Olá galera! Aqui vocês poderão acompanhar o desenvolvimento da primeira Catapulta Trebuchet feita apenas de palitos de picolé e cola branca. Este projeto está sendo realizado pelos alunos da disciplina Estática do curso Engenharia Mecânica da Faculdade de Tecnologia SENAI Cimatec. O grupo que vos escreve é composto por André Almeida, Anna Carolina Oliveira, Arthur Gomes, João Lucas Rocha e Matheus Carvalho. Este projeto tem como orientador Me. Targino Amorim. Sejam bem vindos ao nosso blog.
As atividades elaboradas pelo grupo durante a realização do projeto foram resumidos neste vídeo. Desde a primeira reunião da equipe os integrantes se preocuparam em detalhar, a partir de fotos, as etapas realizadas para a concretização da catapulta trebuchet. Todos os componentes sentiram-se realizados quando fizeram alguns testes após a finalização do protótipo e do modelo físico final.
The team did a project summary for people from the rest of the wolrd that communicate with English:
A trebuchet is a siege engine that was employed in the Middle Ages. The trebuchet appeared in both Christian and Muslim landas around the Mediterranean in the twelfth century. It could fling projectiles of up to 160 kg at high speeds into enemy fortifications.
A trebuchet is a type of catapult that works by using the energy of a raised counterweight to throw a projectile. A long beam is attached to an axle. At the short end of the beam is attached the counter weight. The long end of the beam is pulled down, raising the counterweight. A sling, which has a pouch containing the projectile, is attached to the long end of the beam. Upon releasing the trigger, the sling and the beam swing upward, pivoting on the axle toward the vertical position, whereupon one end of the sling releases, opening the pouch and allowing the projectile to fly towards the target. The stored energy of the counterweight is transferred efficiently to the projectile.
The largest currently-functioning trebuchet in the world is the 22-tonne machine at Warwick Castle, England. Based on historical designs, it stands 18 meters tall and throws missiles typically 36 kg up to 300 metres.
The most unusual project is that its composition is based only on toothpick and white glue, in the other words, it's more challenging to the designers. The project must contain at most a mass 5kg and a height of 600mm.
Research has been conducted on the behavior of the catapult and it was observed that the lattice plane aid in the stability of the structure and therefore they were used for construction. Mechanical tests were also conducted in order to find the voltage supported by sticks and so choose the best way to glue them.
Mais um pouco de informações para vocês, leitores!
É de suma importância realizar ensaios mecânicos nos materiais que serão utilizados em um projeto, seja ele qual for. Esses testes irão revelar a resistência destes materiais e verificar se são viáveis para atender as exigências que eles estarão sujeitos quando o projeto estiver pronto.
Para isso são feitos corpos de prova, que nada mais são do que uma parcela em escala reduzida da estrutura adotada no trabalho, os quais sofreram esforços em direções e de maneiras diferenciadas. Fizemos nossos corpos de prova, que foram mostrados em postagens anteriores, e depois fomos ao laboratório da instituição para realizar nossos ensaios.
Tração e compressão. Estes foram os testes realizados por nós no laboratório, pois serão os quesitos que mais influenciaram na resistência da catapulta. Como já foi explicado anteriormente, uma força de tração consiste em um esforço orientado para o exterior de uma barra - neste caso o palito. Já um força compressiva é orientada para o interior.
A partir dos resultados, chegamos a conclusão que os palitos resistem mais a um esforço de tração do que compressão. Isso pode ser explicado simplesmente pelo fato do palito ser formado por fibras naturais de madeira e as fibras resistem mais a forças aplicadas na direção em que elas estão dispostas.
Assim, caso uma força haja perpendicularmente a estas fibras, como na compressão, o esforço sentido pelo material será bem maior e menor será sua resistência. Contudo, aumentando a espessura dos palitos, sobrepondo um ao outro, verificou-se que o processo de deformação destes era mais demorado e, portanto, mais resistente é a estrutura.
Já a análise que se teve para a tração foi a seguinte: quanto maior a área de contato entre a cola e o palito, maior seria o esforço suportado pela estrutura, resultando numa maior resistência.
Em outras palavras, a análise do material a partir de ensaios mecânicos é importante para se ter uma noção da resistência do material e assim saber se ele poderá ser aplicado no projeto final ou se será trocado ou melhorado.
Abaixo pode-se ver um vídeo mostrando como foi feito o ensaio de tração realizado no laboratório.
Finalizamos a construção do nosso protótipo utilizando como ferramenta um software bastante utilizado em projetos de engenharia: Solidworks. Com ele podemos fazer vários ensaios mecânicos e prever o comportamento da catapulta depois de colocar o contra-peso ou após algum outro condicionante, fazer ajustes nas dimensões, detalhar o desenho técnico mecânico do projeto, antever algumas das dificuldades durante a montagem do modelo físico, dentre outras observações possíveis.
Desenho Técnico Mecânico em 2D:
Vistas frontal e lateral esquerda, perpectiva isométrica e vista superior, respectivamente
Desenho Técnico Mecânico em 3D:
Desenho feito com o auxílio do Solidworks
Consideração final: Como foi dito mais acima, este é apenas um desenho mais detalhado do protótipo. Por isso, vale ressaltar que durante a construção do modelo físico da catapulta podem haver algumas mudanças após discussões que possam surgir entre nós, integrantes.
Vídeo Demonstrativo
Para aqueles que não sabem o que é uma catapulta trebuchet, nem fazem ideia do seu funcionamento durante o lançamento de projéteis, resolvemos colocar um pequeno vídeo que tem como intuito acabar como as suas dúvidas. Depois que nossa catapulta estiver pronta, também iremos postar neste blog um vídeo do lançamento de um objeto. Aguardem!
