Parafuso de arquimedes

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1 Thaina Martins; Edmir de Oliveira; Ranyeri E. M. Belchior; Pedro L. G. Junior; Hychglander M. Buonomo 
2 Luís Fernando 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI - Curso (ENM0509) – Prática do Módulo III - 05/12/21 
PARAFUSO DE ARQUIMEDES NO TRANSPORTE 
DE GRÃOS 
 
Thaina Martins; Edmir de Oliveira; Ranyeri E. M. Belchior; 
Pedro L. G. Junior; Hychglander M. Buonomo¹ 
Luís Fernando² 
 
RESUMO 
 
O parafuso de Arquimedes é considerado umas das mais antigas ferramentas de transporte ainda 
utilizado atualmente. Na antiguidade ele facilitou muito o trabalho manual, sendo usado desde as 
mais remotas civilizações, o parafuso de Arquimedes inicialmente chamado de Cóclea era usado 
para transportar materiais horizontalmente e até mesmo de um nível baixo ao alto. Trata-se de uma 
hélice em um eixo inclinado ou uma rosca embutida em um tubo, colocamos em sua extremidade o 
aquilo que será transportado e com o giro sentido horário do conjunto o material se desloca até a 
parte superior. A construção desta pesquisa tem por objetivo analisar o funcionamento do parafuso 
de Arquimedes quando usado para o transporte de grãos. Sob a elaboração de um protótipo modelo 
deste método. 
 
Palavras-chave: Parafuso de Arquimedes. Protótipo. Grãos. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Cóclea ou parafuso de Arquimedes, foi uma das invenções atribuídas pelo cientista e 
matemático Arquimedes, nascido e vivido grande parte de sua vida na cidade de Siracusa, costa da 
Sicília, atual Itália, a 287 a 212 a.C. 
Arquimedes era filho do astrônomo grego Fídias e cresceu tendo grande contato às reuniões de 
elite de filósofos em sua casa, que aconteciam na intenção de homens da ciência trocarem ideias sobre 
seus projetos. Estudou em Alexandria, na escola de matemática que era considerada o centro 
intelectual do mundo grego, convivendo com a ciência mais avançada da época e com grandes 
matemáticos e astrônomos como Eratóstenes de Cirene, matemático responsável pelo primeiro 
cálculo de circunferência da terra. (FRAZÃO, 2019) 
Arquimedes foi posteriormente considerado um dos maiores matemáticos da antiguidade, 
reconhecido por diversas invenções revolucionarias, dentre elas a Cóclea (palavra de origem grega 
que significa Caracol), nome dado ao método conhecido hoje como parafuso de Arquimedes. 
O parafuso de Arquimedes foi inicialmente um sistema de bombeamento de água, onde 
utilizavam-se tubos em hélice presos a um eixo inclinado, vinculado a uma manivela que girava 
manualmente. Esse sistema facilitou muito os trabalhos na irrigação de campos e funcionava como 
uma bomba de água. 
Mas ainda nos dias atuais, o Parafuso de Arquimedes é muito utilizado, como por exemplo no 
transporte de grãos, remoção de terras em escavações e usinas hidrelétricas. (TORRES, 2008). 
O presente trabalho tem como objetivo a construção de um protótipo para analisar os 
princípios da criação do parafuso de Arquimedes e mensurar a eficácia deste método utilizado 
atualmente no transporte de grãos. 
 
 
 
 
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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
O mecanismo de parafuso de Arquimedes, atribuído ao filósofo e matemático Grego 
Arquimedes, foi inventado em 236 a. C, sendo muito utilizado inicialmente para o transporte de agua 
de um nível baixo ao superior, e nos dias atuais para diversos outros tipos de materiais. 
“Além do transporte da água, o princípio do parafuso de Arquimedes passou a ser aplicado 
em mecanismos de transporte de inúmeros outros materiais, transformando-se no mais tradicional 
processo de elevação de grãos” (PIOVEZAN, 2005, p.1) 
 
Trata-se simplesmente de uma rosca embutida em um tubo. Mergulhando-se uma de suas 
extremidades no material a ser transportado, e girando-se o conjunto, o material é obrigado a 
entrar pela rosca e subir ao longo do eixo, até transbordar na parte superior. É interessante notar 
que a inclinação do parafuso condiciona o tamanho das bolsas de material que se formam à 
medida que aquela roda, a distância a percorrer e, consequentemente, o tempo gasto para 
vencer o desnível. (PIOVEZAN, 2005, p.1) 
 
Fígura 01 - Gravura ilustrativa do parafuso de Arquimedes. 
 
Fonte: Muller, 2009 
 
Na figura é possível observar brevemente seu modo de funcionamento: Girando a manivela 
no sentido horário podemos reparar que o material coletado no ponto mais baixo é arrastado para 
cima a medida que as hélices são medidas para baixo. Assim é transportado gradativamente os 
materiais do ponto mais baixo ao superior. 
Esta máquina permite que o material a ser trabalhado se eleve sem que haja muito esforço, o 
material terá uma distância maior a ser percorrida se levarmos em vista o desnível a ser vencido, 
porem o sistema de parafuso de Arquimedes diminui bastante o trabalho manual a ser efetuado. 
(PIOVEZAN, 2005, p.1) 
 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Com a intenção de analisar o funcionamento do Parafuso de Arquimedes, foi desenvolvido 
através deste trabalho um protótipo para o teste do método empregado. 
Esta invenção, inicialmente atribuída para o transporte de água, traz atualmente várias 
possibilidades de transporte para outros materiais. Neste experimento, apresentamos o Parafuso de 
Arquimedes e sua utilização como transportador de grãos. 
Segue abaixo os materiais utilizados para construção do nosso modelo e seu respectivo 
processo efetuado: 
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1) TUBOS DE PVC: Efetuado compartimento conforme ilustração seguinte para transporte de 
grãos: 
Fígura 02 – Tubos de PVC e Rosca Helicoidal. 
 
Fonte: Autor (2021) 
2) ROSCA HELICOIDAL: Feita com tubo de PVC e hélices de chapa galvanizada. A rosca 
transportadora tem o eixo de 33mm, 90mm de diâmetros e o passo de 50mm, situada no 
interior dos tubos de PVC para empurrar os grãos de um nível ao outro ao ser girada. 
 
3) MADEIRA PRENSADA: Efetuado 1 (um) corte de madeira com 450mm de comprimento, 
para ser montado a base, e 2 (dois) cortes para encaixe dos tubos de PVC numa inclinação, 
em ângulo de 38 graus. 
Fígura 03 – Base de madeira prensada. 
 
Fonte: Autor (2021) 
4) BASTONETES DE SILICONE: Cola quente, utilizada para colagem na montagem do 
modelo, interligando os materiais para finalização do protótipo. 
 
5) PISTOLA PARA APLICAÇÃO: Utilizado para amolecer os bastonetes de silicone, 
formando a cola quente para aplicação. 
 
6) 446 G DE GRÃOS (GRÃO DE BICO): Material utilizado como exemplo para teste do 
protótipo, contribuindo para conclusão do experimento. 
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7) BALANÇA DE PRECISÃO: Utilizada durante o experimento para medir quantas gramas 
conseguimos transportar por segundo. 
 
CALCULOS NECESSÁRIOS PARA MONTAGEM DO EIXO: 
 
D = Diâmetro maior 
d = Diâmetro menor 
 
Formula para achar diâmetro do disco externo: (X) 
 
D - d + √ ( d² . π + passe² ) / π = x 
 
Formula para achar diâmetro do disco interno: (Y) 
 
X – (D – d) = Y 
 
Fórmula para achar quantidade do disco: 
 
Tamanho do eixo / Passe 
 
Medidas utilizadas neste projeto: 
 
o D = 92 mm 
o d = 33 mm 
o Passe = 45 cm 
o Tamanho do eixo = 450 mm 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
A partir dos dados apresentados, foi efetuado a montagem do protótipo e realizado o 
experimento para verificação da funcionalidade do método criado por Arquimedes. 
 
Link de acesso: https://youtu.be/ch94oxiZml4 
 
Na realização do teste de funcionalidade do equipamento, podemos provar que o método 
do parafuso de Arquimedes facilita o trabalho manual que seria efetuado na época, sendo um 
invento revolucionário para diversas civilizações. 
TABELA 1: Dados encontrados a partir do teste com o protótipo 
TABELA COM DADOS ENCONTRADOS: 
PESO (KG) PRODRUTO Vazão de grãos (1/min) Desnível (cm) 
0,446 Grão de bico 1/min 45 cm 
FONTE: Autor (2021) 
 
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Com base no experimento realizado é possível analisar que numa inclinação de 38 graus, 
conseguimos transportar 446 gramas de grãos por minuto, em um percurso de 45 cm. 
Se imaginarmos um percurso maior a ser percorrido com maior quantidade de grãos, e 
fizéssemos o teste sem oauxílio do equipamento apresentado, o transporte do material seria de 
maior dificuldade. 
Sendo assim, é importante ressaltar o quanto a invenção foi um marco na história, pois 
ainda hoje vem sendo muito utilizado como transportadores helicoidais. 
Segundo o Departamento de Engenharia Alimentos da UFES - Universidade Federal do 
Espírito Santo (2005, p. 1), “a função dos transportadores é interligar estruturas e maquinários, 
movendo a massa de grãos nas direções: vertical, horizontal ou inclinada. ” 
 
5. CONCLUSÃO 
 
O Parafuso de Arquimedes foi uma invenção atribuída ao filósofo e matemático Grego 
Arquimedes, considerado naquela época um grande cientista. O equipamento era capaz de bombear 
água utilizando uma hélice em um eixo inclinado, o qual foi apresentado neste artigo, com objetivo 
de transportação de grãos. 
Com a conclusão da performance do modelo Parafuso de Arquimedes foi possível fazer a 
transportação de grãos, tendo um resultado satisfatório e de altíssima qualidade, sendo assim nos 
aproximarmos do mais alto padrão de utilização do produto. 
 
REFERÊNCIAS 
TORRES, Assis André Koch, Arquimedes, o centro de gravidade e a lei da alavanca, Apeiron, 
Montreal, 2008. 
 
FRAZÃO, Dilva; Biografia de Arquimedes. Disponível em: 
https://www.ebiografia.com/arquimedes/ Acessado em 05/12/2021. 
 
JUNIOR, Joab; Arquimedes. Disponível 
em:<https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/arquimedes.htm>. Acessado em 05/12/2021. 
 
PIOVEZAN, Pamela de Paula; Landers, Richard; Parafuso de Arquimedes. Projeto para 
Instrumentação de Ensino. IFGW-UNICAMP, 2005. Disponível 
em: <https://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem1_2005/P
amelaPPiovezan_Landers_PA.pdf >. Acessado em: 05/12/2021. 
 
Porto: Porto Editora; Parafuso de Arquimedes. Disponível em: https://www.infopedia.pt/$parafuso-
de-arquimedes. Acessado em: 05/12/2021. 
UFES – Universidade Federal do Espírito Santo. Armazenagem: Transporte de Grãos, 2005. 
Disponível em: http://www.agais.com/manuscript/ag0605_manu_transportadores.pdf Acesso em: 
09/12/21