MÓDULO II y TP 1 de DISEÑO NAVAL (6° Año) - Ing. Naval Federico E. Genovesi

                                                                 MÓDULO II

PLANO DE LÍNEAS

SERIES SISTEMÁTICAS DE MODELOS

Las series sistemáticas de modelos son el resultado de los diferentes estudios sobre geometrías de casco y resistencia al avance realizados en modelos a escala de diferentes tipos de buques como así también de buques existentes. Estos resultados fueron expresados mediante gráficos, tablas y coeficientes cuya lectura e interpretación nos brinda los datos necesarios (conjunto de puntos) para construir el “Plano de líneas”.

La más nueva es la B.S.R.A. cuya primera publicación data de 1961 donde se estudió la geometría de las formas y la variación de la resistencia al avance con el coeficiente de block y la posición longitudinal del centro de carena y, posteriormente, fue ampliada analizando la variación de la resistencia con las relaciones manga/calado y manga/eslora. Esta serie fue desarrollada para un buque de Lpp =121,92m, B= 16,764 m y T= 7,925m.

Una serie más antigua (la primera publicación data de 1953) es la Serie 60, que en la actualidad sigue dando buenos resultados.

Solo hay que tener en cuenta que ambas series fueron realizadas con buques y modelos con popas tipo “crucero” y en la actualidad se utiliza popa tipo “espejo”, es decir, una sección transversal plana, que simplifica notablemente la construcción y permite un incremento de la manga en esa zona, mejorando el espacio tanto para la maniobra de amarre como para el incremento en la capacidad de carga; es el caso de buques portacontenedores. Esta serie es una continuación de la Serie 57 desarrollada a comienzos de la década del 50 y presentada ante el SNAME (The Society of Naval Architects & Marine Engineers) en 1951. Dos años después se presentó este trabajo con mejoras en la forma de la carena dado que los resultados de la resistencia al avance de la primitiva no fueron del todo satisfactorios. Esto condujo a una cuidadosa revisión de las carenas estudiadas comparándola con buques que tuvieron comportamiento satisfactorio y algunos diseños posteriores arrojaron como resultado un cambio en las líneas, se agregó además un estimulador de turbulencia.

La diferencia fundamental con respecto a la Serie del B.S.R.A. es que en este caso se modificaron valores de la manga y el calado para cada uno de los coeficientes de block, si bien ambas estudiaron los mismos parámetros 0.60 – 0.65 – 0.70 – 0.75 y 0.80, para una misma eslora de 400 pies, lo único que se mantuvo constante fue la relación B/H (manga / calado), además se tuvo en cuenta el semiángulo de entrada.

Figura: Tabla de coeficientes y relaciones-series sistemáticas

INTERPRETACIÓN DEL PLANO DE LÍNEAS

El plano de líneas muestra la geometría del casco de un buque o una embarcación a lo largo de su eslora. Cada línea es la gráfica (conjunto de puntos) de un polinomio determinado, no obstante, constituyen la vista de una sección en particular, según el plano de corte utilizado.

Los planos de corte son tres, todos perpendiculares entre sí, a saber:

· Plano paralelo al plano base (o plano de construcción) y perpendicular al plano de crujía: obtenemos así las “Líneas de agua”.

· Plano paralelo al plano de crujía y perpendicular al plano de construcción: obtenemos así el perfil del buque y líneas longitudinales.

· Plano perpendicular al plano de construcción y al plano de crujía: obtenemos así las líneas transversales.

Figura: plano de corte para líneas de agua

Figura: líneas de agua

Figura: plano de corte para longitudinales

Figura: vista perfil y líneas longitudinales

 

Figura: plano de corte para secciones transversales

  

Figura: líneas transversales, proa a babor a estribor

 Relaciones:

Ya vimos cómo nace el plano de líneas; veamos ahora la relación que guardan las distintas vistas entre sí. Es decir, que al trazar el plano, no deben tirarse líneas al azar, sino que cada sección de cada vista debe relacionarse entre sí.

Veamos cómo se hace:

Tomemos como ejemplo las líneas correspondientes a la sección 1 ½. en la flotación LA 5000. Observemos que la semimanga tiene el mismo valor (7853 mm) tanto en la vista horizontal (vista de flotaciones) como en la transversal, pues así debe ser (ver figuras). Esta cota nace desde LC hasta la intersección de la línea correspondiente a la sección 1 ½. y la flotación LA 5000.

 

Figura: fragmento de la vista de flotaciones en LA5000 y sección 1 ½

Figura: línea transversal correspondiente a la sección 1 ½

Ahora bien, veamos cómo se relacionan las líneas transversales con las líneas longitudinales. Para ello debemos tener en cuenta los diferentes verticales trazados en la grilla de las vistas transversales. Veamos cómo se hace (ver figuras).

Notamos que la distancia que hay entre línea base LB y la intersección del vertical V6000 con la sección 1 ½ es la misma (2818 mm) tanto en la vista transversal como longitudinal. Pues así debe ser, dicha cota nace desde LB hasta la intersección entre el vertical V6000 y la línea correspondiente a la sección 1 ½.

Es así como nos damos cuenta de que no son simples líneas, sino que entre ellas hay una relación que expresa la geometría del casco.

Figura: fragmento de vista longitudinal en vertical V6000 y sección 1 ½

 Bibliografía:

·        Estructura del buque (Gerardo López García)

·         Detalles constructivos utilizados en la industria naval (Marta Bravo de Laguna – Raúl Alejandro Bravo de Laguna)

·        Técnicas de construcción naval ( Primitivo B.Gonzáles López)

·        Análysis and design of marine structures (C. Guedes Soares – PK Das)

·        Design of ship hull structures (Yasuhisa Okumoto)

·        Ship construction (D.J Eyres – G.J.Bruce)

TRABAJO PRÁCTICO N°1: PLANO DE LÍNEAS

Datos del buque:

·      Tipo de buque: buque portacontenedores (1400 TEU)

·      Eslora total (Lt): 166,7 m

·      Eslora de flotación: 159,58 m

·      Eslora entre perpendiculares (Lpp): 156,01 m

·      Manga (B): 27,4 m

·      Puntal (D): 13,25 m

·      Calado de diseño (T_d): 8,75 m

·      Calado a plena carga (T_m): 9,6 m

Consigna:

1)  Trazar el plano de líneas del buque asignado según la tabla de puntos e interpretar cada una de las vistas,

2)  Calcular el área de cada sección trasversal,

3)  Calcular volumen de carena y desplazamiento en agua dulce y en agua salada,

4)  Calcular coeficientes de área y de volumen,

5)  Calcular el área de flotación,

6)  Calcular el radio metacéntrico transversal BM_t

7)  Calcular KM suponiendo que KB= 5 m (condición 100% consumibles y plena carga)