Guindaste Hidráulico e Eletroímã

Prévia do material em texto

Guindaste hidráulico - trabalho
Engenharia Eletrica (Universidade Paulista)
Digitalizar para abrir em Studocu
A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade
Guindaste hidráulico - trabalho
Engenharia Eletrica (Universidade Paulista)
Digitalizar para abrir em Studocu
A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-paulista/engenharia-eletrica/guindaste-hidraulico-trabalho/79688054?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-paulista/engenharia-eletrica/4347228?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-paulista/engenharia-eletrica/guindaste-hidraulico-trabalho/79688054?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-paulista/engenharia-eletrica/4347228?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
‘’’’’’’’’’’’’ 
ENGENHARIA CIVIL
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
GUINDASTE HIDRÁULICO COM ELETROÍMÃ 
ALBERTO BENEVIDES SANTOS PRADO .....RA2084059 
 Brasilia – DF 2023
1
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
Eletroímã
O eletroímã é um tipo de dispositivo eletromagnético, o qual faz uso de corrente
elétrica, a fim de gerar um campo magnético. Para que isso ocorra, usualmente, fazse
uso de fios espiralados que ficam no entorno de um material ferromagnético, podendo
ser um núcleo de ferro, de níquel, cobalto, etc. Quando uma tensão é aplicada ao fio, 
neste será gerada uma corrente elétrica, que, por sua vez, induzirá o surgimento de 
um campo magnético no eletroímã em questão. A intensidade desse campo depende-
rá do número de voltas do fio e da intensidade da corrente elétrica sobre o fio. Uma 
grande vantagem de um eletroímã para um ímã permanente, é a capacidade de con-
trolar a intensidade do campo gerado através da corrente que está sendo passada. 
Contudo, uma grande desvantagem é a necessidade de se ter que passar corrente 
para que o material se torne um ímã. 
A história dos eletroímãs tem início no século XIX, quando o físico dinamarquês
Hans Christian Orsted descobriu que campos magnéticos podiam ser gerados através
de passagem de corrente. Entretanto, o primeiro eletroímã só foi inventado em 1824, 
pelo cientista inglês William Sturgeon, que desenvolveu um eletroímã em formato de 
ferradura, com fio de cobre não isolado. A fim de isolar o ferro do eletroímã do fio en-
rolado ao seu redor, Sturgeon decidiu envernizar o seu eletroímã. Todavia, o fato de 
não existir fios isolantes à época, limitou o funcionamento desse eletroímã, uma vez 
que só se podia enrolar o fio em poucas voltas espaçadas umas das outras.
ELETROÍMÃ EM FORMATO DE FERRADURA 
2
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
O eletroímã é formado por um núcleo de ferro envolto por um solenoide (bobina). 
Quando uma corrente elétrica passa pelas espiras da bobina, cria-se um campo mag-
nético, o qual faz com que os imãs elementares do núcleo de ferro se orientem, fican-
do assim imantado e, consequentemente, com a propriedade de atrair outros materi-
ais ferromagnéticos. 
Observe que no eletroímã as linhas de campo entram em uma extremidade e 
saem na outra, já no ímã, elas entram em um polo (polo sul) e saem no outro (polo 
norte) de maneira praticamente igual. Foi por esse motivo, de apresentar comporta-
mento semelhante ao de um ímã quando percorrido por uma corrente elétrica, que 
esse dispositivo ficou conhecido como eletroímã.
Solenoide 
Um solenoide (bobina), quando percorrido por corrente elétrica, cria um campo 
magnético em seu interior e exterior apresentando assim uma configuração de campo 
magnético semelhante ao de um ímã em forma de barra, então dizemos que ele se 
constitui um eletroímã, ou seja, um ímã obtido por meio de corrente elétrica. 
Algumas vantagens do eletroímã Só exerce ação magnética enquanto circula 
corrente elétrica; sua imantação pode ser aumentada ou diminuída facilmente, basta 
aumentar ou diminuir a intensidade da corrente elétrica; sua polaridade pode ser facil-
mente invertida, basta inverter o sentido da corrente elétrica.
Eletroímãs são usados em diversos aparelhos, como motores, faróis de carro, campai-
nhas e discos rígidos. Nos alto-falantes, são usados dois ímãs: um permanente e um 
eletroímã, que é ligado e desligado na frequência adequada, indo para a frente e para 
trás, como um pistão, fazendo o cone vibrar e produzir o som. Eletroímãs mais pode-
rosos são utilizados para separar o lixo em ferros-velhos, ou nos portos para colocar 
contêineres em navios. 
3
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
]
Campo magnético em um eletroímã
Campo magnético existe em todos os fios que transportam eletricidade, dá para
comprovar isso com um simples experimento: Coloque a bússola sobre a mesa e, 
com o fio perto da bússola, conecte, por alguns segundos, o fio entre as extremidades
positiva e negativa da pilha. O que você vai perceber é que a agulha da bússola se 
desloca. Inicialmente, a bússola irá apontar para o pólo norte da Terra, ao conectar o 
fio à pilha, a agulha da bússola oscila, visto que essa agulha é um pequeno ímã com 
um pólo norte e um pólo sul. Considerando que a agulha é pequena, ela é sensível a 
campos magnéticos pequenos. Então, o campo magnético criado no fio, pelo fluxo de 
elétrons, afeta a bússola. 
Máquinas hidráulicas 
A análise das máquinas hidráulicas por modelos matemáticos vem sendo uma 
preocupação dos engenheiros e pesquisadores, desde sua disseminação como 
máquinas de valor incalculável no desenvolvimento da humanidade. As máquinas hi-
dráulicas foram desenvolvidas de forma empírica a partir da necessidade de transpor-
tar água com eficiência e de produzir energia para realizar tarefas.
 100 A.C.: chineses utilizavam n a irrigação;
 Início da era cristã: romanos utilizaram um sistema de elevação e trans-
porte de água com canais e tubos;
 Idade média: aparecimento das máquinas motrizes: evolução da antiga 
roda d’água;
 Século XX: aparecimento das primeiras turbinas hidráulicas e a forma de
descrevê-las matematicamente. 
Esses primeiros modelos matemáticos eram produzidos de forma totalmente 
empírica e apresentados graficamente na forma de curvas de desempenho e de equa-
ções envolvendo as diversas grandezas pertinentes ao fenômeno. 
Experiências tem mostrado que a hidráulica vem se destacando e ganhando 
espaço como um meio de transmissão de energia nos mais variados segmentos do 
mercado, sendo a Hidráulica Industrial e Móbil as que apresentam um maior cresci-
4
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
mento. Porém, pode-se notar que a hidráulica está presente em todos os setores in-
dustriais. Amplas áreas de automatização foram possíveis com a introdução de siste-
mas hidráulicos para controle de movimentos. Para um conhecimentodetalhado e es-
tudo da energia hidráulica vamos inicialmente entender o termo Hidráulica. O termo 
Hidráulica derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o significado de água, por essa ra-
zão se entendem por Hidráulica todas as leis e comportamentos relativos à água ou 
outro fluido, ou seja, Hidráulica é o estudo das características e uso dos fluidos sob 
pressão. 
Divisões da Hidráulica e aplicações 
 Estacionária
 Mobil
 Principio de Pascal
O princípio de Pascal é uma lei da Mecânica dos Fluidos que afirma que a 
pressão aplicada sobre um fluido em equilíbrio estático é distribuída igualmente e sem
perdas para todas as suas partes, inclusive para as paredes do recipiente em que es-
tá contido. Esse princípio foi enunciado pelo cientista francês Blaise Pascal.
ΔP1 = ΔP2 
5
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
Equação 1
Pressão é definida pela razão entre a força aplicada e a área da aplicação. 
Essa grandeza física é medida em pascal (Pa). De acordo com o princípio de Pascal, 
ao aplicar-se uma força sobre um sistema hidráulico, como em um conjunto de pis-
tões, o aumento de pressão sobre o pistão será exercido de maneira uniforme em to-
dos os pontos do fluido.
Além disso, se o fluido estiver em contato com outro pistão de área 10 vezes maior, a 
força exercida sobre ele será 10 vezes maior do que aquela exercida sobre o primeiro 
pistão. Dessa forma, o aumento de pressão em cada um dos pistões será igual.
 Na figura abaixo, há dois pistões conectados por um fluido incompressível em equilí-
brio estático. 
De acordo com o princípio de Pascal, o aumento de pressão exercido sobre o primeiro
pistão é comunicado uniformemente por todo o fluido.
Ao aplicar-se uma força F1 sobre o pistão 1 de área A1, um aumento de pres-
são é comunicado por todo o fluido. Dessa forma, como a área A2 do pistão 2 é maior 
que a área do pistão 1, a força exercida sobre o pistão 2 deverá ser proporcionalmen-
6
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
te maior em relação às suas áreas. Portanto, o princípio de Pascal pode ser escrito 
por meio da seguinte equação:
Sabendo que podemos escrever a pressão conforme a equação 2: 
 P=F/A 
A equação 1 pode ser escrita pela equação 3:
F1/A1=F2/A2
A partir dessa equação sabemos como é o funcionamento de uma alavanca hi-
dráulica utilizada utilizando como ba se o braço hidráulico temos que no uso de um
líquido incompressível, se há o deslocamento de um volume do fluido na p rimeira se-
ringa, na segunda seringa será o mesmo. Podendo ser escrito pela equação: 
V = A1. D1= A2. D2 ou D1= D2. (A2/A1) 
Materiais Utilizadas e Construção
Três reguas, uma tábua de acrilico, seis luvas de pvc ¾, quatro seringas de 15 
ml, um eletroímã, um pedaço de fio, seis parafusos e duas mangueiras. 
Primeiro foi feito o cortei da tábua de pvc para fazer a base e o pé do guindas-
te, foi cortado dois pedaços no formato de um retângulo para o pé e um pedaço no 
formato de um quadrado para a base do guindaste. 
Parafusei os dois pedaços (retângulo) do pé na base com quatro parafusos de 
5 cm, após, cortei uma régua ao meio e parafusei com dois parafusos os pedaços da 
régua no pé do guindaste e duas luvas de pvc entre o pé e a régua, em seguida, colo-
7
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
quei duas seringas, uma em cada luva que foi fixada no pé, na ponta de cada seringa 
coloquei uma mangueira que estava conctada a outras duas seringas. Depois parafu-
sei duas réguas de 30 cm na ponta da régua que foi fixada no pé do guindaste e entre
essas duas réguas coloquei mais duas luvas de pvc, essas luvas eu fixei a outra ponta
das seringas. Depois colei duas luvas na ponta das réguas de 30 cm e na luva que fi-
cou na ponta fixei o eletroímã, conectei os fios no eletroímã e liguei em uma bateria.
Montagem do Projeto
8
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
Testando o Projeto
9
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
10
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
Total da Massa Juntada
Conclusão
O experimento foi um grande desafio o guindaste com eletroímã tem como fi-
nalidade proporcionar a iniciação do aluno na aplicação de conceitos de física, calculo
em projetos de engenharia. Cujo funcionamento baseia-se na ação de um eletroímã,
de um modo simples e barato de introduzir os conceitos de campo magnético gerado
por uma corrente elétrica. Para que tudo acontecesse perfeitamente foi projetado um
braço hidráulico de tamanho reduzido. Todas as seringas foram colocadas de maneira
estratégica, para representar os movimentos com êxito. Desde sua criação, o braço
hidráulico vem ajudando a todos com a sua praticidade, agilizando os trabalhos prati-
cados por diversas áreas, desde a engenharia mecânica até a civil, dentre outras
áreas.
11
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325
https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=guindaste-hidraulico-trabalho
Referências Bibliográficas 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletro%C3%ADm%C3%A3
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/eletroima.htm
https://www.ufrgs.br/amlef/glossario/eletroima-2/
http://repositorio.eesc.usp.br/bitstream/handle/RIEESC/7516/Introdu%C3%A7%C3%
A3o%20%C3%A0s%20m%C3%A1quinas%20hidr%C3%A1ulicas.pdf?sequence=1
https://www.movicontrol.com.br/pdf/artigostecnicos1/APOSTILA%20HIDRAULICA
%20B%C3%81SICA.pdf 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-de-pascal.htm 
12
Baixado por YKARO BRUNO (brunoykaro3@gmail.com)
lOMoARcPSD|32202325