A Escavadeira Hidráulica

1. INTRODUÇÃO

O intuito dessa pesquisa é construir uma escavadeira hidráulica. Escavadeira hidráulica é a designação genérica aos vários tipos de máquinas de escavar, de revolver ou remover terra ou de retirar aterro. É também conhecida como escavador, escavadora ou pá mecânica. São usadas para vários trabalhos diferentes e são frequentemente o único equipamento pesado em um local de construção.

2. OBJETIVO

O objetivo é construir um protótipo de uma escavadeira, utilizando os conhecimentos adquiridos nas aulas de hidráulica e pneumática. Os movimentos das articulações da escavadeira serão simulados por meio de seringas com água.

3. ESCAVADEIRA HIDRÁULICA

As escavadeiras (imagem 1) existem há mais de 40 anos, e se tornaram ainda mais populares na última década. A principal razão pela qual as escavadeiras estão em operação há tanto tempo é que a escavação e movimentação de terra ou entulho faz parte de muitos projetos diferentes.

O sistema de válvulas da escavadeira pode mover pistões hidráulicos em duas direções com grande força. Uma escavadeira sendo uma versão poderosa e enorme de um braço humano. Comparamos os segmentos de aço - a lança, a haste e a caçamba - três peças de seu braço, similarmente conectadas por três juntas. É óbvio que seu braço não seria útil o suficiente sem músculos - seus músculos fornecem a força que realmente afasta e aproxima os vários segmentos de seu braço. Os cilindros em uma escavadeira servem para a mesma função. Todos os segmentos são articulados conjuntamente, e cada cilindro pode puxar um segmento conectado para mais perto ou empurrá-lo para mais longe.

Cada pistão do cilindro é controlado por sua própria válvula de carretel.

Quando você escava com uma escavadeira, na verdade está controlando no mínimo quatro carretéis individuais (que movem quatro pistões diferentes).

Os sistemas hidráulicos simplesmente transmitem as forças de ponto-a-ponto através do fluído. A maioria dos sistemas usa um fluído incompressível, um fluído que é tão denso quanto possível. Este tipo de fluído transmite quase toda a força original em vez de absorver uma parte dela. O fluído incompressível mais comumente usado em maquinário hidráulico é o óleo.

Imagem 1 – Escavadeira Hidráulica

Fonte: Escavadeiras Caterpillar

O conceito básico em ação é uma troca entre distância e força. O trabalho que você faz ao pressionar o pistão (imagem 2) tem dois componentes - a quantidade de força que você aplica e a distância que você empurra o pistão. Isso empurra uma certa quantidade de fluído. Como o fluído é incompressível, pode absorver a força que você aplica. O fluído tem a mesma pressão (quilos por centímetro quadrado) em cada ponto do sistema.

Imagem 2 – Pistão

Fonte: Escavadeiras Caterpillar

4. DESCRIÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

4.1 Materiais utilizados

• madeira

• 8 seringas de 10ml

• mangueira de aquário

• massa epoxi

• um pedaço de cano de 25mm de diâmetro

• parafusos

• fita lacre

4.2 Desenvolvimento

Para a montagem do protótipo, deve-se cortar as peças que farão parte do projeto, conforme as medidas indicadas nas imagens 3 e 4.

Imagem 3 – Dimensões das Peças

Imagem 4 – Dimensões das Peças

As quantidades devem ser as mesmas indicadas na imagem 5 abaixo

Imagem 5 – Materiais utilizados

Após obter as peças nas dimensões e quantidades certas, a montagem deve seguir