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<p>UNIVERSIDADE PAULISTA</p><p>CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO</p><p>ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS</p><p>“GUINDASTE HIDRÁULICO”</p><p>FORTALEZA</p><p>2022</p><p>UNIVERSIDADE PAULISTA</p><p>CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO</p><p>GUINDASTE HIDRÁULICO</p><p>Projeto apresentado ao curso de Bacharel em Engenharia de Produção da Universidade Paulista como requisito para a obtenção de nota da APS, sob a orientação do Prof. Me. Samuel Bastos e Prof. Me. Danielson Filho.</p><p>FORTALEZA</p><p>2022</p><p>AMANDA MARTINS DE ALMEIDA UP21112086</p><p>BRENDO LIMA DE SOUSA UP21112087</p><p>LIA ESCOSCIO PESSOA MENDES UP21100831</p><p>DENILSON DE JESUS REIS SACRAMENTO UP21109052</p><p>JACKSON DE OLIVEIRA ROCHA UP21120785.</p><p>RICHARD JONHSON ARRUDA DE LIMA UP21107385</p><p>TIAGO DE FREITAS UP21112088</p><p>“GUINDASTE HIDRÁULICO”</p><p>FORTALEZA</p><p>2022</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. INTRODUÇÃO__________________________________________________________________ 5</p><p>2. OBJETIVO ______________________________________________________________________ 6</p><p>3. DESENVOLVIMENTO ________________________________________________________ 7</p><p>4. PASSOS PARA CONSTRUÇÃO ____________________________________________ 9</p><p>4.1. MODELO________________________________________________________________ 9</p><p>4.2. ESTRUTURA __________________________________________________________ 10</p><p>4.3. ELETROÍMÃ ___________________________________________________________ 12</p><p>4.4. TABELA DE CUSTO__________________________________________________ 13</p><p>4.5. PROJETO FINALIZADO______________________________________________ 14</p><p>5. CONCLUSÃO __________________________________________________________________ 15</p><p>6. REFERÊNCIAS_________________________________________________________________ 16</p><p>1 INTRODUÇÃO</p><p>Desde os primórdios das civilizações o homem precisou superar problemas e percalços rumo a evolução. Evoluir significava edificar e ou construir, tarefa árdua quando era preciso movimentar imensas cargas. Para solucionar os problemas, o homem utilizou conhecimentos adquiridos ao longo do tempo nas áreas da física, matemática, arquitetura de guindastes antigos, elétrica e mecânica, sobretudo no ramo da Hidráulica.</p><p>Com bases nas informações citadas, o objetivo geral do trabalho é Construir um Guindaste Hidráulico que permita o levantamento e transporte de uma massa padrão em um percurso pré-estabelecido utilizando-se de um eletroímã, exigindo uma percepção dos alunos para definir as melhores opções em todas as suas etapas de confecção.</p><p>Neste trabalho será apresentado o desenvolvimento do projeto, que participará da competição do 4º semestre da UNIP (Universidade Paulista).</p><p>2 OBJETIVOS</p><p>2.1 Objetivo Geral:</p><p>Construir um Guindaste Hidráulico que permita o levantamento e transporte de uma massa padrão em um percurso pré-estabelecido utilizando-se de um eletroímã. A fim de promover uma competição entre os alunos do curso de Engenharia de Produção da Universidade Paulista (UNIP), focado na aplicação de conhecimentos adquiridos durante o semestre.</p><p>2.2 Objetivo Específicos:</p><p>· Proporcionar aos estudantes a vivência do desenvolvimento de um projeto;</p><p>· Desenvolver nos alunos a capacidade de resolução de situações de problemas;</p><p>· Despertar a prática do trabalho em grupo;</p><p>3 DESENVOLVIMENTO TEÓRICO</p><p>O guindaste foi criado especialmente para locomover cargas pesadas de um ponto a outro, seja verticalmente ou horizontalmente. Porém, esses equipamentos não trabalham sozinhos, necessitam de pessoas especializadas para operar, seja em cabine ou unidade remota de controle via rádio, infravermelho ou cabo.</p><p>São utilizados principalmente em obras de construção civil e áreas industriais, podendo transitar por vias públicas e ser controlados em reformas urbanas, conforme Figura 01.</p><p>Figura 01: Primeiro Tipo de guindaste</p><p>Fonte: Livro O Shadouf</p><p>O primeiro tipo de guindaste foi o shadouf, que tinha um mecanismo de alavanca e era utilizado para levantar água para irrigação. Foi inventado na Mesopotâmia por volta de 3000 anos antes de Cristo.</p><p>De acordo com os registros arqueológicos, na Grécia antiga, os guindastes para construção surgiram em 515 antes de Cristo, eram movidos por homens ou animais e, neste período, foi introduzido o guincho de polia, mas, logo foi substituído por rampas como o principal meio de transporte vertical. Já no Império Romano, foram desenvolvidos guindastes maiores e passou-se a empregar rodas de esteira humana, permitindo levantamento de pesos maiores. O modelo principal era o Pentapastos, tratava-se de uma lança de viga única, um guincho, uma corda e um bloco contendo cinco polias.</p><p>Em 1776, foi construída a primeira ponte de ferro fundido, sobre o Rio Severn, na Inglaterra, com vão de 31 metros. Porém, os primeiros guindastes que utilizaram esse material só apareceriam em 1834, ou seja, quase 60 anos depois. A primeira máquina foi produzida por Hick & Rothwell, em Bolton, e tinha uma capacidade de 2 toneladas. Em 1838, construiu-se outro guindaste desse tipo, dessa vez na Alemanha.</p><p>A evolução dos guindastes foi acelerada devido às necessidades dos portos. A partir de 1839, o aço começou a ser usado na construção naval, o que possibilitou um grande aumento nas dimensões das embarcações, tornando impraticáveis os sistemas existentes para carga e descarga e, de quebra, obrigando os fabricantes a desenvolver guindastes com maior capacidade, alcance e mobilidade.</p><p>No século XIX, com a melhora</p><p>das indústrias siderúrgicas, os guindastes passaram a ser de ferro. Com a evolução da Revolução Industrial, a demanda por guindastes só aumentava. Devido à grande versatilidade no uso, esses equipamentos se popularizaram.</p><p>Em 1949, Hans Liebherr desenvolveu o TK10, um guindaste de torre móvel, que podia simplesmente ser erguido no local, possibilitando uma construção rápida e barata, representando o início de uma história de sucesso sustentável. Já em 1959, ele apresenta o primeiro guindaste hidráulico, o AK40. Tratava-se de um híbrido de chassi de escavadeira modificado e chassi de escavadeira móvel, e o ancestral de um dos programas de guindaste móvel mais poderosos do mundo. Em 1977, Liebherr apresenta o primeiro guindaste móvel do mundo, o LTM 1025. Com uma lança telescópica de 24 metros de comprimento e uma capacidade de carga de 25 toneladas, o novo guindaste possibilita a implementação dentro ou fora da estrada com uma perfeição até então desconhecida. Na instalação de Nenzing, foi criado o primeiro guindaste de esteira de corda com controle eletrônico e acionamento hidráulico do mundo. A primeira máquina desse tipo é vendida em 1980.</p><p>Atualmente, alguns guindastes hidráulicos móveis, têm uma capacidade de carga de até 1.200 toneladas com uma lança que se estende até 328 pés. Embora guindastes estacionários possam ter uma capacidade muito maior, um guindaste móvel é benéfico para a construção temporária. Hoje, guindastes hidráulicos são construídos com melhores especificações e materiais do que os guindastes de 1800, mas contam com os mesmos princípios mecânicos e hidráulicos desenvolvidos a séculos atrás.</p><p>Guindastes hidráulicos modernos são preenchidos com fluídos, geralmente óleo, que transfere perfeitamente a pressão entre pistões. Variações simples nas alavancas, produzem movimento do fluido, que permitem projetar guindastes de grandes capacidades.</p><p>O LR 13000, é um dos maiores e mais potentes guindastes já conhecido. Está instalado no porto de Indiana, nos Estados Unidos, em um espaço da companhia petroleira British Petroleum, do Reino Unido. Ele mede 219 metros, podendo chegar a 250 metros de altura, pesa 8,25 mil toneladas e é capaz de levantar do chão um peso de 3 mil toneladas, o equivalente a 6 aeronaves Boeing 747, conforme figura 02.</p><p>Figura 02: LR 13000</p><p>Fonte: https://www.liebherr.com/pt/bra/produtos/guindastes-moveis-sobre-esteiras-e-pneus/guindastes-sobre-esteiras/guindastes-sobre-esteiras-lr/lr-13000.html</p><p>4 PASSOS PARA CONSTRUÇÃO DO GUINDASTE HIDRÁULICO.</p><p>4.1 Modelo (Desenho 3D)</p><p>A equipe dedicou um tempo em pesquisas pela internet e após um número razoável de horas de pesquisa</p><p>o modelo escolhido basicamente tratava-se de uma retroescavadeira articulada, que utiliza seringas como atuadores hidráulicos.</p><p>Neste ponto da pesquisa, a questão do acionamento hidráulico havia sido resolvida. Contudo adaptações eram necessárias. O projeto precisava deixar de ser uma retroescavadeira e passar a ser um guindaste, exigindo que projetássemos um eletroímã e o instalássemos no lugar da pá e para alimentação do eletroímã precisaríamos desenvolver um encaminhamento elétrico, inexistente no projeto do retro.</p><p>Figura 03: Modelo</p><p>Fonte: Próprio Autor</p><p>4.2 Estrutura</p><p>A estrutura foi basicamente feita de madeiras e seguiu o projeto original. As lanças do guindaste foram feitas de MDF de 3mm e parafusadas com auxílio dos parafusos de 4 cm de comprimento e arruelas, conforme figura 04.</p><p>Figura 04: Base</p><p>Fonte: Próprio Autor</p><p>O método usado para acionamento do sistema hidráulico consistiu-se em sistemas independentes formados por duas seringas (Uma de 20 ml para controle e outra de 10 ml no braço a ser movimentado), interligadas por um pedaço de mangueira de aquário de 6 mm de espessura, conforme figura 05.</p><p>Figura 05: Materiais</p><p>Fonte: Próprio Autor</p><p>No sistema da ponta da lança que leva o eletroímã, foram usadas duas seringas de 20 ml, ao invés de uma de 10 ml e outra de 20 ml. Isso proporcionou mais força ao braço, nos testes com carga.</p><p>No projeto original da escavadeira, existiam três sistemas hidráulicos independentes (Um acionava a base, o segundo a ponta da lança e o terceiro a caçamba). No Guindaste foi necessário a montagem de apenas 2 sistemas: O da base e o da ponta de lança, visto que a caçamba foi substituída pelo eletroímã, sem necessidade de comando hidráulico.</p><p>4.3 Eletroímã</p><p>O eletroímã é um dispositivo que utiliza corrente elétrica para gerar um campo magnético. Geralmente construído aplicando-se um fio elétrico espiralado ao redor de um núcleo de ferro, aço, níquel ou cobalto ou algum material ferromagnético.</p><p>Conforme planilha, o objetivo da planilha era simular um cenário onde permitisse levantar 60 g (40 g exigidas pelo edital e 20 g de margem de segurança). De acordo com os cálculos, precisaríamos de uma bobina com 16 mm de diâmetro e com 400 voltas, sendo alimentada por uma fonte de 5A.</p><p>Analisando os dados chegamos à conclusão que pilhas não atenderiam ao esperado, a maior pilha geraria o equivalente a 0,115 A. Precisaríamos de 10 delas para termos cerca de 1,1 A, o que ainda seria distante dos 5A desejados.</p><p>Para diminuir a corrente, seria necessário aumentar o número de voltas, sendo a área proporcional a estrutura, o que dificultaria a tarefa ser executada manualmente. Seria inviável enrolar aproximadamente 4000 voltas com um fio extremamente fino, a mão.</p><p>Diante do exposto, decidimos alimentar o eletroímã com uma fonte semelhante a que alimenta um notebook, com entrada de 220V AC e saída de 12V DC, 5A.</p><p>Considerando que teríamos um encaminhamento elétrico próximo de um sistema hidráulico com água, decidimos utilizar cabos PP (com dupla proteção de isolamento) e sem emendas durante todo o percurso. Para evitar emendas expostas, foi construída uma caixa de passagem com interruptor de acionamento do sistema.</p><p>Quanto ao eletroímã, após tentativas de enrolar manualmente a bobina com fios de diversas espessuras, optamos por utilizar uma bobina desmontada de um relé, soldando nela terminais de alimentação e conectando-a a fonte já descrita.</p><p>4.4 Tabela de custo</p><p>Quantidade</p><p>Descrição</p><p>Valor</p><p>1</p><p>Base MDF 3mm</p><p>R$ 35,00</p><p>4</p><p>Parafuso de 4 cm</p><p>R$ 2,00</p><p>4</p><p>Arruelas</p><p>R$ 2,00</p><p>5</p><p>Seringas de 20ml</p><p>R$ 14,00</p><p>5</p><p>Seringas de 10ml</p><p>R$ 12,00</p><p>10</p><p>MT - de mangueira</p><p>R$ 22,00</p><p>6</p><p>Bastões de cola quente</p><p>R$ 12,00</p><p>1</p><p>Fonte de alimentação</p><p>R$ 60,00</p><p>1</p><p>Eletroímã</p><p>R$ 43,00</p><p>Total=</p><p>R$ 202,00</p><p>4.5 Projeto finalizado</p><p>5 CONCLUSÕES</p><p>Através do projeto os alunos colocaram em prática os estudos abordados durante o semestre fazendo cumprir o projeto solicitado, auxiliando na fixação do conteúdo e despertando o interesse. A partir da APS, os participantes tiveram a oportunidade de vivenciar de forma prática o desenvolvimento de um Guindaste Hidráulico utilizando-se de um eletroímã.</p><p>Durante a realização do projeto foram encontradas discrepâncias na elaboração dos cálculos, em virtude do design do guindaste, fator que influenciava diretamente na montagem da mesma. Porém, é importante ressaltar, que mesmo com as dificuldades o grupo realizou encontros regulares, sobressaindo na execução dos processos através de pesquisas e orientações dos professores para finalização do trabalho.</p><p>6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>https://youtu.be/e83drbSOoi4 Acesso em: 01/12/22</p><p>https://www.google.com/amp/s/engenharia360.com/8-maiores-guindastes-do-mundo/amp/ Acesso em: 03/12/22</p><p>A invenção do guindaste: conheça essa história – Guindastes Brasil Acesso em: 04/12/22</p><p>Guindaste (máquina) (stringfixer.com) Acesso em: 08/12/22</p><p>https://www.palfinger.com/pt-br/blog/historia-dos-guindastes-viaje-no-tempo-br-com-a-palfinger_n_883034#:~:text=Na Grécia antiga%2C os guindastes,principal meio de transporte vertical Acesso em: 08/12/22</p><p>100 anos de Hans Liebherr | Liebherr Acesso em: 10/12/22</p><p>https://www.giltecguindastes.com.br/l/historia-do-guindaste/ Acesso em: 10/12/22</p><p>image2.jpg</p><p>image3.jpg</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image1.jpeg</p>