APS - Braço hidraulico

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Pascal (1623-1662) foi um físico, filósofo e matemático francês de curta existência, que como filósofo e místico teve uma das afirmações mais pronunciadas pela humanidade nos séculos posteriores: “O coração tem razões que a própria razão desconhece”. Como físico, em um de seus estudos, esclareceu o princípio barométrico, a prensa hidráulica e a transmissibilidade das pressões. (referenciado na bibliografia)

2.3 Princípio de Pascal e sua aplicação

O que diz o princípio de Pascal:

“O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.” (PASCAL, Blaise).

A prensa hidráulica é a mais utilizada para ilustrar esse principio, onde mostra a aplicação de força e pressão no ponto A, onde impulsiona o liquido e aumenta na mesma proporção o ponto B.

Imagem 2 – Prensa hidráulica

3 ETAPAS DA CONSTRUÇÃO

3.1 Materiais utilizados

Canos PVC

Seringas descartáveis 20 ml

Arames

Enforca gato

Parafusos 5’

Cola quente

Araldite

Mangueira de aquário

3.2 O processo

Inicialmente utilizamos um video da internet, refenciado na bibliografia, como base para realização deste trabalho, logo que entendemos o principio que utilizariamos (Pascal), entendemos também que qualquer alteração no projeto resultaria na sua execução total, parcial ou na sua falha.

Como ficou a critério do grupo a escolha do material para elaboração do projeto, escolhemos o uso do cano PVC, presente em toda a execução do mesmo.

3.3 A base

Para fixar o projeto, fizemos a base com canos PVC todos fixos, pois o único movimento a ser feito é no braço.

3.4 O braço

O braço é encaixado no meio da base e preso com arames e parafuso, de modo que o mesmo se movimente para os lados sem interferências.

3.5 A garra

A garra é fixada na ponta do braço com arames e elástico (de escritório), para fazer o movimento de abre e fecha os arames são colocados cruzados.

3.6 As alavancas

Foram feitas 4 alavancas para controle do operador, cada uma para uma função e controle como: abrir e fechar a garra, movimentar o braço da direita pra esquerda e demais funções.

3.7 Parte hidráulica

Por fim, instalamos as seringas que servem como a parte hidráulica do projeto, dando a pressão para os movimentos e as conectamos através das mangueiras.

4 CALCULOS UTILIZADOS

Para a medição e realização dos cálculos utilizamos como base as formulas de pressão e área de cilindro, conforme podem ser vistas nos itens a seguir:

4.1 Fórmula da pressão

p=F/A

Onde:

p = pressão exercida pela força

F = é a força N

A = área da superfície (cm²)

4.2 Fórmula de área do cilindro

A=((π.d^2 ))/4

Onde:

A= área do cilindro

D = diâmetro

4.3 Cálculo do volume dos cilindros

Cilindros de 20ml fixados em todo projeto

Diâmetro de 20mm = 2,00 cm

A=((π.d^2 ))/4

A=((π.2^2 ))/4 = 3,14 cm²

4.4 Cálculo da pressão nos cilindros

Utilizamos força de 10 N para os cálculos.

p=10/3,14 = 3,18N/cm² (pressão do operador)

F = A.P

F = 3,14*3,18 = 9,9852

F ≅ 10 N (pressão no cilindro)

5 DESENHO TECNICO

5.1 Base

Cota

Projeção

5.2 Braço e garra

Cota

Projeção

5.3 Alavanca

Cota

Projeção

5.4 Sistema hidráulico

6 RESULTADO DOS TESTES PRELIMINARES

Nos testes preliminares identificamos duas falhas na hora da execução dos movimentos conforme abaixo:

1º A garra não se movimentava para abertura, com os testes identificamos que os arames utilizados deveriam estar invertidos.