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Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: VLIS: equipamento vibracional de baixa inércia para musculação
Alternate title (s): VLIS - low inertia vibration equipment for muscle training
Author: Souza, Márcio Peres de
First Advisor: Araújo, Cleudmar Amaral de
First coorientator: Barbosa, Marcos Pinotti
First member of the Committee: Menegaldo, Luciano Luporini
Second member of the Committee: Silveira, Zilda de Castro
Third member of the Committee: Lépore Neto, Francisco Paulo
Fourth member of the Committee: Sanches, Leonardo
Fifth member of the Committee: Santos, Silvio Soares dos
Summary: Atualmente, a prática de exercícios resistidos visando melhorar o desempenho atlético e estético ou com objetivos fisioterápicos vêm se tornando uma prática importante e comum na sociedade. Em geral, a prática destes exercícios, denominados de musculação, utilizam equipamentos convencionais que, geralmente, possuem dispositivos de resistência com cabos e pilhas de pesos. Um dos inconvenientes destes sistemas é a limitação do treinamento em velocidades mais altas devido à inércia do equipamento. Neste caso, o treinamento específico de fibras rápidas é impraticável. Paralelamente, outros tipos de treinamento têm sido incorporados aos equipamentos convencionais utilizando sistemas com vibração mecânica. Apesar de ainda não serem totalmente esclarecidos os fenômenos biomecânicos relacionados ao uso de exercícios vibratórios, sabe-se que as vibrações mecânicas têm ação direta sobre os sistemas biológicos e podem ser utilizadas para melhorar a eficiência dos treinos físicos, na reabilitação e até mesmo na prevenção e tratamento de algumas doenças degenerativas. O objetivo deste trabalho foi projetar, fabricar e validar o protótipo de um equipamento para treinamento dos flexores do cotovelo, utilizando um novo sistema de resistência associado com vibrações mecânicas. Para solucionar o problema da inércia, um dispositivo do tipo came-mola-seguidor foi otimizado e acoplado como sistema de resistência na estrutura do protótipo. A curva do came foi obtida através de um modelo matemático que considera os efeitos de modificação do torque em função da biomecânica e da velocidade do movimento. O aumento da carga é feito de forma contínua alterando a pré-carga. Na estrutura do braço foi acoplado um sistema de vibração por rotação de massa desbalanceada. O comportamento dinâmico do protótipo foi simulado virtualmente no Inventor® e validado experimentalmente utilizando um grupo de 22 voluntários. Os resultados colhidos nos treinamentos mostraram a viabilidade da proposta inovadora do protótipo, evidenciando nos voluntários maiores ganhos de força e potência, quando comparado aos métodos tradicionais. Testes preliminares mostraram ser possível a aplicação de vibração na direção do encurtamento muscular durante os treinamentos e indicaram aumentos na ativação muscular com aplicação de vibrações mecânicas com frequência de 30 Hz e amplitude de oscilação de 1 mm no punho do participante.
Abstract: Currently the practice of resistance training aiming to improve athletic performance, aesthetic or thepary goals have been making an important and common practice in society. In general, the practice of these exercises, called weight training, using conventional equipment which, normally, have resistance devices with wires and stacks of weights. One of the drawbacks of these systems is the limitation of training at higher speeds due to the inertia of the equipment. In this case, the specific training of rapid fibers is impractical. At the same time, other types of training have been incorporated into the conventional equipments using systems with mechanical vibration. Despite still not being fully clarified the biomechanical phenomena related to the use of vibratory exercises, it is known that the mechanical vibrations have direct action on biological systems and can be used to improve the efficiency of physical rehabilitation and training even in the prevention and treatment of some degenerative diseases. The aim of this work was to design, fabricate and validate a prototype equipment for training of elbow flexors, using a new system of resistance associated with mechanical vibration. To solve the problem of inertia, a cam-type device spring-follower has been optimized and coupled as resistance system on the structure of the prototype. The cam curve was obtained through a mathematical model that considers the effects of torque depending on modification of biomechanics and movement speed. The increased load is done continuously changing the preload. On the structure of the arm was coupled vibration system for unbalanced mass rotation. The dynamic behavior of the prototype was simulated virtually on the Inventor® and validated experimentally using a group of 22 volunteers. The results in training showed the feasibility of innovative prototype, showing greater strength gains to the volunteers when compared to traditional methods. Preliminary tests have shown that it is possible the application of vibration in the direction of the muscle shortening during training and indicated increases in muscle activation with application of mechanical vibration with frequency of 30 Hz and amplitude of oscillation of 1 mm at the handle of the volunteer.
Keywords: Engenharia mecânica
Biomecânica
Vibração
Treinamento muscular
Engenharia biomecânica
Eletromiografia
Vibração mecânica
Musculação
Muscles training
Biomechanical engineering
Electromyography
Mechanical vibration
Weight training
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: SOUZA, Márcio Peres de. VLIS: equipamento vibracional de baixa inércia para musculação. 2016. 144 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18896
Date of defense: 8-Apr-2016
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