PROTÓTIPO DE GUINDASTE HIDRÁULICO

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UNIP
ENGENHARIA CICLO-BÁSICO
ADAILTON NERES
PROTÓTIPO DE GUINDASTE HIDRÁULICO
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GOIÂNIA-GO
2017
ADAILTON NERES
PROTÓTIPO DE GUINDASTE HIDRÁULICO
Claudio Cipriano da S Junior C9776E8 Marcelo Vieira de M dos Santos C9776E8 
Marcos Antonio Luiz F Filho N812AA2 
Ricardo Luiz Mortai N779EJ8 
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GOIÂNIA-GO
2017
SUMÁRIO
	1.
	INTRODUÇÃO...............................................................................
	05
	2.
	OBJETIVO.....................................................................................
	06
	3.
	METODOLOGIA............................................................................
	07
	4.
	DESENVOLVIMENTO TEÓRICO.................................................
	08
	5.
	DESENHO TÉCNICO....................................................................
	11
	6.
	ETAPAS DE CONCLUSÃO...........................................................
	10
	7.
	TABELA DE PREÇOS...................................................................
	13
	8.
	FOTOS DO TRABALHO................................................................
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	9.
	CONCLUSÃO...............................................................................
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	10.
	REFERÊNCIAS.......................................................................
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1. INTRODUÇÃO
A Engenharia é a aplicação de conhecimentos matemáticos, técnicos e científicos, com o intuito de inventar, construir e melhorar estruturas, �� HYPERLINK "https://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina" máquinas e sistemas, que realizem uma determinada função ou objetivo tanto no âmbito acadêmico-científico quanto no cotidiano das populações. A engenharia mecânica representa uma parte desse conjunto relacionando com os elementos físicos naturais ou artificiais que em seu conjunto formamos sistemas mecânicos. Historicamente a engenharia mecânica desempenhou um importante papel no desenvolvimento das sociedades, proporcionando saltos qualitativos em processos produtivos e de transporte. A hidrostática, ramo da engenharia que estuda a força exercida por e sobre líquidos em repouso, tem uma grande colaboração importante para o funcionamento de maquinas, para as grandes construções, para a aeronáutica e marinha. Graças às aplicações e conceitos de mecânica e física, através da hidrostática, se é capaz de se ter uma vida mais segura e prática.
Outro ramo de extrema importância na modernização e melhoria da qualidade de vida é a engenharia eletrônica, que alcançou grandes avanços como: a manipulações de correntes elétricas, campos magnéticos, assim como o trabalho e uso de suas ondas.
O emprego da hidrostática, eletricidade e diversos outros conceitos de engenharia aprendidos até o momento são a base de dito trabalho acadêmico. Nele serão usados conceitos de pressão, momento de força, eletrônica, emprego de circuitos e sistemas integrados, assim como o uso do eletromagnetismo, com um objetivo preestabelecido pela instituição de ensino. A seguir serão apresentados os componentes e etapas do processo que possibilitou o sucesso do projeto.
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2. OBJETIVO
O objetivo desse trabalho será projetar um guindaste movido à força, através da pressão de fluídos compressíveis, que serão responsáveis pela movimentação das três articulações do mesmo. O guindaste deverá apresentar movimento de rotação entre as articulações e a base. O papel a ser realizado pelo guindaste é içar um objeto metálico, em três distâncias já propostas pelo professor, e locomovê-lo de um ponto a outro. Para içar o objeto será utilizado um eletroímã, que será acoplado na parte extrema do braço do guindaste.
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3. METODOLOGIA
A metodologia aplicada foi baseada em trabalhos similares. Primeiro, a busca por vídeos e tutoriais de montagem do guindaste, e depois a procura por materiais adequados. Após a escolha dos materiais, que são resistentes e leves, mensuramos e cortamos para se adequar ao tamanho adequado. Depois foi esquematizada a quantidade de seringas que seriam utilizadas, uma para locomoção de cada braço e uma para base. Então fizemos a montagem dos braços; um para base, locomoção do guinaste total, apara girá-lo em sentido horário e anti-horário; um para a movimentação do objeto verticalmente e horizontalmente; e um último para o transporte do objeto para frente e para trás. Assim o guindaste foi fixado em uma base de madeira, depois foi construído um eletroímã, enrolando um fio de cobre à um parafuso e ligando o fio a baterias. O eletroímã possuiu uma chave para poder ser ativado e desativado em momentos apropriados, visando a conservação da carga. Por último foi confeccionada os detalhes finais do guinaste, como tintura dos fluídos e confecção de uma capa para a base.
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4. DESENVOLVIMENTO TÉCNICO
História e Definição de Guindaste Hidráulico
Guindaste é uma máquina usada para erguer, movimentar e baixar materiais pesados. Um guindaste é basicamente constituído de uma torre equipada com cabos e roldanas e é amplamente utilizado na construção civil e na indústria de equipamentos pesados. Na construção civil os guindastes são habitualmente estruturas temporárias fixadas ao chão ou montadas num veículo especialmente concebido para isto. Enquanto que na indústria de equipamentos pesados geralmente são utilizados guindastes suspensos em trilhos elevados que movimentar cargas muito pesadas. Os guindastes podem ser controlados por um operador na cabine, ou ainda por uma pequena unidade de controle remoto que pode comunicar-se via rádio, infravermelho ou por cabo. Quando se utiliza um guindaste com um operador na cabine do equipamento, os trabalhadores no chão podem comunicar com o operador via sinais visuais com as mãos.
Os primeiros registros de uso de guindastes remontam do século I ou II conforme ostra um relevo em pedra encontrado em um túmulo em Roma, datado deste período, onde se vê um guindaste sendo usado para construir um monumento. Durante a Idade Média os guindastes foram utilizados para construir as grandes catedrais da Europa. Para isto os guindastes eram fixados no alto das paredes ou muralhas enquanto estas eram construídas Para içar os materiais era utilizada a força de homens que giravam duas grandes rodas uma de cada lado do guindaste.
Os tipos mais comuns de guindaste consistem em uma torre treliçada de aço ou em uma torre telescópica montada em uma plataforma móvel, que pode ser constituída de trilhos, rodas, acoplados a caminhões ou ainda sobre esteiras. A base da torre é articulada, e pode ser suspendida e abaixada por cabos ou ainda por cilindros hidráulicos. Um gancho no topo da torre é suspenso por cabos e polias. Os cabos são movimentados através de motores que operam com uma variedade de tipos de transmissões. Os motores podem ser a vapor, elétricos, ou ainda de combustão interna. Enquanto que com relação à transmissão esta costuma ser à base de embreagens principalmente em equipamentos mais antigos. Recentemente este padrão começou a ser modificado com o uso de motores de combustão interna
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que permitem combinar a característica dos motores de vapor "torque máximo em velocidade zero" pela adição de um elemento hidráulico, criando com isso um bom controle de torque. As vantagens operacionais deste arranjo são conseguidas através do controle eletrônico de movimentação hidráulica. Alguns modelos de guindaste que utilizam esta tecnologia podem ser convertidos em guindastes de demolição adicionando-se uma esfera de demolição, ou em escavadeiras adicionando uma pá carregadeira, embora alguns detalhes de projeto possam vir a limitar sua eficácia. Os guindastes móveis podem ser aindado tipo telescópico, que
um tipo de equipamento cuja lança consiste em certo número de tubos, cada tubo dentro de outro tubo. Um mecanismo hidráulico (geralmente um pistão) estende ou retrai os tubos aumentando ou diminuindo o comprimento da lança. Outro tipo de guindaste bastante popular é o guindaste montado sobre um caminhão utilizando a plataforma de uma carreta ou caminhão, o que fornece ao guindaste a mobilidade de um caminhão convencional. As patolas que são usadas para nivelar e estabilizar o guindaste estende-se horizontalmente e verticalmente possibilitando a movimentação de materiais pelo guindaste.
Outro tipo de guindaste que vem se tornando popular é o guindaste para terrenos-difíceis, montado sobre quatro pneus de borracha ele foi desenhado para operações do tipo pegar e carregar e para aplicações fora de estrada. As patolas se estendem horizontalmente e verticalmente e são usadas para nivelar e estabilizar o guindaste para as operações de içamento. Estes guindastes [hidráulico-telescópicos] são as máquinas de motor-único onde o mesmo motor é usado mover a lança e o equipamento em si, similar ao modelo encontrado no guindaste da esteira rolante. Sendo que no guindaste de esteira rolante sua principal característica é ele ser montado sobre um jogo de trilhas que fornecem para a estabilidade e a mobilidade do guindaste. Os guindastes móveis e telescópicos têm como principais características sua mobilidade e a alta capacidade de realizar operações complexas de movimentação de materiais. Tanto na construção civil quanto em montagem ou remoção de equipamentos Guindaste rough terrain pesados.
Na construção civil existe ainda uma ampla utilização de guindastes fixos, em obras onde o uso de guindastes é constante e a obra se estende por um período de tempo longo. Para este tipo de necessidade geralmente é utilizado o guindaste de
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torre, que é uma forma moderna do guindaste de contrapeso. Fixo a terra, os guindastes de torre oferecem a melhor combinação de altura e capacidade, e são usados frequentemente na construção de edifícios altos. Para conservar o espaço de trabalho na obra, o eixo vertical do guindaste é construído frequentemente dentro e ao centro da futura edificação, que é então, após o termino da obra (quando o guindaste é desmontado) convertido ao eixo do elevador. Um eixo horizontal é balanceado assimetricamente no alto do eixo vertical, a seção curta do eixo horizontal carrega um contrapeso de blocos de concreto, e sua seção longa carrega o equipamento responsável pelo içamento. O operador de guindaste senta-se em uma cabine no alto da torre. Um guindaste de torre é montado geralmente por um guindaste telescópico com menor capacidade de içamento, mas grande alcance, e no caso dos guindastes de torre que são içados para construção de arranha-céus muito altos um guindaste menor será ao termino da obra içado ao topo da torre terminada para desmontar guindaste de torre.
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DESENHO TÉCNICO
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6. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO
O processo do trabalho foi feito de acordo com as etapas abaixo:
Primeira etapa: antes do projeto e da construção do guindaste hidráulico, foi feita uma pesquisa sobre os modelos de construção, sobre os modelos de guindastes, os possíveis matérias utilizados. O grupo se reuniu e decidiu que o guindaste seria como o modelo apresentado.
Segunda etapa: após ter em mente o modelo do guindaste, foi realizado o projeto do mesmo, analisando o tamanho, a altura, largura e peso dos materiais, obedecendo aos critérios pré-estabelecidos. Nessa etapa também se decidiu a quantidade de pistões que guindaste utilizaria. 
Terceira etapa: logo após o projeto estar completo, foi escolhida uma chapa de madeira MDF, com um metro quadrado, para ser utilizada como apoio onde o guindaste seria fixado.
Quarta etapa: com a base pronta, foi feita a construção dos braços do guindaste. O material escolhido foi o compensado, cada parte cortada tinha uma copia, ficando assim 6 partes de pares. O primeiro par foi cortado com quinze centímetros de comprimento e foi denominada para ser a base, a peça foi colada em uma base de 10 cm por 5 cm, e fixada na base de um metro quadrado. O segundo par teve vinte centímetros de comprimento, foi atravessado, com o intuito de se ligar a ambos os braços (à base e a o outro braço). O terceiro e último braço teve trinta e cinco centímetros de comprimento e foi colocado um arame em uma ponta, o qual seria acoplado ao braço do meio e na outra foi fixado o eletroímã.
Quinta etapa: depois dos braços cortados foi feito a junção dos mesmos conforme o proposto no objetivo e no desenho. A junção foi feita utilizando um arame bem rígido, atravessando as duas partes e unindo os braços. Também foram utilizados pequenos pedaços de compensado para unir as duas partes do.�
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Sexta etapa: foi testada a junção e pressurização das seringas com as mangueiras, a colagem das mangueiras às pontas das seringas para evitar a perca de líquido e a entrada de ar. Depois dos testes, as seringas foram fixadas aos braços usando abraçadeira nylon; uma fixada na articulação do braço extremo com o do meio (locomoção frente e atrás); e uma na articulação do braço do meio com base. A terceira seringa seria fixada após, após o guindaste ser fixado na chapa e madeira.
Sétima etapa: Utilizou-se um parafuso para acoplar a base do guindaste á um no MDF. Após o guindaste ser fixado no plano, foi-se instalada a última seringa, a responsável pela rotação do guindaste.
Oitava etapa: foi construído o eletroímã, através de um parafuso, fios de cobre e bateria, foi feito também todo o chaveamento do circuito. Foram feitos também os acabamentos finais como: linchamento dos braços, e separação entre mangueiras e fios do circuito.
Local: o carro elétrico foi construído e projetado na casa de integrantes do grupo, sendo que se foi necessária diversas reuniões. O primeiro projeto foi o executado e apresentado, havendo registro de falhas corrigidos nos demais encontros. As ferramentas foram todas trazidas por participantes, e a construção obedeceu aos parâmetros de segurança requeridos.
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7. TABELA DE PREÇOS E MATERIAS
	Valor
	Qnt/Comprimento
	Materiais/ Utilidade
	
	
	
	R$ 7,50
	5 metros
	Fio de cobre
	
	
	
	R$ 5,00
	8 unidades
	Arame 
	
	
	
	R$ 5,00
	4 bastão 
	Cola quente 
	
	
	
	R$ 25,00
	2 unidades
	Baterias
	
	
	
	R$ 3,00
	1 unidades
	Chaves Elétricas
	
	
	
	 R$ 15
	Pacote
	Abraçadeira nylon
	
	
	
	R$ 20,00
	50 cm²
	Compensado braço 
	
	
	
	R$ 50,00
	1 m²
	MDF
	
	
	
	R$ 8,40
	6 unidades
	Seringas
	
	
	
	R$ 10,00
	4 metros
	Mangueiras
	
	
	
	R$ 14
	500 ml
	Fluido 
	
	
	
	R$ 5
	1 unidade 
	Cola super Bonder
	
	
	
	R$ 15
	1 unidade 
	Estilete
	
	
	
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8. FOTOS DO TRABALHO
Abaixo se encontram fotos de todos os integrantes do trabalho realizando a construção do carrinho.
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9. CONCLUSÃO
Era esperado que o projeto hidráulico conseguisse movimentar objetos na vertical e na horizontal, aplicando uma pequena força na seringa com diâmetro menor, assim transmitindo a pressão através do fluido (água) para a seringa de diâmetro maior no intuito de ter um aumento de força. Conforme foi verificado na discursão acima, através dos cálculos foi constatado que de fato ouvi um aumento da força nos cilindros de maior área. Assim possibilitou movimentar pequenos objetos utilizando uma força menor.
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REFERÊNCIAS
http://www.youtube.com/watch?v=Rvji_Q2YFQ4
http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/principio-de-pascal-teoria-e-aplicacoes.htm
http://www.algosobre.com.br/fisica/principio-de-pascal.html
https://pt.wikipedia.org/wiki/Guindaste
http://ubhdqt.blogspot.com.br/2011/08/guindaste-hidraulico-1846.htmlhttp://www.ebah.com.br/content/ABAAAgjW8AK/guindastes