Braço Hidráulico Com Seringas

Unisal

Braço Hidráulico com Seringas

Lorena

2012

Unisal

Alisson Balbino Pereira da Silva

Carlos José de Melo Cunha

Fábio Eloy de Moraes

Paulo Augusto Toshio Kioshima

Vinícius Alessandro de Aquino Silva

Braço Hidráulico com Seringas

Lorena

2012

Sumário

1. Introdução

2. Mecânica dos Fluídos

2.1 Lei de Pascal

2.2 Teorema de Stevin

2.2 Princípio de Arquimedes

3. Desenvolvimento

3.1 Cronograma de Execução

3.2 Funcionamento

3.3 Imagens do Projeto

3.4 Gabarito do Braço Hidráulico

4. Considerações Finais

5. Referências Bibliográficas

1 INTRODUÇÃO

O projeto interdisciplinar é uma exigência do 4° semestre do Curso de Engenharia de Produção, e tem como tema a construção de um braço hidráulico com seringas.

Em 1652, o físico e matemático francês Blaise Pascal (1623-1662), propôs que:

“A pressão aplicada a um fluído enclausurado é transmitida sem atenuação a cada parte do fluído e para as paredes do reservatório que o contém.” (ENGLER, 2011, p.1).

Através dos conceitos físicos de Pascal, Stevin e Arquimedes, será possível desenvolver o braço hidráulico que tem como objetivo final transportar uma lata cheia de refrigerante, em movimentos verticais e horizontais, em um ângulo de 180°, facilitando o trabalho, permitindo melhor precisão e menor gasto com mão de obra humana.

O braço hidráulico apresentará resultados satisfatórios em relação ao fácil manuseio e ao baixo custo financeiro, executando de forma mais qualificada o seu trabalho do que em relação ao esforço humano, que tende a sofrer mudança de humor, alteração de saúde e cansaço físico e mental.

O projeto pode ser aproveitado por indústrias, comércios e trabalhos onde se necessite força física e com movimentos repetitivos.

2 MECÂNICA DOS FLUÍDOS

A mecânica dos fluídos, ou hidráulica teórica, é uma área da física que estuda o comportamento dos fluídos em movimento e em repouso, sendo responsável pelo conhecimento das leis que regem o transporte, a conversão de energia, a regulação e o controle do fluído agindo sobre suas variáveis, como pressão, vazão, temperatura, viscosidade, entre outros. Podemos definir fluído como uma substância que compreende fase líquida e gasosa que se deforma continuamente quando submetido a uma tensão de cisalhamento.

As divisões da hidráulica são formadas pela hidrostática, hidrocinética e hidrodinâmica. Onde a hidrostática trata dos fluídos parados, a hidrocinética dos fluídos em movimento, e a hidrodinâmica das forças envolvidas no escoamento dos fluídos, como por exemplo, forças da gravidade, pressão, viscosidade e outras.

Abaixo são apresentados os três princípios básicos da mecânica dos fluídos que estuda os fluídos em posição de repouso, no caso, a hidrostática.

Através destes conceitos físicos será possível definir o valor necessário para que a pressão obtida através de seringas injetadas com água exerça para movimentar de forma eficiente e eficaz o braço hidráulico, de modo que atinja o objetivo final do projeto, que será transportar uma lata cheia de refrigerante em movimentos verticais e horizontais.

2.1 Lei de Pascal

A lei de Pascal (1623-1662) afirma que a pressão aplicada num ponto de um fluído em repouso transmite-se integralmente a todos os pontos do fluído.

Figura 1: Lei de Pascal

P1 = P2

(F1/A1) = (F2/A2)

Onde a força F1 aplicada na área A1 é proporcional à força F2 aplicada na área A2.

2.2 Teorema de Stevin

O teorema de Stevin (1548-1620) nos revela que a diferença de pressão entre dois pontos de um fluído em repouso é igual ao produto do peso específico do fluído pela diferença de cotas dos dois pontos.

Para calcular a variação de pressão entre dois corpos M e N, situadas no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio, consideramos a diferença de profundidade entre eles como Δh.

Figura 2: Teorema de Stevin

ΔP = γ.(hf - hi)

Onde ΔP é a variação da pressão em virtude da variação no comprimento da coluna fluída, γ é a peso específico do fluído e h é o desnível.

2.3