Atividade Pratica Supervisionada IV Guindaste Hidráulico com Eletroíma UNIP 2022

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UNIP – Universidade Paulista 
Campos Trindade/GO 
Curso: Engenharia Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA IV: “GUINDASTE HIDRÁULICO COM 
ELETROÍMÔ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRINDADE/GO 
2022 
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Leonardo Vinicius da Costa Andrade 
RA: 2143100 
Curso: Engenharia Civil – Serie – 4 
Período: 2° Sem. 
Turma: SEPI EC 0121 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA IV: “GUINDASTE HIDRÁULICO COM 
ELETROÍMÔ. 
 
 
 
Trabalho dissertativo pelo curso de 
engenharia civil apontado pela universidade 
paulista UNIP – Campos Trindade/GO, com 
exigência de aprovação, orientador Prof. 
Cristiano Foli. 
 
 
 
TRINDADE/GO 
2022 
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RESUMO 
 
O seguinte trabalho tem como objetivo apresentar o projeto e construção 
de um guindaste hidráulico, fabricado com seringas, que pode levantar e transportar 
massa padrão. E, como meio de fixação da massa, o braço hidráulico utiliza um 
eletroímã. Esta atividade proporciona a nos alunos o conhecimento prático do que foi 
estudado neste semestre e no semestre passado, combinando fenômenos de 
transporte (aprender sobre equilíbrio hidráulico), complementos físicos (aprender 
sobre campos magnéticos e elétricos) e dinâmica sólida (aprender sobre movimento 
de translação e rotação sobre um eixo fixo). 
 
 
 
 
 
 
 
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ABSTRACT 
The following work aims to present the design and construction of a 
hydraulic crane, manufactured with syringes, which can lift and transport standard 
mass. And, as a means of fixing the mass, the hydraulic arm uses an electromagnet. 
This activity provides students with practical knowledge of what was studied this 
semester and last semester, combining transport phenomena (learning about hydraulic 
equilibrium), physical complements (learning about magnetic and electric fields) and 
solid dynamics (learning about translational motion and rotation about a fixed axis). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 6 
1.0 Referencial Teórico; ............................................................................................. 7 
1.1 Sistema Hidráulico; ........................................................................................... 7 
1.2 Pressão Hidráulica – Principio de Pacal; ........................................................... 7 
1.3 Eletroímã; .......................................................................................................... 8 
2.0 Projeto; ............................................................................................................... 10 
2.1 Cálculos; ......................................................................................................... 10 
2.2 Materiais; ......................................................................................................... 11 
2.3 Construção; ..................................................................................................... 12 
Figura 04 ............................................................................................................ 13 
Figura 05 ............................................................................................................ 13 
Figura 06 ............................................................................................................ 14 
Figura 07 ............................................................................................................ 14 
Figura 08 ............................................................................................................ 15 
Figura 09 ............................................................................................................ 15 
Figura 10 ............................................................................................................ 16 
Figura 11 ............................................................................................................ 16 
3.0 Testes Preliminares; ........................................................................................... 17 
4.0 Conclusões; ........................................................................................................ 17 
5.0 Bibliografia. ......................................................................................................... 18 
O Pórtico.Com Ciência, Engenharia, Arquitetura e Tecnologia, Nível, esquadro e 
prumo: o tripé das boas construções, disponível em: http://o-
portico.blogspot.com/2016/01/nivel-esquadro-e-prumo-o-tripe-das-boas.html, 
acesso em 27 de outubro 2022. ......................................................................... 19 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
Hoje, os guindastes elétricos são comumente usados para mover 
contêineres em portos e cidades. Eles também são usados em ferros-velhos e outros 
lugares onde objetos de metal pesados precisam ser movidos, A construção do 
guindaste neste experimento será realizada em três partes, conforme previsto no 
projeto: 1) o eletroímã, 2) a base e o braço do guindaste, 3) o sistema de controle. 
A parte do foco conceitual deste experimento que iremos prever no 
projeto é um eletroímã, um dispositivo que utiliza uma corrente elétrica para gerar um 
campo magnético. Um eletroímã simples é construído envolvendo um fio (geralmente 
cobre) em torno de um núcleo de ferro, aço, níquel ou cobalto (geralmente um material 
ferromagnético). Portanto, através da construção de um guindaste elétrico, 
demonstraremos o princípio de funcionamento do eletroímã e explicaremos a teoria 
eletromagnética envolvida no dispositivo através de experimentos. 
Portanto, este experimento pode ser aplicado em diversas situações, 
como em sala de aulas, em universidades, em cursos de ciências de precisão para 
ajudá-los a aprender os conceitos físicos de eletromagnetismo abordados neste 
projeto. De uma perspectiva futura, esperamos que este projeto também possa ser 
usado para explicar outros conceitos físicos envolvidos, como torque, pressão, volume 
e muito mais. 
 
 
 
 
 
 
 
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1.0 Referencial Teórico; 
1.1 Sistema Hidráulico; 
O sistema hidráulico consiste basicamente em gerar movimento ou força 
através da pressurização de um fluído incompressível, resultando no que chamamos 
de força mecânica. Todo o sistema composto recebe o nome de circuito e são 
dispostos da seguinte maneira: uma bomba é utilizada para fazer a compressão do 
fluído que será transportado através de tubulações chegando a um cilindro onde o 
fluído será bombeado para movimentar um pistão, exercendo sua força resultante. O 
sistema hidráulico pode ser atuado em eixos para gerar energia em motores ou 
transportadores. 
O circuito hidráulico possui um processo de instalação eficiente, atuando 
em locais que exigem trabalho mais bruto e, além disso, suportam cargas 
extremamente pesadas. Um sistema versátil e que facilita a vida do homem moderno 
em diversas situações. Este fato de o sistema hidráulico ser capaz de multiplicar ou 
dividir forças transmitidas de um ponto a outro, é explicado pela lei de Pascal. 
 
1.2 Pressão Hidráulica – Principio de Pacal; 
Muitos líquidos podem ser considerados incompressíveis, logo 
apresentam forças reativas às forças de compressão através de variações 
imperceptíveis no espaçamento entre suas moléculas. A força de compressão a que 
nos referimos relaciona-se à pressão sofrida pelo líquido queé dada pela fórmula 
geral p=∆F/∆A, onde pé a pressão, ∆F é a variação da força aplicada no sistema e 
∆A é a superfície de interesse. Em 1652, o físico e matemático francês Blaise Pascal 
(162 3-1662) propôs que: “A pressão aplicada a um fluido enclausurado é transmitida 
sem atenuação a cada parte do fluido e para as paredes do reservatório que o 
contém.” 
Uma aplicação para este princípio são as prensas hidráulicas, que 
permitem multiplicar as forças em um sistema, utilizando êmbolos de diferentes 
seções de área movidos por líquidos compressíveis, Podemos ver esse princípio 
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físico nos elevadores de postos de gasolina e de oficinas mecânicas, para troca de 
óleo, e em acionadores de caminhões basculantes também em prensas industriais de 
diversas aplicações dentre outros. 
 
 
Fonte: Todo Estudo, Principio de Pascal, disponível em; 
https://www.todoestudo.com.br/fisica/principio-de-pascal, acesso em 20 de novembro 2022; Obs 
figura 01. 
 
1.3 Eletroímã; 
Quando a corrente flui através do solenoide, ele cria um campo 
magnético dentro e fora dele, apresentando uma configuração de campo magnético 
semelhante à de uma barra magnética. Ao adicionar um núcleo de ferro a este 
solenoide (bobina), o campo magnético se torna mais forte. Então criamos um 
eletroímã, um ímã obtido pela passagem de uma corrente elétrica. 
O fluxo de corrente pelas voltas da bobina cria um campo magnético que 
orienta os ímãs básicos do núcleo, magnetizando-o, criando propriedades que atraem 
outros materiais ferromagnéticos. Observando o diagrama abaixo (Figura 1), vemos 
que em um eletroímã, as linhas de força entram de uma extremidade e saem da outra 
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extremidade, e em um ímã elas entram no polo sul e saem do polo norte da mesma 
maneira. 
 
 
Fonte: Eletroímã e Imã, mundo e educação, disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletroima.htm, acesso em 15 de novembro 2022; obs. figura 
02 
 
 
Os eletroímãs têm muitas aplicações, das quais podemos destacar: 
motores, campainhas, telefones, construção naval e guindastes eletromagnéticos 
(Figura 3). 
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Fonte: O guindaste eletromagnético, mundo e educação, disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletroima.htm, acesso em 15 de novembro 2022; obs. figura 
03 
 
2.0 Projeto; 
2.1 Cálculos; 
A distância do guindaste até a posição da carga máxima de teste é de 
45 cm. A altura do braço é de 30 cm. Fazendo o cálculo do triângulo retângulo, 
encontramos a hipotenusa, que deve ser o braço do nosso guindaste. 
H² = 45² + 30² 
H = 2925^(1/2) 
H = 54,08 
Dito isso, nosso guindaste deve ter cerca de 54 cm para fazer a 
movimentação necessária na apresentação do projeto. 
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2.2 Materiais; 
A seguir está uma lista de materiais utilizados na construção de 
guindastes hidráulicos (com eletroímãs); 
■ Abraçadeiras; 
■ Acionamentos liga e desliga; 
■ Dobradiças; 
■ Fios de cobre; 
■ Fita isolante; 
■ Ganchos com roscas; 
■ Madeira para base do braço mecânico; 
■ Mangueira; 
■ Óleo hidráulico; 
■ Parafusos L; 
■ Pilhas; 
■ Prego; 
■ Seringas; 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
 
 
 
 
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2.3 Construção; 
1. Medir e cortar as madeiras; 
2. Prenda as dobradiças nas três partes do braço; 
3. Fixar o braço na base; 
4. Realizar testes para verificar a mobilidade do braço e a fixação na 
base; 
5. Fixe a seringa com a mangueira no braço, ou seja, fixe o sistema 
hidráulico (a seringa é fixada com fita isolante); 
6. Realizar testes para verificar o funcionamento do sistema hidráulico; 
7. Fixe os parafusos L na madeira (braço giratório); 
8. Encaixe a seringa neste parafuso em L (para girar o braço); 
9. Encaixe esta seringa no parafuso em L no tubo de ¾” para facilitar o 
movimento; 
10. Realizar testes de rotação do braço; 
11. Fazer eletroímãs (solenoides com fios de cobre, com pregos 
dentro); 
12. O fio de cobre é preso a outro fio que leva ao interruptor 
liga/desliga e à fonte de alimentação (bateria); 
13. Realizar novos testes para verificar a capacidade do eletroímã. 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
 
 
 
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Figura 04 – Construção; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
Figura 05 – Primeiro Teste; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
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Figura 06 – Segundo Teste; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
Figura 07 – Terceira Testagem; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
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Figura 08 – Construção da Chave Liga/Desliga; 
                                                                                           
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
 
Figura 09 – Instalado o Eletroímã; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
 
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Figura 10 – Teste com eletroímã estalado; 
 
Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
 
Figura 11 – Finalizando apresentação; 
  
 Fonte: Própria: Trabalho; Guindaste Hidráulico com Eletroímã UNIP. 
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3.0 Testes Preliminares; 
Durante a construção, sempre houve testes. O primeiro teste é sobre o 
movimento do braço, o sistema hidráulico. Verifique o encaixe da mangueira na 
seringa, o encaixe da seringa na seção do braço, e assim teste sua mobilidade, 
levantando e abaixando suas seções. Em seguida, testamos a rotação do sistema 
quando a seringa foi montada na base. O teste do sistema hidráulico é concluído e o 
circuito para o eletroímã de teste é montado. Testamos pinos e fios de elevação de 
até 60 gramas. 
4.0 Conclusões; 
O desenvolvimento e construção do projeto, que leva em média 10 dias, 
é baseado em conhecimentos adquiridos através de cursos de Fenomenologia do 
Transporte, Complementos Físicos e Dinâmica Sólida, permitindo ver sua aplicação 
na prática. 
Nossa construção é feita da forma mais artesanal possível para mostrar 
as possibilidades de uso dos materiais de forma mais sustentável, sendo assim 
adotamos utilizar materiais práticos e comuns para melhor visualização e 
funcionamento do experimento, proporcionando assim uma redução do lixo e custo 
financeiro do projeto (reaproveitamento de materiais). 
Atingindo o objetivo discutido (guindaste hidráulico com eletroímãs), é 
possível visualizar a eficiência do sistema pneumático no transporte de pequenas a 
grandes peças ao longo de caminhos translacionais e rotacionais (girando em torno 
de um eixo fixo). 
A eficiência do eletroímã também pode ser verificada. Em seu 
mecanismo de ativação e desativação; tem o potencial de levantar um grande número 
de objetos através de ondas eletromagnéticas, e quando combinado com um corpo 
em movimento hidraulicamente, torna-se de uma ferramenta muito útil e pode ser 
aplicada em interiores de fábricas, motores, componentes de transporte e inúmeros 
outras possibilidades 
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5.0 Bibliografia. 
 
E biografia, disponível em: https://www.ebiografia.com/aristoteles/, acesso em 02 de 
agosto 2022. 
Toda matéria, disponível em: https://www.todamateria.com.br/teorema-de-pitagoras, 
acesso em 02 de agosto 2022. 
mundo da física, disponível em: http://o-mundo-da-fisica.blogspot.com/, acesso em 08 
de agosto 2022. 
brasil escola, disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/matematica, acesso em 
08 de setembro 2022. 
Livro de tópicos de física geral e experimental, unidade I a IV. 
Wikipédia; disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Filosofia> acesso em 12 de 
setembro 2022. 
Superinteressante, disponível em: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/> e 
outras leituras complementares,acesso em 12 de setembro 2022. 
Blog Enem: disponível em: Fonte:https://blog.enem.com.br/principio-de-arquimedes-
entenda-o-fenomeno-da-flutuacao/, acesso em 15 de outubro 2022. 
Fenômenos da Engenharia, disponível em: 
http://fenomenosdaengenharia.blogspot.com/2017/07/bomba-parafuso-ou-parafuso-
de-arquimedes.html, acesso em 15 de outubro 2022. 
A calculadora de Pascal, educação ética e sociedade, 09 de março de 2016, 
disponível em, http://computacaoeticaesociedade.blogspot.com/2016/03/a-
calculadora-de-pascal.html - acesso em 15 de outubro 2022. 
19 
 
 
HELERBROCK, Rafael. "Princípio de Pascal"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm. Acesso em 16 de 
outubro 2022. 
COSTA, Keilla Renata. "Simon Stevin"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/biografia/simon-stevin.htm. Acesso em 17 de outubro 
2022. 
COSTA, Keilla Renata. "Simon Stevin"; Brasil Escola. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/biografia/simon-stevin.htm. Acesso em 22 de outubro 
2022. 
Física, pressão aritmética, infra escola, disponível em 
https://www.infoescola.com/fisica/pressao-atmosferica/). Acesso em 22 de outubro 
2022. 
 
Mouret Stefanie, pressão atmosférica, estudo pratico, disponível em: 
https://www.estudopratico.com.br/pressao-atmosferica/; acesso em 22 de outubro 
2022. 
 
Rokim Automotivo, elevador pantográfico de superfície, disponível em: 
https://rokim.com.br/produto/elevador-pantografico-nl120/, acesso em 27 de outubro 
2022. 
 
Equipamento hidráulico, engecass tecnologia em equipamentos, disponível em: 
https://blog.engecass.com.br/a-evolucao-das-oficinas-mecanicas/, acesso em 27 de 
outubro 2022. 
O Pórtico.Com Ciência, Engenharia, Arquitetura e Tecnologia, Nível, esquadro e 
prumo: o tripé das boas construções, disponível em: http://o-
portico.blogspot.com/2016/01/nivel-esquadro-e-prumo-o-tripe-das-boas.html, acesso 
em 27 de outubro 2022. 
 
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Esfera Blog inteligência e energia, energia hidráulica, disponível em; 
https://esferaenergia.com.br/blog/o-que-e-energia-hidraulica, acesso em 01 de 
novembro 2022. 
Aliança energia, disponível em: https://aliancaenergia.com.br/br/como-funciona-uma-
usina-hidreletrica/, acesso em; 01 de novembro 2022. 
Brasil escola, fontes de energia, disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-hidreletrica.htm, acesso em 01 de 
novembro 2022. 
Brasil escola, disponivel em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-das-
mares.htm, acesso em 01 de novembro 2022. 
Brasil Escola: disponível em, https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-das-
mares.htm#O+que+%C3%A9+energia+das+mar%C3%A9s%3F, acesso no dia 04 de 
novembro 2022. 
Brasil Escola, Energia das marés no Brasil, disponível em; 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-das-mares, acesso em 04 de 
novembro 2022. 
Brasil Escola, geografia e biomassa como energia renovável, disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/biomassa.htm, acessado em 07 de 
novembro 2022. 
Esfera Energia, Energia Biomassa, disponível em; 
https://esferaenergia.com.br/blog/energia-biomassa, acesso em 07 de novembro 
2022. 
Energês a linguagem da energia, disponível em: https://energes.com.br/10-perguntas-
sobre-a-biomassa/, acesso em: 07 de novembro 2022. 
21 
 
 
Brasil Escola, biomassa no brasil; fontes renováveis de energia limpa, disponível em; 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/biomassa.htm, acesso em 07 de novembro 
2022. 
Brasil Escola, Energia Geotérmica, disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-geotermica-1.htm, acesso em 07 de 
novembro 2022. 
RANCISCO, Wagner de Cerqueira e. "Energia Geotérmica "; Brasil Escola. Disponível 
em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-geotermica-1.htm. Acesso em 
07 de novembro 2022. 
Esfera Blog inteligência é energia, Energia Geotérmica, disponível em: 
https://esferaenergia.com.br/blog/o-que-energia-geotermica, acesso em 07 de 
novembro 2022). 
O guindaste eletromagnético, mundo e educação, disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletroima.htm, acesso em 15 de novembro 
2022. 
Eletroímã e Imã, mundo e educação, disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletroima.htm, acesso em 15 de novembro 
2022. 
Todo Estudo, Principio de Pascal, disponível em; 
https://www.todoestudo.com.br/fisica/principio-de-pascal, acesso em 20 de novembro 
2022.