Guindaste com associação de polias (roldanas)

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1 Guindaste com associação de polias (roldanas) Autores: Ana Paula Loro; Erick Cesar Knoll; Gustavo Acra de Oliveira; Gustavo Andre Gruber; Mateus Oliveira Leme 1. Objetivo Estudar o ganho de forças através da associação de polias, construindo um guindaste que se utiliza da associação de roldanas. 2. Você sabia? Segundo algumas hipóteses (Edwin Tunis, 2002), a roda foi inventada na Ásia, há 6000 anos, na Mesopotâmia. Foi uma invenção de importância extraordinária, não só porque promoveu uma revolução no campo dos transportes e da comunicação, mas também porque a roda, com diferentes modificações, passou a fazer parte de numerosos mecanismos e contribuiu para um incrível impulso ao progresso humano. No início foi destinada a transporte de cargas, diminuindo o esforço humano. Nessa época as rodas eram maciças e de madeira. Aos poucos foi se aperfeiçoando com a introdução de furos até a origem dos raios, tornando-se mais veloz e de fácil manejo. Com seu movimento giratório, a roda tornou-se logo parte integrante das máquinas que auxiliam o homem a levantar pesos. O guindaste, por exemplo. No guindaste a roda mudou de aspecto, transformando-se em uma roldana, ou seja, em uma roda estriada de modo que uma corda pudesse correr dentro dela, dando origem à polia. Os primeiros guindastes (Oliver Bachmann, Heiz-Hebert Cohrs, Tim Whiteman, Brigitte Jenner, 1997) usados pelos gregos e pelos romanos para suspender blocos de pedras, eram formados por traves fortes, chamadas mastros, quase sempre inclinadas. No ponto de encontro fixava-se uma polia. As polias são comumente utilizadas nas academias. Estas equipam a máquina juntamente com um cabo de aço, que será ligado nos pesos. 3. Motivo da escolha Praticidade e aplicações para o cotidiano.

2 4. Como construir 4.1. Materiais Madeira (2 tabeiras {12cm x 170cm}, 4 ripas {4,5cm x 170cm}, 1 viga {30cm x 6,5cm x 4,5cm}, parafuso de madeira, parafusos, arruelas e porcas, 7 roldanas de varal (capacidade de 10kg), fio de varal, rolamento com eixo fixo, chapa de alumínio (20cm x 5cm), chapa de alumínio/aço (15cm x 1cm) Construção 1. Fixe com parafuso de madeira as 2 ripas nas extremidades da tabeira, com o objetivo de formar um espaçamento entre as duas ripas, de modo que seja possível a movimentação do rolamento. Este conjunto será denominado peça majoritária (figura 1 e 2). Repita o processo para a segunda tabeira; Figura 1 Figura 2 2. Cortar a peça majoritária em ângulo de 45 (figura 3) 3. Cortar 4 retângulos pequenos de tabeira, de modo a fixar paralelamente as duas peças confeccionadas no item 1 (figura 4);

3 Figura 3 Figura 4 4. Cortar 2 pedaços da viga para construir o "carrinho" e a base fixa das roldanas. Em cada pedaço, fazer 3 furos equidistantes em cada peça (figura 5); Figura 5 Figura 6 OBS: É importante lembrar que, apesar de as duas peças serem muito parecidas visualmente, uma delas deve ser do tamanho exato da distância entre as duas peças majoritárias (tal distância pode variar de acordo com a preferência do experimentador); Deve ser levado em conta que a outra madeira será utilizada para a construção do "carrinho", e para construí-lo, utilizar uma chapa de alumínio em

4 cada extremidade do pedaço de madeira (figura 6). É importante observar a espessura da chapa, pois o carrinho deve ter uma largura total um pouco menor que o espaço entre as peças majoritárias. 5. Preparar a estrutura adequada para o "carrinho" se movimentar, para isso, cortar duas chapas metálicas com tamanho semelhante ao pedaço de viga cortada, mencionada acima (figura 6). Após isso, realizar um furo no centro do metal, para que possa ser rebitado o rolamento na peça metálica (figura 7 e 8); Figura 7 Figura 8 6. Após isso, realizar 2 furos na chapa de modo que possa ser aparafusada essa estrutura já com o rolamento à viga (figuras 9 e 10);

5 Figura 9 Figura Pegar cada peça de viga cortada e já com os furos realizados e fixar as roldanas (figuras 11, 12, e 13). Para isso, usar os parafusos, as porcas e as arruelas (figura 14). Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura Anexar a base fixa de roldanas parafusando-a a peça majoritária e colocar 2 parafusos na parte superior da peça (Figura 15);

6 Figura Parafusar uma chapa de metal fina em forma de "U" ao carrinho para poder puxar a corda que levantará o peso (figura 16), completando assim a estrutura do carrinho; Figura Para a construção da estrutura onde o corpo a ser levantado será sustentado, cortar um pedaço de ripa com um ângulo de 45, e fixar uma roldana no centro da peça e afixar essa peça na parte superior da peça majoritária (figura 17).

7 Figura Também pode-se construir uma base e um suporte para a peça majoritária permanecer "em pé" (figura 18); Figura Finalmente, a corda deverá ser traçada da seguinte maneira: amarrá-la no ponto indicado, e seguir a direção das setas.

8 Figura Comentários Não deixe de conferir o vídeo no site. 6. Referências bibliográficas [1] Wheels a pictorial history, Edwin Tunis, 2002 [2] The history of cranes, Oliver Bachmann, Heiz-Hebert Cohrs, Tim Whiteman, Brigitte Jenner,1997