O desenvolvimento do projeto e construir um guindaste hidráulico

GUINDASTE HIDRÁULICO

1 - OBJETIVO

Desenvolver o projeto e construir um guindaste hidráulico auxílo de seringas descartáveis, para que o mesmo tenha a capacidade de movimentação na horizontal e vertical, com quatro movimentos e além de levantar e transportar uma massa padrão de 100 g.

2- DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

2.1 – HISTÓRIA DA HIDRÁULICA

Hoje, entende-se por hidráulica a transmissão, controle de forças e movimentos

por meio de fluidos líquidos (óleos minerais e sintéticos) ou a

ciência que estuda os fluidos em escoamento e sob pressão e divide-se

em duas:

▪▪ hidrostática: estuda os fluidos sob pressão.

▪▪ hidrodinâmica: estuda os fluidos em escoamento.

A hidráulica tem origem, por incrível que pareça, há milhares de anos.

O marco inicial, que se tem conhecimento, é a utilização da roda d’água,

que emprega a energia potencial da água armazenada a certa altura, para

a geração de energia mecânica. 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

mundial.

Os fatos mais marcantes da história da energia fluídica poderiam ser

relacionados como:

▪▪ em 1795, um mecânico inglês, Joseph Bramah, construiu a primeira

prensa hidráulica, usando como meio de transmissão a água;

▪▪ em 1850, Armstrong desenvolveu o primeiro guindaste hidráulico e,

para fazê-lo, também desenvolveu o primeiro acumulador hidráulico;

▪▪ em 1900, a construção da primeira bomba de pistões axiais nos Estados

Unidos. Ocorreu, aqui, a substituição da água por óleo mineral,

com muitas vantagens.

Atualmente, com o desenvolvimento de novos metais e fluidos obtidos,

sinteticamente, a versatilidade e a dependência do uso da transmissão de

força hidráulica ou pneumática tornam-se evidentes, desde o seu uso,

para um simples sistema de frenagem em veículos, até a sua utilização,

para complexos sistemas de eclusas, aeronaves e mísseis.

2.2 – LEI DE STEVIN – TEORIA E APLICAÇÃO.

Simon Stevin foi um físico e matemático belga que concentrou suas pesquisas nos campos da estática e da hidrostática, no final do século 16, e desenvolveu estudos também no campo da geometria vetorial. Entre outras coisas, ele demonstrou, experimentalmente, que a pressão exercida por um fluido depende exclusivamente da sua altura.

A lei de Stevin está relacionada com verificações que podemos fazer sobre a pressão atmosférica e a pressão nos líquidos. Como sabemos, dos estudos no campo da hidrostática, quando consideramos um líquido qualquer que está em equilíbrio, temos grandezas importantes a observar, tais como: massa específica (densidade), aceleração gravitacional local (g) e altura da coluna de líquido (h).

É possível escrever a pressão para dois pontos distintos da seguinte forma:

•

PA = d g hA

PB = d g hB

Nesse caso, podemos observar que a pressão do ponto B é certamente superior à pressão no ponto A. Isso ocorre porque o ponto B está numa profundidade maior e, portanto, deve suportar uma coluna maior de líquido.

Podemos utilizar um artifício matemático para obter uma expressão que relacione a pressão de B em função da pressão do ponto A (diferença entre as pressões), observando:

PB - PA = dghB - dghA

PB - PA = dg (hB - hA)

PB - PA = dgh

PB = PA + dgh

Utilizando essa constatação, para um líquido em equilíbrio cuja superfície está sob ação da pressão atmosférica, a pressão absoluta (P) exercida em um ponto submerso qualquer do líquido seria:

P = Patm + Phidrost = Patm + d g h

Vasos comunicantes

Uma das aplicações do Teorema de Stevin são os vasos comunicantes. Num líquido que está em recipientes interligados, cada um deles com formas e capacidades diversas, observaremos que a altura do líquido será igual em todos eles depois de estabelecido o equilíbrio. Isso ocorre porque a pressão exercida pelo líquido depende apenas da altura da coluna.

•

As demais grandezas são constantes para uma situação desse tipo (pressão atmosférica, densidade e aceleração da gravidade).

As caixas e reservatórios de água, por exemplo, aproveitam-se desse princípio para receberem ou distribuírem água sem precisar de bombas para auxiliar esse deslocamento do líquido.

2.3 - PRINCÍPIO DE PASCAL – TEO RI A E APLICAÇÃO.

Blaise Pascal (1623-1662) foi um filósofo, físico e matemático francês que concentrou suas pesquisas em campos como a teologia, a hidrostática, a geometria (Teorema