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O amortecimento nos chinelos de dedo

ZARO, Milton Antonio1; WILBORN, Juliana1; BOEIRA, Denise1; WÜST, Eduardo1 e LISBOA, Victor1


1 Instituto Brasileiro de Tecnologia do Couro, Calçado e Artefatos (IBTeC)

Resumo

Esse trabalho descreve o comportamento de chinelos de dedo especialmente no que diz respeito ao amortecimento. A absorção de impacto é medida através de plataformas de força. Os modelos realizam testes descalços e calçados, com velocidade preestabelecida. Os resultados mostraram que chinelos mais finos absorvem menos impacto, na média. É possível dizer que as principais causas da baixa absorção de impacto (ou baixo amortecimento) são: (a) pouca espessura do solado; (b) densidade do material do solado não apropriada e (c) dureza do material da sola muito elevada.

Palavras-chave: chinelo, absorção de impacto, solado

Abstract

The present work describes flip flop footwear in terms of cushioning test. The absorption of impact is calculated from experimental data obtained with force plates. The tests are performed by models, with barefoot and footwear and previously normalized speed. The average results has shown that thinner flip flop footwear absorb less impact then thick one’s. The probable causes of a non-efficient cushioning may be: (a) thin layer of the sole; (b) density of the sole not appropriated; (c) hardness to high.

Keywords: EPI footwear, damping tests

Introdução

O chinelo de dedo, no seu início, foi utilizado muito mais como um calçado para descanso, tanto em casa quanto na praia, principalmente. Atualmente, entretanto, o chinelo de dedo ganhou status; muitas combinações são feitas, tanto de cores e adereços, quanto com roupas confortáveis e modernas. É comum ver pessoas calçando chinelos em ambientes variados, como restaurantes, shoppings e afins.


Existe no mercado uma grande gama de opções de design e preços de chinelos. A escolha na hora da compra pode depender tanto do gosto pessoal pelo look desse calçado, quanto do conhecimento do vendedor da loja, que pode sugerir que sejam observadas algumas características técnicas, como o material do solado, que deve conter uma certa maciez para gerar conforto aos pés; porém, ser firme o bastante para absorver o impacto e não gerar instabilidade.


Assim, a segurança, a estabilidade e o conforto são fatores a serem observados. O atrito com o solo é fundamental para garantir estabilidade, o que consequentemente dificulta a ocorrência de quedas, entorses, ou outras lesões. O calçado deve ser confortável para garantir uma sensação de bem-estar sem prejudicar o caminhar. A Figura 1 mostra um dos diferentes tipos de chinelos.

Figura 1


A observação dos aspectos biomecânicos, como por exemplo, amortecimento, pronação, ajuste do pé ao calçado (calce), avaliação das tiras (que podem produzir marcas ou bolhas), além da distribuição da pressão plantar, quando possível, são muito importantes para o calce adequado.


As empresas parceiras do IBTeC realizam testes de conforto normatizados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). No caso do amortecimento, são utilizadas plataformas de força, que nada mais são do que balanças eletrônicas dinâmicas através das quais se mede a FRS - força de reação do solo. Nas balanças convencionais de supermercado, por exemplo, mede-se a massa (peso de maneira indireta) de maneira estática. As plataformas de força pecisam medir o peso de forma dinâmica, porque os testes são realizados com modelos (pessoas especialmente capacitadas para tal tipo de teste) caminhando a uma velocidade controlada.

Materiais e métodos

Para a determinação do índice de amortecimento são utilizadas plataformas de força, como mostra a Figura 2: na qual também se observa um sistema de fotocélulas para determinação da velocidade do modelo. Modelos femininos executam os testes a 4 km/h. Foram realizados testes com três modelos diferentes (indivíduos) para cada calçado. O teste é feito primeiramente com o modelo descalço e depois com o modelo calçado. O índice de amortecimento é relativo à média dos resultados dos três modelos.




onde TAPc é o valor da TAP com calçado e TAPd é o valor da TAP descalço.

O índice de amortecimento é apresentado em %.

Figura 2 - Força de reação do solo (FRS). (a) plataformas de força e (b) curva característica de força x tempo. A primeira derivada matemática é a TAP (Taxa de Aceitação de Peso) e está associada à absorção de impacto (ou amortecimento).

As plataformas de força usadas neste estudo apresentam frequência de ressonância 570 Hz no eixo y, taxa de aquisição de 2 KHz e incerteza de medida da força na faixa de ± 0,5%. O software de aquisição e processamento de dados foi desenvolvido no próprio IBTeC, na linguagem Delphi, e as plataformas de força e o software (conjunto) foram calibrados contra pesos mortos calibrados pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Senai/Cetemp, São Leopoldo, RS.


Os calçados utilizados nesse estudo são femininos, de referências de empresas parceiras do IBTeC. Os modelos humanos utilizados neste estudo se submeteram a uma avaliação biomecânica prévia e estão habituados com os ensaios de conforto realizados no Laboratório de Biomecânica do IBTeC.

Resultados e Conclusões

A Tabela 1 mostra o resultado do índice de amortecimento de 44 chinelos femininos ensaiados. Pode-se observar que existe uma variedade de valores no que diz respeito ao índice de amortecimento que vai de cerca de 7% a 63%, mostrando um espectro muito amplo, ou seja, chinelos que praticamente não absorvem o impacto e chinelos que absorvem muito bem esse impacto que é produzido pelo calcâneo no momento do contato com o solo. Cerca de 10 calçados possuem o solado mais grosso no calcanhar, como exemplifica a Figura 3(a). A média do amortecimento desses calçados foi de 57% o que significa um bom desempenho no quesito amortecimento. Os chinelos com solado plano tiveram uma média de 35%.

Tabela 1 - Índice de amortecimento para os chinelos ensaiados

Fig. 3 - Chinelo com maior espessura, principalmente na região do calcâneo e (b) chinelo convencional, mais usual, com solado praticamente plano.

Bibliografia

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4) Balbinot, G., 1,2; Dorneles, P. P. 3; Wiest, M. J. 4; Carpes, F., Efeitos do envelhecimento na taxa de aplicação de força no solo e impacto transiente. Rev.Tecnicouro, Outubro de 2011, p. 74.

5) Balachandran, B., Magrab, E.B., Vibrações Mecânicas, 2ª Ed., Ed. Cengage Learning, Cingapura, 2011.

6) Smeathers, J.E. and V. Wright, Response of the human body to impact dynamics and vibration, journal of Engineering in Medicine, p. 179, 1989.

7) Balbinot, A. e Brusamarello, V.J., Instrumentação e Fundamentos de Medidas, Vol. 1 e 2, 3ª edição, Ed. LTC,

2017.

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