![\"\"](\"https:\/\/www.dgcrane.com\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/LH-double-girder-overhead-crane-31.jpg\")
<\/p>\r\nVoc\u00ea j\u00e1 se maravilhou com a tecnologia moderna? Embora muitas tecnologias e m\u00e1quinas modernas sejam, de fato, muito complicadas, algumas s\u00e3o, na verdade, muito sensatas, uma vez que voc\u00ea apaga os sinos e assobios.
\r\nA grua de constru\u00e7\u00e3o, por exemplo, \u00e9 uma m\u00e1quina desse tipo. O guindaste geralmente emprega apenas tr\u00eas m\u00e1quinas simples. A alavanca, a polia e o cilindro hidr\u00e1ulico.<\/p>\r\n
Neste artigo, vamos examinar brevemente um mecanismo muito importante na grua de constru\u00e7\u00e3o: a alavanca. Tr\u00eas artigos subseq\u00fcentes, entretanto, investigar\u00e3o o papel da polia, do cilindro hidr\u00e1ulico e o conceito de vantagem mec\u00e2nica, respectivamente, em guindastes de constru\u00e7\u00e3o.<\/p>\r\n
Ent\u00e3o, como funciona a ponte rolante? Em maior ou menor grau, a maioria dos guindastes utiliza a alavanca para levantar cargas excepcionalmente grandes. Quase todos os guindastes montados e muitos guindastes balanceados maximizam a capacidade de eleva\u00e7\u00e3o com a alavanca.<\/p>\r\n
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Estes guindastes utilizam alavancas, ou bra\u00e7os mec\u00e2nicos, que aumentam sua resist\u00eancia. Embora um sistema complexo de cordas, correntes e roldanas geralmente acompanhem o bra\u00e7o mec\u00e2nico, a pr\u00f3pria alavanca \u00e9 apenas uma simples m\u00e1quina.<\/p>\r\n
Os antigos usavam h\u00e1 muito tempo a alavanca na pr\u00e1tica para construir grandes templos, monumentos e fortifica\u00e7\u00f5es. De fato, os estudiosos argumentam que os eg\u00edpcios muito provavelmente usavam alavancas para construir as Grandes Pir\u00e2mides.<\/p>\r\n
No entanto, a maioria dos historiadores atribui o desenvolvimento da teoria geom\u00e9trica por tr\u00e1s da alavanca a Arquimedes. Arquimedes, um matem\u00e1tico e fil\u00f3sofo, viveu na Gr\u00e9cia Antiga por volta do terceiro s\u00e9culo a.C. Supostamente, ele certa vez gracejou: "D\u00ea-me um lugar para ficar de p\u00e9, e eu moverei a Terra com uma alavanca."<\/p>\r\n
A alavanca em si \u00e9 uma barra est\u00e1vel que repousa sobre um ponto de articula\u00e7\u00e3o, ou fulcro. Voc\u00ea pode pressionar para baixo em uma extremidade com alguma for\u00e7a de \u201cesfor\u00e7o\u201d para produzir alguma for\u00e7a de \u201ctrabalho\u201d resultante na outra extremidade. A for\u00e7a de trabalho geralmente carrega ou segura o objeto que est\u00e1 sendo levantado.<\/p>\r\n
Os cientistas classificam todas as alavancas em tr\u00eas grupos diferentes. Na classe um, o ponto de apoio se encontra entre o esfor\u00e7o e as for\u00e7as de trabalho, como em um balancim ou p\u00e9-de-cabra. Na classe duas alavancas s\u00e3o alavancas nas quais a for\u00e7a de trabalho se encontra entre o ponto de apoio e a for\u00e7a de esfor\u00e7o, como em um carrinho de m\u00e3o. E na classe tr\u00eas alavancas, a for\u00e7a de esfor\u00e7o \u00e9 aplicada entre o ponto de apoio e a for\u00e7a de trabalho, como em uma pin\u00e7a.<\/p>\r\n
Mas, novamente, como funciona a ponte rolante? Como veremos com a polia e o cilindro hidr\u00e1ulico, a alavanca manipula um conceito conhecido como torque. O torque mede a dist\u00e2ncia sobre a qual uma for\u00e7a \u00e9 aplicada, ou o torque \u00e9 igual \u00e0 dist\u00e2ncia for\u00e7a vezes a dist\u00e2ncia.<\/p>\r\n
Como Arquimedes percebeu, a manipula\u00e7\u00e3o do torque proporciona maior capacidade de eleva\u00e7\u00e3o. Por exemplo, considere um simples balan\u00e7ar em um playground. O balancim em tr\u00eas metros de comprimento, e gira sobre uma barra diretamente no centro da prancha do balancim. Um de lado senta um garoto de 200 libras, e do lado oposto senta um garoto de 100 libras.<\/p>\r\n
O garoto mais gordo certamente empurrar\u00e1 seu lado da serra para o ch\u00e3o, enquanto o garoto magricela se levanta. Para a crian\u00e7a menor, o garoto deve aplicar uma for\u00e7a extra de 100 libras para apenas equilibrar o balancim!<\/p>\r\n
Mas e se ele tivesse habilidades m\u00e1gicas que lhe permitissem estender seu lado do balancim por mais 5 p\u00e9s. Seu lado de dez p\u00e9s do balancim, igualado com seu peso de 100 libras, lhe permitiria equilibrar o balancim. E, teoricamente, se ele estendesse seu lado a um comprimento superior a 3 metros, seu lado rastejaria lentamente o ch\u00e3o, levantando o garoto mais gordo do ch\u00e3o.<\/p>\r\n
Mais uma vez, como funcionam as pontes rolantes? A alavanca, em parte, manipula o torque permitindo que as pontes rolantes levantem cargas muito pesadas. Quanto mais voc\u00ea distribuir a for\u00e7a de esfor\u00e7o por dist\u00e2ncias maiores, menos for\u00e7a de "esfor\u00e7o" ser\u00e1 necess\u00e1ria para fazer o levantamento. As alavancas n\u00e3o ajudam apenas crian\u00e7as magricelas, mas tamb\u00e9m centenas de engenheiros, arquitetos e trabalhadores da constru\u00e7\u00e3o civil que levantam cargas gigantescas todos os dias!
\r\nFique ligado no pr\u00f3ximo segmento da nossa s\u00e9rie \u201cComo funcionam as pontes rolantes?\u201d, quando exploraremos o papel da polia. Depois, passaremos para o cilindro hidr\u00e1ulico e o conceito de vantagem mec\u00e2nica.<\/p>\r\n
A Barnhart Crane and Rigging Company est\u00e1 sempre elevando a fasquia na ind\u00fastria de guindastes. Se voc\u00ea precisa de um guindaste ou deseja saber mais, visite as p\u00e1ginas de Servi\u00e7o de Guindastes e Movimenta\u00e7\u00e3o de M\u00e1quinas no site da Barnhart Crane Crane.<\/p>\r\n
No meu \u00faltimo artigo, fiz a pergunta: como funcionam os guindastes de ponte rolante? Para resolver esse enigma, primeiro investiguei o papel significativo da alavanca em guindastes de constru\u00e7\u00e3o. Hoje, veremos que a manipula\u00e7\u00e3o do torque pela polia, assim como a alavanca, aumenta a capacidade do guindaste de levantar cargas pesadas. Nos artigos seguintes, exploraremos os cilindros hidr\u00e1ulicos e o conceito de vantagem mec\u00e2nica.<\/p>\r\n
Assim como com a alavanca, os estudiosos atribuem a Arquimedes o primeiro desenvolvimento te\u00f3rico da polia. De acordo com Plutarco, um historiador grego, Arquimedes afirmou que poderia mover o mundo se tivesse polias suficientes, uma declara\u00e7\u00e3o muito semelhante \u00e0 sua proposta sobre mover a Terra com uma alavanca. A hist\u00f3ria continua quando o rei Hieron de Siracusa pede a Arquimedes para mover um grande navio na marinha de Hieron. No dia marcado, Arquimedes montou seu sistema de polias, o rei carregou o navio com passageiros e carga, e ent\u00e3o Arquimedes sentou-se \u00e0 dist\u00e2ncia e puxou a corda. O resultado? Plutarco explica que o navio se moveu "t\u00e3o suave e uniformemente como se estivesse no mar".<\/p>\r\n
Para os antigos, isso era uma mera novidade, mas hoje, isso \u00e9 ci\u00eancia b\u00e1sica. Para explicar de forma grosseira, polias distribuem peso por diferentes segmentos de corda para facilitar o levantamento de objetos pesados. Digamos que algu\u00e9m tem um objeto grande que deseja levantar. Ele se abaixa e tenta levant\u00e1-lo com sua pr\u00f3pria for\u00e7a, mas n\u00e3o consegue. Para facilitar, ele prende uma polia \u00e0 carga grande. Ent\u00e3o, ele prende uma corda ao teto e puxa essa corda pela polia. Em seguida, ele levanta a corda e, finalmente, levanta o objeto. Pode-se fazer isso porque a corda no teto fornece metade da for\u00e7a necess\u00e1ria para levantar o objeto enquanto se aplica a outra metade.<\/p>\r\n
Mas por que isso acontece? A polia distribui o peso por dois segmentos de corda, o lado da corda do teto para a polia e o outro lado da corda da polia para o elevador. Esta distribui\u00e7\u00e3o \u00e9 uma manipula\u00e7\u00e3o de torque, j\u00e1 que o elevador espalha a for\u00e7a por uma dist\u00e2ncia maior. O teto, acredite ou n\u00e3o, ajuda a levantar o objeto, em parte porque capitalizamos a capacidade de eleva\u00e7\u00e3o da estrutura do teto que segura o teto, permitindo assim que o elevador fa\u00e7a apenas a metade do trabalho. Pode-se continuar facilitando o elevador adicionando mais polias e para lugares diferentes, mas a matem\u00e1tica se torna um pouco mais complicada. Entretanto, a regra geral \u00e9 a seguinte: quanto mais roldanas, mais pot\u00eancia.<\/p>\r\n
Diferentes configura\u00e7\u00f5es de roldanas, como resultado, facilitam o levantamento. Existem tr\u00eas tipos de configura\u00e7\u00f5es, ou tipos, de roldanas. Uma polia fixa descreve um sistema de polias onde o eixo ou roda \u00e9 fixo, ou im\u00f3vel. O segundo tipo \u00e9 uma polia m\u00f3vel, onde o eixo ou a roda pode se mover livremente. E o terceiro tipo \u00e9 uma polia combinada, na qual tanto polias fixas como m\u00f3veis s\u00e3o utilizadas. As polias fixas permitem uma configura\u00e7\u00e3o mais f\u00e1cil, mas as polias m\u00f3veis multiplicam a for\u00e7a aplicada, o que torna o trabalho mais f\u00e1cil. Situa\u00e7\u00f5es diferentes exigem tipos diferentes de polias, como foi o caso com a alavanca.<\/p>\r\n
Mas como isso se aplica a guindastes? Bem, quase todos os guindastes usam polias, mas a aplica\u00e7\u00e3o mais comum de polias em guindastes ocorre em guindastes de lan\u00e7a. Os guindastes de lan\u00e7a possuem arames que envolvem as polias e a carga. Quanto mais voc\u00ea enrola os fios atrav\u00e9s dos dois, maior a capacidade de eleva\u00e7\u00e3o.<\/p>\r\n
No pr\u00f3ximo segmento de Como funcionam os guindastes? ?delinearei a import\u00e2ncia do cilindro hidr\u00e1ulico, ap\u00f3s o que concluirei com um artigo subseq\u00fcente e final sobre o papel da vantagem mec\u00e2nica.<\/p>\r\n
Agora, para a terceira parte de nossa s\u00e9rie sobre a ci\u00eancia por tr\u00e1s dos guindastes de constru\u00e7\u00e3o, na qual vamos considerar o papel do cilindro hidr\u00e1ulico. As duas primeiras partes descreveram brevemente como as alavancas e roldanas, respectivamente, contribuem para a for\u00e7a de eleva\u00e7\u00e3o em guindastes. O artigo subsequente e final considerar\u00e1 talvez o princ\u00edpio cient\u00edfico mais importante para maximizar a for\u00e7a de eleva\u00e7\u00e3o: vantagem mec\u00e2nica.<\/p>\r\n
Ent\u00e3o o que \u00e9 um cilindro hidr\u00e1ulico? A resposta simples \u00e9 um cilindro selado, ou um prisma circular, que \u00e9 totalmente preenchido com algum tipo de l\u00edquido, normalmente um \u00f3leo, com duas aberturas para dois pist\u00f5es. Os pist\u00f5es podem ser conectados ao cilindro em v\u00e1rias configura\u00e7\u00f5es.<\/p>\r\n
Se assumirmos que os pist\u00f5es t\u00eam o mesmo tamanho em um cilindro hidr\u00e1ulico e n\u00e3o existe atrito, quando um pist\u00e3o \u00e9 pressionado para baixo, o outro subir\u00e1 com a mesma for\u00e7a, velocidade e dist\u00e2ncia. Portanto, se um comprimir um pist\u00e3o para baixo dois cent\u00edmetros, o outro pist\u00e3o dever\u00e1 comprimir para cima dois cent\u00edmetros.
\r\nA vantagem deste sistema permite que voc\u00ea redirecione facilmente as for\u00e7as. Um pist\u00e3o fixado horizontalmente pode mover outro pist\u00e3o fixado verticalmente, enquanto outras m\u00e1quinas n\u00e3o permitem uma tradu\u00e7\u00e3o t\u00e3o f\u00e1cil da dire\u00e7\u00e3o, como vimos com as roldanas e alavancas. Com as alavancas e polias, uma for\u00e7a para baixo resultar\u00e1 em alguma for\u00e7a movendo-se para cima, e vice-versa, e uma for\u00e7a para a direita resultar\u00e1 em uma for\u00e7a para a esquerda, e vice-versa. O cilindro hidr\u00e1ulico pode permitir que uma for\u00e7a em uma dire\u00e7\u00e3o seja transferida para qualquer dire\u00e7\u00e3o poss\u00edvel, para cima, para baixo, para frente, para tr\u00e1s, para a direita, ou para a esquerda.<\/p>\r\n
Por outro lado, o cilindro hidr\u00e1ulico pode multiplicar as for\u00e7as ao maximizar o torque, como vimos com a alavanca e a polia. Se um pist\u00e3o tem uma \u00e1rea de 6 unidades quadradas, e outro pist\u00e3o tem 2 unidades quadradas, ent\u00e3o a for\u00e7a empurrando para baixo no pist\u00e3o menor aparecer\u00e1 3 vezes maior no pist\u00e3o maior. Por exemplo, se um empurra o pist\u00e3o de 2 unidades quadradas para baixo com uma for\u00e7a de 500 libras, ent\u00e3o o pist\u00e3o de 6 unidades quadradas recebe um empurr\u00e3o com a for\u00e7a de 1500 libras. Entretanto, a dist\u00e2ncia que o pist\u00e3o maior se move ser\u00e1 3 vezes menor do que a dist\u00e2ncia que o pist\u00e3o menor se move para criar 1500 libras de for\u00e7a.<\/p>\r\n
Tamb\u00e9m semelhante \u00e0 alavanca e \u00e0 polia, quase todos os guindastes utilizam o cilindro hidr\u00e1ulico de alguma forma ou de alguma maneira. O guindaste pode utilizar um cilindro hidr\u00e1ulico para elevar diretamente a carga, mas um hidr\u00e1ulico pode ser utilizado para extenuar um bra\u00e7o de guindaste ou mover uma lan\u00e7a ou viga que carregue o mecanismo de eleva\u00e7\u00e3o.<\/p>\r\n
Concluindo, o cilindro hidr\u00e1ulico \u00e9 muito parecido com a polia e a alavanca por seu uso frequente em guindastes e sua manipula\u00e7\u00e3o de torque. No entanto, o cilindro hidr\u00e1ulico se diferencia por sua capacidade de redirecionar for\u00e7as para diferentes planos. No entanto, todos os tr\u00eas, a alavanca, a polia e o cilindro hidr\u00e1ulico, coletivamente maximizam a vantagem mec\u00e2nica no levantamento de objetos grandes. Na pr\u00f3xima parte, examinaremos exatamente o que \u00e9 vantagem mec\u00e2nica e como ela \u00e9 aplicada a guindastes.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Voc\u00ea j\u00e1 se maravilhou com a tecnologia moderna? Embora muitas tecnologias e m\u00e1quinas modernas sejam, na verdade, muito complicadas, algumas s\u00e3o na verdade muito sensatas, uma vez eliminadas as complica\u00e7\u00f5es. O guindaste de constru\u00e7\u00e3o, por exemplo, \u00e9 uma dessas m\u00e1quinas. O guindaste geralmente emprega apenas tr\u00eas m\u00e1quinas simples. A alavanca, a polia e o [\u2026]","protected":false},"featured_media":1343,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","posts_category":[351],"posts_tag":[7,41,59,33,6,34],"class_list":["post-1058","posts","type-posts","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","posts_category-blog","posts_tag-crane","posts_tag-crane-posts","posts_tag-jib-crane","posts_tag-news","posts_tag-overhead-crane","posts_tag-overhead-cranes"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/posts"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1144,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/xmxposts\/1058\/revisions\/1144"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1343"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1058"}],"wp:term":[{"taxonomy":"posts_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts_category?post=1058"},{"taxonomy":"posts_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dgcrane.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts_tag?post=1058"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}