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Adriano Pereira Carlos Felipe Oliveira Nunes Juliano Dos Santos Roberto Paulo Henrique Telex Nogueira Projeto Unificado IV - “Garçom mecânico” Trabalho apresentado como instrumento avaliativo para composição da nota parcial do curso de Engenharia(s) do Centro Universitário de Várzea Grande (UNIVAG) sob a orientação do Professor Denes Martins de Morais. Várzea Grande/2019 2 Resumo O Projeto Integrador aqui proposto baseia–se no uso de um braço mecânico hidráulico como forma de aplicar aprendizado na área da mecânica e é um equipamento cuja finalidade é içar e transportar cargas, possuindo cada braço um limite de peso especificado para transporte. Seu acionamento é feito eletricamente, porém seu princípio de funcionamento é hidráulico, possui como características movimentos determinados e um giro de 180º. Após revisão bibliográfica, decidiu–se utilizar para controle do braço seringas como base no Princípio de Pascal: “O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido” (PUCCI, 2009). Ou seja, com esse princípio é possível desenvolver mecanismos capazes de levantar muito peso sem exercer muita força; E tem como objetivo, demonstrar o funcionamento de um braço hidráulico, detalhamento dos matérias utilizados na construção, e o dimensionamento das peças e dos cálculos necessários para a geração dos movimentos. 1 Introdução Para o entendimento deste relatório são necessários conhecimentos de alguns conceitos da Física relacionados ao estudo dos fluidos em equilíbrio estático: Conceitos Fundamentais: Fluido - Corresponde a qualquer substância que possui a capacidade de escoar quando submetido à uma força tangencial aplicada à sua superfície, sendo esta denominada força de cisalhamento. Os fluidos podem ser classificados de acordo com alguns parâmetros de escoamento, dentre as quais: Compressíveis ou Incompressíveis: Os fluidos compressíveis são aqueles que possuem a capacidade de serem comprimidos em um recipiente quando o volume do mesmo diminui em função da aplicação de uma força, sendo sua densidade variável de acordo com o grau de compressão sofrido. Já os fluidos incompressíveis, são aqueles cuja densidade permanece constante, independente de sofrerem força de compressão ou não. 2. Estacionário ou Não Estacionário: No escoamento estacionário, a pressão, a densidade e a velocidade do fluido não variam em um mesmo ponto imóvel no espaço. Quando esse tipo de escoamento ocorre, a corrente é dita permanente ou estável, sendo 3 este conceito muito utilizado para o estudo dos fluidos. Já no escoamento não estacionário, a pressão, densidade e a velocidade do fluido é variável com tempo em relação à um ponto fixo no espaço e também em relação à dois pontos distintos. 3. Rotacional ou Irrotacional - Em um fluido rotacional, durante o escoamento, suas partículas ficam sujeitas à uma velocidade angular em relação ao seu centro de massa. O escoamento de fluidos reais sempre se comporta de forma rotacional. Já o escoamento irracional corresponde à uma aproximação na prática para que se possa estudar os fluidos de maneira mais “fácil”, desconsiderando-se o comportamento rotacional do escoamento e tratando as partículas como indeformáveis. 4. Viscoso e Não Viscoso - A viscosidade é uma propriedade bastante importante no estudo dos fluidos e corresponde ao atrito existente entre as moléculas do líquido, provocando um grau de resistência do fluido ao escoamento. Assim, como a viscosidade se coloca contra o movimento, quanto maior for seu valor, maior será a dificuldade do fluido em escoar. Um bom exemplo desta propriedade pode ser expresso através da comparação do mel, que possui alta viscosidade, escoando de forma mais lenta, e da água, que possui menor viscosidade, escoando com maior facilidade. No escoamento viscoso, a resistência do fluido é levada em consideração durante seu estudo, ocorrendo o contrário para o escoamento não viscoso, ou seja, despreza-se o atrito (resistência) intermolecular ao longo do escoamento do fluido de modo a tornar seu estudo mais simplificado na prática. A densidade pode ser definida como a razão entre a massa ( m) de um material e o volume ( V) por ele ocupado, e é representada pela letra grega ρ (rô).É uma grandeza que depende diretamente da substância formadora do material, bem como a temperatura no qual se encontra. Fórmula 1 – Determinação da Densidade ou Massa Específica: p=m/V . A unidade de densidade, no S.I. é dada em kg/m3, embora outras unidades também sejam utilizadas, como o g/cm3 (CGS). Pela Fórmula 1, pode-se observar que a densidade é inversamente proporcional ao volume, ou seja, quanto menor o volume ocupado pela massa de um corpo, maior será sua densidade. A densidade não é um valor constante, variando em função da temperatura. 2. Princípio de Pascal. Blaise Pascal (1623-1662) foi um físico Frances que, em um de seus estudos desenvolveu um dos mais importantes princípios físicos sobre a hidráulica. O princípio de Pascal diz que: O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido (PUCCI, 2009). A prensa 4 hidráulica é um exemplo de aplicação desse princípio, com uma força Newton (F1) maior exercida sobre o cilindro (A1) a força (F2) fica proporcional a área e assim o líquido é pressionado para outro êmbolo (A2). 3. Pesquisa de material MDF (pedaços); Seringas; Dobradiças; Cano PVC; Parafusos Cabeça Chata; Água; Mangueira de soro de hospital 1 m; Eixo de Parafuso; Rolamento; Corrente de Bicicleta e Porca Travanti. 4. CROQUI Imagem I – Croqui do Garçom Mecânico Fonte: Braço Mecânico - UFMG 5. Cronograma Geral MÊS FUNÇÃO EXERCIDA RESPONSÁVEL Setembro Definições integrantes do grupo Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Setembro Pesquisa sobre tema do projeto. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Setembro Reuniões para mostrar o resultado da pesquisa Adriano; Felipe; Juliano e Paulo 5 Setembro Escolha dos materiais do protótipo original. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Setembro Reuniões para definir a distribuição de matéria por pessoa. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Outubro Elaboração do relatório. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Novembro Confecção do protótipo teste. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Novembro Montagem teste. Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Novembro Montagem projeto final Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Novembro Finalizar todas as aplicações das matérias no projeto Adriano; Felipe; Juliano e Paulo Dezembro Apresentação do Projeto Adriano; Felipe; Juliano e Paulo 6. Considerações Parciais O Projeto Interdisciplinar “Braço Mecânico Hidráulico” está proporcionando uma aprendizagem prática e integrada das disciplinas estudadas até o momento. Explorando a criatividade, o desenvolvimento da capacidade de relacionamento interpessoal, interação para realizar um excelente trabalho em equipe. 7. Referências Bibliográficas Construmaquina.Disponivel em:<http://construmaquina.blogspot.com/>. Acesso em: 24 out. 2009. Princípio de Pascal. < Disponível em:http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/images/2/23/Elevadorpascal1.swf. Acesso em> 24 out 2009.
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