trabalho guindaste 1

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GUINDASTE
ARTICULADO
RESUMO - No cotidiano as pessoas se deparam com inúmeros
“aparelhos” que simplificam suas atividades físicas
extenuantes e penosas, diminuindo muito o esforço físico. O nosso
projeto se baseia em elaborar uma maquete de um guindaste articulado, com o
objetivo de demonstrar a praticidade e a viabilidade do trabalho, a
diminuição do esforço físico e demonstrar o
funcionamento da ferramenta em questão. Para um melhor planejamento do
projeto, faremos pesquisas em livros e visitas técnicas para um melhor
conhecimento do funcionamento das máquinas para nos ajudar no projeto e
também pesquisa de campo com pessoas da área para um melhor
conhecimento cientifico. Através deste estudo, esperamos conseguir
movimentar objetos na vertical e horizontal. A conclusão deste projeto
nos permitirá adquirir e aprimorar nossos conhecimentos e a
realização de todas as etapas poderá nos permitir apresentá-lo
futuramente.
Palavras-chave: Guindaste articulado, diminuição de
esforço físico,
movimentar objetos, simplificam suas atividades físicas.
ARTICULATED CRANE
ABSTRACT – Nowadays, people face numerous devices that simplify their
strenuous and painful physical activities, greatly reducing their physical
effort. Our project is based on elaborate a model of an articulated crane in
order to demonstrate the practicality and feasibility of the work, reduce of
the physical effort and demonstrate theoperation of the tool in question. For a
better project planning, we will do research in books and make technical visits
to get a better understanding of the functioning of the machines and, we'll
also make a field research with people in the area for a better scientific
knowledge. Through this study, we hope to move objects vertically and
horizontally. The completion of this project will allow us to acquire and
improve our knowledge and the implementation of all stages may allow us to
present it in the future.
Keywords: articulated crane, reduce of the physical effort, moving objects,
Simplify their physical activity.
1. Introdução
Nós apresentaremos como Projeto Interdisciplinar do Curso o Guindaste
Articulado como forma de intensificar o nosso aprendizado na área de
mecânica. Decidimos fazer esse projeto porque temos curiosidade em saber
como funciona o Guindaste Articulado, como é realizado o seu movimento
tanto vertical como horizontalmente. E após realizarmos algumas
pesquisas e estudos aprofundados, vamos construir um protótipo usando os
princípios da mecânica, que se baseiam em uma maquete que explica
a Lei de Pascal, simulando o movimento de um Guindaste Articulado real
utilizado em escavadeiras, caminhões Munk, e em equipamentos de
fábrica, com isso nos ajudará a aprimorar os conhecimentos aprendidos
nas aulas teóricas na área de Engenharia Mecânica.
2. Metodologia
O projeto de guindaste articulado envolve osatuadores hidráulicos sendo
pesquisados em livros de mecânica e na internet e em sites devidamente
próprios para tal área da mecânica. Com base nos itens
encontrados, o desenvolvimento se dará durante alguns meses de
aperfeiçoamento do trabalho. Apresentaremos um cronograma com as
seguintes atividades:
|Reunião para planejamento do que vamos fazer (construir); |
|Planejamento do esboço do projeto; |
|Planejamento e execução do anteprojeto; |
|Discussão geral para propor novas ideias e finalmente comprar o
material; |
|Compra dos materiais; |
|Inicio das reuniões para a execução do projeto; |
|Reuniões para balanço (para avaliarmos o andamento do projeto);
|
|Reunião para elaborarmos o relatório final; |
|Reunião para testarmos o projeto (depois de pronto); |
|Reunião para correção de falhas no protótipo; |
O Guindaste articulado executa movimentos transferindo objetos pesados de um
ponto para outro diminuindo o esforço humano, através de
cilindros hidráulicos. Ele terá um alto custo para sua
fabricação, então, será mais viável
desenvolver uma maquete, utilizando seringas, madeira ou chapas (Aço
carbono ou Alumínio), perfis, pinos, parafusos diversos, mangueiras,
abraçadeiras, e cola esses materiais tem um baixo custo financeiro e
será possível demonstrar com exatidão o funcionamento do
guindaste articulado e suas características.
O nosso projeto buscará resolver problemas como içar objetos pesados,
diminuindo o esforço eo número de operários
necessários para a tarefa. Entretanto, encontramos dificuldade no
desenvolvimento do projeto como movimentar os braços e faze-lo girar
manualmente através de uma pressão no fluido no cilindro e o seu
dimensionamento. Para isso teremos o apoio de nossos coordenadores e
professores para que isso não seja um empecilho para
realização desse projeto e que seja executado com sucesso.
3. Resultados e Conclusões
Segundo o princípio de Pascal, que fora enunciado em 1652 por Blaise
Pascal (1623-1662), demonstra que uma variação na pressão
aplicada em um fluído ideal (incompressível) confinado é
transmitida integralmente para todas as posições do fluído
e para as paredes do recipiente que o contém.
No Guindaste Articulado cada articulação e montada com dois
cilindros, a força (Newton) feita na menor é proporcional
à sua área, ou seja, bem pequena. Quando o fluido (água)
é Pressionado para o outro cilindro, ele produz uma força
(Newton) também proporcional a esta área, de modo que a
força será maior quanto maior for a tal área.
Quando se pressiona o êmbolo pequeno (do cilindro), é extremamente
difícil de impedir que o êmbolo maior suba, pois, como já
foi explicado, a força nele é muito maior.
O sistema explica os Princípios de Pascal e Stevin e simula o
funcionamento de qualquer dispositivo hidráulico, como freios de
automóveis, direção hidráulica e braço
mecânico hidráulico, por exemplo.
O Princípio de Pascal é umadas aplicações
tecnológicas mais interessantes na Física. Com ele, podemos
aplicar uma força em uma situação, e a força pode
ser multiplicada muitas vezes, dependendo da área de sua
aplicação.
1. Metodologia de Cálculo
Primeiramente usaremos como base para calcular a pressão e a
força exercida pelos cilindros para movimentar o Guindaste Articulado
uma FORÇA de 9N (0,918kgf), para simular o acréscimo de
força produzido pelos cilindros de diferentes diâmetros, pelo fato
da força aplicada pelo operador ser diferente dependendo do peso do
objeto a ser levantado.
Para fazermos esses cálculos teremos que obter a Área do
cilindro, com isso descobriremos a Pressão e a Força exercida no
outro cilindro.
3.1.1 Calculo da pressão no cilindro de controle 1.
• “Cilindro Hidráulico” 20ml – Controlado pelo
Operador
Diâmetro =21,80mm = 2,18cm
3.1.2 Calculo da Força Exercida no cilindro Fixo 1 (movimento vertical).
• “Cilindro Hidráulico” 60ml – Fixo no
braço 1
Diâmetro = 26,65mm = 2, 665 cm
3.1.3 Calculo da pressão no cilindro de controle 2.
• “Cilindro Hidráulico” 10ml – Controlado pelo
Operador
Diâmetro = 14,50 mm = 1,45 cm
3.1.4 Calculo da Força Exercida no Cilindro Fixo 2 (Mov. vertical
Braço Central).
• “Cilindro Hidráulico” 10ml – Fixo no
braço 2
Diâmetro = 14,50 mm = 1,45 cm
2. Resultados Esperados
Esperamos que, usando o principio de pascal aprendido em sala deaula, o projeto
“Guindaste Articulado” consiga movimentar objetos na vertical,
aplicando uma força na seringa com diâmetro menor, assim
transmitindo a força através do fluido (água) para a
seringa de diâmetro maior para que o movimento se complete. E na
Horizontal utilizando um rolamento esférico para que tal movimento seja
possível.
4. Conclusões
O Projeto Interdisciplinar “GUINDASTE ARTICULADO” proporcionou uma
aprendizagem prática e integrada das disciplinas estudadas até omomento do modulo do Curso de Engenharia Mecânica. Explorar a
criatividade, o desenvolvimento da capacidade de relacionamento interpessoal,
interação para realizar um excelente trabalho em equipe, foram
algumas das metas alcançadas pelo grupo.
Sobre o projeto elaborado, podemos dizer que sua parte
“física” (Protótipo) será elaborada e
desenvolvida de acordo com os princípios estudados e o conhecimento
adquirido durante o ano. Para assim provar a veracidade dos cálculos
apresentados.
5. Referencias Bibliográficas
HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Fisica1, volume 2, 5ª
Ed. Rio de Janeiro : LTC, 2004.
YOUNG, Hugh P. – Fisica1 / Young e Freedman; tradução Sonia
Midori Yamamoto; Revisão Técnica Adir Moysés Luiz –
12ed. – São Paulo: Addison Wesley, 2008.
Titulo original: Sears and Zemansky´s University.
Artigos da Internet
esclus sala de aula, o projeto
• AlgoSobre . Disponível
em:http://www.algosobre.com.br/fisica/principio-de-pascal.html . Acesso em: 20
mai.
2012.
• Braço Mecânico Hidráulico. Disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=3Kxz_ydgF3g Acesso em: 20 mai. 2012.
• Como funcionam os guindastes. Disponível em:
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/guindaste/guindaste.php. Acesso em:
20 mai. 2012.
• Guindaste Articulado Hidráulico - Requisitos. Disponível
em:
http://pt.scribd.com/doc/76403906/Abnt-Nbr-14768-2001-Guindaste-Articulado-Hidraulico-Requisitos.
Acesso em: 20 mai. 2012.
• Principio de Pascal. Disponível em:
http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/images/2/23/Elevadorpascal1.swf . Acesso em: 20
out.
2012.
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Cálculo da Pressão
Cálculo da Área
A= Área
d= Diâmetro
P= Pressão
F= Força
A=Area
(Pressão Exercida pelo cilindro do Operador)
A= Área
d= Diâmetro
P= Pressão
F= Força
A=Area
Cálculo da Força
Cálculo da Área
(FORÇA transmitida para o cilindro Fixo)
A= Área
d= Diâmetro
P= Pressão
F= Força
A=Area
P= Pressão
F= Força
A=Area
Cálculo da Pressão
Cálculo da Área
A= Área
d= Diâmetro
(Pressão Exercida pelo cilindro do Operador)
Cálculo da Área
Cálculo da Força
(FORÇA transmitida
para o cilindro Fixo)
Obs.: A força transmitida não foi multiplicada pelo fato dos 2
cilindros terem o mesmo diâmetro.
(FORÇA transmitida para o cilindro Fixo)
Obs.: A força transmitida não foi multiplicada pelo fato dos 2
cilindros terem o mesmo diâmetro.