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trabalho APS Braço Hidráulico

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DIEGO CORRÊA PEREZ - RA. B85FGD9 
FERNANDO HENRIQUE M DE ALMEIDA - RA. C05FAC0 
GUILHERME RIBEIRO COSTA – RA. C03HH5 
ITALO DE SOUZA CÂNDIDO – RA. B99GDE8 
LEONARDO TAVARES RODRIGUES – RA. B50ECI3 
RAFAEL FERNANDES CASSIOLATO – RA. B99GDD0 
RUBENS FRANCISCO MADEIRA – RA. C02ADE0 
 
 
 
 
 
 
 
AAPPSS:: 
GGUUIINNDDAASSTTEE HHIIDDRRÁÁUULLIICCOO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ASSIS - SP 
 2014 
1 
 
 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
 
 
 
GGUUIINNDDAASSTTEE HHIIDDRRÁÁUULLIICCOO 
 
 
 
 
Atividades Práticas Supervisionadas – 
trabalho apresentado como exigência para a 
aprovação na disciplina de Atividades 
Práticas Supervisionadas (APS), do primeiro 
semestre letivo de 2014, do curso de 
Engenharia – Ciclo Básico, da Universidade 
Paulista, sob orientação dos professores do 
semestre 
 
 
 
ASSIS - SP 
2014 
 
 
2 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................. 4 
1.1 OBJETIVOS .............................................................................................................................................. 4 
2. REVISÃO HISTÓRICA ................................................................................................................................... 5 
2.1 EVOLUÇÃO DAS MAQUINAS .................................................................................................................... 5 
2.2 DIVISÕES DA HIDRÁULICA ...................................................................................................................... 7 
3. CONCEITOS IMPORTANTES ...................................................................................................................... 9 
3.1 FLUIDOS E SUAS PROPRIEDADES ............................................................................................................. 9 
3.1.1 Definição de Fluidos ................................................................................................................ 10 
3.1.2 Tipos de Fluidos ....................................................................................................................... 10 
3.1.2.1 Fluido ................................................................................................................................................ 10 
3.1.2.1.1 Fluido à Base de Petróleo ........................................................................................................... 11 
3.1.2.1.1.1 Inibidores de Oxidação ....................................................................................................... 11 
3.1.2.1.1.2 Inibidores de Corrosão ........................................................................................................ 11 
3.1.2.1.1.3 Aditivos de Extrema Pressão ou Antidesgaste .................................................................... 11 
3.1.2.1.1.4 Aditivos Anti espumantes ................................................................................................... 11 
3.1.2.1.2 Fluidos Resistentes ao Fogo ....................................................................................................... 12 
3.1.2.1.2.1 Emulsão de Óleo em Água ................................................................................................. 12 
3.1.2.1.2.2 Emulsão de Água em Óleo ................................................................................................. 12 
3.1.2.1.3 Fluido de Água-Glicol ................................................................................................................ 12 
3.1.2.1.4 Fluidos Sintéticos ....................................................................................................................... 12 
3.1.3 Propriedades dos Fluidos ......................................................................................................... 12 
3.1.3.1 Massa Específica ............................................................................................................................... 13 
3.1.3.2 Peso Específico ................................................................................................................................. 13 
3.1.3.3 Peso Específico Relativo ................................................................................................................... 14 
3.2 FORÇA E PRESSÃO ................................................................................................................................. 15 
4. TIPOS DE GUINDASTES .............................................................................................................................. 17 
4.1 GRUA .................................................................................................................................................... 17 
4.2 PINÇA OU MULTIANGULAR ................................................................................................................... 18 
4. 3 GRUA FLORESTAL ................................................................................................................................. 18 
4.4 MUNCK ................................................................................................................................................. 19 
4.5 GUINDASTE RODOVIÁRIO ...................................................................................................................... 19 
4.6 TRUCK CRANE ...................................................................................................................................... 20 
5. PROJETO DE UM BRAÇO HIDRÁULICO ARTICULADO ................................................................... 21 
5.1 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................................................ 21 
5.1.1Materiais ................................................................................................................................... 21 
6.1.2 Métodos .................................................................................................................................... 21 
 
3 
 
5.2 MONTAGEM DO PROJETO ...................................................................................................................... 23 
7. CONCLUSÃO ................................................................................................................................................. 26 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................................... 27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Ao longo da história, o homem sempre preocupou em soluções para os problemas 
que foram surgindo. Em uma das muitas soluções é a escavação. O trabalho braçal tinha 
inúmeras desvantagens como tempo, volume, precisão, conflitos, cansaço, ergonomia. Em 
1835, foi construído uma escavadeira movida à vapor, montada sobre os trilhos de um trem. 
Tinha uma concha para coletar terras, pedras, e outros materiais, que era acoplada com um 
braço de elevação feito de madeira para girar a concha. Esse trabalho começou nas minas, 
devido à grande dureza que o solo proporcionava. 
Uma das máquinas de escavações mais versáteis do mundo, inventada em 1953 pelo 
inglês Joseph Cyril Bamford, fundador da empresa JCB,a Retroescavadeira tornou-se grande 
vitrine no mercado nacional, devido à ascensão do mercado de construções civis e também 
pela sua alta flexibilidade de trabalho. As retroescavadeiras são máquinas de média potência, 
equipadas com conchas dianteira e traseira, utilizadas para operações de abertura de bueiros, 
redes de drenagem, infra-estruturas, carregamento de materiais nos caminhões, tendo uma 
capacidade aproximada de 700 litros a para carregadeira dianteira e 300 litros para a concha 
traseira. 
 
1.1 Objetivos 
 
Os objetivos do presente trabalho foram: 
 
 Realização de uma pesquisa bibliográfica sobre o tema com ênfase em máquinas 
que utilizam seus princípios e possuem braços hidráulicos articulados: 
retroescavadeiras, guindastes; 
 Realização de um projeto de um braço hidráulico articulado didático; 
 Execução de um braço hidráulico articulado didático conforme projeto 
idealizado. 
 
 
 
 
 
5 
 
2. REVISÃO HISTÓRICA 
 
As máquinas hidráulicas foram desenvolvidas de forma empírica a partir da 
necessidade de transportar água com eficiência e de produzir energia para realizar tarefas. 
Primeiras máquinas hidráulicas: 
 
 1000 A. C.: chineses utilizavam na irrigação; 
 Início da era cristã: romanos utilizaram um sistema de elevação e transporte de 
água com canais e tubos; 
 Idade média: aparecimento das máquinas motrizes: evolução da antiga roda 
d’água; 
 Século XX: aparecimento das primeiras turbinas hidráulicas e a forma de 
descrevê-las matematicamente. 
 
Esses primeiros modelos matemáticos eram produzidos de forma totalmente empírica 
e apresentados graficamente na forma de curvas de desempenho e de equações envolvendo as 
diversas grandezas pertinentes ao fenômeno. 
 
2.1 Evolução das Maquinas 
 
Experiências têm mostrado que a hidráulica vem se destacando e ganhando espaço 
como um meio de transmissão de energia nos mais variados segmentos do mercado, sendo a 
Hidráulica Industrial e Móbil as que apresentam um maior crescimento. 
Porém, pode-se notar que a hidráulica está presente em todos os setores industriais. 
Amplas áreas de automatização foram possíveis com a introdução de sistemas 
hidráulicos para controle de movimentos. 
Para um conhecimento detalhado e estudo da energia hidráulica vamos inicialmente 
entender o termo Hidráulica. 
O termo “Hidráulico” derivou-se da raiz grega Hidro, que tem o significado de água, 
por essa razão entendem-se por Hidráulica todas as leis e comportamentos relativos à água ou 
outro fluido, ou seja, Hidráulico é o estudo das características e uso dos fluidos sob pressão. 
A automação surgiu como o caminho para a redução da participação da “mão 
humana” sobre os processos industriais. Partindo desse conceito, podemos dizer que a 
6 
 
utilização em larga escala do moinho hidráulico para fornecimento de farinha, no século X, 
foi uma das primeiras criações humanas com o objetivo de automatizar o trabalho, ainda que 
de forma arcaica. Esse desenvolvimento da mecanização teria impulsionado mais tarde o 
surgimento da automação. 
 
 
Figura 01 - Moinho hidráulico para fornecimento de farinha, no século X. 
Fonte: www.osetoreletrico.com.br 
 
A disseminação do moinho hidráulico pela Europa Ocidental levou a um crescimento 
da produção de alimentos nunca antes observado. Na época, um moinho era capaz de 
substituir o trabalho de dez a vinte homens. Desde então o homem tem direcionado seu 
conhecimento para o desenvolvimento de tecnologias que desonerem suas atividades braçais. 
Um exemplo é a máquina a vapor, que começou a ser utilizada para movimentar 
equipamentos industriais em 1775 e fez um martelo de 60 quilos aplicar 150 golpes por 
minuto. 
A necessidade cada vez maior de produzir mais e melhor culminou na Revolução 
Industrial, ocorrida a partir da segunda metade do século XVIII. Grande marco da substituição 
do trabalho braçal por máquinas que executavam a mesma tarefa com maior eficiência e 
qualidade, a Revolução acelerou o processo de transformação e desenvolvimento de 
tecnologias. 
Mas foi com a ajuda do inventor James Watt que a máquina a vapor se tornou mais 
eficiente, com a implantação do regulador de velocidade. Assim, estava criado o sistema que 
unia as tecnologias pneumáticas e hidráulicas. 
As modificações feitas por Watt tiveram tanta importância para o parque fabril da 
época que levaram o filósofo alemão Karl Marx a considerar a máquina a vapor como o item 
mais importante da grande indústria. As companhias de fabricação têxtil foram as mais 
7 
 
beneficiadas, mas apenas Alemanha, Estados Unidos e Inglaterra se equiparavam em 
capacidade de produção nesse primeiro período da revolução industrial. 
 As primeiras máquinas movidas a eletricidade surgiram em meados do século XIX, 
graças a esforços de diversos pesquisadores – entre eles Michael Faraday e André-Marie 
Ampère – que estudaram a utilização da eletricidade e do magnetismo em conjunto, levando 
ao desenvolvimento de motores que, conectados a sistemas elétricos, acionavam alavancas. 
No final do século XIX, esse tipo de motor começou a ficar obsoleto e deu lugar às máquinas 
que usavam a corrente elétrica em circulação em condutores para interagir com o campo 
magnético produzido por imãs ou eletroímãs. 
A Segunda Guerra Mundial (1939-1945) também contribuiu para a história do 
controle automático – ainda que com objetivos menos nobres – com o desenvolvimento de 
sistemas para aplicação no lançamento de mísseis. 
De acordo com o professor de automação industrial e gestão de projetos da Fundação 
Municipal de Ensino de Piracicaba (FUMEP), Marcelo Eurípedes da Silva, a desvantagem do 
relé na época era a necessidade de fixá-los em algum ponto e sua transição para outros locais 
demandava muito trabalho, além da manutenção constante dos equipamentos. 
2.2 Divisões da Hidráulica 
 
Por conveniência normativa a hidráulica divide-se em dois ramos: a hidráulica 
industrial e a hidráulica móbil. 
 
 
Figura 02: Esmerilhadeira Cilíndrica Hidráulica Figura 03 : Prensa Hidráulica 
 Fonte : Apostila Hidráulica CEFET-BA Fonte : Apostila Hidráulica CEFET-BA 
 
 
8 
 
 
Figura 04: Exemplos de maquinas Mobil 
Fonte: Apostila Hidráulica CEFET-BA 
 
A hidráulica industrial cuida de máquinas e sistemas hidráulicos utilizados nas 
indústrias, tais como máquinas injetoras, prensas, retificadoras, fresadoras, tornos e outros. 
A hidráulica móbil cuida de mecanismos hidráulicos existentes nos sistemas de 
transportes e cargas como caminhões, automóveis, locomotivas, navios, aviões, moto 
niveladoras, basculantes e muitos outros equipamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
3. CONCEITOS IMPORTANTES 
 
Para o entendimento dos princípios mecânicos envolvidos na hidráulica é necessário 
abordar alguns conceitos importantes presentes em qualquer sistema hidráulico (industrial ou 
automotivo), tais como: 
 
 Fluidos e suas propriedades; 
 Força e Pressão; 
 
3.1 Fluidos e suas Propriedades 
 
Existem apenas três métodos conhecidos de transmissão de potência na esfera 
comercial: a mecânica, a elétrica e a fluídica. 
Naturalmente, a transmissão mecânica é a mais velha delas, por conseguinte, a mais 
conhecida. 
Começou com o “ilustre desconhecido” inventor da roda e utiliza hoje de muitos 
outros artifícios mais apurados como engrenagens, cames, correias, molas, polias e outros. 
A elétrica, que usa geradores, motores elétricos, condutores e uma gama muito 
grande de outros componentes, é umdesenvolvimento dos tempos modernos. É o melhor 
meio de se transmitir energia a grandes distâncias. 
A força fluídica tem sua origem, por incrível que pareça a milhares de anos antes de 
Cristo. O marco inicial, de que se tem conhecimento, foi o uso da potência fluida em uma 
roda d’água, que emprega a energia potencial da água armazenada a uma certa altura, para a 
geração de energia. Os romanos por sua vez, tinham um sistema de armazenamento de água e 
transmissão, através de canais ou dutos para as casas de banho ou fontes ornamentais. 
O uso do fluido sob pressão, como meio de transmissão de potência, já é mais 
recente, sendo que o seu desenvolvimento ocorreu, mais precisamente, após a primeira grande 
guerra. 
A grande vantagem da utilização da energia hidráulica consiste na facilidade de 
controle da velocidade e inversão, praticamente instantânea, do movimento. Além disso, os 
sistemas são auto lubrificados e compactos se comparados com as demais formas de 
transmissão de energia. 
As desvantagens dos sistemas é que se comparados com a eletricidade, por exemplo, 
os sistemas têm um rendimento baixo, de modo geral em torno de 65%, principalmente 
10 
 
devido a perdas de cargas e vazamentos internos nos componentes. A construção dos 
elementos necessita de tecnologia de precisão encarecendo os custos de produção. 
 
3.1.1 Definição de Fluidos 
 
Fluido é uma substância que tem a capacidade de escoar. Quando um fluido é 
submetido a uma força tangencial, deforma-se de modo contínuo, ou seja, quando colocado 
em um recipiente qualquer, o fluido adquire o seu formato. 
Pode-se considerar como fluidos os líquidos e os gases. 
Particularmente, ao se falar em fluidos líquidos, deve-se falar em sua viscosidade, 
que é o atrito existente entre suas moléculas durante um movimento. Quanto menor a 
viscosidade, mais fácil o escoamento do fluido. 
 
3.1.2 Tipos de Fluidos 
 
Existe uma alta variedade de tipos de fluidos existentes e com diversas aplicações 
para cada tipo de trabalho. 
Entre essa grande variedade de fluido se destacam: 
 
 Fluido à Base de Petróleo; 
 Fluidos Resistentes ao Fogo; 
 Fluido de Água-Glicol; 
 Fluidos Sintéticos. 
 
3.1.2.1 Fluido 
 
O fluido hidráulico é o elemento essencial de um sistema hidráulico industrial. Ele 
contem varias características como: meio de transmissão de energia, um lubrificante, um 
vedador e um veículo de transferência de calor. O fluido hidráulico à base de petróleo é o 
mais comum. 
 
Figura 05: Moléculas de fluido hidráulico 
Fonte : Apostila de Tecnologia Hidráulica Industrial, PARKER TRAINING 
11 
 
 
3.1.2.1.1 Fluido à Base de Petróleo 
 
O fluido à base de petróleo é o mais utilizado dentre os outros óleos. Os aditivos são 
ingredientes importantes na sua composição. Os aditivos dão ao óleo características que o 
tornam apropriado para uso em sistemas hidráulicos. 
 
3.1.2.1.1.1 Inibidores de Oxidação 
 
A oxidação do óleo ocorre por causa de uma reação entre o óleo e o oxigênio do ar. 
A oxidação resulta em baixa capacidade de lubrificação na formação de ácido e na geração de 
partículas de carbono e aumento da viscosidade do fluido. 
A oxidação do óleo é aumentada por três fatores: 
 
 Alta temperatura do óleo; 
 Catalisadores metálicos, tais como cobre, ferro ou chumbo; 
 O aumento no fornecimento de oxigênio. 
 
3.1.2.1.1.2 Inibidores de Corrosão 
 
Os inibidores de corrosão protegem as superfícies de metal contra o ataque por 
acidose do material oxidante. Este inibidor forma uma camada protetora sobre as superfícies 
do metal e neutraliza o material corrosivo ácido à medida que ele se forma. 
 
3.1.2.1.1.3 Aditivos de Extrema Pressão ou Antidesgaste 
 
Estes aditivos são usados em aplicações de alta temperatura e alta pressão. Em 
pontos localizados onde ocorrem temperaturas ou pressões altas (por exemplo, as 
extremidades das palhetas numa bomba ou motor de palheta). 
3.1.2.1.1.4 Aditivos Anti espumantes 
 
Os aditivos anti espumantes não permitem que bolhas de ar sejam recolhidas pelo 
óleo, o que resulta numa falha do sistema de lubrificação. Estes inibidores operam 
combinando as pequenas bolhas de ar em bolhas grandes que se desprendem da superfície do 
fluido e estouram. 
 
12 
 
3.1.2.1.2 Fluidos Resistentes ao Fogo 
 
Uma desvantagem do fluido proveniente do petróleo é que ele é inflamável. Não é 
seguro usá-lo perto de superfícies quentes ou de chama. Por esta razão, foram desenvolvidos 
vários tipos de fluidos resistentes ao fogo. 
 
3.1.2.1.2.1 Emulsão de Óleo em Água 
 
A emulsão de óleo em água resulta em um fluido resistente ao fogo que consiste de 
uma mistura de óleo numa quantidade de água. A mistura pode variar em torno de 1% de óleo 
e 99% de água a 40% de óleo e 60% de água. A água é sempre o elemento dominante. 
 
3.1.2.1.2.2 Emulsão de Água em Óleo 
 
A emulsão de água em óleo é um fluido resistente ao fogo, que é também conhecido 
como emulsão invertida. A mistura é geralmente de 40% de água e 60% de óleo. O óleo é 
dominante. Este tipo de fluido tem características de lubrificação melhores do que as 
emulsões de óleo em água. 
 
3.1.2.1.3 Fluido de Água-Glicol 
 
O fluido de água-glicol é uma substância resistente ao fogo com uma solução de 
glicol (anti congelante) e água. A mistura é geralmente de 60% de glicol e 40% de água. 
 
3.1.2.1.4 Fluidos Sintéticos 
 
Os fluidos sintéticos, resistentes ao fogo, consistem geralmente de ésteres de fosfato, 
hidrocarbonos clorados, ou uma mistura dos dois com frações de petróleo. Este é o tipo mais 
caro de fluido resistente ao fogo. 
Os componentes que operam com fluidos sintéticos resistentes ao fogo necessitam de 
um acompanhamento (guarnições) de material especial. 
 
3.1.3 Propriedades dos Fluidos 
 
13 
 
Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e representam a 
base para o estudo da mecânica dos fluidos. Essas propriedades são específicas para cada tipo 
de substância avaliada e são muito importantes para uma correta avaliação dos frequentes 
problemas encontrados na indústria. Dentre essas propriedades podem-se citar: a massa 
específica, o peso específico e o peso específico relativo. 
 
3.1.3.1 Massa Específica 
 
Representa a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume 
ocupado por ela. A massa específica pode ser quantificada através da aplicação da equação a 
seguir. 
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a massa é quantificada em kg e o volume 
em m³, assim, a unidade de massa específica é kg/m³. 
 
   = m / V (01) 
 
onde,  é a massa específica da substância, em [kg/m3], 
 m é a massa da substância, em [kg] e 
 V é o volume da substância, em [m3]. 
 
3.1.3.2 Peso Específico 
 
É a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado, seu valor pode ser obtido 
pela aplicação da equação a seguir. 
w / V (02) 
 
onde, é o peso específico da substância, em [n/m3], 
w é o peso do fluido, em [N] e 
V é o volume da substância, em [m3]. 
Como o peso é definido pelo princípio fundamental da dinâmica (2ª Lei de Newton) 
por, a equação pode ser reescrita do seguinte modo: 
 
m . g / V (03) 
14 
 
 
onde, é o peso específico do fluido, em [N/m3], 
m é a massa da substância, em [kg], 
g é a aceleração da gravidade, em [m/s2] e 
V o volume da substância, em [m3] 
 
A partirda análise das equações é possível verificar que existe uma relação entre a 
massa específica de um fluido e o seu peso específico, e assim, pode-se escrever que: 
 
g (04) 
 
onde, é o peso específico do fluido, em [N/m3] , 
 é a massa específica da substância, em [kg/m3] e 
g é a gravidade, em [m/s2]. 
 
3.1.3.3 Peso Específico Relativo 
 
Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico 
da água. 
Em condições de atmosfera padrão o peso específico da água é 10000N/m³, e como o 
peso específico relativo é a relação entre dois pesos específicos, o mesmo é um número 
adimensional, ou seja, não contempla unidades. 
 
r = H2O (05) 
 
onde , r é o peso especifico relativos, 
é o peso específico do fluido, em [N/m3] e 
H2O é o peso específico da agua, em [N/m3] 
 
 
 
 
 
15 
 
A Tab. 01 apresenta alguns tipos de líquidos e suas propriedades: 
 
 
Tabela 01 - Propriedades dos Fluidos. 
Líquido 
Massa Específica 
-  (kg/m³) 
Peso Específico - 
(N/m³) 
Peso específico 
Relativo r 
Água 1000 10000 1 
Água do mar 1025 10250 1,025 
Benzeno 879 8790 0,879 
Gasolina 720 7200 0,720 
Mercúrio 13600 136000 13,6 
Óleo lubrificante 880 8800 0,880 
Petróleo bruto 850 8500 0,850 
Querosene 820 8200 0,820 
Etanol 789 7890 0,789 
Acetona 791 7910 0,791 
Fonte: www.sandretto.com.br 
 
3.2 Força e Pressão 
 
Pode-se definir força, como qualquer causa capaz de realizar trabalho. Por exemplo, 
se quer movimentar um corpo qualquer, deve-se aplicar uma força sobre ele. O mesmo ocorre 
quando se quer pará-lo. 
Por outro lado, o conceito mais amplo de pressão pode ser entendido como a 
resistência oferecida pelo recipiente ao escoamento de um fluido. Disso decorre duas 
situações, as observações estática e dinâmica. Nas observações estáticas diz-se que “em um 
fluido confinado sobre áreas iguais atuam forças iguais” (princípio de Pascal), na observações 
dinâmicas a pressão corresponde à energia necessária para vencer as resistência de 
escoamento decorrentes do atrito e choque dentro das tubulações. 
A aplicação mais simples do princípio de Pascal consiste em ao aplicar uma força 
“F” sobre uma superfície “A”, defini-se como pressão “P”, a razão entre a força “F” e a 
superfície “A”. Por exemplo, se tem uma pressão for igual a 300000N/m2 (300kPa) 
distribuída em uma superfície de 1m2, diz-se que em cada quadrado de lado igual a 1m da 
superfície considerada, está atuando uma força de 300000N (300kN) e pode-se dizer, ainda, 
que se tem 300kN de força atuando sobre o corpo. 
16 
 
No caso da Fig. 06, sobre o êmbolo de 1m2 de área atua a força de 300kN, resultando 
numa força de 900kN sobre o êmbolo de área de 3m2. Portanto, com o aumento da área nota-
se a multiplicação da força aplicada pela razão de acréscimo da área, considerando o 
equilíbrio, ou seja, sistema ideal. 
 
Figura 06: Exemplo da atuação de um embola sofrendo pressão. 
Fonte: www.sandretto.com.br 
 
O princípio matemático de Pascal é: 
 
 p = F/A (06) 
 
onde, p é a pressão, em [N/m2], 
 F é a força, em [N] e 
 A é a área, em [m2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
4. Tipos de Guindastes 
 
Entre os mais variados tipos de guindastes podemos citar: 
 
 Grua; 
 Pinça ou multiangular; 
 Grua Florestal; 
 Munck; 
 Guindaste Rodoviário; 
 Truck Crane. 
 
4.1 Grua 
 
Também chamada de guindaste universal de torre, é um equipamento desenvolvido 
para auxiliar no transporte de cargas, tanto na horizontal como na vertical, tendo sido criada 
bem antes da 2ª Guerra Mundial na Europa foi mantida a sua concepção inicial sem grandes 
alterações até os dias de hoje. Desta forma podemos dizer que é um equipamento de grande 
durabilidade e versatilidade, tendo manutenção adequada, poderá ser utilizado por várias 
décadas. Ela é uma estrutura metálica de grande porte, pode ter altura de trabalho de 10 
metros até 150 metros ou mais. A grande evolução ocorrida com as Gruas atualmente ocorreu 
a partir de 1997, quando houve a inserção junto ao sistema de comando dos motores elétricos 
convencionais existentes, o sistema eletrônico de variador de freqüência ou conversor 
de torque, fazendo com que a Grua trabalhe mais suavemente, com arranque menos brusco 
acarretando menores manutenções e menor desgaste, inclusive com maior economia no 
consumo de energia elétrica. 
 
Figura 07: Exemplo de uma Grua 
Fonte: www.soltecbr.com.br 
18 
 
4.2 Pinça ou Multiangular 
 
Usado na Construção Civil, é desmontável devido a ser pesado e grande, geralmente 
treliçado. É composto de duas extremidades numa delas fica a pinça elevatória descendente 
e/ou ascendente, na outra fica um imenso contra peso, que estabiliza o conjunto evitando a sua 
queda. Normalmente fixada em pesada base sustentado por uma torre modular. E um conjunto 
de possante motor com roldanas, acopladas nelas um ou mais cabos de alta resistência. 
Utiliza a teoria das roldanas para "dividir" o peso nos cabos de elevação. 
 
 
Figura 08: Guindaste Multiangular 
Fonte: www.feitoagora.com 
 
4. 3 Grua florestal 
 
Equipamento utilizado para transportar toras de madeira, carregadas em caminhões 
ou carretas, levadas para processamento em indústrias de carvão vegetal, papel e celulose e 
para alimentação de caldeiras. 
 
 
Figura 09: Grua Florestal 
Fonte: www.penzsaur.com.br 
 
19 
 
4.4 Munck 
 
Munck era uma marca de um fabricante antigo que não atua mais no mercado 
brasileiro mas, apesar disso, o nome munck ficou como sinônimo do tipo de equipamento. 
Esses guindastes articulados são caminhões versáteis que transportam e movimentam cargas. 
A maioria dos “muncks” possui carroceria, o que permite ser utilizado para carregamento, 
descarregamento, transporte, além de movimentação de máquinas e peças pesadas. Pode 
trabalhar com limitação de altura, a 0 grau e a grau negativo, e faz telescopagem de carga. 
 
Figura 10: Munck 
Fonte: www.vedomaq.com.br 
 
4.5 Guindaste Rodoviário 
 
O guindaste rodoviário é um equipamento utilizado para a elevação e movimentação 
de peças e materiais pesados e serviços que envolvam peso, distância e altura. O guindaste é 
freqüentemente utilizado em construções civis, indústrias, usinas ou qualquer local onde são 
exigidos mobilidade e manuseio de grandes cargas. 
 
Figura 11: Guindaste Rodoviário 
Fonte: www.cunzolo.com.br 
 
20 
 
4.6 Truck Crane 
 
Usados para a movimentação de cargas na Construção Civil, descarga de maquinário, 
montagem de estruturas e movimentação de tanques e silos. São equipamentos montados 
sobre caminhão convencional (com chassis alongado) ou concebidos num conjunto que já 
compreende caminhão e equipamento num só, tem lança telescópica com a opção de 
colocação de Jib. 
 
Figura 12: Truck Crane 
Fonte: www.wme.cn 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
5. PROJETO DE UM BRAÇO HIDRÁULICO ARTICULADO 
 
O projeto didático de um braço hidráulico proposto neste trabalho envolveu a 
utilização de alguns matérias físicos, métodos de trabalho. 
 
5.1 Materiais e Métodos 
 
Todos os materiais e métodos de montagem deste protótipo serão explicados para 
melhor entendimento nositens 5.1.1 e 5.1.2. 
 
5.1.1Materiais 
Os seguintes materiais foram necessários: 
 
Tab.02: Materiais usados na construção do protótipo 
 Quantidade Preço 
Seringa 20 ml 6 X 
Seringa 60 ml 2 X 
Cola quente 6 varetas X 
Mangueira 5 X 
Concha de Brinquedo 1 X 
Acrílico 1 X 
ACM 1 X 
 
 
6.1.2 Métodos 
Para representar os movimentos do nosso protótipo, foram utilizadas seis seringas de 
20 ml, sendo que três foram usados como acionamento dos braços (Fig. 12), uma que faz o 
movimento de giro da base (Fig. 13), uma que movi o primeiro braço (Fig. 14), e mais um que 
mexe a concha (Fig.15). E também foram usadas mais duas seringas de 60 ml, sendo uma que 
faz parte do acionamento dos braços (Fig. 12), uma que auxilia o levantamento dos braços, 
(Fig. 16). 
22 
 
 
Figura 12: Acionamento 
 
 
Figura 13: Rotação da Base 
 
 
Figura 14: Movimento do Primeiro Braço 
 
 
Figura 15: Movimento do Segundo Braço 
 
 
 
23 
 
 
Figura 16: Levantamento dos Braços 
 
5.2 Montagem do Projeto 
Após dias de pesquisas para escolher o melhor jeito para fazer a montagem e 
preparação do projeto, finalizamos ele e abaixo as imagens mostraram como tudo foi 
realizado. 
 
Figura 17: Projeto e Cálculo em 2D e 3D 
 
Figura 18: Montagem dos braços 
24 
 
 
Figura 19: Montagem da Base 
 
Figura 20: Escolha das Seringas 
 
Figura 21: Montagem da Estrutura 
 
Figura 22: Fixação da Concha 
25 
 
 
Figura 23: Projeto Concluído 
 
Figura 24: Apresentação do Trabalho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
7. CONCLUSÃO 
 
O presente trabalho que foi realizado para demonstrar o funcionamento de um braço 
articulado hidráulico, usando seringas de 20 ml e de 60 ml para simular os movimentos de um 
braço hidráulico de tamanho real. Alguns problemas que a retroescavadeira possui, foram 
detectados, como por exemplo, a entrada de ar nos seus circuitos hidráulicos. Pois quando o ar 
entra nos circuitos, há uma grande perda de carga, fazendo com que os pistões não consigam 
realizar seu trabalho perfeitamente, podendo perder seu equipamento ou até ocorrer um grave 
acidente. Outro grande problema é na geração de movimentos, é que quando os movimentos 
forem axiais, eles serão mais fáceis de serem feitos, pois seus movimentos serão apenas para 
frente e para trás. Já quando tenta-se colocar algum sentido de rotação em seu equipamento, 
ele terá dificuldade em ser montado, pois não são todos os equipamentos que conseguiram ter 
esse desempenho. 
Para que tudo acontecesse perfeitamente foi projetado um braço hidráulico de 
tamanho reduzido. Todas as seringas foram colocadas de maneira estratégica, para representar 
os movimentos com êxito. 
Desde sua criação, o braço hidráulico vem ajudando a todos com a sua praticidade, 
agilizando os trabalhos praticados por diversas áreas, desde a engenharia mecânica até a civil, 
entre outras áreas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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APÊNDICE DA FICHA DE ATIVIDADES PRATICAS SUPERVIOSANAS 
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