Relatório APS BraçoHidraulico FINAL Final

7/17/2019 Relatório APS BraçoHidraulico FINAL Final

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

Engenharia Ciclo básico

Campus Anchieta

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (APS)Braço Hidráulico

SÃO PAULO2014



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RA NOME TURMAB9144E-8 Alex Szamszoryk Fierro Davi EC3P39B883IA-5 Cleiton Gomes Silva EC3P39B604BE-0 Elson Soares Pinheiro da Conceição EC4Q39

B92FCG-2 Leonardo Zambello EC3P39B937AD-4 Maiara Mariano EC3P39B89BCA-1 Marcos Tiharu Takeda EC3P39B9070D-4 Renan Cintra EC3P39B93602-9 Tamara Melo EC3P39B7578A-6 Tatiane C. Araújo da Mata EC4Q39B801AD-5 Wilson Almeida Fratel EC3P39

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (APS)Braço Hidráulico

Este trabalho escrito refere-se à pesquisa erealização do projeto e confecção de um

protótipo de braço hidráulico para a matériade Atividades Práticas Supervisionadas(APS) do 4º semestre de EngenhariaMódulo Básico da UNIP - UniversidadePaulista, Campus Anchieta.

SÃO PAULO2014



3

SUMÁRIO

1

2

3

3.1

3.1.1

3.1.2

3.1.33.1.4

3.1.5

3.1.6

3.1.7

3.1.8

3.1.9

3.2

3.3

3.3.1

3.3.2

3.3.3

3.3.4

3.3.5

3.4

3.5

3.6

3.7

4

INTRODUÇÃO ..............................................................................

OBJETIVOS DO TRABALHO.......................................................

DESENVOLVIMENTO DO PROJETO..........................................

Desenvolvimento Teórico e Pesquisa ......................................

Hidráulica ......................................................................................

Princípio Fundamental da Hidráulica.............................................

Fluído Imcompressível...................................................................Eletroímã .......................................................................................

Conceito Físico do Eletroímã.........................................................

Campo Magnético e Indutância da Bobina....................................

Resistividade Elétrica.....................................................................

Peso Que o Eletroímã Pode Atrair.................................................

Aplicação Prática do Eletroímã......................................................

Material utilizado..........................................................................

Cálculos utilizados .....................................................................

Cálculo de Pressão e Força...........................................................

Cálculo da Indutância do Eletroímã...............................................

Cálculo da Resistência...................................................................

Cálculo da Corrente.......................................................................

Cálculo do Peso Que o Eletroímã Pode Suportar..........................

Esboço do projeto ......................................................................

Etapas de construção .................................................................

Resultado dos testes preliminares ....................................................

Planilha de custos .......................................................................

CONCLUSÃO ...............................................................................

IMAGENS .....................................................................................

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................

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19

20

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32



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1 INTRODUÇÃO

Neste segundo semestre de 2014, foi proposto pela Universidade Paulista

UNIP aos alunos do 4º semestre de Engenharia Básica um trabalho prático de

pesquisa, projeto e construção de um braço mecânico de acionamento hidráulico

com um eletroímã em sua extremidade.

Esta atividade foi elaborada após estudos de movimentos, articulações, tipos

de juntas e graus de liberdade, sistemas hidráulicos, fluídos, campo magnético,

formas de acionamento, construção de eletroímãs, etc. Este e outros estudos foram

feitos através dos conhecimentos adquiridos até o momento em sala de aula, como

também conhecimentos adquiridos em pesquisas diversas em livros e pela internet. Após esses estudos, discussões, testes e amadurecimento das ideias propostas

pelos integrantes da equipe obtêm-se o projeto experimental do guindaste hidráulico

com eletroímã.

O guindaste hidráulico deve respeitar as especificações relatadas no relatório

guia fornecido pela universidade que especifica que o sistema hidráulico deve ser

composto por seringas descartáveis e mangueiras, poderá ter sua estrutura com

material de livre escolha e também deve ter um controle para o sistema hidráulico doguindaste.

Cada braço hidráulico será feito por um grupo de até 10 integrantes e todos

os grupos apresentarão e realizarão um teste do protótipo. No teste o guindaste

deverá levantar e transportar uma massa padrão de (41 ± 1) g de massa para

posições marcadas no campo. O corpo de prova será fornecido pela Universidade

na data da apresentação do protótipo, e ele possui altura igual a (8,00 ± 0,05)mm e

base com o diâmetro de (29,8 ± 0,1)mm.O teste será feito na própria Universidade pelo professor responsável pela

avaliação do projeto e análise de materiais usados. Tendo como itens e critérios de

avaliação o trabalho escrito, o cumprimento das normas de construção descritas no

relatório guia da APS, o funcionamento e controle do sistema hidráulico, o design do

guindaste bem como cada etapa realizada do percurso pré-estabelecido.



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2 OBJETIVOS DO TRABALHO

Este experimento visa o projeto e construção de um guindaste de

acionamento hidráulico e extremidade magnética com um sistema hidráulico

realizado por intermédio de seringas e mangueiras, e um sistema elétrico para

acionamento de um eletroímã, sendo os sistemas devidamente isolados um do

outro.

O braço hidráulico tem por obrigação realizar movimentos básicos e simples a

fim de cumprir uma tarefa simples de deslocamento de uma peça metálica através

de posições pré-estabelecidas do campo de prova. Para isso espera-se também a

construção de um eletroímã juntamente com seu controle de chaveamento quepermita ligar e desligar o sistema. O eletroímã deve suportar, ao longo do percurso

proposto, um corpo de prova com (41 ± 1) g de massa.

Todos os grupos apresentarão e realizarão um teste do protótipo, nas

dependências da UNIP, em data pré-estabelecida pela coordenação de acordo com

a escala de apresentações a ser publicada nos murais de aviso. O teste será

realizado pelo professor responsável, tendo acompanhamento de, no mínimo, 3

integrantes do grupo.O guindaste deve ser montado sobre uma base (fornecida pela equipe de

alunos) com as devidas marcações para a pista de prova, seguindo as dimensões

mostradas no relatório guia da APS. Com o eixo do guindaste posicionado no ponto

x o guindaste deverá içar e mover o corpo de massa padrão da posição inicial O até

a posição A e abandoná-lo na posição A, depois deverá içar e movê-lo da posição A

até a posição B e abandoná-lo na posição B, por último, deverá içar e mover o corpo

de massa padrão da posição B até a posição inicial O e abandonar o corpo naposição inicial O.

Figura 1 – Esquema da pista de prova para o guindaste hidráulico.



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3 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

3.1 Desenvolvimento teórico e pesquisa

Na mecânica, há vários mecanismos para transmissão de energia, e os mais

utilizados na área comercial são a Transmissão Mecânica, a Transmissão Elétrica e

a Transmissão Fluídica.

Na Transmissão Mecânica temos o uso de eixos, polias, engrenagens,

cardans, correias e alavancas localizados nas máquinas mecânicas. Já a

Transmissão Elétrica é empregada para transportar energia a grande distância, ou

na utilização de motores elétricos, reles e equipamentos eletroeletrônicos, ou ainda

para o armazenamento de energia, como baterias, por exemplo. Por fim, a

Transmissão Fluídica engloba desde a utilização de rodas de água, turbinas,

sistemas de vapor, até a automação pneumática e hidráulica.

Para a construção de um braço hidráulico com um eletroímã em sua

extremidade iremos nos aprofundar nos estudos de Transmissão Elétrica, para a

construção do eletroímã, mas estudaremos principalmente o funcionamento da

Transmissão Fluídica, no que condiz o funcionamento de um sistema hidráulico.

3.1.1 Hidráulica

A força fluídica tem origem milenar, a referência inicial que se tem

conhecimento é a utilização da roda d’água, que utiliza a energia potencial da água

armazenada a certa altura, convertendo-a em energia mecânica. Devemos pontuar

que a transmissão hidráulica consiste na utilização de um líquido sob pressão como

mecanismo transmissor de potência, óleo na grande maioria dos circuitos, porém,

em nosso experimento utilizaremos como fluído transmissor a água.

Dentro dos variados campos da engenharia, é fundamental a presença dos

fluídos no transporte, conversão e utilização da energia. Usando as propriedades

físicas dos fluídos em conjunto com as leis fundamentais da física, o movimento dos

fluídos pode ser estudado como o movimento dos corpos sólidos.

O sistema hidráulico se assemelha ao sistema pneumático, mas cada um

possui suas particularidades e é possível ressaltar as diferenças predominantes em

cada um dos dois sistemas. Contrastando com os demais sistemas, mecânicos e

elétricos, o sistema hidráulico é uma forma fácil de operar sistemas automáticos e de



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controle e apresenta maior facilidade de instalação e flexibilidade. Com a hidráulica

temos a possibilidade de comando à distância e a possibilidade de comando por

apalpadores (copiadores). O peso e tamanho reduzido com relação à força e

potência, o controle contínuo e preciso de velocidade dos atuadores, a rápida e

suave inversão de movimentos, o sistema de fácil proteção contra sobrecarga,

armazenamento de energia simples através de gases e a possibilidade de

refrigeração através do próprio óleo, também são vantagens relacionadas ao

sistema hidráulico. Por outro lado, pelo fato de serem mais robustos, os sistemas

hidráulicos são mais onerosos do que os pneumáticos. E têm o rendimento baixo,

tendo em vista as perdas por atrito, a vazamentos e as diversas transformações de

energia (elétrica --> mecânica --> hidráulica --> mecânica).Se comparado ao sistema pneumático à diferença contrastante é

basicamente, o fluído utilizado, pois o ar é um fluído compressível, de baixa

viscosidade, e encontrado em abundância na natureza, enquanto o óleo é na prática

incompressível, tem alta viscosidade e sua fonte é limitada. Os sistemas

pneumáticos são mais leves e velozes, trabalhando com baixas pressões (valor

típico de 10 bar) e forças pequenas (até 30000 N ou 3000 kgf), porém, não possuem

afiado controle de velocidades e precisão de posicionamento dos cilindros emotores. São excelentes para trabalhos rápidos, com pequeno esforço e sofisticação

em automação.

Em decorrência do fluído incompressível, os sistemas hidráulicos podem

trabalhar com pressões mais altas (valor típico de 200 bar), o que propicia forças

maiores (1000 kN ou 100 Mkgf) com diminuição das dimensões dos atuadores, por

isso a utilização em grande escala de prensas, máquinas operatrizes, tratores,

sistemas de freio, e entre outros. Além disso, há a precisão no controle da vazão(velocidade) e do posicionamento dos atuadores, o que possibilita o emprego em

dispositivos como copiadores, braços robôs, máquina de eletro-erosão, direção

hidráulica, e etc.

3.1.2 Princípio Fundamental da Hidráulica

A “Lei de Pascal” também chamada de “Princípio Fundamental da Hidráulica”,

elaborada pelo físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662), diz que “O



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acréscimo de pressão que age em um fluído confinado em repouso se transmite

integralmente em todas as posições e direções do fluído" .

Uma consequência direta da Lei de Pascal é o fator multiplicador de força. No

exemplo abaixo, ao se aplicar uma força no tubo estreito, esta produz um acréscimo

de pressão (∆P) que será transmitido de igual modo para o tubo largo, o qual está o

automóvel da imagem a seguir.

Sabendo que a pressão é igual em todos os pontos, então a pressão no ponto

(1) é igual à pressão do ponto (2), e temos:

P1 = P2

E como a expressão matemática utilizada para expressar pressão é dada pela

divisão da força normal a superfície pela área total onde a força é aplicada, temos:

Logo:

Assim a força no cilindro 2 é maior que no cilindro 1 visto que a área é maior

em (2) que em (1). O mesmo ocorre nos circuitos hidráulicos onde uma pequena

força aplicada na bomba com uma superfície pequena se transforma em uma força

grande nos cilindros que tem superfícies maiores. Contudo, o volume deslocado no

cilindro 1 é igual ao volume deslocado no cilindro 2 (conservação do óleo), logo:

P1 = P2

V1 = V2V1 = V2 (m³)



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Verifica-se então que enquanto a força aumenta no cilindro 2, o deslocamento

diminui. E para calcular o trabalho realizado nos dois êmbolos temos:

E aplicando toda esta teoria ao projeto de braço hidráulico proposto pela

UNIP, teremos uma situação similar ao exemplo anterior:

E durante a execução do projeto fomos optando quais tamanhos de seringa

seriam usados em que locais visando a melhor distribuição de pressão versus força

a fim de executar de um melhor modo possível, e com o menor esforço possível, os

movimentos necessários para o teste do braço hidráulico.

3.1.3 Fluído Incompressível

O fluído é considerado incompressível se o seu volume não varia ao modificar

a pressão. Como consequência, se o fluido for compressível, a sua massa específica

não varia com a pressão.

No projeto nosso projeto do braço hidráulico usaremos a água como fluído. E

de acordo com as propriedades físico-químicas da água, há um aumento no seu

volume no intervalo de temperatura de 0 a 4ºC. Sendo assim, nesse intervalo detemperatura, a massa específica da água é menor. Portanto, a água será

considerada um fluído incompressível para temperaturas superiores a 4ºC.

3.1.4 Eletroímã

É um dispositivo que se destina a produzir um campo eletromagnético através

de um objeto metálico (no caso, uma barra de ferro) envolto em fio de cobre (bobina)

onde passa a corrente elétrica vinda de uma pilha comum, fonte ou bateria.



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O eletroímã adquire as propriedades de um imã somente quando a

eletricidade passa através do fio. Quando ligamos um eletroímã com um núcleo de

metal a uma bateria, as extremidades desse núcleo passam a ter um

comportamento semelhante aos polos de um ímã forte, atraindo alguns objetos de

ferro. A vantagem, é que o eletroímã ao ser desligado, solta o material atraído,

enquanto o imã não o pode fazê-lo. Dessa forma, o eletroímã é um imã temporário.

Existem dois campos magnéticos: o criado pela corrente elétrica e a da barra

de ferro que se magnetiza com a passagem da corrente elétrica. A função da barra é

concentrar o campo magnético e torná-lo mais intenso, por sua vez, a intensidade

desse campo magnético depende da corrente elétrica que percorre a bobina, do

número de voltas (várias espiras) e do meio envolvido pela bobina. O melhormaterial a ser envolvido pela bobina é um ferromagnético, como por exemplo, ferro,

aço, cobalto e entre outros, devido a característica de grande condutibilidade.

3.1.5 Conceito Físico do Eletroímã

Quando os elétrons livres de um átomo estão em movimento criam uma

corrente elétrica de pequena escala, gerando um campo magnético pequeno. Sendo

assim, um metal não magnetizado tem seus átomos desorientados, anulando o

campo magnético uns dos outros, conforme figura abaixo:

Ao colocarmos o metal, por exemplo, no interior de uma bobina, o campo

magnético da bobina atuará sobre cada um dos ímãs elementares dos átomos,

orientando-os. Os campos magnéticos dos átomos juntam-se, intensificam-se, e o

material passa a apresentar efeitos magnéticos.



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3.1.6 Campo Magnético e Indutância da Bobina

A capacidade de um indutor é controlada por fatores essenciais:

A quantidade de espiras – Quanto mais espiras, maior indutância;

O material do núcleo - Um núcleo de ferro oferece ao indutor muito mais

indutância do que qualquer outro material ofereceria;

A área da seção transversal – Quanto maior for o diâmetro maior será sua

indutância;

O formato da bobina - A forma da bobina determina de que modo as linhas de

força do campo criado pela corrente pode se distribuir. Se as linhas

produzidas por uma volta de fio "escaparem" e não tiverem ação sobre as

espiras adjacentes da mesma bobina, como ocorre numa construção mais

alongada teremos uma indutância menor do que se tivermos uma bobina mais

"apertada".

A fórmula que possibilita calcular a indutância de uma bobina é:

L = 1,257 * (N^2 * S) / (10^8 * m)

Onde:L: indutância, em henry (H).N: quantidade de espiras (adimensional).S: área da secção transversalm: comprimento do enrolamento

3.1.7 Resistividade elétrica

Resistividade elétrica é a medida da capacidade de que cada material tem de

resistir ao fluxo de corrente elétrica. Quanto mais baixa for a resistividade mais o

material permite a passagem de uma carga elétrica, deste modo, é muito importante

saber qual vai ser a resistência final de uma bobina. No caso de um solenóide, por



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exemplo, ela determina a corrente de acionamento e conseqüentemente a

intensidade do campo magnético produzido. A resistência dos enrolamentos está

relacionada ao comprimento do fio, à zona de extremidades do fio e à resistividade

do material deste.

Para calcular a resistência aplicamos a fórmula:

R = ρ * (L/A)

Onde: ρ é resistividade elétrica do material; L é o comprimento do espécime (m); A é a área da seção do espécime (m²)

3.1.8 Peso Que o Eletroímã Pode Atrair

A força eletromagnética de um eletroímã sobre um objeto diminui quando a

distância entre eles aumenta. Podemos calcular a quantidade de força exercida pelo

imã e conseqüentemente a massa que ele pode suportar, se obtivermos suas

dimensões, o número de voltas do fio e a corrente aplicada.

Para isso, utilizamos a fórmula:

F = ((N x I)^2 * k * A) / (2 x g^2)

F = ((N x I)^2 * k * A) / (2 x g^2)

Onde:N = número de voltas no solenóide;I = corrente, em amperes (A);

A = área de seção transversal do ímã (m²) ;g = distância entre o ímã e o material a ser atraído (m)k = 4 * 3,14159 * 10^-7 (constante)

3.1.9 Aplicação Prática do Eletroímã

Os eletroímãs têm aplicações práticas, como a campainha, telégrafo, gerador,

rádio, telefone, alarme, computador, guindaste eletromagnético, motor elétrico,

transporte de peças metálicas, seleção de materiais ferromagnéticos (em ferros-

velhos), além de muitos outros aparelhos modernos de alta tecnologia.

http://www.ehow.com.br/calcular-resistencia-enrolamento-como_54998/

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Conector Y para mangueira de aquárioPerfil para junta de dilatação

Parafusos;

Porcas;

Arruelas;

7 seringas de 20 ml

Acrílico;

Fios de condução;

Organizador de Fios em Espiral ¾

Parafuso passante;

Tábua e pedaços de madeira

Rolamento de Skate;

Tarugo maciço de ferro;

Fio elétrico

Fita Isolante;

8 Pilhas D (1,5 V);

Mangueiras de nível;

Tubos de PVC de ½ e ¾;

Cotovelos de 90° de ½;

Tee de PVC de ¾

3 seringas de 5 ml

Barra roscada;

Bucha de redução de ½ para ¾;

Caixa de madeira;1 seringa de 50 ml

Fitas Hellerman

3.2 Material Utilizado

E os materiais usados nos testes realizados, que no fim não foram usados no

braço hidráulico final são: polia simples de alumínio de 7,5cm, fio cabo flexível

2,5mm e fio cabo flexível 4,0mm.



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3.3 Cálculos Utilizados

3.3.1 Cálculo de Pressão e Força

Fluído: água

Seringas Azuis:

Quantidade: 7 d = 0,023 m h = 0,116 m v = 20 ml

Seringa Grande

Quantidade: 1 d = 0,04 m h = 0,13 m

v = 50 ml

Seringas Pequenas

Quantidade: 2 d = 0,015 m h = 0,078 m v = 5 ml

Na base de comando, quando acionada a seringa azul para uma seringa domesmo parâmetro, temos:

P = ϫ * h

P = 10^4 * 0,116

P = 1.160 N/m²

P = ϫ * h

P = 10^4 * 0,13

P = 1.300 N/m²

P = ϫ * h

P = 10^4 * 0,078

P = 780 N/m²



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No mecanismo seqüencial apenas das seringas azuis, temos:

F1/A1 = F2/2 = F3/A3

Quando acionada a seringa grande para duas seringas azuis, teremos:

Como as duas seringas que receberão a pressão e força, são iguais em área

e volume, logo a força será distribuída igualmente, sendo F2 = F3 = 10,62 N.

Quando acionada uma seringa azul para duas seringas pequenas, teremos:

Este caso é similar ao que ocorre no caso anterior, tendo em vista que as

seringas pequenas receberão a pressão e força distribuídas igualmente, logo a força

será F2 = F3 = 4,85 N.

3.3.2 Cálculo da Indutância do Eletroímã

m = 0,1 m

S = π * 0,004^2

N = 36

L = 1,257 * (36^2 * (π * 0,004^2) )/ (10^8 * 0,1)L = 8,2 * 10^-9

P1 = P2

F = P * A

F = 1.160 * 2π * 0,0115 * 0,116

F = 9,7 N

F = P1 * A1

F = 1.300 * 2π * 0,02 * 0,13

F = 21,24 N

F = P1 * A1

F = 1.160 * 2π * 0,0115 * 0,116

F = 9,7 N



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3.3.3 Cálculo da Resistência

R = ρ * (L/A)

3.3.4 Cálculo da CorrenteI = E/R

3.3.5 Cálculo do peso que o eletroímã pode segurar

F = ((N x I)^2 * k * A) / (2 x g^2)

3.4 Esboço do projeto



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3.5 Etapas de construção

Inicialmente o projeto contemplava um braço hidráulico com sua estrutura

toda em PVC, pelo fácil manuseio e corte deste material. Iniciamos o projeto

encaixando os tubos de PVC para a montagem do braço.

Foto 1 – Etapas de construção. Montagem do braço em PVC.

Mas depois um dos integrantes propôs a utilização do acrílico como material

principal da estrutura do braço hidráulico, as articulações em PVC e utilização de

parafusos e porcas para fixação. O acrílico foi escolhido visando também um melhor

design, pois trás um visual mais limpo e moderno.

Foto 2 – Etapas de construção. Braço em acrílico.Foto 3 – Etapas de construção. Braço em acrílico e seringas.

Em seguida, montamos a base de comando com uma caixa de madeira.

Optamos pela utilização de alavancas que acionassem as seringas. Utilizamos uma

lixadeira profissional para dar acabamento aos tubos de PVC.

Foto 4 – Etapas de construção. Lixadeira.

Fixamos os parafusos e porcas entre os tubos para dar mobilidade as

alavancas. Prendemos as seringas nos cotovelos de PVC. Com um prolongamento

de um pedaço de Tarugo, proporcionando uma mobilidade maior e não forçando o

embolo da seringa.

Foto 5 – Etapas de construção. Caixa de comando (1).

Foto 6 – Etapas de construção. Caixa de comando (2).Foto 7 – Etapas de construção. Caixa de comando (3).Foto 8 – Etapas de construção. Caixa de comando (4).

Enquanto outras etapas foram sendo feitas ou projetadas, depois da

montagem básica da caixa de comando, demos um acréscimo artístico ao design do

braço hidráulico com o uso de tinta spray preta, durex como molde vazado e

utilização de caneta permanente para CD para os desenhos de estampa sobre as

partes de madeira do braço hidráulico.

Foto 9 – Etapas de construção. Pintura artística.



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Inicialmente tínhamos uma estrutura em cruz com rodinhas e a rotação seria

através de uma polia fixada logo abaixo da base, no entanto, o mecanismo

apresentou alguns defeitos de execução.

Foto 10 – Etapas de construção. Estrutura em cruz.Foto 11 – Etapas de construção. Polia.

Optamos por um sistema mais simples utilizando apenas rolamento, porca,

parafuso e a força da água na seringa. A seringa sobre o tarugo de madeira maciça

foi colocada em posição estratégica para dar o giro de 90º à peça. Para isso, a

estrutura em cruz com rodinhas no pé do braço hidráulico teve que ser retirada.

Foto 12 – Etapas de construção. Rolamento.Foto 13 – Etapas de construção. Giro simples (1).Foto 14 – Etapas de construção. Giro simples (2).

A próxima etapa é a construção do eletroímã. Utilizamos uma barra de ferro

soldada à uma pequena chapa de ferro circular. E enrolamos o fio condutor na barra

de ferro.

Foto 15 – Etapas de construção. Eletroímã.

No teste do funcionamento do eletroímã utilizamos duas pilhas, em série, com

carga direta, e elas permaneceram funcionando por 20 min aproximadamente,

aguentando um corpo de massa equivalente ao proposto no projeto. Todavia, antes

da apresentação final do projeto, descobrimos uma perda grande de energia. Foi

sugerido o uso de um circuito em paralelo e não em serie conforme o planejamento

anterior.

Foto 16 – Etapas de construção. Pilhas em paralelo.

Empregamos o conceito de circuito paralelo. Notamos na prática que a

voltagem através de cada resistor paralelo é igual. Sendo assim, pudemos aproveitar

a voltagem máxima de cada pilha D.

E depois da instalação do botão, organização dos fios elétricos, entre outros

detalhes, finalizamos a construção do nosso protótipo hidráulico.

Foto 17 – Etapas de construção. Projeto finalizado (1).



19

3.6 Resultado dos testes preliminares

A princípio, verificamos que a polia não apresentou um bom resultado com

relação à rotação do mecanismo.

Depois de tudo pronto, também observamos que para o caso do eletroímã, o

circuito paralelo aproveitaria melhor a voltagem de cada pilha, sendo que, quando

paralelos, possuem a mesma voltagem. Para chegarmos a essa conclusão,

utilizamos inicialmente o circuito em série, porém, nesse caso, os resistores

possuem a mesma corrente.

3.7 Planilha de custos

Insumo para APSComprado Reciclado

Produto Custo Unitario Total Barra de acrilico

Tarugo Nylon 7,92 7,92 SeringaParafuso 0,20 11,60 Barra de AbsPorca 0,20 8,60 MangueirasSuper Bonder 8,35 8,35 Cabos eletrico PP

Bucha de pvc 2,36 2,36 RolamentosTubo pvc 12,62 12,62Cotovelo pvc 2,60 2,60 Abraçadeira metal 2,00 2,00Corda poliester 0,36 0,36Cabo de aço 0,99 0,99Polia de aluminio 11,09 11,09 Abraçadeira nylon 1,76 1,76Rebites 0,06 0,60Pilhas 1,85 85,00

Refeição 50,00 50,00

Total de Insumo 205,85



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4 CONCLUSÃO

Concluímos que, em todo projeto, por mais bem calculado e projetado, poderá

ocorrer imprevistos que podem causar alterações durante o processo de construção.

Vimos também que com todos os obstáculos, seja impostos ou por

decorrência de falhas no funcionamento de certos mecanismos, é preciso estar

preparado e até já ter planejado uma segunda opção de algum item, como levar

pilhas reserva, por exemplo. O grupo manteve uma postura profissional de

ultrapassar esses obstáculos tais como a falha momentânea no eletroímã, peça tal

que já havia passado por rigorosos testes sem apresentar falhas e momentos antes

da apresentação parou de funcionar. Vimos que o cronograma pode serultrapassado com tais falhas, mas vimos também que nesses momentos a

persistência aliada ao conhecimento, dinamismo e união do grupo em buscar a

solução para tais problemas repentinos, foi alcançado com êxito. O objetivo foi

apresentar o braço hidráulico com todas as partes em bom funcionamento, conforme

previsto em projeto. Enfrentar obstáculos e falhas é uma situação muito passível de

acontecer fora do mundo acadêmico e temos condições de enfrentá-las caso ocorra

novamente em projetos futuros.Por fim, conseguimos concluir o projeto e construção de um braço mecânico

de acionamento hidráulico com eletroímã em sua extremidade, colocando em pratica

as teorias adquiridas em sala de aula; usando cálculos como, por exemplo, o

momento que proporciona a força de giro, a pressão utilizada nas seringas, raio de

giro, entre outras teorias.

Concluímos o trabalho, conforme norma estabelecida, e percebemos a

dificuldade em elaborar um projeto totalmente original, sem copiar ou retirar as ideiasde canais como youtube, site de pesquisas, entre outros.



21

IMAGENS

Figura 1 – Esquema da pista de prova para o guindaste hidráulico.

Fonte: Relatório Guia da APS – UNIP, 2014.

Foto 1 – Etapas de construção. Montagem do braço em PVC.

Fonte: Aluno.



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Foto 2 – Etapas de construção. Braço em acrílico.

Fonte: Aluno.



23

Foto 3 – Etapas de construção. Braço em acrílico e seringas.

Fonte: Aluno.



24

Foto 4 – Etapas de construção. Lixadeira.

Fonte: Aluno.


Fonte: Aluno.



25


Fonte: Aluno.


Fonte: Aluno.



26


Fonte: Aluno.



27

Foto 9 – Etapas de construção. Pintura artística.

Fonte: Aluno.

Foto 10 – Etapas de construção. Estrutura em cruz.

Fonte: Aluno.



28

Foto 11 – Etapas de construção. Polia.

Fonte: Aluno.

Foto 12 – Etapas de construção. Rolamento.

Fonte: Aluno.



29

Foto 13 – Etapas de construção. Giro Simples (1).

Fonte: Aluno.



30

Foto 14 – Etapas de construção. Giro Simples (2).

Fonte: Aluno.

Foto 15 – Etapas de construção. Eletroímã.

Fonte: Aluno.



31

Foto 16 – Etapas de construção. Pilhas em paralelo.

Fonte: Aluno.

Foto 17 – Etapas de construção. Projeto finalizado (1).

Fonte: Aluno.



32

REFERÊNCIAS

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Apostila Estática dos Fluídos. Ferreira, Pedro José G.; Cavalheri, Thaís.Faculdade Unip. Pag. 98 - 100.

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Mecânica dos Fluídos. Brunetti, Franco. 2ª ed. rev. – São Paulo: Pearson PrenticeHall, 2008. Pag. 21, 22.

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Eletroimã. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/fisica/eletroima.htm> Acessado em 09 de novembro de 2014.

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33

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Resistividade Elétrica. Disponível em: <http://www.fisica.net/constantes/resistividade-eletrica-(ro).php> Acessado em 14 de novembro de 2014.

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http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/4151-art572

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Relatório APS BraçoHidraulico FINAL Final

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