APS_ENGENHARIA_UNIP_IV_SEMESTRE_BRACO_HI

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP CAMPUS FLAMBOYANT 
CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
“Guindaste Hidráulico com Eletroímã” 
 
 
 
 
 
COMPONENTES DO GRUPO 
 
B97890-2 – FERNANDO OLIVEIRA BRITO [EA4A42] 
C18BGE-6 – LEONIDAS MARTINS [EM4A42] 
C01IJE-0 – LUCIANO NERES AZEVEDO [EA2A42] 
C177EA-8 – ROBERTA SILVA [EA3A42] 
C32FCI-1 – VICENTE RAPHAEL SOUZA FREITAS [EM4A42] 
 
 
 
 
Goiânia 
2015 
 
 
CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO 
FERNANDO OLIVEIRA BRITO – B97890-2 
LEONIDAS MARTINS – C18BGE-6 
LUCIANO NERES AZEVEDO – C01IJE0-D 
ROBERTA SILVA – C177EA-8 
VICENTE RAPHAEL SOUZA FREITAS – C32FCI-1 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
“Guindaste Hidráulico com Eletroímã” 
 
 
 
Trabalho de pesquisa e desenvolvimento 
de protótipo apresentado a Universidade 
Paulista Campus Flamboyant como 
exigência parcial para aprovação no 4º 
semestre do Curso de Engenharia Ciclo 
Básico. 
Orientador: Prof. Adriano Fonseca 
 
 
 
 
 
 
Goiânia 
2015 
CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 
“Guindaste Hidráulico com Eletroímã” 
 
 
Trabalho de pesquisa e desenvolvimento 
de protótipo apresentado a Universidade 
Paulista Campus Flamboyant como 
exigência parcial para aprovação no 4º 
semestre do Curso de Engenharia Ciclo 
Básico. 
Orientador: Prof. Adriano Fonseca 
 
 
Aprovado em __/__/__ 
 
 
COMPONENTES DO GRUPO
 
B97890-2 – FERNANDO OLIVEIRA BRITO [EA4A42] 
C18BGE-6 – LEONIDAS MARTINS [EM4A42] 
C01IJE-0 – LUCIANO NERES AZEVEDO [EA2A42] 
C177EA-8 – ROBERTA SILVA [EA3A42] 
C32FCI-1 – VICENTE RAPHAEL SOUZA FREITAS [EM4A42] 
 
 
 
Goiânia 
2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
"O aumento do conhecimento é como uma 
esfera dilatando-se no espaço: quanto maior 
a nossa compreensão, maior o nosso 
contato com o desconhecido." 
 (Blaise Pascal) 
 
RESUMO 
 
O presente trabalho tem como predominante proposta à pesquisa, planejamento e 
desenvolvimento de um protótipo de um guindaste hidráulico com seringas que 
permita o levantamento e transporte de uma massa padrão para posições pré-
estabelecidas. Este relatório tem o objetivo de apresentar em pauta acadêmica o 
passo a passo da construção através de ilustrações (fotos), além de descrever os 
materiais e ferramentas utilizadas, expor o esboço do projeto, metodologia, 
conclusões finais e referências bibliográficas. Todo o trabalho, tanto protótipo quanto 
parte escrita, está em conformidade com o edital disponibilizado pela coordenação 
do curso de engenharia da Universidade Paulista Campus Flamboyant. 
Palavras chaves: Guindaste, Hidráulico, Eletroímã. 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
This work is predominant proposal to the research, planning and development of a 
prototype of a hydraulic crane with syringes that allow the lifting and transportation of 
a standard mass to pre-established positions. This report aims to present in 
academic schedule the step by step construction through illustrations (photos), and 
describes the materials and tools used, exposing the outline of the design, 
methodology, conclusions and references. All the work, both prototype and written 
part, complies with the notice provided for coordinating the engineering course at the 
University Paulista Campus Flamboyant. 
Keywords: Crane, Hydraulic, electromagnet 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
 
Imagem 01 – Princípio de Pascal. -------------------------------------------------------------- 12 
Imagem 02 – Robô Hidráulico Teleoperado. ------------------------------------------------- 13 
Imagem 03 – Exemplo: Lei de Faraday. ------------------------------------------------------- 14 
Imagem 04 – Atuação: Sistema Hidráulico. --------------------------------------------------- 16 
Imagem 05 – Exemplo: Eletroímã. --------------------------------------------------------------- 17 
Imagem 06 – Circuito do Eletroímã. ------------------------------------------------------------- 18 
Imagem 07 – Esboço em AutoCAD. ------------------------------------------------------------ 20 
Imagem 08 – Demarcação da Base. ------------------------------------------------------------ 21 
Imagem 09 – Corte com máquina de serra fita. ---------------------------------------------- 22 
Imagem 10 – Acabamento com Mini Retífica. ------------------------------------------------ 22 
Imagem 11 – Planejamento do sistema de encaixes. -------------------------------------- 23 
Imagem 12 – Detalhes do sistema de encaixes. --------------------------------------------- 23 
Imagem 13 – Execução de furos: Caixa de comandos. ------------------------------------ 24 
Imagem 14 – Construção do conjunto mecânico. ------------------------------------------- 24 
Imagem 15 – Eletroímã construído. ------------------------------------------------------------- 25 
Imagem 16 – Pintura de componentes. -------------------------------------------------------- 26 
Imagem 17 – Adesivos personalizados. -------------------------------------------------------- 26 
Imagem 18 – Fixação do braço a base. -------------------------------------------------------- 27 
Imagem 19 – Sistema de redução de atrito. -------------------------------------------------- 28 
Imagem 20 – Afixação do braço mecânico. --------------------------------------------------- 28 
Imagem 21 – KID-GUINDASTE. ----------------------------------------------------------------- 29 
Imagem 22 – Apresentação do protótipo. Avaliação: Prof. Adriano. -------------------- 31 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 01 – Custos do projeto -------------------------------------------------------------------- 30 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO ----------------------------------------------------------------------------------------10 
1 OBJETIVO -------------------------------------------------------------------------------------------11 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA ----------------------------------------------------------------11 
 2.1 Hidráulica --------------------------------------------------------------------------------12 
 2.2 Eletricidade e Eletromagnetismo ------------------------------------------------ 13 
3 METODOLOGIA ------------------------------------------------------------------------------------15 
 3.1 Considerações Sobre o Projeto --------------------------------------------------15 
 3.2 Tecnologia Empregada --------------------------------------------------------------16 
 3.2.1 Sistemas Hidráulicos ------------------------------------------------------- 15 
 3.2.2 Comandos Elétricos -------------------------------------------------------- 16 
 3.2.3 Eletroímã ---------------------------------------------------------------------- 17 
 3.2.4 Circuito Elétrico Aplicado ------------------------------------------------- 18 
4 CONTRUÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO COM ELETROÍMÃ ---------------- 19 
 4.1 Materiais e Ferramentas Utilizadas ----------------------------------------------19 
 4.2 Etapas da Construção ---------------------------------------------------------------19 
 4.2.1 Escolha da tecnologia e do design ------------------------------------- 20 
 4.2.2 Construção da Base -------------------------------------------------------- 21 
 4.2.3 Construção do conjunto mecânico ------------------------------------- 21 
 4.2.4 Construção do eletroímã -------------------------------------------------- 25 
 4.2.5 Pintura de componentes e acabamento ------------------------------ 25 
 4.2.6 Montagem dos componentes -------------------------------------------- 27 
 4.2.7 Hora do teste! ----------------------------------------------------------------29 
5 CUSTOS DO PROJETO ------------------------------------------------------------------------ 30 
6 APRESENTA DO PROJETO -------------------------------------------------------------------30 
CONCLUSÃO ----------------------------------------------------------------------------------------- 32 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ------------------------------------------------------------ 33 
 
 
 
 
10 
INTRODUÇÃO 
 
Também chamado de grua e/ou, nos navios, pau de carga, o guindaste é um 
equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de cargas e materiais 
pesados, e são comumente empregados nas indústrias, terminais portuários e 
aeroportuários por poder descarregar e carregar contêineres, organizar material 
pesado em grandes depósitos, movimentação de cargas pesadas na construção civil 
e as conhecidas pontes rolantes ou guindastes móveis são muito utilizados nas 
indústrias de laminação e motores pesados. Tais atividades só são possíveis graças 
a primeira maravilha do universo da mecânica: a hidráulica! 
Conceitua-se hidráulica como a ciência que estuda as características físicas 
de fluidos líquidos em repouso (confinados) ou em movimento (escoamentos) e está 
tem tido papel de suma importância para o desenvolvimento da humanidade desde 
as mais antigas civilizações. Ela é a responsável pelo conhecimento das leis que 
regem o transporte, a conversão de energia, a regulação e o controle do fluido 
agindo sobre suas variáveis (pressão, vazão, temperatura, viscosidade, etc). 
Mas o que torna a hidráulica a primeira maravilha do universo da mecânica e 
o principal objeto de estudo a cerca deste trabalho? A resposta é bem simples: é a 
sua ampla utilização no universo da engenharia, ao qual engloba tanto as atividades 
mais simples, quanto as mais complexas e gigantescas operações que exigem 
precisão, força e o mínimo de percas energéticas em engenhosas aplicações. 
De modo a discorrer e apresentar de forma concreta as pautas já 
mencionadas, além de assuntos voltados ao campo da elétrica e eletromagnetismo, 
o protótipo de Guindaste Hidráulico com Eletroímã, aqui apresentado, é um exemplo 
simplório do estudo e da aplicação de vários conceitos ministrados em sala de aula 
acerca das matérias pertencentes a grade de ensino do curso de Engenharia 
Básica, as quais podemos mencionar Estática dos Fluidos, Elétrica Básica, Dinâmica 
dos sólidos e etc. 
 
 
11 
1 OBJETIVO 
 
Conforme edital disponibilizado pela própria Universidade Paulista, este 
trabalho tem como escopo o planejamento, construção e apresentação de um 
protótipo de um guindaste hidráulico com seringas, que permita o levantamento e 
transporte de uma massa padrão para posições pré-estabelecidas. Além disso, o 
braço do guindaste deverá conter um eletroímã alimentado por pilhas e possua 
chaveamento que permita ligar e desligar o sistema. 
As normas de construção do guindaste contemplam que o mesmo deve 
conter sistema hidráulico composto por seringas descartáveis, mangueiras e 
controle do conjunto hidráulico. O edital disponibilizado não menciona nenhuma 
especificação acerca do material a ser utilizado na estrutura do braço hidráulico, 
subentendendo-se assim a livre escolha. 
Em relação a apresentação do projeto, o protótipo deverá ser montado sobre 
uma base (fornecida pelo aluno) com as devidas marcações para a pista de prova 
regulamentadas pela Figura 2 do edital. Com o eixo do guindaste posicionado no 
ponto X deverá içar e mover o corpo de massa de 40g da posição inicial O até a 
posição A, onde deverá ser abandonado. A partir de então, o corpo de massa será 
içado novamente e colocado sobre o ponto B e posteriormente retorne a posição 
inicial. 
 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 
 
Não é de hoje que a sociedade tem sofrido mudanças em seus hábitos em 
decorrência do desenvolvimento cada vez mais rápido de novas tecnologias que, por 
sua vez, são resultantes do esforço em conjunto de cientistas, pesquisadores, 
alunos e professores das mais diversas regiões do planeta. A prova viva desta 
afirmativa são os robôs que, por sua vez, tem saído dos filmes de ficção científica 
para fazer parte da vida moderna de forma cada vez mais intensa. 
Mas o que proporcionou o advento da robótica em nosso cotidiano? Dentre os 
vários fatores que possuem parcela significativa nesta resposta podemos destacar o 
estudo da Elétrica/Eletromagnetismo e o desenvolvimento da engenharia hidráulica, 
objetos de estudo desta pesquisa. Confira. 
 
12 
 
2.1 Hidráulica 
 
Hidráulica é uma palavra que vem do grego e é a união de hydro = água, e 
aulos = condução/tubo é, portanto, uma parte da física que, por sua definição, 
podemos conceituar como a ciência que estuda as características físicas de fluidos 
líquidos em repouso (confinados) ou em movimento (escoamentos). Além disso, ela 
é a responsável pelo conhecimento das leis que regem o transporte, a conversão de 
energia, a regulação e o controle do fluido agindo sobre suas variáveis (pressão, 
vazão, temperatura, viscosidade, etc). 
Sua principal lei, elaborada pelo físico e matemático francês Blaise Pascal, 
estabelece que “a pressão exercida em um ponto qualquer de um líquido em 
repouso (estático) é a mesma em todas as direções e exerce forças iguais em áreas 
iguais” - Princípio de Pascal. Vale lembrar que pressão é uma grandeza escalar que 
mensura a ação de uma ou mais forças sobre um determinado espaço, ou seja, é a 
razão entre força e área. 
 
Imagem 01 – Princípio de Pascal. 
 
Dentre as aplicações da hidráulica destacam-se as máquinas hidráulicas 
(bombas e turbinas), as grandes obras de saneamento, fluviais ou marítimas, como 
as de usinas hidrelétricas, diques, molhes, quebra-mares, portos, vias navegáveis, 
emissários submarinos, estações de tratamento de água e de esgotos, etc. Para 
mais disso, a hidráulica é amplamente utilizada na robótica, onde robôs com 
motores elétricos não são aplicáveis ou seriam muito caros, o que é o caso dos 
robôs teleoperados do projeto ROBTET da Universidade Politécnica de Madrid, 
 
13 
utilizados na manutenção de redes elétricas “vivas” de alta tensão. Estes, fabricados 
pela Kraft TeleRobotics, utilizam energia hidráulica porque nesta aplicação o campo 
magnético resultante da rede elétrica atrapalharia o seu funcionamento e controle. 
 
Imagem 02 – Robô Hidráulico Teleoperado. 
 
 
2.2 Eletricidade e Eletromagnetismo 
 
A eletricidade é a área da Física que estuda fenômenos associados a cargas 
elétricas, sendo dividida em três partes: eletrostática, eletrodinâmica e 
eletromagnetismo, sendo este último, o foco desta pesquisa, objeto responsável por 
relacionar os fenômenos elétricos e magnéticos, tais como campo magnético 
produzido por cargas elétricas em movimento e campo elétrico produzido pela 
variação de fluxo magnético. 
Durante muito tempo, acreditou-se que eletricidade e magnetismo eram o 
mesmo fenômeno, porém, em 1600 que o médico e físico inglês Gilbert escreveu um 
livro distinguindo as duas teorias. Apesar dessa diferenciação entre os dois 
fenômenos, havia fortes indícios de que existia alguma relação entre eles, o que foi 
descoberto pelo dinamarquês Hans Christian Oesterd, em 1820, graças à invenção 
dos geradores elétricos que permitiam a geração de correntes elétricas duradouras e 
estáveis necessárias para o estudo dos fenômenos. 
 
14 
A teoria sobre o eletromagnetismo tem por princípio básico a afirmativa em 
que o movimento das cargas elétricas geram campo magnético e, em contra partida, 
a variação do fluxo magnético gera campo elétrico. A partir daí desenvolveu-se a lei 
de Faraday, fenômeno que origina a produção de uma força eletromotriz num meio 
ou corpo exposto a um campo magnético. 
 
Imagem 03 – Exemplo: Lei de Faraday. 
 
 
Vários aparelhos indispensáveis atualmente só existem em face da evolução 
nos estudos sobre o Eletromagnetismo. Entre eles, podemos citar: cartõesmagnéticos, transformadores de tensão, motores elétricos, antenas de transmissão 
de dados, forno micro-ondas, entre outros. 
 
 
3 METODOLOGIA 
 
O planejamento e construção do protótipo do Guindaste Hidráulico com 
Eletroímã foram regidos pelas normas apresentadas nos itens III, IV e IX do edital 
disponibilizado pela coordenação do curso de engenharia da Universidade Paulista 
Campus Flamboyant. Além disso, as demais orientações sobre o dimensionamento 
da pista de prova, critérios de avaliação, trabalho escrito, apresentação, postagem 
do trabalho e sugestão de modelo também estavam contidas no documento 
disponibilizado. 
 
 
15 
3.1 Considerações Sobre o Projeto 
 
De modo a manter conformidade com o edital do trabalho, o protótipo do 
Guindaste Hidráulico com Eletroímã foi elaborado utilizando seringas descartáveis e 
mangueiras como composição principal do sistema hidráulico, ao qual contou com 
um conjunto de controles de movimentos. Descrita como de livre escolha, a estrutura 
de todo o braço mecânico foi construído em PVC, material que teve maior aceitação 
por seu baixo custo e fácil manuseio. 
Outro ícone a ser avaliado no escopo do projeto é a construção de um 
eletroímã com pilhas e chaveamento que permita ligar e desligar o sistema. Este 
deverá ser capaz de suportar um corpo com aproximadamente 40g (gramas) de 
massa ao longo do percurso proposto, se fazendo obrigatório o devido isolamento 
do circuito elétrico e do sistema hidráulico. 
 
3.2 Tecnologia Empregada 
 
O primeiro passo tomado para o início do processo de fabricação do protótipo 
foi a escolha da tecnologia a ser empregada. De modo a manter conformidade com 
as normas regulamentadoras apresentadas no edital e a disposição do grupo, foram 
aplicados os princípios de sistemas hidráulicos e comandos elétrico como principais 
tecnologias a ser empregadas devido a sua praticidade e extensa aplicação. 
 
3.2.1 Sistemas Hidráulicos 
 
Por sua natureza, os sistemas hidráulicos constitui-se em uma forma concreta 
de aplicação dos princípios da Mecânica dos Fluídos compressível e incompressível 
a qual embasa o desenvolvimento de componentes e circuitos. Entre estes últimos, 
destaca-se a atuação e aplicações de dos chamado pistões hidráulicos, atuadores 
mecânicos (elementos que produzem movimento) usados para aplicarem força 
através de um percurso linear. 
Os pistões hidráulicos obtém energia através de um fluido hidráulico 
pressurizado, normalmente por bombas. A pressão hidráulica atual no pistão para 
produzir movimento linear e a força máxima está em função da superfície ativa do 
êmbolo e da pressão máxima admissível onde: F(força) = P(pressão) x A(área). Esta 
 
16 
força é constante desde o início até a finalização do percurso. Segundo a 
construção, o cilindro pode realizar forças de tração e/ou compressão. 
Para a construção do nosso protótipo utilizamos seringas como 
bombas/atuadores hidráulico semelhante ao funcionamento de robôs hidráulicos 
reais, onde no exemplo abaixo (Imagem 04) a seringa A será utilizada como bomba 
e a seringa B como atuador. Ao pressionar o embolo da seringa A geramos pressão 
no sistema que é transferida pela tubulação a seringa B. Como esta pressão 
resultante é maior que a pressão atmosférica o embolo do atuador realiza o 
movimento de extensão. 
 
Imagem 04 – Atuação: Sistema Hidráulico. 
 
Ao distender o embolo da seringa A, criamos uma “depressão” na seringa B. 
Como a pressão no interior da seringa B será menor do que a pressão atmosférica, 
ela retornará seu êmbolo nas condições iniciais. 
 
3.2.2 Comandos Elétricos 
 
Por definição, os comandos elétricos são dispositivos elétricos ou eletrônicos 
usados para acionar motores elétricos, como também outros equipamentos elétricos, 
sendo compostos por uma variedade de peças e elementos como contatores, botões 
temporizadores, relés térmicos e fusíveis. 
Permitem um controle sobre o funcionamento das máquinas, evitando, ao 
mesmo tempo, manejo inadequado pelo usuário e, além disso, dispõe de 
mecanismos de proteção para a máquina e para o usuário, melhorando o conforto 
para manejar máquinas e possibilitando também controle remoto das máquinas. 
 
17 
3.2.3 Eletroímã 
 
O eletroímã é um dispositivo que utiliza corrente elétrica para gerar um campo 
magnético, semelhantes àqueles encontrados nos ímãs naturais. É geralmente 
construído aplicando-se um fio elétrico espiralado ao redor de um núcleo 
de ferro, aço, níquel ou cobalto ou algum material ferromagnético. 
 
Quando o fio é submetido a uma tensão, o mesmo é percorrido por uma 
corrente elétrica, o que gerará um campo magnético na área a este 
aspecto, espira através da Lei de Biot-Savart. A intensidade do campo e a distância 
que ele atingirá a partir do eletroímã dependerão da intensidade da corrente 
aplicada e do número de voltas da espira, onde a força de tração de um eletroímã 
pode ser encontrada através da equação: 
 
F= ((N x I)^2 x k x A) / (2 x g^2) 
 
Em que: N = número de voltas no solenoide, I = corrente, em amperes, A = 
área de seção transversal do ímã em metros quadrados, g = distância em metros, 
entre o ímã e o pedaço de metal, k = 4 x 3,14159 x 10^-7 ^ = símbolo que significa 
elevado à potência. 
Imagem 05 – Exemplo: Eletroímã. 
 
Eletroímãs são usados em diversos aparelhos, como motores, campainhas e 
discos-rígidos. Nos alto-falantes, são usados dois ímãs: um permanente e um 
 
18 
eletroímã, que é ligado e desligado na frequência adequada, indo para frente e para 
trás, como um pistão, fazendo o cone vibrar e produzir o som. Eletroímãs mais 
poderosos são utilizados para separar o lixo em ferros-velhos, ou nos portos para 
colocar contêineres em navios. 
 
3.2.4 Circuito Elétrico Aplicado 
 
O circuito empregado no Eletroímã foi elaborado a partir das exigências 
prescritas no edital e de modo a suprir as necessidades encontradas no processo de 
aplicação da tecnologia. Basicamente, o circuito elétrico é composto por uma bateria 
química de 9V, uma botoeira de acionamento e um eletroímã construído com partes 
de um transformador 220v x 12v descartado, ao qual estão ligados em série, 
formando uma malha (circuito elétrico fechado). A botoeira é a responsável por ligar 
e/ou desligar o sistema. 
 
Imagem 06 – Circuito do Eletroímã. 
 
 
De fato, foi necessário adaptar alguns dispositivos elétricos e eletrônicos para 
que fosse possível alcançar a funcionalidade do protótipo, mas foram mantidos 
todos os princípios fundamentais acerca do emprego de comandos 
elétricos/eletrônicos. 
 
 
19 
4 CONTRUÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO COM ELETROÍMÃ 
 
4.1 Materiais e Ferramentas Utilizadas 
 
Segue abaixo a lista contendo os materiais e as ferramentas utilizadas 
durante o processo de fabricação e montagem do Guindaste Hidráulico com 
Eletroímã: 
 
 Tubo PVC 50mm 
 Compensado de madeira 
 Cap (Tampão) PVC 50mm 
 Botoeira (com trava) 
 Bateria 9V 
 Conector para bateria 9V 
 Seringas descartáveis 
 Mangueiras 
 Fio de cobre esmaltado 
 Fio Paralelo Cristal 2x0,75mm 
 Organiza cabos 
 Papel cartão 
 Parafusos 
 Caixinha de madeira 
 Tinta em spray (preta) 
 Fita Hellermann 
 Copo descartável 
 Termocontrátil 
 Cola quente 
 Adesivos Personalizados 
 Placas metálicas 
 Supercola (Cianoacrilato) 
 Tesoura 
 Mini Retífica 
 Faca 
 Estilete 
 Arco de serra 
 Solda estanho 
 Chaves de fenda 
 Alicate universal 
 Pistola de cola quente 
 Multímetro 
 Caneta esferográfica 
 Fita isolante 
 Furadeira 
 Brocas diversas 
 Serra fita 
 
 
4.2 Etapas da Construção 
 
O processo de planejamento e construção do protótipo do Guindaste 
Hidráulico com Eletroímã basicamente ficou dividido em 07 etapas, mas é claro que 
se trada de um trabalho bem mais amplo e minucioso do qual não cabe ser 
 
20 
empregado à risca neste documento por sua extensão. Confiraa seguir o passo a 
passo referente as etapas mais importantes acerca da criação do projeto. 
 
4.2.1 Escolha da tecnologia e do design 
 
Antes de mais nada, fez-se mais que necessária a escolha dos parâmetros a 
serem seguidos para dar início as atividades referentes a construção do protótipo. 
Após várias pesquisas e discursões sobre qual tecnologia seria utilizada, chegamos 
à conclusão que, assim como mencionado anteriormente, os princípios de sistemas 
hidráulicos e comandos elétrico se adaptaria melhor a nossa realidade por sua 
simplicidade e praticidade, além de manterem conformidade com a proposta 
apresentada pelo edital. 
A partir daí, começou a se pensar no quesito design de modo que 
representasse bem o grupo, expressando originalidade, sofisticação e 
personalidades definidas, o que felizmente foi bem expresso com a proposta de um 
guindaste hidráulico em forma de lança. Segue abaixo o esboço feito em AutoCAD. 
 
Imagem 07 – Esboço em AutoCAD. 
 
 
 
 
 
21 
4.2.2 Construção da Base 
 
Utilizamos chapa de madeira compensada para construirmos a base do 
protótipo. Esta teve suas marcações pré-estipuladas pelo edital disponibilizado pela 
coordenação do curso de engenharia, de maneira a servir como pista de prova. 
 
Imagem 08 – Demarcação da Base. 
 
 
 
4.2.3 Construção do conjunto mecânico 
 
Com a base já demarcada, começou o processo de construção do conjunto 
mecânico que se tornaria a estrutura do braço hidráulico. Este foi construído quase 
que todo em tubo PVC de 50mm (milímetros) de diâmetro, visando alcançar os 
quesitos resistência, leveza e designer. Contamos com o auxílio de uma máquina de 
serra fita para fazer os cortes e rasgos necessários e uma mini retífica para dar 
acabamento e retirar as rebarbas resultantes do corte. Confira as imagens a seguir: 
 
 
 
 
22 
 
Imagem 09 – Corte com máquina de serra fita. 
 
 
Imagem 10 – Acabamento com Mini Retífica. 
 
Um dos pontos mais importantes, e talvez crítico, na construção dos 
componentes mecânicos que fariam parte do braço hidráulico foram os pontos 
articulados aos quais estariam diretamente ligados a algum tipo de movimentos, seja 
ele linear ou giratório. 
 
23 
Pensando nisto, desenvolvemos um sistema de encaixes com base nos 
movimentos a serem executados e também de maneira a receber as seringas, que 
por sua atuariam como cilindros hidráulicos. 
 
Imagem 11 – Planejamento do sistema de encaixes. 
 
 
Imagem 12 – Detalhes do sistema de encaixes. 
 
 
 
24 
Além do sistema de encaixes mecânico, preparamos uma espécie de caixa de 
comandos ao qual receberia as bombas, seringas responsáveis pelo movimento. 
Essa central foi construída em uma caixinha de madeira onde foram feitos furos para 
o encaixe das seringas. Confira: 
 
Imagem 13 – Execução de furos: Caixa de comandos. 
 
 
Imagem 14 – Construção do conjunto mecânico. 
 
25 
4.2.4 Construção do eletroímã 
 
Na construção do eletroímã utilizados partes de um transformador de 
220v/12v inutilizável, uma vez que seus funcionamento são semelhantes. Um dos 
enrolamentos do transformador tornou-se a nossa bobina e foram alinhadas placas 
metálicas em formato de “E” para ser o elemento metálico central por onde atuaria o 
campo magnético. Por fim, fixamos as placas com peças de acrílico. 
 
Imagem 15 – Eletroímã construído. 
 
Foram respeitadas as normas do edital no processo de construção do 
eletroímã, uma vez que o mesmo foi dimensionado para suportar a carga de teste 
(aproximadamente 40g) utilizando uma força eletromotriz, provinda de bateria 
química, de no máximo 9v (volts). 
 
4.2.5 Pintura de componentes e acabamento 
 
Há quem diga ainda que a primeira impressão é a que fica. Pensando nisso e 
tendo em mente a importância de uma boa apresentação, quesito decisivo em 
qualquer empreendimento ou projetos, decidimos pintar e personalizar os 
 
26 
componentes mecânicos do protótipo. Assim, as características visuais de nosso 
guindaste foram ressaltadas conferindo uma identidade própria. 
 
Imagem 16 – Pintura de componentes. 
 
 
 
Imagem 17 – Adesivos personalizados. 
 
 
 
27 
4.2.6 Montagem dos componentes 
 
Graças ao planejamento feito durante o processo de confecção dos conjuntos 
mecânicos a montagem dos componentes ocorreu de forma tranquila, sem 
imprevistos. É evidente que foram necessários pequenos ajustes, porém, nada que 
alterasse drasticamente as características desejadas. 
 
Imagem 18 – Fixação do braço a base. 
 
Um detalhe curioso sobre a fixação do braço mecânico à base de madeira 
são os componentes responsáveis pelo torque do conjunto. Este contou com uma 
seringa de 10 ml (mililitros) funcionando como atuador mecânico. A pressão exercida 
no fluido incompressível utilizado (água) é transmitida de maneira integral, o que 
resulta em força, exercida sobre a base circular do embolo da seringa. 
Além disso, foi necessário dimensionar os componentes que se encaixam 
utilizados nesta articulação de modo a manter uma certa folga, permitindo que o 
movimento fluísse o mais livres possível. Na base do braço em contato com a base 
de madeira também recebeu atenção especial, pois o atrito entre estes poderia 
prejudicar em muito a execução do giro. Assim, foram utilizados dois fundos de 
copos descartáveis e grafite em pó com a finalidade de reduzir ao máximo o atrito 
 
28 
presente entre as superfícies. Vale ressaltar o uso de um parafuso com roscar 
soberba atuando como eixo de fixação e rotação. 
 
Imagem 19 – Sistema de redução de atrito. 
 
 
Imagem 20 – Afixação do braço mecânico. 
 
 
 
29 
4.2.7 Hora do teste! 
 
Com a parte todos os elementos já montados (partes mecânicas, hidráulica e 
elétrica) e com os controles devidamente instalado na caixa de comandos, chegou a 
hora de testar o desempenho do protótipo. Em um primeiro momento, notamos que 
haviam alguns ajustes a serem feitos para que os movimentos fluíssem de forma 
mais livre. Confira o “teste drive” do KID-GUINDASTE (nome dado ao protótipo) 
acessando: https://www.youtube.com/watch?v=yY3gueCy8m8. 
 
 
Imagem 21 – KID-GUINDASTE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=yY3gueCy8m8
 
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5 CUSTOS DO PROJETO 
 
Bem como qualquer empreendimento, o projeto e execução do Guindaste 
Hidráulico com Eletroímã também tiveram seus custos, além de tempo e dedicação. 
Em meio ao planejamento do protótipo, foi visada a economia de recursos e 
materiais desde o início no intuito de reduzir os gastos e desperdícios. A seguir, a 
relação dos materiais utilizados e seus respectivos valores. 
 
 
QUANT MATERIAL 
CUSTO 
UNITÁRIO 
TOTAL 
7 Seringa descartáveis - 10 ml R$ 1,99 R$ 13,93 
1 Compensado de Madeira 1m x 1m x 0,005m R$ 9,45 R$ 9,45 
1 Conector para bateria 9V R$ 1,50 R$ 1,50 
2 Bateria Alcalina 9V R$ 19,90 R$ 39,80 
1 Botoeiras (com trava) R$ 2,00 R$ 2,00 
1 Tubo PVC 50mm R$ 1,50 R$ 1,50 
1 Mangueiras (para aquário) 2m R$ 1,25 R$ 2,50 
2 Cap (Tampão) PVC 50mm R$ 1,50 R$ 3,00 
1 Fio Paralelo Cristal 1x0,75mm R$ 2,00 R$ 2,00 
1 Supercola (Cianoacrilato) R$ 8,50 R$ 8,50 
Tabela 01 – Custos do projeto TOTAL: R$ 84,18 
 
 
6 APRESENTAÇÃO DO PROJETO 
 
A apresentação do protótipo foi realizada no dia 13 de novembro de 2015, às 
10 horas e 40 minutos, na sala 12, Bloco D, Universidade Paulista de Goiânia 
(Campus Flamboyant). Tal teste consistia transportar um corpo metálico de 
aproximadamente 40 gramas utilizando o eletroímã em posições pré-definidas na 
base do protótipo (em conformidade com o edital) por meio dos comandos 
hidráulico, sendo assistido pela comissão julgadora da atividade prática 
 
31 
supervisionada, representada pelo professor Adriano Fonseca, que avaliou com 
base nos critérios pré-estabelecidos no edital. 
 
 
Imagem 22 – Apresentação do protótipo. Avaliação: Prof. Adriano. 
 
 
 
 
32 
CONCLUSÃO 
 
Marcados porgrandes desafios e superações, o planejamento, a pesquisa, a 
execução e a apresentação do protótipo do Guindaste Hidráulico com Eletroímã 
como exigência parcial para aprovação no 4º semestre do Curso de Engenharia 
Ciclo Básico se fez uma experiência ímpar, cheia de conteúdos que agregam em 
muito na formação acadêmica e pessoal de qualquer indivíduo. 
O contato de aproximação com novas tecnologias que são tendência de 
prosperidade para o futuro nos instigou a querer fazer parte deste processo com 
mais afinco, colocando à disposição do progresso tecnológico e da humanidade os 
esforços que empregamos durante os anos de estudo vivenciados neste início de 
carreira e que ainda teremos pera frente. 
Através de pesquisas e discursões, a temática sobre os princípios da 
hidráulica e do eletromagnetismo foram inserida em nosso contexto de maneira a 
possibilitar a fundamentação teórica e execução na prática deste protótipo. É 
verídico afirmar o quão rico e fascinante são os conceitos físicos inseridos neste 
contexto que vão deste a física clássica a física atual, utilizando e colocando a prova 
o legado de vários cientistas renomados, como por exemplo, o francês Blaise Pascal 
e o britânico Michael Faraday. 
 De fato, a execução do protótipo foi considerado pelo grupo como um grande 
desafio. Mesmo com as especificações estabelecidas pela equipe por meio de 
debates e consultorias com profissionais especializados, adaptar a tecnologia 
escolhida a realidade do projeto não se fez uma tarefa fácil. Tivemos vários 
problemas envolvendo o dimensionamento e designer de componentes, bem como 
falhas no funcionamento de outros, exigindo consideráveis mudanças ao longo da 
execução do projeto e ampliando drasticamente o tempo empregado, estimando-se 
um total aproximado de 12 horas dedicados em suas pesquisas e execução. 
Em resumo, a proposta de atividade supervisionada foi de grande valia para a 
nossa formação acadêmica, levando em consideração toda a temática e dinamismo 
existentes no trabalho apresentado. A pesar dos vários contratempos, conseguimos 
finalizar com êxito o protótipo quase dez dias antes do teste em sala que foi 
agendado para o dia 13 de novembro de 2015, ás 10 horas e 40 minutos no próprio 
campus da Universidade Paulista de Goiânia (Campus Flamboyant), alcançando 
nota máxima (6,0) pelo desenvolvimento e execução do protótipo. 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
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O que é Hidráulica. Disponível em: <http://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir 
/621-hidraulica. Acesso em 21/11/2015, às 01:38 h. 
 
WIKIPÉDIA – Wikipédia, A enciclopédia livre: Hidráulica. Disponível em: 
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulica>. Acesso em 21/11/2015, às 01:40 
h. 
 
TERRA – Terra, Notícias: Robôs na vida moderna. Disponível em: 
<http://noticias.terra.com.br/ciencia/robos-na-vida-moderna,bbcae160f4d8f310VgnC 
LD2000000ec6eb0aRCRD.html>. Acesso em 22/11/2015, às 00:10 h. 
 
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Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Pascal>. Acesso 
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<http://www.brasilescola.com/fisica/eletromagnetismo.htm>. Acesso em 22/11/2015, 
às 02:20 h. 
 
WIKIPÉDIA – Wikipédia, A enciclopédia livre: Indução eletromagnética. 
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Indu%C3%A7%C3%A3o_eletromagn% 
C3%A9tica>. Acesso em 22/11/2015, às 03:07 h. 
 
 
34 
OMEGA - Omega Oleo Hidráulica, Controlando Força e Movimento: Os 
diferentes tipos de cilindros hidráulicos. Disponível em: <http://www.omegaoleohid 
raulica.com.br/os-diferentes-tipos-de-cilindros-hidraulicos>. Acesso em 23/11/2015, 
às 13:30 h. 
 
FORMATAÇÃO NAS NORMAS DA ABNT – Formatação nas normas ABNT. 
Referências para formatação do relatório. Disponível em: < http://formatacaoabnt. 
blogspot.com.br>. Acesso em: 25/11/2015, às 10:37 h.