stitcher to be used in an industry the posts stapling upholstery of seats . Are the stages of design and construction detailed in this work and its positive results in relation to the technical part of the study

Estudo, desenvolvimento e concepção de uma célula de carga

In engineering projects, it’s fundamental to determine the active loads in components in order to guarantee acceptable values of safety and reliability according to project specifications. On the other hand, force measurement methods might be very complex and impracticable in some cases and, so that, load cells with eletric resistance strain gages can be applied as a simple and accurate option to measure the required load. The main purpose of this paper is to present the development of a load cell that measures uniaxial forces using electric resistance strain gages without being influenced by the location of the loading in a cantilever beam. For that, it was taken as basis a secondary purpose which is to present a general study of basic and wide concepts about transducers, load cells and extensometers primarily. Information such as: loading and measurements types, characteristics of the presented devices as well as factors that influence its functioning, the most common kinds of Wheatstone bridge links, the main points of a load cell project, cements used to fix extensometers and, finally, the project itself with the tests of the built transducer are presented. By the end of this paper, all the results are shown and analyzed, concluding about the designed load cell and the work itself

Projeto, construção e analise de células de carga de placa e de anel

Iniciamos o presente trabalho fazendo um estudo comparativo entre duas células de carga de compressão, ambas em formato cilíndrico, possuindo internamente, à meia altura do corpo, uma placa engastada. Estas duas células de carga são de aço SAE 1045; para uma delas adaptamos um modelo matemático teórico, através do qual foram pré-determinadas as suas dimensões, objetivando em comportamento ótimo no que se refere às distribuições de tensões e deformações, esta denominamos de Célula de Carga I. Na outra, denominada de Célula de Carga II, alteramos algumas dimensões, com a finalidade de comparar seu comportamento em relação à primeira. Também, no transcorrer do trabalho analisamos e comparamos os resultados matemáticos com os valores práticos encontrados. Frente aos resultados obtidos neste estudo prévio, projetamos, construímos e analisamos cinco outras células de carga (Células de Carga III, IV, V, VI e VII), em termos de geometria, material e tratamento térmico, visando o aperfeiçoamento de tais transdutores de força no que concerne a usinagem, resposta de sinal elétrico, limitações e aplicações industriais.

Atividade eletromiográfica dos músculos eretores da espinha durante contração isométrica contínua em diferentes níveis de carga: efeito de um protocolo de treinamento de resistência isométrica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência da geometria oclusal e material restaurador na carga para fratura e distribuição de tensões em coroas totais

Pós-graduação em Odontologia Restauradora - ICT

Comparison of physical and mechanical properties of microwave-polymerized acrylic resin after disinfection in sodium hypochlorite solutions

This study evaluated the color stability, surface roughness and flexural strength of a microwave-polymerized acrylic resin after immersion in sodium hypochlorite (NaOCl), simulating 20 min of disinfection daily during 180 days. Forty disk-shaped (15 x 4 mm) and 40 rectangular (65 x 10 x 3 mm) specimens were prepared with a microwave-polymerized acrylic resin (Onda-Cryl). Specimens were immersed in either 0.5% NaOCl, 1% NaOCl, Clorox/Calgon and distilled water (control). Color measurements were determined by a portable colorimeter. Three parallel lines, separated by 1.0 mm, were registered on each specimen before and after immersion procedures to analyze the surface roughness. The flexural strength was measured using a 3-point bending test in a universal testing machine with a 50 kgf load cell and a crosshead speed of 1 mm/min. Data were analyzed statistically by ANOVA and Tukey's test (?=0.05). There was no statistically significant differences (p>0.05) among the solutions for color, surface roughness and flexural strength. It may be concluded that immersion in NaOCl solutions simulating short-term daily use during 180 days did not influence the color stability, surface roughness and flexural strength of a microwave-polymerized acrylic resin.

Comparative study of chemical and mechanical retentive systems for bonding of indirect composite resin to commercially pure titanium

This study evaluated the effect of chemical and mechanical surface treatments for cast metal alloys on the bond strength of an indirect composite resin (Artglass) to commercially pure titanium (cpTi). Thirty cylindrical metal rods (3 mm diameter x 60 mm long) were cast in grade-1 cpTi and randomly assigned to 6 groups (n=5) according to the received surface treatment: sandblasting; chemical treatment; mechanical treatment - 0.4 mm beads; mechanical treatment - 0.6 mm beads; chemical/mechanical treatment - 0.4 mm; and chemical/mechanical treatment - 0.6 mm beads. Artglass rings (6.0 mm diameter x 2.0 mm thick) were light cured around the cpTi rods, according manufacturer's specifications. The specimens were invested in hard gypsum and their bond strength (in MPa) to the rods was measured at fracture with a universal testing machine at a crosshead speed of 2.0 mm/min and 500 kgf load cell. Data were analyzed statistically by one-way ANOVA and Tukey test (a=5%). The surface treatments differed significantly from each other (p<0.05) regarding the recorded bond strengths. Chemical retention and sandblasting showed statistically similar results to each other (p=0.139) and both had significantly lower bond strengths (p<0.05) than the other treatments. In conclusion, mechanical retention, either associated or not to chemical treatment, provided higher bond strength of the indirect composite resin to cpTi.

Creation and Validation of Chronojump-Boscosystem: A Free Tool to Measure Vertical Jumps

Measuring the height of the vertical jump is an indicator of the strength and power of the lower body. The technological tools available to measure the vertical jump are black boxes and are not open to third-party verification or adaptation. We propose the creation of a measurement system called Chronojump-Boscosystem, consisting of open hardware and free software. Methods: A microcontroller was created and validated using a square wave generator and an oscilloscope. Two types of contact platforms were developed using different materials. These platforms were validated by the minimum pressure required for activation at different points by a strain gauge, together with the on/off time of our platforms in respect of the Ergojump-Boscosystem platform by a sample of 8 subjects performing submaximal jumps with one foot on each platform. Agile methodologies were used to develop and validate the software. Results: All the tools fall under the free software / open hardware guidelines and are, in that sense, free. The microcontroller margin of error is 0.1%. The validity of the fiberglass platform is 0.95 (ICC). The management software contains nearly 113.000 lines of code and is available in 7 languages.

Ajuste do método de Priestley-Taylor às condições climáticas locais

A sustentabilidade da agricultura irrigada depende primariamente do manejo eficiente da irrigação, de modo a aumentar a produtividade primária de uma cultura em determinada localidade. A eficiência no uso de água pode ser melhorada pelo próprio esquema de irrigação adotado, sendo essencialmente governado pelas condições climáticas. O planejamento da irrigação e a tomada de decisão são funções do conhecimento da demanda evaporativa da atmosfera, sendo expressa pela demanda potencial (ETo). Em geral, quase todos os métodos de estimativa de ETo reportados na literatura referem-se a valores diários, incluindo-se nessa situação as perdas noturnas de evaporação, as quais serão expressivas apenas em alguns dias após a chuva ou irrigação. Desenvolveu-se, no presente estudo, método corrigido para estimar ETo, baseado no balanço de energia local, a partir de dados meteorológicos monitorados em postos de observação de superfície durante o período de luz. Para validação do método de Priestley-Taylor ajustado às condições locais, foram utilizados dados observados em estação meteorológica automática instalada em Piracicaba - SP, bem como medidas lisimétricas coletadas na Fazenda Areião da área experimental da ESALQ/USP. Estudos de regressão revelaram que o método proposto apresentou excelentes resultados quando comparado com o método de Penman-Monteith e com medidas realizadas em lisímetros de pesagem com célula de carga, dados os elevados valores de coeficiente de determinação obtidos, podendo ser recomendado, portanto, em estudos de avaliação de consumo de água das culturas em diversas localidades.

Desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para calibração de sensores de umidade do solo

Com o advento da eletrônica e a disponibilidade de "software" de processamento, vários tipos de transdutores têm sido testados, visando à determinação da umidade do solo. O uso desses transdutores tem por objetivo a otimização do consumo de água e o conseqüente retorno econômico da atividade da agricultura irrigada. No Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará, construiu-se um dispositivo para calibração de sensores de umidade do solo, a sua calibração e a determinação de suas principais propriedades, como precisão e cargas mínima e máxima. O dispositivo consistiu numa torre em aço 1020, com 3,0 m de altura, no topo da qual se montou uma balança de braços. Em um dos braços da balança, colocou-se uma amostra de solo para a inserção dos sensores de umidade e, no outro, uma célula de carga para medir a variação de massa de água na amostra de solo. Foi implementado um circuito eletrônico para permitir a interface da célula de carga com um sistema de aquisição de dados. A análise de regressão, cuja variável dependente foi a saída da célula de carga, e a independente, a massa à qual a balança foi submetida, mostrou-se linear entre 1 kg e 50 kg, com coeficiente de determinação de 0,99995 e coeficiente angular de 0,09198 mV g-1. O dispositivo pode ser utilizado para calibração de sensores de umidade do solo com sensibilidade correspondente à variação de 12,28 mL de água e cargas mínima e máxima para as amostras de solo variando entre 1 e 50 kg.

Penetrômetro de cone com taxa constante de penetração no solo: desenvolvimento e teste de funcionalidade

Penetrômetros auxiliam na determinação da capacidade de suporte do solo na engenharia civil e na avaliação da resistência mecânica de solos agrícolas, relacionando-a com compactação do solo e crescimento do sistema radicular das plantas. Este trabalho relata o desenvolvimento de um penetrômetro de cone com taxa constante de penetração, suas partes e funcionalidade, bem como resultados do uso na avaliação comparativa da compactação em experimentos e em lavoura. A quantificação da resistência é realizada com célula de carga, a distância de penetração no solo com potenciômetro, e a aquisição e o armazenamento de dados com placas eletrônicas. A concepção do equipamento, que emprega velocidade constante de penetração da haste no perfil do solo, possibilitou a aquisição de grande coleção de dados relativos com pequena variação de profundidade (5 mm), atingindo a profundidade máxima de 0,80 m. O equipamento é eficaz na aquisição e no tratamento de dados de resistência mecânica do solo à penetração em profundidade do perfil. A variação entre os pontos permite inferir sobre parâmetros e características do solo, bem como sobre o comportamento desses sob condições externas impostas, quer seja imediata, quer seja residual.

Instalação, calibração e funcionamento de um lisímetro de pesagem

Este trabalho teve como objetivo construir, instalar, calibrar e avaliar a sensibilidade de um lisímetro de pesagem com célula de carga, instalado em Seropédica - RJ, a fim de determinar a evapotranspiração de referência (ETo). O lisímetro, com dimensões de 1,0 m x 1,0 m e 0,7 m de profundidade, foi construído com chapas de aço galvanizado e instalado sobre estrutura metálica montada sobre barras transversais, a fim de concentrar toda a massa do conjunto sobre uma célula de carga localizada no centro do sistema. Após o preenchimento do lisímetro com solo, foi realizada a calibração do mesmo por meio de análise de regressão linear, e toda a área foi plantada com grama-batatais. O conjunto lisimétrico instalado mostrou-se adequado para a estimativa da ETo, apresentando erro-padrão de estimativa da regressão de 0,278 kg ou 0,278 mm, além de responder às variações dos principais elementos meteorológicos que influenciam na ETo.

Avaliação de sensor capacitivo para o monitoramento do teor de água do solo

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada.

Utilização de lisímetros de pesagem para a determinação dos coeficientes de cultura do meloeiro (Cucumis melo L.) para cultivo em estufa agrícola na região de Araras - SP

Esta pesquisa foi conduzida em uma estufa agrícola instalada na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de São Carlos, localizado em Araras - SP. O solo da área experimental é um Latossolo Vermelho-Escuro, distrófico, de horizonte A moderado e textura argilosa. Os meloeiros estudados foram os híbridos Louis e HD 90. O experimento foi irrigado por gotejamento, e o controle da irrigação, realizado por meio de dois lisímetros de pesagem instalados dentro da estufa. A umidade do solo foi monitorada com uma sonda de TDR e mantida próxima de sua capacidade de campo. As informações climatológicas relevantes ao projeto foram coletadas em estações meteorológicas automáticas, instaladas dentro e fora da estufa. A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelos modelos agroclimáticos de Penman-Monteith, Penman, Makkink e do Tanque Classe A. Os consumos totais de água medidos nos lisímetros foram de 254,5 mm e 188,6 mm, respectivamente, para os meloeiros Louis e HD 90, os quais correspondem ao consumo médio diário de 3,18 mm e 2,35 mm. Todos os modelos agroclimáticos avaliados subestimaram a evapotranspiração de referência estimada pelo modelo padrão de Penman-Monteith, variando de um mínimo de 26,9%, no caso do modelo de Penman, até um máximo de 74,3%, no caso do modelo de Makkink. Os coeficientes de cultura determinados pelo modelo padrão de Penman-Monteith, considerando-se aqui o valor médio dos dois tipos de meloeiros estudados, foram os seguintes: estádio inicial: 0,20; estádio intermediário: 1,10, e estádio final: 0,50.