REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA BOLIVARIANA UNEFA-NÚCLEO ZULIA
ESTABILIZADOR E'UIPOS ( SERVICIO S INTEGRANTE: HERNÁNDEZ G. CARIBERTH N. C.I: 26.0!."# SECCI$N: 0 INA D0" FECHA: %0&0!&"
ESTABILIZADORES Los estabilizadores están diseñados para reducir el movimiento oscilante del buque, y así hacer que el barco se mueva con mayor suavidad, lo que reduce la posibilidad de mareos entre los pasajeros. Los estabilizadores generalmente se utilizan en buques de pasaje como cruceros, para reducir la sensación de mareo y mejorar el bienestar a bordo. En la marina mercante se utilizan en buques de carga rodada !"# !"$, o grandes portacontenedores.
TIPOS DE ESTABILIZADORES. Los estabilizadores pueden ser de dos tipos% • •
&e 'letas o (ins )iroscópicos
*+ota 'mbos contrarresta el movimiento de -alance
ESTABILIZADOR RETRÁCTIL PARA BU'UES )TIPO ALETA*
entajas / 'cuerdo y diseño probado. / Equipado de 0ontra#órtice# 1ncline 'nti#orte2#3ip $. / 4istema de energía hidráulica de Ecodyn para una reacción altamente dinámica sin picos de demanda. / La caja de la aleta tiene una hendidura para reducir al mínimo la resistencia del 5ujo. / La unidad se entrega lista para la operación. / 0ontiene unos actuadores rotatorios de la paleta para la operación de gran alcance. / &irección 6ácil con los elementos de 6uncionamiento intuitivos. / 4ensores 78ear#resistant9 para seguir los movimientos de la nave.
ESTABILIZADOR FI+O PARA BU'UES )TIPO ALETA*
0omo ya indica el t:rmino ;(ijo< este tipo de aletas no pueden retraerse, la desventaja más notable con respecto a las retráctiles es que en condiciones deseables las aletas =jas no pueden retraerse y reducir la resistencia al avance del buque, esto, se traduce en mayor consumo.
FUNCIONAMIENTO DE LAS ,ALETAS Los estabilizadores más comunes son del tipo 7'leta9, se e2tienden hacia a6uera bajo la línea del agua a babor y estribor del barco. 4u 6unción es prevenir que el navío oscile de izquierda a derecha mientras se desplaza en el agua. 'ct>an de manera similar a los 5aps o alerones en las alas de los aviones, los cuales pueden ajustarse con el =n de
reducir la turbulencia. 4i bien ning>n estabilizador puede evitar el ?@@A del movimiento crucero, puede reducirlo de manera signi=cativa. Esto es deseable en especial en condiciones climáticas adversas, cuando las olas son altas o el viento es intenso. Los estabilizadores se encuentran en la obra viva del buque, bajo la línea de 5otación. 4e trata generalmente de un mecanismo retráctil, que recuerda a las alas de un avión. El hecho de que sea un mecanismo retráctil permite controlar su utilización seg>n las condiciones meteorológicas. Bna vez en uso, los estabilizadores trabajan de 6orma automática para reducir los balanceos del buque. El ángulo de ataque de algunos modelos se puede variar. El tamaño de los estabilizadores dependerá en gran medida de la talla del buque. 4e ha de tener en cuenta la libertad de movimientos que presentan los estabilizadores.
ESTABILIZADOR GIROSC$PICO PARA CRUCEROS ( OTRAS EMBARCACIONES:
Estos tipos de estabilizadores están en6ocados a embarcaciones de pasaje como cruceros, buques de guerra o yates generalmente de lujo debido al alto precio de este sistema$.
FUNCIONAMIENTO DEL ESTABILIZADOR GIROSC$PICO El sistema )iroscópico consta de una es6era de aluminio sellada al vació que contiene un volante o masa de alrededor de C@@ Dg$ que gira a ?@.@@@ rpm produciendo un gran omento 'ngular que controlado por un cilindro hidráulico manejado por una computadora y permite eliminar o reducir ampliamente el balance o rólido resonante de las embarcaciones.
EL SISTEMA ,VOITH SCHNEIDER El sistema 7oith 4chneider9 incorpora en un solo equipo propulsión, gobierno y estabilizador de balance.
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ESTABILIZADOR DEL VOITH SCHNEIDER 4istema oith#4chneider propulsor cicloidal$ 0onsiste en un rotor que gira sobre el eje vertical =jado al casco apro2imadamente en su punto giratorio, está provisto de F palas que pivotan sobre ejes verticales controlados desde el puente con un dispositivo llamado control de gobierno, este dispositivo se encarga de dirigir la acción de ataque en dirección opuesta a la del empuje deseado. El mecanismo está sincronizado para centrar las acciones de ataque en un mismo punto.
'l modi=carse el paso de las palas y su e2centricidad se consigue que la 6uerza de empuje resultante act>e en cualquier dirección que se desee% de esta manera, manteniendo el giro del rotor en el mismo sentido y a velocidad constante, se logra realizar el cambio de marcha de avante a atrás o viceversa de manera muy rápida. El sistema 7oith 4chneider9 incorpora en un solo equipo propulsión, gobierno y estabilizador de balance.
SISTEMA DE GOBIERNO
GOBIERNO DEL BU'UE: SERVOMOTORES Los servomotores son aparatos de vapor, hidráulicos o el:ctricos intercalados entre la rueda del timón y el timón. 4irven para multiplicar el es6uerzo que hace el timonel al mover la rueda del timón y así disminuir la resistencia que opone la pala al chocar contra la corriente
del agua al ponerla a la banda. Esta resistencia será tanto mayor cuanto mayor sea la super=cie de la pala, la velocidad del buque y el ángulo de metida del timón.
EL MECANISMO DE GOBIERNO CONSISTE EN: a$ El timón, el cual accionado convenientemente sirve para mantener o variar la dirección del buque. b$ Los guardines u otros medios de transmisión entre la rueda del timón y el servomotor. c$ El servomotor, que es el aparato que multiplica el es6uerzo para mover la pala del timón de una banda a la otra y a la vez indica el n>mero de grados que está inclinada la pala con respecto a la línea proa popa. 4eg>n las normas de las 4ociedades 0lasi=cadoras, todos los buques deben estar dotados de dos aparatos de gobierno, con sistemas de manejo independientes el uno del otro. 0uando la eslora del buque sea igual o superior a G@ metros, un solo sistema deberá tener la su=ciente potencia para accionar la pala del timón de una banda a la otra en HI segundos con el buque a su má2ima velocidad. El otro sistema manual puede ser accionado hidráulicamente mediante un circuito especial con presión de aceite que al accionar el telemotor, la presión act>a sobre uno de los cilindros principales y aspira del otro, obligando a los :mbolos principales y, por tanto, al timón. El aparato de gobierno au2iliar tendrá resistencia su=ciente para permitir el gobierno del buque a la velocidad normal de navegación y podrá entrar rápidamente en acción en caso de emergencia. Jermitirá el cambio del timón desde una posición de ?K a una banda hasta otra de ?K a la banda opuesta sin que ello lleve más de G@ segundos hallándose el buque navegando a la mitad de su velocidad má2ima de servicio en marcha avante, o a M nudos si esta velocidad 6uera mayor. 3odas las transmisiones y conductos que 6ormen el aparato de gobierno deberán estar bien protegidos y ser de su=ciente resistencia y larga duración.
LOS MECANISMOS DE GOBIERNO DEBEN REUNIR LAS SIGUIENTES CONDICIONES BÁSICAS:
a$ El servomotor debe poder ser conectadas sus bombas desde el puente de gobierno o lugar de control apropiado. b$ El servomotor debe ser una máquina reversible para poner el timón en cualquier dirección. c$ La rotación del servomotor será tal que coincida con el mismo sentido de giro de la rueda del timón en el puente. 0uando la rueda está parada, el servomotor tambi:n deberá pararse, permaneciendo el ángulo de metida constante y se deberá poder leer este ángulo mediante un a2iómetro instalado en el puente. d$ El servomotor debe pararse automáticamente cuando el ángulo de metida se hace má2imo y estará dotado de sistemas de amortiguamiento con el =n de evitar averías. Los topes estarán instalados correspondiendo a CK a cada banda del sector o caña para los timones de pala plana, y a CH para los timones de tipo hidro6oil. El servomotor se instala generalmente a popa en un local destinado e2clusivamente para ello, coincidiendo con la limera por donde pasa la mecha del timón. Este local estará situado a la altura de la cubierta principal y debe tener comunicación con el puente.
SISTEMA ACTIVO ANTI-BALANCEO DEL VSP: EL VOITH ROLL STABILIZATION )VRS* La increíble rapidez para variar la dirección y 6uerza del empuje característica inherente de la Jropela oith 4chneider$, aunada a la capacidad de generar grandes 6uerzas, han hecho posible que el Jropulsor oith 4chneider Jropeller 4J$ logre un innovador sistema para reducir de manera considerable el movimiento de balance en las embarcaciones. )eneralmente los sistemas estabilizadores de balance se dividen en dos grandes grupos. ?.#'ctivos 0omo lo son los tanques estabilizadores de balance !oll 4tabilizing 3anNs$. H.#Jasivos 0omo los alerones estabilizadores retractables o =jos (in 4tabilizers$.
Estos sistemas tienen la ventaja de tener buenas propiedades de estabilización, sin embargo tiene a su vez las siguientes desventajas • •
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0omplejidad y altos costos. )randes pesos particularmente el líquido usado para llenar los tanques estabilizadores$. +ecesidad de espacio considerable. antenimiento demandante. Los alerones estabilizadores solo 6uncionan a velocidad crucero y crean resistencia.
El Jropulsor oith 4chneider Jropeller. Lo tiene todo en una sola unidad • • •
Jropulsor 3imón Estabilizador de -alance.
El sistema estabilizador puede ser activado ya sea a velocidad de crucero, reducida o en &J con óptimos resultados.
TAN'UES ESTABILIZADORES PASIVOS
Bn tanque estabilizador pasivo consiste básicamente en un espacio interior del buque comprendido entre los costados, dos cubiertas y dos mamparos transversales, con una determinada con=guración interior y que contiene una determinada cantidad de 5uido, generalmente agua de mar. 4u objeto es la reducción o amortiguamiento del movimiento de balance del buque. Jara que esto se produzca de una manera óptima% es decir, para conseguir la má2ima reducción del movimiento de balance, es necesario diseñarlo correctamente. &iseñar un tanque estabilizador pasivo consiste, por un lado, en establecer la con=guración geom:trica interior más adecuada, de acuerdo con las limitaciones de proyecto impuestas ubicación del tanque en el buque, dimensiones má2imas, necesidad de paso o no a trav:s del mismo, etc. O, por otro lado, de=nir, en 6unción del estado de la mar y las características de la navegación del buque, las cantidades de agua que debe contener el tanque. Estamos trabajando tambi:n en t:cnicas num:ricas de simulación para el diseño de estos tanques.
