Cleverson Mariano de Marins T318440

Atividades Práticas Supervisionadas

4° Semestre

Máquina de Crane (Guindaste)

Araraquara2015

Sumário

Introdução

Máquina de Crane (Grua ou Guindaste)

TIPOS DE GUINDASTES

Pinça ou multiangular

Pórticos

Grua florestal

Truckcrane “Caminhão Munck ”.

OBJETIVOS

MATERIAL E MÉTODOS

PROCEDIMENTO 1

PROCEDIMENTO 2

RESULTADO

Física do guindaste

CONCLUSÃO

REFERÊENCIAS

INTRODUÇÃO

Guindaste foi inventado na Idade Antiga pelos gregos e eram movidos por homens e/ou animais de carga (como os burros). Esses guindastes eram usados para construção de carros e prédios. Guindastes maiores foram desenvolvidos posteriormente usando engrenagens movidas por tração humana, permitindo a elevação de cargas mais pesadas.

Na Alta Idade Média, guindastes portuários foram introduzidos para carregamentos, descarregamentos e construções de embarcações, alguns eram construídos sobre torres de pedra para estabilidade e capacidade extras. Os primeiros guindastes eram feitos de madeira, mas com a Revolução Industrial, passaram a ser produzidos com ferro fundido e aço. Atualmente o guindaste é constituído normalmente por uma torre equipada com cabos e roldanas que é usada para levantar e baixar materiais. Na construção civil, os guindastes são estruturas temporárias fixadas ao chão ou montadas num veículo especialmente concebido, normalmente ao lado da edificação, usado para elevar cargas pesadas aos andares superiores. Os guindastes podem ser operados com cabine aonde há um controlador ou operador, por uma pequena unidade de controle que pode comunicar via rádio, por infravermelhos ou ligados por cabo.

Máquina de Crane (Grua ou Guindaste)

Máquina de Crane mais conhecida como Guindastes ou grua.

É um equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de cargas e materiais pesados, usando o princípio da física no qual uma ou mais máquinas simples criam vantagem mecânica para mover cargas além da capacidade humana. É um equipamento desenvolvido para auxiliar no transporte de cargas, tanto na horizontal como na vertical, tendo sido criada bem antes da 2ª.Guerra Mundial na Europa. Sua concepção foi praticamente mantida sem grandes alterações até os dias de hoje. Desta forma podemos dizer que é um equipamento de grande durabilidade e versatilidade, tendo

manutenção adequada, poderá ser utilizado por várias décadas. Ela é uma estrutura metálica de grande porte, pode ter altura de trabalho de 10 metros até 150 metros ou mais. A grande evolução ocorrida com as Gruas atualmente ocorreu a partir de 1997, quando houve a inserção junto ao sistema de comando dos motores elétricos convencionais existentes, o sistema eletrônico de variador de frequência ou conversor de torque, fazendo com que a Grua trabalhe mais suavemente, com arranque menos brusco acarretando menores manutenções e menor desgaste, inclusive com maior economia no consumo de energia elétrica.

TIPOS DE GUINDASTES

Pinça ou multiangular

Usado na Construção Civil, é desmontável devido a ser pesado e grande.

É composto de duas extremidades numa delas fica a pinça elevatória descendente e/ou ascendente, na outra fica um imenso contra peso, que estabiliza o conjunto evitando a sua queda. Normalmente fixada em pesada base sustentado por uma torre modular. É um conjunto de possante motor com roldanas, acopladas nelas um ou mais cabos de alta resistência. Utiliza a teoria das roldanas para "dividir" o peso nos cabos de elevação.

Pórticos

Usados normalmente em portos para descarregar grandes e pequenos contentores ou containers.Esse tipo de guindaste pode erguer até 12 contentores (containers) de 20m³ cada.

Grua florestal

Equipamento utilizado para transportar toras de madeira, carregadas em caminhões ou carretas, levadas para processamento em indústrias de carvão vegetal, papel e celulose e para alimentação de caldeiras.

Truckcrane “Caminhão Munck ”.

São equipamentos montados sobre caminhão convencional (com chassis alongados) ou concebidos num conjunto que já compreende caminhão e equipamento num só. Muito usado para a movimentação de cargas na Construção Civil.

OBJETIVOS

Objetivo do nosso trabalho não é apenas mostrar o funcionamento do guindaste ou grua, mas mostrar um pouco de sua história, manuseio e mostrar de uma forma simples conhecimentos de física como: 3ª Lei de Newton; Força de Tração; Trabalho da Força Peso; Energia Potencial Gravitacional; Associação de Polias;

MATERIAL E MÉTODOS

- 1,50m de ferro tipo metalon;- motor de impressora;- uma roldana;- uma polia;- um controle de carrinho;- duas pilhas AA;- uma linha de nylon;- solda e- tinta spray.

PROCEDIMENTO 1

Nesse primeiro procedimento buscamos separar todo material a ser utilizado para montarmos o guindaste, para isso utilizamos peças obsoletas de equipamentos encontrados, pois um dos objetivos desse projeto era usar o maior numero de peças recicláveis ao invés de comprarmos. Os equipamentos obsoletos utilizados foram: uma mesa, carrinho de controle remoto.

No primeiro passo desmanchamos a mesa em busca de peças que seriam úteis para o projeto e separamos barras de ferro e alguns parafusos.

Para funcionamento da alavanca, utilizamos o motor continuo de 6 volts retirado do carrinho. As barras de ferro retiradas da mesa foram usadas para sustentação e criação do braço e alavanca.

PROCEDIMENTO 2

Nesse processo, demos a busca para conhecimentos mais teóricos onde observamos as seguintes forças:

- Força de Tração na corda (cabo) do guindaste

- Força Peso, devido à gravidade.

RESULTADO

Física do guindaste

Para entendermos um pouco sobre essa física usamos a 3ª Lei de Newton: Ação e Reação!

Toda AÇÃO corresponde uma REAÇÃO, com mesma intensidade, mesma direção, porém sentido contrário.

Forças que encontramos exercidas no guindaste foram: Força de Tração

Quando um fio é preso a um corpo e é bem esticado, o fio puxa o corpo com uma força T na direção do fio no sentido que se afasta do corpo.

O fio ideal fica sujeito a TRAÇÕES de mesma intensidade nos seus dois extremos e comportando-se como um mero transmissor de força.

Figura 1

Sabendo que para uma força qualquer realizar trabalho, é necessárias duas grandezas: 1º - A própria força; 2º - Um deslocamento.

Através disto achamos tal resultado:

• Guindaste elevando um corpo.

Nesse caso concluímos que o trabalho da Força Peso durante a subida do corpo, com a utilização de um guindaste, é RESISTENTE.

• Guindaste descendo um corpo.

Concluímos que o trabalho da Força Peso durante a descida do corpo, com a utilização de um guindaste, é MOTOR!

Observamos então que a diferença está no simples fato de que durante a subida a gravidade trabalha contra o movimento e já durante a descida a gravidade trabalha a favor do movimento.

Fig.1

CONCLUSÃO

P

T

T

Concluímos que o trabalho para um guindaste elevar um corpo até uma altura h, com velocidade constante, fica armazenado no corpo sob forma de ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL.

Observamos experimentalmente também que temos sempre F = P, ou seja, para sustentar um corpo de peso 30 N, é necessário que a pessoa também faça uma força de 30N.

Colocamos uma roldana móvel de tal modo que seu eixo não é fixo. Vimos que o peso do corpo a ser elevado está sustentado por duas forças: uma exercida pelo suporte fixo e a outra pela pessoa.

Assim teremos:

F + F = P => 2F = P,

Daí tem

F = P/2.

Após aplicar a roldana concluímos que podemos levantar um peso muito maior com mais facilidade e menos esforço.

REFERÊENCIAS

Sites:

Wikipédia The Free Encyclopedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Crane_(machine)

Instruments for Natural Philosophy

Thomas B. Greenslade, Jr. Professor Emeritus of Physics Kenyon College, Gambier, Ohio 43022 http://physics.kenyon.edu/EarlyApparatus/Mechanics/Crane_Model/Crane_Model.html

Youtubehttp://www.youtube.com/watch?v=ow1ExRAqURM&feature=relmfu

Portal são Francisco

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/guindaste/guindaste.php

http://www.fisica.ufpr.br/samojeden/fisica_dos_guindastes.ppt