APS - Guindaste Hidráulico

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_______________ Curso de Engenharia – Atividades Práticas Supervisionadas (APS) 
 
 
Guindaste Hidráulico - APS Página 1 
 
UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA 
ENGENHARIA CIVIL – CICLO BÁSICO 2º SEMESTRE 
 
 
 
 
 
 
Adalberto Gualter – RA: C0215F-2 
Adelmo Mariano Neto – RA: C128JE-6 
Bruna Nunes Maciel – RA: B98489-9 
Guilherme Figueiredo Sileniecks – B99GEH-0 
Isabela Tatiana Ferreira de Paula– C285EB-3 
Luana Bencici da Silva – C07736-4 
Monique Neves – RA: B993DC-5 
Pedro Henrique de Souza Cesar Marega – RA: C207IG-2 
Pedro Nunes da Silva – RA: C1972F-1 
Renan Balbino dos Santos Azevedo – C0750F-9 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
ASSIS 
2014 
 
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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA 
EGENHARIA CIVIL – CICLO BÁSICO 2º SEMESTRE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GUINDASTE HIDRÁULICO 
 
 
 
 
 
 
 
RA: C0215F-2 Adalberto Gualter 
RA: C128JE-6 Adelmo Mariano Neto 
RA: B98489-9 Bruna Nunes Maciel 
RA: B99GEH-0 Guilherme Figueiredo Sileniecks 
RA: C285EB-3 Isabela Tatiana Ferreira de Paula 
RA: B993DC-5 Luana Bencici da Silva 
RA: B993DC-5 Monique Neves 
RA: C207IG-2 Pedro Henrique de Souza Cesar Marega 
RA: C1972F-1 Pedro Nunes da Silva 
RA: C0750F-9 Renan Balbino dos Santos Azevedo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campus Assis 
2014 
 
Trabalho de conclusão do segundo 
semestre, do ciclo engenharia 
básico apresentado a Universidade 
Paulista – UNIP 
 
 
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SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 4 
2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 6 
2.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................... 6 
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO ..................................................................................... 6 
3. FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO .............................................. 7 
3.1 TABELA DE MATERIAIS USADOS ...................................................................... 7 
3.2 PASSO A PASSO DA CONSTRUÇÃO ................................................................ 7 
4. CUSTO DE FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO ........................ 13 
5. CALCULOS ESTRUTURAIS ......................................................................... 14 
5.1 FÓRMULA DA PRESSÃO .................................................................................. 14 
5.2 FÓRMULA DA ÁREA DE UM CILINDRO ........................................................... 14 
5.3 CÁLCULO PRESSÃO E ÁREA DOS CILINDROS ............................................. 15 
6. CONCLUSÃO ................................................................................................ 19 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Muitos líquidos podem ser considerados incompressíveis, ou seja são fluidos 
que não podem se comprimir, 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 que é dada pela fórmula geral p= ∆F / ∆A, onde “p” é a pressão, “∆F” é a 
variação da força aplicada no sistema e ∆A é a superfície de interesse (Área). Em 
1652, o físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662) [Imagem 1] 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.” 
 
Ou seja, se aumentarmos a pressão em um ponto do fluido, esta será 
sentida em todo e qualquer ponto com a mesma intensidade. Nosso projeto visa a 
aplicação do Principio de Pascal, sendo esta teoria perceptivel em um elevador de 
carros, o sistema hidráulico de um carro, ou a simples ação de abrir e fechar a porta 
de um ônibus. 
Imagem 1 – Blaise Pascal (1623-1662) 
 
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Para melhor compreensão do teorema de Pascal, pensamos no seguinte 
problema: 
 
“Uma força de intensidade 30N é aplicada perpendicularmente à superfície de um 
bloco de área 0,3m², qual a pressão exercida por esta força?” 
 
 
Logo a pressão exercida pela força de 30N no bloco é de 100Pa* 
 
Uma das principais aplicações do teorema de Pascal é a prensa hidráulica. 
Esta máquina consiste em dois cilindros de raios diferentes F1 e F2, interligados por 
um tubo, no seu interior existe um líquido que sustenta dois êmbolos de áreas 
diferentes A1 e A2. (Imagem 2) 
 
Imagem 2 - Prensa Hidráulica 
A pressão transmitida do tubo será a mesma, porém a força de F2 terá um 
aumento muito maior que a força aplicada de F1, por causa da área de A2 que é 
muito maior. 
 
 
* A unidade de pressão no SI é o Pascal (Pa), que é o nome adotado para N/m². 
 
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2. OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVO GERAL 
Facilitar a compreensão do Princípio de Pascal, apresentar de forma simples 
e interativa como entender o funcionamento de um guindaste hidráulico utilizando 
materiais de fácil acesso e baixo custo de aquisição. O objetivo do trabalho é fazer 
com que os alunos possam aplicar os conhecimentos aprendidos em sala de aula na 
prática, afim de demonstrar como a física esta presente no nosso dia-a-dia. 
 
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 
Construir um protótipo de guindaste mecânico/hidráulico que tenha a 
capacidade de movimentação na horizontal, da esquerda para a direita afim de 
verificar a lei de Pascal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO 
 
3.1 Tabela de Materiais Utilizados 
 
Material Quantidade 
1 Madeira Pinos - Medidas 50 x 30 x 2 (cm) 1 unidade 
2 Madeira Pinos - Medidas 20 x 4 x 2 (cm) 1 unidade 
3 Madeira Pinos - Medidas 15 x 4 x 2 (cm) 1 unidade 
4 Madeira Pinos - Medidas 12 x 4 x 2 (cm) 1 unidade 
5 Bloco de Madeira - Medidas 10 x 5 x 5 (cm) 1 unidade 
6 Seringa Descartável de Plástico - 20 ml 2 unidades 
7 Seringa Descartável de Plástico - 10 ml 4 unidades 
8 Cano PVC - Ø25 mm 2 unidades de 5 cm/cada 
9 Tubo Plástico 2 metros 
10 Dobradiça 1/2" 2 unidades 
11 Parafuso Fenda 2,9x13 8 unidades 
12 Parafuso Philips 3,5x14 4 unidades 
13 Parafuso Philips 3,5x35 4 unidades 
14 Parafuso Philips 3,5x20 4 unidades 
15 Arruela Lisa 5/32 1 unidade 
16 Parafuso em L (Escapula com Rosca) 17x50 2 unidades 
17 Pitão 17x40 1 unidade 
18 Abraçadeira Plástica 2,5x200 10 unidades 
19 Cola Quente - 
20 Fita Adesiva - 
21 Garrafa Pet 2 Litros 1 unidade 
22 Corante Preto 1 Frasco 
23 Corante Verde 1 Frasco 
24 Corante Vermelho 1 Frasco 
 
3.2 Passo a passo da construção 
 
O primeiro passo foi procurar entendero teorema de Pascal, para ficar claro 
o motivo do nosso trabalho, desta forma, fomos pesquisar qual tipo de guindaste 
hidráulico atenderia as normas propostas pelo trabalho (um braço hidráulico que se 
movimentasse da esquerda para a direita), porém achamos que seria mais 
interessante produzir um robô hidráulico que além de se deslocar da esquerda para 
a direita, poderia também se movimentar de baixo para cima e para frente a para 
 
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trás. Após saber então qual seria o nosso projeto, procuramos pesquisar a melhor 
maneira de produzi-lo visando um custo beneficio e uma boa estética, então fomos 
atrás dos materiais (Imagem 3). 
Imagem 3 – Materiais para a construção do guindaste hidráulico 
 
Após ter o material em mãos, obviamente, começamos a produzir o nosso 
super guindaste hidráulico. 
O segundo passo foi fixar as dobradiças 
nas madeiras de 20 cm (já com um chanfro de 
45º) com a de 15 cm, e a de 15 cm com a de 12 
cm. (Imagem 4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem 4 – Fixação do braço hidráulico 
 
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Após finalizar o nosso braço do guindaste, precisamos de uma base 
giratória, no nosso caso será o bico de uma garrafa Pet de 2 Litros devendo fixa-la 
na Madeira de Pinos de 50x30 cm (Imagem 5) e depois na tampa da garrafa pet, 
iremos fixar o braço do guindaste utilizando um parafuso e uma arruela. (Imagem 6) 
 
 Imagem 5 – Madeira de Pinos 50x30 com a base giratória. 
 
 
Imagem 6 – Fixação do braço hidráulico na tampa de garrafa 
 
 
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Agora iremos começar a parte hidráulica 
do nosso guindaste, primeiro fixamos uma 
seringa de 20ml (Imagem 7), depois vamos dar 
mais dois movimentos para ele, e para isso 
iremos utilizar um pedaço de 5 cm de cano de 
PVC de Ø 25 mm para dar apoio as seringas, 
visando que elas necessitam se movimentar. 
Fixamos o cano de PVC poucos centímetros 
depois do meio da Madeira de Pinos de 15 cm, 
colocamos a seringa de 10ml (com um furo na 
parte em que apertamos a mesma) dentro do 
cano, e prendemos a seringa usando cola 
quente, para finalizar esse movimento, no furo 
que fizemos na seringa parafusamos o mesmo 
na Madeira de pinos de 12 cm. (Imagem 8 8). 
Imagem 8 – Segundo Movimento do Guindaste 
 
Vamos para o último movimento, que é o giro da base (o principal do nosso 
trabalho), para isso iremos utilizar o Bloco de Madeira de 10x5 cm, onde fixaremos 
novamente um cano de PVC de 5cm, com uma seringa de 10 ml com um furo na 
ponta presa com cola quente. (Imagem 9), para finalizar esse movimento, devemos 
colocar um parafuso em “L” na lateral da Madeira de Pinos de 20 cm, de modo que a 
altura do parafuso em L fique proporcional ao furo da seringa fixa no bloco de 
Imagem 7 – Primeiro Movimento 
 
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madeira. (Imagem 10). Após achar a posição certa, fixamos o Bloco de Madeira na 
Madeira Base (50x30 cm). E por fim, utilizamos o pitão como gancho do guindaste 
hidráulico. 
Imagem 8 – Movimento Essencial do 
Braço Hidráulico 
 
 
 
Imagem 9 – Fixação do último 
movimento 
 
Para finalizar o nosso guindaste 
hidráulico, vamos agora instalar a parte 
hidráulica que ira controlar as outras três 
seringas, utilizando as seringas restantes, 
iremos unir uma seringa a outra usando a 
mangueira plástica, enchendo a mesma de 
água (no nosso caso, cada seringa foi 
utilizada agua com corante especifico) 
(Imagem 11). 
 
 
 
 
Imagem 11 – Sistema Hidráulico 
 
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Agora basta fixar as seringas “controladoras” com as abraçadeiras plásticas 
na madeira Base. E esta finalizado o guindaste hidráulico. (Imagem 12) 
 
 
Imagem 12 – Guindaste Hidráulico Finalizado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. CUSTO DE FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. CÁLCULOS ESTRUTURAIS 
 
A pressão mede a razão entre o módulo de uma força F, aplicada 
perpendicularmente sobre uma superfície e a área A da superfície. 
 
5.1 Fórmula da Pressão 
F
P
A
 
Onde, 
P=Pressão (Pa) 
F= Força (N) 
A= Área (cm²) 
 
5.2 Fórmula da área de um cilindro 
. ²
4
d
A

 
A= Área 
d= Diâmetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.3 Cálculos pressão e área dos cilindros 
 
Cálculo da pressão no cilindro – Movimento Vertical do Braço 
 
Cilindro de 20 ml – Fixado no braço 
Diâmetro= 21,80mm = 2,18 cm 
A = 𝜋. 𝑑²/4 
A = 𝜋. 2,18²/4 
A = 3,73 cm² 
 
Cilindro de 20 ml – Controlado pelo operador 
Diâmetro= 21,80mm – d= 2,18 cm 
A = 𝜋. 𝑑²/4 
A = 𝜋. 2,18²/4 
A = 3,73 cm² 
 
Para calcular a pressão e a força exercida pelos cilindros para movimentar o 
guindaste hidráulico, usaremos como base uma Força de 10 N. 
 
P = F/A 
P = 10/3,73 
P = 2,68 N/cm² (pressão exercida pelo cilindro do operador) 
 
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F = A.P 
F = 3,73.2,68 
F = 9,996 
F≅ 10 N (força transmitida para o cilindro fixo no braço) 
 
Cálculo da pressão no cilindro – Movimento Vertical do Antebraço 
 
 
Cilindro de 10 ml – Fixado no antebraço 
Diâmetro= 14,50 = 1,45 cm 
A = 𝜋. 𝑑²/4 
A = 𝜋. 1, 45²/4 
A = 1,65 cm² 
 
Cilindro de 10 ml – Controlado pelo operador 
Diâmetro= 14,50 = 1,45 cm 
A = 𝜋. 𝑑²/4 
 
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A = 𝜋. 1, 45²/4 
A = 1,65 cm² 
 
P = F/A 
P = 10/1,65 
P = 6,06 N/cm² (pressão exercida pelo cilindro do operador) 
 
F=A.P 
F=1,65.6.06 
F=9,999 
F≅ 10 N (força transmitida para o cilindro fixo no antebraço) 
 
Cálculo da pressão no cilindro – Movimento de giro para a direita e 
para a esquerda 
 
 
 
 
 
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Cilindro de 10 ml – Fixado no local de giro 
Diâmetro= 14,50 = 1,45 cm 
A= 𝜋. 𝑑²/4 
A= 𝜋. 1, 45²/4 
A= 1,65 cm² 
 
Cilindro de 10 ml – Controlado pelo operador 
Diâmetro= 14,50 = 1,45 cm 
A= 𝜋. 𝑑²/4 
A= 𝜋. 1, 45²/4 
A= 1,65 cm² 
 
P=F/A 
P=10/1,65 
P= 6,06 N/cm² (pressão exercida pelo cilindro do operador) 
 
F=A.P 
F=1,65.6.06 
F=9,999 
F≅ 10 N (força transmitida para o cilindro fixo no local de giro) 
 
Em ambos os casosa força transmitida entre as seringas foram iguais, pois 
elas estavam ligadas entre si com seringas de diâmetros iguais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. CONCLUSÃO 
 
Nosso protótipo foi baseado em pesquisas realizadas sobre o Teorema de 
Pascal. Este alegava que o acréscimo de uma determinada pressão exercida em um 
ponto num líquido ideal em equilíbrio seria transmitido integralmente a todos os 
pontos deste líquido e às paredes do recipiente que o contém. Desta forma, 
procuramos entender o que essa teoria estava transmitindo e a partir disso, fomos 
atrás dos materiais que seriam utilizados, como seriam montados e o que deveria 
ser feito. 
Com um tempo não muito longo concluímos o projeto e pudemos perceber o 
quanto este Teorema de Pascal é visível e perceptível em nosso dia-a-dia. 
O protótipo de guindaste mecânico/hidráulico serviu como fonte para que 
aprofundássemos nossos conhecimentos na física e nos influenciasse no interesse 
na busca de novas teorias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
SOFISICA.<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrost
atica/pressao.php>. Acesso em 15.10.2014 
SOFISICA.<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/EstaticaeHidrost
atica/teoremadepascal.php>. Acesso em 15.10.2014 
WIZARD.<http://user3169.websitewizard.com/files/unprotected/TCC/Trabalh
o-TCC-Wesley.pdf>. Acesso em 25.09.2014 
UFABC.<http://becn.ufabc.edu.br/guias/energia/resumo/EN_E1_N_03.pdf>. 
Acesso em 25.09.2014 
YOUTUBE.<https://www.youtube.com/watch?v=sft0OzAC8gw>. Acesso em 
20.09.2014