Guindaste Hidráulico

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
EGENHARIA CIVIL – 4º período 
GUINDASTE HIDRÁULICO
Curso de Engenharia – Atividades Práticas Supervisionadas (APS)
Guindaste Hidráulico - APS Página 3
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................4
2. OBJETIVOS.....................................................................................................6
2.1 OBJETIVOS GERAL............................................................................................... 6
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICO ..................................................................................... 6
3. FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO..............................................7
3.1 TABELA DE MATERIAIS USADOS...................................................................... 7
3.2 PASSOS 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 FÓRMULAS DA ÁREA DE UM CILINDRO........................................................... 14
5.3 CÁLCULOS PRESSÃO E ÁREA DOS CILINDROS ............................................. 15
6. CONCLUSÃO ................................................................................................19
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............................................................20
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 Princípio 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.
2. OBJETIVOS
2.1OBJETIVO 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.
2.2OBJETIVO 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.
 3. FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO
3.1Tabela de Materiais Utilizados
	Nº
	 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 
	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) 
	2 unidades
	17
	Pitão 17x40
	1 unidades
	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
3.2 Passo a passo da construção
O primeiro passo foi procurar entender o 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 trás. Após saber então qual seria o nosso projeto, procuramos pesquisar a melhor 
maneira de produzi-lo visando um custo benefício e uma boa estética, então fomos 
atrás dos materiais.
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.
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
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.
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 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.
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). 
Agora basta fixar as seringas “controladoras” com as abraçadeiras plásticas 
na madeira Base. E esta finalizado o guindaste hidráulico. 
4. CUSTO DE FABRICAÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO
Por meio dos números de constados na tabela anterior 3.1
Serão utilizados em medida para a fabricação do guindaste hidráulico 
150 reais .
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)
5.2Fórmula da área de um cilindro
A= 
A= Área
d= Diâmetro
5.3Cálculos 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)
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
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
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 casos a força transmitida entre as seringas foram iguais, pois 
elas estavam ligadas entre si com seringas de diâmetros iguais.
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.