APS - Guindaste

Sumário:

1. Objetivo 4

2. Resumo 5

3. Principio de Pascal 6

4. Sistema Hidráulico 8

• Ar no sistema 8

5. Materiais Utilizados e Custos 9

6. Cálculos 10

• Multiplicadores 10

7. Desenho do projeto 11

8. Testes e Construção do projeto 12

9. Conclusão 14

10.Bibliografia 15

1. Objetivo

Projetar e construir um Guindaste Hidráulico feito de material de preferência do grupo, no qual seu movimento deve ser gerado por seringas, e efetuar os movimentos pré-estabelecidos pelos organizadores. São eles: Levantar uma carga e retorná-la ao repouso em um raio de 90 graus.

2. Resumo

Apresentamos neste trabalho o braço mecânico, com suas respectivas funcionalidades e objetivos exigidos pelos coordenadores do projeto .Um protótipo foi projetado e construído apenas para auxilio acadêmico. Através de cálculos em função dos princípios de Pascal, definimos como calcular todas as pressões de trabalho do protótipo que tem funcionamento através de seringas.

3. Principio de Pascal

A variação de pressão sofrida em um ponto de um fluido em equilíbrio é transmitida integralmente a todos os pontos de fluido e as paredes que o delimita. Este princípio tem diversas aplicações em nosso cotidiano. Ele esta presente na prensa hidráulica, no elevador hidráulico, no macaco hidráulico, freios e direção hidráulica.

Blaise Pascal (1623-1662) foi um físico, filósofo e matemático francês de curta existência, que como filósofo e místico teve uma das afirmações mais pronunciadas pela humanidade nos séculos posteriores: “O coração tem razões que a própria razão desconhece”. Como físico, em um de seus estudos, esclareceu o princípio barométrico, a prensa hidráulica e a transmissibilidade das pressões.

O princípio físico que se emprega aos elevadores hidráulicos de postos de combustíveis e aos freios hidráulicos foi descoberto por Pascal. O enunciado do princípio de Pascal diz que:

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

Uma aplicação simples deste princípio é a prensa hidráulica. A prensa é um dispositivo com dois vasos comunicantes, que possui dois êmbolos de diferentes áreas sobre a superfície do líquido. Veja como funciona uma prensa hidráulica no desenho abaixo:

Aqui temos o esquema de um elevador hidráulico. A prensa é um mecanismo eficaz de aumento da força aplicada. Para isso basta construir um dispositivo com área maior do que a área na qual se vai aplicar a força. Fazendo isso podemos levantar o carro. O mesmo vale para o sistema de freio hidráulico de um carro.

O Princípio de Pascal, ou Lei de Pascal, é o princípio físico elaborado pelo físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662), que estabelece que a alteração de pressão produzida em um fluido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente.

A diferença de pressão devida a uma diferença na elevação de uma coluna de fluido é dada por:

Onde, usando o Sistema Internacional de unidades,

ΔP é a pressão hidrostática (em pascal), ou a diferença de pressão entre dois pontos da coluna de fluido, devido ao peso do fluido;

ρ é a densidade do fluido (em quilogramas por metro cúbico);

g é aceleração da gravidade da Terra ao nível do mar (em metros por segundo ao quadrado);

Δh é a altura do fluido acima (em metros), ou a diferença entre dois pontos da coluna de fluido.

4 Sistema Hidráulico

O sistema hidráulico consiste basicamente em gerar movimento ou força através da pressurização de um fluído, resultando no que chamamos de força mecânica. Todo o sistema composto recebe o nome de circuito e são dispostos da seguinte maneira: uma bomba é utilizada para fazer a compressão do fluído que será transportado através de tubulações, chegando a um cilindro onde o fluído será bombeado para movimentar um pistão, exercendo sua força resultante. O sistema hidráulico pode ser atuado em eixos para gerar energia em motores ou transportadores.

O principio básico por trás de qualquer sistema hidráulico é muito simples: a força que é aplicada em um ponto é transmitida para outro ponto por meio de um fluido incompressível. O fluido é quase sempre algum tipo de óleo ou na maioria das vezes água. A força é quase sempre amplificada no processo. O interessante sobre sistemas hidráulicos é que se torna muito fácil multiplicar ou dividir a força aplicada no sistema.

Os freios do seu carro são um bom exemplo de sistema hidráulico, movido a pistão. Quando você pisa no pedal do freio ele esta empurrando o pistão do seu cilindro mestre. Quatro pistões secundários, um em cada roda, atuam para pressionar as pastilhas de freio contra o disco ou o