Protótipo finalizado

     Bom pessoal, enfim conseguimos concluir o nosso protótipo da Grua com estrutura totalmente treliçada e feita basicamente de palito de churrasco de madeira.
     A empresa Eng+ agradece o acompanhamento de todos e esperamos vocês no próximo projeto.

Protótipo concluído
Fonte:Própria

Confecção da base e contrapeso

  Bom pessoal, confeccionamos a nossa base e contrapeso com as medidas determinadas através dos cálculos feitos para que a grua suporte as cargas solicitadas.
  Estes foram confeccionados com material cimenticio.

Confecção da base e contrapeso.
Fonte: Própria

Base
Fonte: Própria

Contrapeso
Fonte:Própria

 

Confecção da torre

     Bom pessoal, essa semana foi de grande importância para a equipe Eng + Construções. Confeccionamos a nossa torre, está que sustenta-rá a nossa lança e contra lança.
     Confira todo esse desenvolvimento nas fotos abaixo :



     

Confecção da torre.
Fonte: Própria.

Torre concluída.
Fonte: Própria.

Confecção da lança e contra lança

    Bom pessoal, essa semana confeccionamos a nossa lança e contra lança utilizando todos os nossos conhecimentos adquiridos até aqui. Com isso, para iniciar a produção, definimos a quantidade de palitos que iriamos utilizar com o coeficiente de segurança de 10, e após observar os resultados dos cálculos concluímos que seria necessário unir três palitos.
     Após agregar os palitos com cola de madeira, recortar no tamanho necessário e lixar foi feito a união dos nós com cola quente.

Confecção da lança e contra lança
Fonte: Própria

Vista frontal da lança e contra lança.
Fonte: Própria.

Alterações do projeto

      Inicialmente o nosso protótipo deveria sustentar 10 kg de carga. Porém, após os orientadores realizarem alguns testes foi efetuado algumas mudanças no nosso projeto. Estas motivada pela dificuldade da produção de um contrapeso, em material cimentício, com uma massa tão elevada e afim de facilitar a movimentação do carro.  

     Por conta disso,o cálculo da quantidade de palitos com um coeficiente de segurança para um exemplar de uma grua que deveria suportar 10 kg de carga, agora se ajustou para suportar 1,5 kg. Com isso o nosso cálculo passa a ser considerado super dimensionado, com um coeficiente de segurança de 10.

Planejamento SketchUp

     A tarefa da equipe essa semana, foi realizar o planejamento da grua utilizando como ferramenta o software SketchUp.

     A grua terá 0,8 metros de altura e sua lança e contra lança 1 metro.

    Essa etapa é de grande importância para a realização do projeto, visto que toda construção é baseada no planejamento de desenhos para se obter precisão nas medidas

Modelo da grua em 3D.
Fonte: Software SketchUp 

Modelo da grua em 3D.
Fonte: Software SketchUp.

Listagem dos materiais

Para a realização das compras dos materiais e assim dar inicio a confecção do nosso protótipo foi criada uma pequena lista com os itens que serão utilizados inicialmente. Lembrando, que no decorrer da nossa confecção possa haver a necessidade da inclusão de outros materiais.

I.              Madeira : será utilizado em forma de palito de churrasco, que irá estruturar a montagem do nosso protótipo.

A madeira possui algumas peculiaridades relacionadas a algumas propriedades físicas e mecânicas. Dentre elas a higroscopicidade (uma capacidade de absorver umidade da atmosfera e a de perder por vapor), a flexibilidade (capacidade da madeira para flectir por ação de forças exercidas sobre si, sem quebrar), a durabilidade (resistência temporal de resistir aos agentes prejudiciais, sem putrificar). Além disso, possui resistência a tração, compressão, flexão e dureza.

II.            Material cimentício: Para a fabricação da base e o contrapeso para a grua, esses com a finalidade de garantir maior estabilidade e equilíbrio para o nosso protótipo.

O cimento é um material cerâmico, que em contato com a água, libera calor da cristalização de produtos hidratados, adquirindo assim resistência mecânica. É o principal utensílio da construção, utilizado como material ligante, que permite após a aglutinação de outros como areia e brita alterar a resistência de um material resultante. 

III.           Colas : que irão ser utilizadas na construção do protótipo, são de diferentes caracterizações: epóxi do tipo resina, quente em pistola e branca. Essas colas serão utilizadas em diferentes momentos e necessitam de características específicas para cada situação de colagem.

A cola branca será utilizada pra aderir os palitos que irão compor a barra de madeira de cada treliça. Cálculos prévios estimam que serão necessários 7 palitos por barra, sendo um no centro, com 6 ao seu redor.

A cola quente, será utilizada nos nós das treliças por ser um material de extrema eficácia e rapidez para fazer a união de superficíes.

E por último, a durepoxi, por apresentar boa qualidade, durabilidade, baixo preço e por ser compatível com a madeira, será utilizada para reforçar ainda mais a união das barras de palito, garantindo aderência.   

IV.          Nylon: será utilizado para a produção de um tirante no protótipo. O tirante é uma peça estrutural composta por um ou mais elementos, que tem por função resistir a esforços, forças, tensões ou tração.

A fibra sintética apresenta alta resistência a sucessivos carregamentos, ótima recuperação elástica, bom alongamento, boa resistência à tração, resistente à fadiga, estrutura leve, baixíssimo coeficiente de atrito, alta resistência a desgaste por abrasão e auto suficiência contra intempéries.

Com estas propriedades, garante o equilíbrio e a segurança desejada nas mais exigentes e perigosas aplicações com cabos sujeitos a esforços estáticos ou dinâmicos.

Palito de churrasco de madeira

Nylon.

Cola quente em pistola.

Cola branca

Cola époxi do tipo resina.

Cálculos realizados

Durante toda essa semana foi desenvolvido os cálculos das treliças da nossa grua, utilizamos o método dos nós para calcular as tensões em cada ponto. Para conferir os resultados fizemos o uso do Software Ftool, onde foi possível simular a deformação e as forças do nosso protótipo.

Além disso encontramos todos os dimensionamentos e discutimos sobre a estrutura do nosso exemplar. Com isso, no decorrer dessa semana já vamos começar a produzir e fazer os testes necessários no nosso protótipo.

                           Imagem 1:  Esforços resultantes na estrutura

Fonte: Própria

Imagem 2: Esforços resultantes da ponte. 

Fonte: Própria,

O que é uma Grua ?

Bom pessoal, hoje vamos apresentar para vocês o que é uma Grua em escala real e a sua utilização no mercado, para que seja de fácil entendimento o desenvolvimento e a evolução das etapas do nosso protótipo.

A Grua é um equipamento utilizado para a elevação e movimentação de cargas e materiais pesados na construção civil. Este instrumento utiliza o princípio da física no qual uma ou mais máquinas simples criam vantagem mecânica para mover cargas além da capacidade humana.

Os guindastes atuais, são compostos por uma torre fixa chumbada numa base de concreto e uma torre que sustenta uma treliça metálica horizontal, chamada de lança, com cabos e polias que erguem a carga através do gancho de levantamento. O mecanismo de suspensão oferece grande mobilidade para realizar as operações, visto que o gancho pode ser erguido ou baixado em variados comprimentos. O contrapeso é posicionado na contra-lança que se encontra na extremidade, cerca de três vezes menor que a lança, no sentido oposto. A cabine de comando fica localizada no conjunto superior.

Grua em escala real.
Fonte: gigantesdomundo.blogspot.com.br

Teste de tração

             No dia 29 de outubro, foi realizado no laboratório da Faculdade SENAI Cimatec, um teste de tração e compressão no principal material que será utilizado para a confecção da nossa Grua, o palito de churrasco. Foi testado quatro marcas diferentes, dentre elas: Paraná, Gaboardi, Regina e Gina.

         De acordo com o observado no teste de tração no laboratório, a marca que mais resiste a tração e compressão é a Paraná. Esta que possui  uma média do módulo de elasticidade de 8597 MPa, uma tensão de ruptura de 57,77 MPa, diâmetro médio de 3,74 mm. 
          Abaixo segue algumas fotos que foram retiradas durante o procedimento.Dentre elas, possuem os gráficos do módulo da elasticidade de cada marca de palito.
          

Palitos utilizados no teste.
Fonte: Própria

Instrumento utilizado no ensaio mecânico.
Fonte: Própria

Resultados obtidos com a marca Paraná.
Fonte: Própria.

Resultados obtidos com a marca Gaboardi.
Fonte: Própria.

Resultados obtidos com a marca Gina.
Fonte: Própria.

Resultados obtidos com a marca Regina.
Fonte: Própria.