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Guindaste Hidráulico

noreply@blogger.com (Tico) — Tue, 01 Dec 2015 22:36:00 +0000

Bem, amigos do Globazine, vamos chegando para mais um post espetacular e, dessa vez, vamos voltar a um tema que promete ser recorrente.

No décimo post do blog, depois de sua volta, vamos mostrar o resultado de mais um projeto: Um Braço Hidráulico com uma Garra na Extremidade.
A capacidade que um pouco de água tem quando usada de maneira correta é admirável. Neste caso, temos um guindaste hidráulico feito com peças fáceis de se encontrar. Você também pode criar seu guindaste! Clique aqui e estude como funciona. Vamos a descrição do projeto:

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP
CAMPUS MARQUÊS
CURSO DE ENGENHARIA

ANDRÉ FERREIRA
BRUNO SILVA
CAIO MIRANDA
GUILHERME MENEZES
LEONARDO ROMEIRO
LUCAS DA SILVA
THIAGO DIAS
VICTOR SILVA

1. OBJETIVO

Projetar e construir um guindaste hidráulico com seringas, que seja capaz de levantar e transportar uma massa padrão de 100 g, para posições pré-estabelecidas, do ponto inicial O para o ponto A, do ponto A para o ponto B e retornar do ponto B para o ponto inicial O, utilizando uma garra na extremidade do guindaste.

2. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

2.1. Garra Mecânica

As garras são efetuadores usados para deslocar objetos dentro de um certo espaço. Estes podem variar desde objetos leves e frágeis até objetos pesados e robustos, sendo através do tipo de objeto que se define como será construída a garra.

Figura 1: Exemplo de Garra Mecânica

Fonte: Google Imagens, 2015

Existem diversos tipos de garras, dos quais podemos destacar os ganchos tipo de guindaste, adesivos, garras a vácuo, eletroímãs e garras com dedos de movimentação mecânica.

Nas garras com dedos de movimentação mecânica temos duas formas principais de segurar o objeto: por constrição física da peça, onde a garra se adapta ao formato da peça; e por atrito entre a garra e o objeto.
Para acionar o fechamento e abertura deste tipo de garra, existem várias formas diferentes. Dependendo da forma utilizada, podemos classificar a garra como de acionamento mecânico, pneumático ou hidráulico.

Figura 2: Exemplo de Garra Hidráulica

Fonte: Google Imagens, 2015

As garras com dedos de movimentação mecânica, acionadas hidraulicamente, possuem tamanho, velocidade de resposta e força maiores que as outras, sendo comumente usadas em situações que exigem carregamento de objetos mais pesados.

2.2. Princípio de Pascal

Blaise Pascal foi um físico, matemático e filósofo, que utilizou-se dos estudos da hidrostática para formular o Princípio de Pascal.
Esta teoria dizia que:

“O acréscimo de pressão produzido num líquido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido.”

Figura 3: Representação dos pontos de pressão em um líquido

Fonte: Google Imagens, 2015

Segundo a Lei de Steven, a diferença de pressão entre dois pontos A e B de um líquido pode ser escrita da seguinte forma:

PA-PB = d*g*h

Se uma força for aplicada na superfície desse líquido, os pontos A e B - que tinham pressão PA e PB, respectivamente – terão um acréscimo de pressão. Este acréscimo pode ser escrito como ΔPA e ΔPB. Assim, a pressão Pfinal de cada ponto pode ser equacionada da seguinte forma:

PAfinal = PA+ΔPA

PBfinal = PB+ΔPB

Em líquidos incompressíveis, a altura inicial h não se alterava, resultando na seguinte fórmula:

ΔPA-ΔPB = d*g*h

Sendo assim, pode-se dizer que:

ΔPA=ΔPB

Então pode se dizer que a pressão exercida em um ponto será igualmente transmitida nos demais pontos e também nas paredes do recipiente que estiver comportando este líquido.

Figura 4: Esquema de elevador hidráulico

Fonte: Google Imagens, 2015

O Princípio de Pascal é utilizado em freios hidráulicos, em prensas hidráulicas e elevadores hidráulicos, todos estes utilizados na indústria mecânica, tanto nas fábricas para construir quanto nos centros automotivos para poder realizar a manutenção dos carros.

3. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO

3.1. Construção do Braço

O Projeto foi iniciado com a construção do braço com a garra. Nele foi utilizada madeira MDF e parafusos, enquanto a garra foi feita com um suporte de GPS. Esse processo foi feito em uma garagem, utilizando dimensões variadas para cada parte da peça.

Figura 5: Base A afixada no Corpo B

Fonte: FERREIRA, André R; 2015

Os corpos A e B tem dimensões 30x3x1,8 cm;

Figura 6: Corpos A e B