Children’s experiences of hospitalization

Após a de omposição dasfunções do produto e a lari ação dosobjetivos de utili-

zação, a próxima etapa onsiste em onsiderar um onjunto de soluções para os vários

módulos da bi i leta, de forma a dar resposta às funçõesde utilizaçãodenidas anteri-

ormente.

ATabela 4.13ilustra asdiversassoluções onsideradas.

Tabela4.13: Tabelade lassi açãode on eitos.

Transmissão

⇒

Sistemadeengrenagenseveiodetransmissão.

⇒

Sistemade arretose orrente.

⇒

Sistemadepoliase orreia.

Tração

⇒

Traseira.

⇒

Dianteira.

⇒

Integral. Direção

⇒

Frontal.

⇒

Traseira. Transporte de objetos

⇒

Suportedebagagemtraseiro.

⇒

Suporteembutidonoquadro.

⇒

Cestofrontal. Travões

⇒

V-brake.

⇒

Dis ome âni o.

⇒

Calçoshidráuli os. Amorte imento

⇒

Espigãodoselim /amorte imento.

⇒

Quadro /suspensão.

⇒

Forqueta /suspensão.

⇒

Assento /amorte imento. Velo idades

⇒

Cubo.

⇒

Carretos.

⇒

Caixadevelo idades. Iluminação

⇒

LED . Geometria do quadro

⇒

Modular.

⇒

Formatoem"dois"triângulos.

⇒

Tuboprin ipalrebaixado.

Geometria do guiador

⇒

Rígido.

⇒

Adaptável.

⇒

Curvado.

Gerar energia

⇒

Dínamointernoàtransmissão.

⇒

Dínamoa opladoàroda(fri ção).

⇒

Dínamointegradono ubo.

Utilização indoor

⇒

Estabilidade

•

Suportedeestabilidade.

⇒

Regularesforçofísi o

•

Fri ção.

•

Magnéti o.

•

Calços.

Dispositivos eletróni os

⇒

Interfa e/Comuni ação

•

CaboUSB.

⇒

Suporte

•

Regulável.

4.6.4 Patentes

No de orrer da fase de geração de on eitos e soluções paraos diversos sistemas da

bi i leta, foramanalisadasum onjunto depatentes omoobjetivodediversi arotipo

de abordagens possíveis. Do onjunto de inovações analisadas, foram sele ionados os

on eitos onsiderados maisrelevantesno âmbito dopresenteprojeto.

A patente presenteada na Figura 4.15 ilustra um suporte de treino em que pode

ser xada uma bi i leta onven ional, permitindo a utilização indoor da mesma. De

uma forma resumida, o dispositivo é omposto por uma estrutura rígida e por uma

estrutura que se adapta aos movimento os ilatórios do utilizador pela ação de molas

e amorte edores, simulando ondições reais de utilização da bi i leta. A utilização do

suporteobrigaàremoçãodarodadianteira dabi i leta,sendone essárioposteriormente

a suaxação àestrutura [52 ℄.

Figura 4.15: Suporte de treino físi o adaptável a um bi i leta onven ional (Bi y le

Trainer) [52 ℄.

A Figura 4.16(a)e (b) ilustra um dispositivo de regulação de esforço físi oque tem

omo objetivo riar resistên ia ao movimento livre da roda através de fri ção. A sua

utilizaçãoobrigao ondutoraexer erumesforçoadi ional, exer itandoosmús ulosdos

membrosinferiores. Osistemaéxadonumabi i letaatravésdeumaunidadedeaperto

(a)Dispositivo (b)Fixaçãonabi i leta

Figura 4.16: Dispositivo de regulação do esforço físi o (Bi y le Mounted Exer ise and

TrainingDevi e) [53 ℄.

A patente presente na Figura 4.17 ilustra um dispositivo de resistên ia magnéti a

quepodeserutilizado numabi i leta onven ional. A suautilizaçãopermiteao usuário

utilizar a bi i leta numa vertente indoor, assim omo regular o esforço físi o exer ido

[54 ℄.

4.6.5 Seleção

Apóster sido onsideradoum onjunto de soluçõespossíveisparaos vários sistemas

dabi i leta,éne essárioefetuarasuatriagem. Destemodo,ospróximostópi osilustram

a seleçãoefetuada dassoluçõestendo omobase ritériosde de isão.

Direção

Os sistemas de direção onsiderados no novo on eito de bi i leta são: o sistema

de direção traseira e o sistema de direção dianteira. Na Tabela 4.14 apresentam-se as

vantagense desvantagens dosdoissistemas.

Tabela 4.14: Vantagens edesvantagens dossistemasde direção.

Vantagens Desvantagens

Direção dianteira

Maior per eção visual e on-

troloda trajetória. Capa idadedemanobramédia.

Sistema om maior estabili-

dadedinâmi a.

Direçãotraseira Capa idadedemanobraelevada.

Maiorinstabilidadedinâmi a.

Complexidade.

Atuaçãopou ointuitivasobre

atrajetória.

Tabela4.15: Matriz de de isãoparaa seleçãodosistema dedireção.

Matrizde de isão -Sistema dedireção

Critério deseleção Peso(%)

Direção Frontal Direção Traseira

Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Fa ilidadedeatuação 30 4 1,2 2 0,6

Estabilidadedinâmi a onferida 35 4 1,4 2 0,7

Complexidademe âni a 35 4 1,4 2 0,7

Totalponderado 4 2

Continua on eito? Sim Não

Legenda:

4-Fortementepositiva;3 -Mediamentepositiva; 2- Medi-

amente negativa;1-Fortementenegativa.

Osistemadedireção frontal onstituiamelhorsoluçãoaadotar,sendoosistema om

Tração

Atração da bi i letapode serrealizada emtrês maneirasdistintas, Tabela4.16.

Tabela 4.16: Vantagens edesvantagens dossistemas detração.

Tração Vantagens Desvantagens

Dianteira

Menor aderên ia em situações de

a eleração.

Maiorsobre argadospneusdianteiros.

Traseira

Boa apa idade de transmissão de

potên iaemquaisquer ondiçõesde

pisoein linaçãotopográ a.

Desgasteequilibradodospneus.

Simpli idademe âni a.

Integral

Elevada apa idade de transmissão

de potên ia emqualquerin linação

depiso.

Ne essidadedeumme anismodife-

ren ialdetransmissãodepotên ia.

A rés imodepeso.

Aavaliaçãodossistemasde tração en ontra-seefetuada naTabela 4.17.

Tabela4.17: Matriz deseleção paraosistemade tração.

Matrizdede isão-Sistemadetração

Critériodeseleção Peso(%)

Dianteira Traseira Integral

Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Capa idadedetransmissãodepotên ia 35 2 0,7 3 1,05 4 1,4

Complexidademe âni a 35 2 0,7 4 1,4 1 0,35

A rés imodepeso 30 4 1,2 4 1,2 2 0,6

Totalponderado 2,6 3,65 2,35

Continua on eito? Não Sim Não

Legenda:

4-Fortementepositiva;3-Mediamentepositiva;2-Medi-

amentenegativa;1-Fortementenegativa.

O sistema de tração mais adequado é o sistema de tração traseiro, onstituindo a

Transmissãode Potên ia

Atualmente, existemvários sistemas me âni os de transmissão de potên ia nas bi i-

letas. Os mais omuns são o sistema de orrente e arretos, o sistema de orreia e o

sistema de veiode transmissão. Não havendo propriamente umsistema me âni oideal,

na Tabela4.18 sãoidenti adasasvantagense desvantagens destessistemas.

Tabela4.18: Vantagensedesvantagensdossistemasme âni osdetransmissão depotên-

ia.

Vantagens Desvantagens

Sistema ompa to.

Tolerân ias de montagem

apertadas.

Maior proteção do vestuário

do ondutor, dado que o sis-

temaévedado.

Custos de produção tipi a-

mente superiores fa e aos sis-

temasde orreiaou orrente.

Sistema de veio de trans-

missão

E iên iadetransmissão. A rés imodepeso.

Maiorsegurançadoutilizador.

Sistemapou opráti ono aso

de ser ne essário a substitui-

çãodopneutraseiro.

Manutençãomínima.

Requer a utilização de um

ubo de transmissão ou de

uma aixadevelo idades.

Mais ompa to queosistema

de orrente.

Requerautilizaçãodeumes-

ti adorda orreia.

Lubri açãonula.

Sistemapou opráti ono aso

de ser ne essário a substitui-

çãodopneutraseiro.

Sistema de orreia de

transmissão

Nãone essitadegrandestole-

rân iasdemontagemrelativa-

mente aosistemadeengrena-

gens óni as.

Impli a a utilização de ubo

detransmissãoou aixadeve-

lo idades.

Baixoruídofa eaosistemade

orrente.

Sistemaversátil. Ruído.

Baixo usto.

Manutenção onsiderável, as-

so iada à lubri ação da or-

rente.

Sistema de transmissão

por arretos e orrente

Pesoreduzido.

Ne essidade de utilização de

um árterde orrente.

Aexposiçãoapoeiras,sujida-

des e humidade pode induzir

auma degradaçãopre o eda

orrente, assim omo a perda

Osistemade transmissão desempenha umpapel fundamental na bi i leta. A trans-

missão para além de serresponsável pela propulsãoda bi i leta, deve ser segura e e i-

ente. Poroutrolado, representa osistemamaisasso iadoaquestõesdemanutenção nas

bi i letas, representandoumdosaspetos fundamentais nopresenteprojeto.

ATabela 4.19ilustra aseleção efetuadaparao sistemade transmissão.

Tabela 4.19: Matriz de seleçãoparao sistemame âni ode transmissão de potên ia.

Matrizdede isão-Sistemadetransmissãodepotên ia

Critériodeseleção Peso (%)

Veio Correia Corrente

Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

E iên ia 15 4 0,6 3 0,45 2 0,3 Conforto 15 4 0,6 4 0,6 3 0,45 Segurança 20 4 0,8 3 0,6 2 0,4 Manutenção 20 4 0,8 3 0,6 2 0,4 A rés imodepeso 15 2 0,3 3 0,45 4 0,6 Custosdeprodução 15 1 0,15 3 0,45 4 0,6 Totalponderado 3,25 3,15 2,75

Continua on eito? Sim Sim Não

Legenda:

4-Fortementepositiva;3-Mediamentepositiva;2-Mediamente

negativa;1-Fortementenegativa.

Os sistemas de transmissão onsiderados mais adequadospara a bi i letasão o sis-

tema de veiode transmissão e o sistemade orreia, uma vez que obtiveram uma maior

Velo idades

Atualmente, existemdiversasmaneirasdeefetuaramultipli ação/redução debinário

nasbi i letas. Os exemplosdesistemaspodemseros ubosdetransmissão,as assetes,

ou até mesmo a utilização de umapequena aixa de velo idades. No entanto, o uso de

determinada solução é dependente dosistema detransmissão de potên ia.

Anteriormente, ossistemas me âni os de veio de transmissão e de orreia foram se-

le ionados omo osmaisadequados. Destemodo,ousode qualquer umdestessistemas

impede autilização deumsistemade arretos.

Neste ontexto, onsideram-se duas soluções possíveis para a aixa de transmissão:

um ubode variação ontínua montadona rodatraseira eumapequena aixade velo i-

dadesin orporadanazonada pedaleiradabi i leta, sendoposteriormentesele ionadoo

ubo detransmissão omo omelhorsistemaa adotar(Tabela4.20).

Tabela4.20: Matriz de seleçãoparaa aixadetransmissão.

Matrizde de isão -Sistema demultipli ação/ redução debinário.

Critério deseleção Peso (%)

Cubo Caixa develo idades

Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Nºdevelo idades 30 4 1,2 2 0,6

Custosdeprodução/aquisição 30 3 0,9 1 0,3

Robustez 20 2 0,4 4 0,8

Sistema ompa to 20 4 0,8 3 0,6

Totalponderado 3,3 2,3

Continua on eito? Sim Não

Legenda:

4 - Fortemente positiva; 3 - Mediamente posi-

tiva; 2 - Mediamente negativa; 1 - Fortemente

Sistema de Travagem

Existemdiferentessoluçõesparaosistemadetravagem. AFigura4.18 ontemplaos

prin ipaissistemas atualmenteutilizados nasbi i letas.

(a)V-brake (b)Dis ome âni o ( )Hidráuli o de alços

Figura4.18: Sistemasde travagem.

Natabela seguinte sãoidenti adasasvantagense desvantagens para ada sistema.

Tabela4.21: Vantagens e desvantagens dossistemasde travagem.

Vantagens Desvantagens

Manutenção simplese de us-

tos reduzidos.

Exposição asujidadesehumi-

dade onduz a uma diminui-

ção da apa idade de trava-

gem.

V-brake

Custo de aquisição relativa-

mente baixo.

Fun ionamento dependente

do estadodo aro.

Boa potên ia de travagem.

Maior potên ia de travagem

em relação ao sistema V-

brake.

Custos de aquisição e de ma-

nutenção superiores relativa-

menteao sistemaV-brake.

Dis ome âni o

Boa modulação da força de

travagem.

Fun ionamento sobre qual-

quer ondição de sujidade ou

humidade.

Elevada potên ia de trava-

gem;

Sobreaque imento em asode

travagem prolongada, indu-

zindo a um desgaste pre o e

dos omponentes.

Hidráuli o de al-

ços

Boa modulação da força de

travagem.

Elevado usto de aquisição.

Fun ionamento sobre qual-

quer ondição de sujidade ou

Seguidamente éfeitaumaseleçãodosistemamaisadequado,sendoamelhorsolução

a adotaro sistemade dis ome âni o (Tabela 4.22).

Tabela4.22: Matriz deseleção - Sistemade travagem.

Matrizdede isão-Sistemadetravagem

Critériodeseleção Peso (%)

V-brake Dis ome âni o Hidráuli o

Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Potên iadetrava- gem 25 2 0,5 3 0,75 3 0,75 Modulação da força detravagem 25 2 0,5 4 1 4 1 E iên ia de trava-

gemfa ea ondições

limatéri asadversas

25 2 0,5 4 1 4 1

Preçodeaquisição 25 4 1 2 0,5 1 0,25

Totalponderado 2,5 3,25 3

Continua on eito? Não Sim Não

Legenda:

4 -Fortementepositiva;3-Mediamentepositiva;2-Medi-

Transporte de Objetos

A apa idade da bi i leta para transportar objetos onstitui um dos requisitos do

projeto, sendouma ara terísti a omumnasbi i letas desportivas eurbanas, omo foi

eviden iado na atividade de ben hmarking. A Figura4.19 ilustra três soluções onside-

radas.

(a)Suportedebagagemtraseiro (b)Cestofrontal ( )Quadroadaptado

Figura4.19: Con eitosde transportede objetos.

ATabela 4.23ilustraa triagem dassoluçõesefetuadas, tendo omo ritérios desele-

ção a apa idade de arga, fá il utilização, a versatilidade das soluçõese a estabilidade

onferida.

Tabela4.23: Matriz deseleção para otransportede objetos.

Matrizdede isão-Transportedeobjetos

Critériodeseleção Peso(%)

Suportedebagagemtraseiro Cestofrontal Quadroadaptado

Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Fá ilutilização 15 2 0,3 4 0,6 4 0,6 Per eçãovisual 15 1 0,15 4 0,6 4 0,6 Versatilidade 20 3 0,6 1 0,2 1 0,2 Capa idadede arga 25 3 0,75 2 0,5 1 0,25 Estabilidade 25 3 0,75 2 0,5 3 0,75 Totalponderado 2,55 2,4 2,4

Continua on eito? Sim Não Não

Legenda:

4-Fortemente positiva; 3-Mediamente positiva; 2 -Mediamente negativa; 1-

Fortementenegativa.

De a ordo om a Tabela 4.19, a melhor solução identi ada para o transporte de

objetos éo suportede bagagemtraseiro. No entanto,o usodestasolução não invalida a

Amorte imento

Oamorte imento de impa tos e vibrações pode ser feito de diversas formas(Figura

4.20).

(a)Tubodoselimamorte ido (b) Assento om amorte i-

mento

( )Quadro omsistemadeamor-

te imento

(d) Forqueta om amorte i-

mento

Figura4.20: Sistemasde amorte imento.

ATabela 4.24ilustra aavaliação dasvárias soluçõesrealizadas.

Tabela 4.24: Matriz de seleçãoparao sistemade amorte imento.

Matrizdede isão-Sistemadeamorte imentodevibrações

Critériode Peso Selim /amorte imento Tubodoselimamorte ido Forqueta /suspensão Quadro /suspensão

seleção (%) Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Capa idadedeabsorçãodevibrações 25 1 0,25 2 0,5 3 0,75 4 1

Capa idadedeabsorçãodeimpa tos 25 1 0,25 2 0,5 3 0,75 4 1

Complexidade 30 4 1,2 2 0,6 4 1,2 2 0,6

Preçodeaquisição 20 4 0,8 2 0,4 4 0,8 2 0,4

Totalponderado 2,5 2 3,5 3

Continua on eito? Não Não Sim Não

Legenda: 4-Fortementepositiva;3-Mediamentepositiva;2-Mediamentenegativa;1-Fortementenegativa.

O sistemade amorte imento mais adequado é o sistema de forqueta om amorte i-

mento,representandomaior otaçãoparaos ritériosdenidos. Autilizaçãodestesistema

Utilização Indoor - Suporte de Estabilidade

Osuportedeestabilidade dizrespeito aumsistemadabi i letaquetem omo obje-

tivoprin ipalousonumavertenteindoor. Umavezquenãosepretende queautilização

indoor esteja ondi ionada a um lo al, ou obrigue a utilização de omponentes inde-

pendentes da bi i leta, foiesboçado um onjunto de soluções omvista a onferir uma

utilização indoor (Figura4.21(a)e (b)).

O on eitopresenteadona Figura4.21(a)ilustra umsuportedebagagem móvel,que

pode assumir duas ongurações possíveis, onsoante a utilização pretendida. Quando

estesuporteseen ontranasuaposiçãosuperior,asuautilizaçãodestina-seaotransporte

de objetos,tal omoossuportes onven ionais. Já na suaposição inferior, esteserve de

suporte aumautilização indoor dabi i leta ouatémesmo desuporte derepouso.

Na Figura 4.21(b) apresenta-se um on eito de suporte de estabilidade que onsiste

em dois braços independentes quepodem assumir duas posiçõeslimite. A utilizaçãode

um braço, na posição maisavançada, poderá servir de suporte de repouso da bi i leta.

Por outro lado, a utilização dos dois braços poderáservir de suporte de estabilidade a

umautilização estáti ada bi i leta.

(a)Suportedebagagemmóvel

(b)Suportedebraçosmóveis

Figura4.21: Utilização indoor - suportede estabilidade.

Alternativamente, foi onsiderado um on eito distinto dos anteriores que onsiste

da presença de duasmolas,de forma afa ilitar autilização dasdiferentes ongurações

possíveis (Figura 4.22).

Figura4.22: Suporte de estabilidadedobrável.

Esta estrutura deve onferir estabilidade aos movimentos do utilizador e não deve

onferir um a rés imode peso substan ialà bi i leta. Deve ser fá il de usar, robusto e

versátil, podendo ser utilizado em diversas ir unstân ias. Com estes ritérios denidos

na Tabela4.25, ilustra-se atriagem dassoluçõesefetuadas.

Tabela4.25: Matriz deseleção paraosuporte deestabilidade.

Matrizdede isão-SuportedeEstabilidade

Critériodeseleção Peso(%)

Suportedebagagemmóvel Suportedebraçosmóveis Suportedobrável

Pontuação Cotação Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Robustez 20 3 0,6 2 0,4 2 0,4 Estabilidade 30 3 0,9 3 0,9 3 0,9 Versatilidade 20 4 0,8 2 0,4 3 0,6 Peso 15 2 0,3 4 0,6 3 0,45 Complexidade 15 3 0,45 4 0,6 2 0,3 Totalponderado 3,05 2,9 2,65

Continua on eito? Sim Não Não

Legenda:

4-Fortemente positiva; 3 -Mediamente positiva; 2-Mediamente negativa; 1-

Fortementenegativa.

Fa eaosresultadosobtidos naTabela4.25,asoluçãoadesenvolveréadosuportede

bagagemmóvel,doravantedesignadoporsuportemultifunções. Estasoluçãosatisfazdois

requisitos do projeto: a possibilidade de utilização de um modo indoor e a apa idade

Sistema de Regulação de Esforço Físi o

O sistema de regulação de esforço físi o, presente nas bi i letas indoor, tem omo

nalidade riar um impedimento ao movimento imposto pela rotação dos pedais. Este

me anismo obriga o ondutor/utilizador a exer er uma força maior do que aquela que

realmente ne essita,simulando situaçõesreaisde utilizaçãodabi i leta. Neste ontexto

foram idealizadosdois dispositivos.

O on eitoda Figura 4.23 onsiste no dispositivo de fri ção, adaptado a um travão

de dis o onven ional. Num dos lados do dis o atua as maxilas dos travões e na outra

extremidade atua um dispositivo se undário (regulação de esforço físi o), impedindo a

rotação normalda rodada bi i leta.

Figura4.23: Sistema de regulaçãode esforço físi oadaptadoa umdis o me âni o( on-

eito 1).

onta to exer ido no pneu da roda traseira, sendo que a anação do dispositivo é feita

atravésdo avanço e re uonoquadro.

Figura 4.24: Sistema independente de regulação de esforço físi o a oplado no quadro

( on eito 2).

Umavez quea utilizaçãode umdispositivo de regulaçãodo esforço físi oserve para

outilizadorgeriroesforçopretendido, estesistemanãodeverárepresentaruma rés imo

de pesosubstan ial àbi i leta. Por outro lado, deveráser ompa to, e ientee de fá il

utilização. Com base nestes ritériosé realizada umaseleção do sistemamaisadequado

(Tabela 4.26).

Tabela4.26: Matriz de seleçãoparao sistemaderegulação deesforço físi o.

Matriz de de isão - Sistema de regulação do esforço físi o

Critério de seleção Peso (%)

Con eito 1 Con eito 2

Pontuação Cotação Pontuação Cotação

Fá il utilização 25 3 0,75 3 0,75

Complexidade 25 3 0,75 2 0,5

E iên ia 25 3 0,75 2 0,5

Sistema ompa to 25 3 0,75 2 0,5

Total ponderado 3 2,25

Continua on eito? Sim Não

Legenda:

4 - Fortemente positiva; 3 - Mediamente posi-

tiva; 2 - Mediamente negativa; 1 - Fortemente

negativa.

Osistemamaisadequadopararegularoesforço físi odoutilizadoréosistemaadap-

Geração de Energia

A apa idade da bi i leta gerar energia é essen ial no âmbito do presente projeto,

umavezque irápermitiralimentar ossistemasde iluminação e arregarasbaterias dos

dispositivoseletróni os.

Atualmente existem diversosme anismos para gerar energia nasbi i letas. Os mais

omuns sãoo dínamome âni o, odínamo integrado no ubodaroda ouatésistemasde

induçãoeletromagnéti a,sendotodosossistemasdependentesdomovimentodeumadas

rodas, tipi amente a roda dianteira. Uma vez que sepretende que a geração de energia

estejatambémpresentenumautilizaçãoindoor dabi i leta,esboçaram-sedois on eitos

distintos presentesna Figura4.25.

O primeiro on eito, Figura 4.25 (a), representa um pequeno gerador interno a um

sistemadetransmissãodepotên iadeveiome âni o. Nestas ir unstân ias,oveioserve

de"rotor",sendooestatorxonumdosapoiosdosistema. Nosegundo on eito, Figura

4.25(b), ageraçãodeenergia éfeita atravésdeumdínamo onven ionalxonosuporte

multifunções, estando permanentementeem onta to om aroda traseira.

(a) Gerador interno a um sistema me â-

ni odeveiodetransmissão( on eito1)

(b)Dínamo xo ao suporte multifun-

ções( on eito2)

Figura4.25: Sistemasde geração deenergia.

Na Tabela 4.27 são onfrontadas as duas soluções através de ritérios de seleção,

Tabela 4.27: Matriz de seleçãoparao sistemade geraçãode energia.

Matrizde de isão-Sistemasdegeraçãodeenergia

Critériodeseleção Peso (%)

Con eito1 Con eito 2

Pontuação Cotação Pontuação Cotação

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