Projeto de um mini guindaste de torre

Abstract

O ensino de Engenharia Mecânica exige um equilíbrio cuidadoso entre teoria e prática, fundamental para que os alunos desenvolvam uma compreensão profunda dos conceitos e se preparem para os desafios do ambiente profissional. Com o objetivo de contribuir para a formação dos alunos, este trabalho de graduação concentra-se no desenvolvimento de um mini guindaste de torre para uso em aulas de laboratório, visando reforçar o conhecimento sobre análise de forças, sensores e sistemas de aquisição de dados, conceitos ensinados nas disciplinas de Resistência dos Materiais e Laboratório de Mecânica. Para atingir esse objetivo, foi desenvolvido um guindaste de torre em que alguns componentes foram dimensionados, enquanto outros foram reaproveitados de projetos anteriores, passando por uma análise de tensão e deformação para garantir a integridade da estrutura durante o uso. Após as análises da estrutura, foi avaliada a força de tração atuante no cabo de aço da lança do guindaste, comparando-se os resultados da tração obtidos pelo método numérico e de simulação com o experimental, por meio do ensaio do dispositivo com uma célula de carga. Os métodos utilizados mostraram a convergência nos resultados obtidos, trazendo confiabilidade ao dispositivo para sua utilização em aulas de laboratório, de modo que se espera que este projeto contribua significativamente para reforçar a aprendizagem teórica por meio da prática e para formar alunos mais preparados para as demandas do mercado.

Mechanical Engineering education requires a careful balance between theory and practice, which is essential for students to develop a deep understanding of concepts and prepare for the challenges of the professional environment. Aiming to contribute to student training, this graduation project focuses on the development of a mini tower crane for use in laboratory classes, with the goal of reinforcing knowledge about force analysis, sensors, and data acquisition systems—concepts taught in Strength of Materials and Mechanics Laboratory courses. To achieve this objective, a tower crane was developed, with some components specifically designed while others were repurposed from previous projects, and underwent stress and deformation analysis to ensure the structure's integrity during use. After structural analysis, the tensile force acting on the steel cable of the crane's boom was evaluated, comparing the tensile results obtained through numerical and simulation methods with experimental data from device testing using a load cell. The methods used demonstrated convergence in the results obtained, providing reliability to the device for laboratory use, and this project is expected to contribute significantly to reinforcing theoretical learning through practice and preparing students more effectively for the demands of the job market.