TRABALHO ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA

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Sumário

Introdução 2

Objetivo 2

Metodologia 2

Guindaste Hidráulico 2

Construção do protótipo: Guindaste Hidráulico com Seringas 2

Base madeira e Braço: 2

Eletroimã: 2

Sistema Hidráulico: 2

Materiais 2

Desenho Técnico, Esquema Hidráulico e Elétrico do Braço 2

Resultados dos testes preliminares 2

Planilha de Custos 2

Conclusão 2

Anexo 2

Bibliografia 2

Introdução

Ao longo dos anos, várias máquinas tem sido desenvolvidas com a finalidade de minimizar os esforços do homem, e o guindastes hidráulico é uma delas. Estas máquinas são simples e servem para elevar objetos muito pesados, se fundamentando no Princípio de Pascal. Este princípio básico está por trás de qualquer sistema hidráulico, e é muito simples: ”O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.” (Blaise Pascal (1623-1662))

Para provar este princípio, foi criado um protótipo de Guindaste Hidráulico com seringas. Nele vamos aplicar também o conceito de Eletromagnetismo, utilizando um Eletroimã para atrair o objeto desejado. Esse conceito é bastante utilizado nos guindastes eletromagnéticos usados em ferros-velhos para separar sucatas e nos portos para o carregamento de navios.

Objetivo

O protótipo construído neste projeto, tem como objetivo demonstrar de modo simplificado, e usando materiais simples, como funciona um Guindaste Hidráulico, utilizando principios físicos vistos em sala de aula, e agora, colocados em prática.

Metodologia

Para a realização deste projeto, foi utilizado madeira como material principal para a base de sustentação do braço e para o próprio braço. Para a articulação do mesmo foi utilizado dobradiças onde houve o encontro das ripas de madeira na extensão de todo o braço, ou seja, duas junções. No giro do braço utilizamos uma engrenagem na base e uma cremalheira para auxiliar no giro necessário para a movimentação da peça.. A mangueira de silicone faz a ligação com as seringas, que, com a pressão do liquido, movimenta os braços. Todos os materiais utilizados, bem como o projeto, estão dentro das normas especificas no manual da APS.

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Guindaste Hidráulico

Apesar de sua aparência simples, o Guindaste Hidráulico é capaz de executar tarefas muito difíceis, nos impressionando em termos de força e agilidade. Ao observar um guindaste em ação, é difícil imaginar quanto peso está levantando, porque trabalha com objetos de várias toneladas com relativa facilidade. Em geral, um guindaste levanta objetos que tem um peso equivalente ao seu, como por exemplo vigas de muitas toneladas para pontes em auto-estradas, equipamento pesado em fábricas ou até mesmo erguer casas de praia sobre pilastras.

O funcionamento dos Guindastes hidráulicos ocorrem de forma bem simples. O levantamento das cargas é feito a partir de um cilíndro hidráulico, e o movimento horizontal pode ser conseguido de duas maneiras. A primeira é montar o aparelho inteiro em um eixo rotativo, e simplesmente girar a corda ou lança que carrega o peso. O segundo método é de carregar a carga de lá pra cá em trilhos junto da própria lança. Com relação a estabilidade, um guindaste só é estável quando a soma de todos os movimentos na base dá zero.

Construção do protótipo: Guindaste Hidráulico com Seringas

Base madeira e Braço:

Para respeitar as medidas estipuladas do circuito, e visando uma melhor acomodação de todo o circuito e guindaste, uma base de madeira de 70x70x2cm foi confeccionada, e para um melhor acabamento, a mesma foi encapada com papel “contact”.

Eletroimã:

Na ponta do braço foi utilizado o eletroimã para criar um campo magnético e imantar o objeto desejado.

“O eletroímã é um dispositivo formado por um núcleo de ferro envolto por um solenoide (bobina). Quando uma corrente elétrica passa pelas espiras da bobina, cria-se um campo magnético, o qual faz com que os imãs elementares do núcleo de ferro se orientem, ficando assim imantado e, consequentemente, com a propriedade de atrair outros materiais ferromagnéticos.”

Como vimos acima, o eletroimã é um componente eletrônico muito utilizado por obter uma funcionalidade parecida com a de um imã. Sua diferença é a presença de solenóides, que aumentam a capacidade de atração dos materiais.

Os solenóides são bobinas cilíndricas enroladas em formato helicoidal que, quando percorrido por uma dada corrente elétrica, é capaz de criar um campo magnético em seu interior e exterior com forte atração.

O eletroímã do protótipo foi construído utilizando um parafuso de núcleo de ferro, enrolado por cobre esmaltado de forma helicoidal, ligado à cinco baterias de 9V em paralelo proporcionando o aumento da corrente elétrica, assim aumentando a intensidade do campo magnético, visto que ambos são proporcionais.

Sistema Hidráulico:

Pascal que diz: "O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido."

Uma aplicação simples deste princípio é a prensa hidráulica. A prensa é um dispositivo com dois vasos comunicantes, que possui dois êmbolos de diferentes áreas sobre a superfície do líquido. Imaginemos um tubo em U no qual aplicamos uma pressão P, que resulta de uma força aplicada numa área A. Essa pressão se transmitirá integralmente à outra extremidade, a qual exercerá uma força F sobre uma área A.

Para nosso sistema de movimentação dos braços, utilizamos 3 seringas de 20ml para o acionamento e 3 seringas de 30 ml para a movimentação, utilizando