Problemas con la Pintura..

Surgieron problemas con el pintado de nuestra embarcacion...ya que considerabamos era lo más sencillo y fácil de aplicar, por lo que lo dejamos para el final. El asunto es que la pintura no secaba nunca y era el dia de la entrega...por los colores que se le aplicaron a nuestra embarcación que debía ser como "tiburón" finalmente quedó como una "orca", porque los colores aplicados fueron blanco y negro.

Fotos Construccion...

Proximamente...

Algunos Resultados

Posteriormente al ensayar a "Nemo" en una piscina ya manejamos algunos resultados, en cuanto a velocidad de desplazamiento de la embarcación y a la distancia de aplicacion del viento, aunque esta última es una estimación ya que se realizó con un secador de pelo común ....y los resultados NO los daremos a conocer por el blog , para mantener la incetidumbre entre todos los grupos del curso. Estan en nuestro informe.

Principales problemas durante la construcción.

Si bien el diseño consiste en una embarcación con forma de "Tiburon", la cual no fue fácil de llevar a cabo, el principal problema que se nos presentó durante el proceso contructivo fue lograr el correcto funcionamiento de los cilindros de espuma los cuales van conectados los motores que entregó el DIHA. Esta situación se debió a lo difícil que resultó manipular el eje presente en los motores dadas sus pequeñas dimensiones.

Durantes los primeros ensayos de funcionamiento de los cilindros, no se lograba una rotación uniforme en torno a un eje estable...dicha situación al día hoy a sido solucionada.

Otro de los problemas que surguieron durante la construcción de "Nemo" fue lograr la restriccion de limite de flotación el cual debe ir 4 a 6cm bajo lo que sería la cubierta del barco, esto se generó principalmente debido al material empleado (plumavit de alta densidad)...se logra solucionar introduciendo unos pesos de acero.

Esquemas de La Embarcación "Nemo"

Ha pasado el tiempo y el final se acerca es por esto que mostramos a las dimensiones y las distintas vistas de lo que es el modelo final de nuestra embarcación...Vista Superior.

Vista Lateral.

Vista Frontal.

Boceto de diseño del casco y nombre del proyecto

Megalodon...

Este será el nombre de la embarcación, en honor al prehistórico antepasado del tiburón blanco

Acá presentamos un boceto del probable diseño del casco, bonito no?

Elección de la idea a construir

No queremos adelantar mucho de cómo será específicamente el diseño final, pero para que se den una idea, sólo daremos esta PISTA

Detalles a considerar en el diseño

Largo del barco.

"Cuánto más largo sea un barco, más puede correr. Es decir, por mucho que pongamos enormes velas o motores, cada barco tiene un tope de velocidad (salvo si éste se pone a planear) que está determinado por su eslora de flotación. Una vez alcanzada la velocidad límite, si añadimos más potencia, ésta originará olas más grandes creadas por el barco, pero no más velocidad."

"A medida que aumenta la velocidad, la energía de rozamiento aumenta con el cuadrado de la velocidad, lo cual ya es muy importante.

Es decir para ir el doble de rápido tenemos que meter 4 veces más de potencia. Pero lo terrible es que la energía que se pierde en la olas creadas crece con la potencia sexta de la velocidad! Es decir si al ir a 5 nudos de velocidad utilizamos 10 caballos de potencia, para ir a 10 nudos (el doble) necesitamos 64 veces más de potencia, es decir, la friolera de 640 caballos! "
(fuente http://www.fondear.org/infonautic/Barco/Barco_Navegando/Velocidad_Eslora/Velocidad_Eslora.htm)

Acá podemos apreciar un gráfico que relaciona la velocidad barco con su velocidad

Empíricamente, la velocidad máxima del barco se puede aproximar por:

v = 1.34*sqrt(LWL)

donde LWL es la línea de flotación en pies, y v es la velocidad en nudos.

En unidades SI, quedaría:

v = 0.793928*sqrt(LWL) con LWL en metros y v en metros por segundo.

Posiciones de Metacentro-Centro de Gravedad:

Un cuerpo flotante es estable si su centro de gravedad esta por debajo del metacentro. Así, mediante el cálculo de la posición de ambos podremos saber si nuestra embarcación será estable o no.

La distancia del metacentro al centro de flotabilidad se denota con MB y se calcula a partir de la ecuación:

MB = I / Vc

En esta ecuación Vc es el volumen desplazado de fluido (también llamado volumen de carena), e I es el momento de inercia de la sección horizontal del cuerpo que se encuentra en la línea de flotación. Si la distancia MB coloca al metacentro por encima del centro de gravedad el cuerpo es estable.

Ideas de diseño

Para el diseño de la embarcación hemos pensado, básicamente, en tres formas:

1. Diseño tradicional (de un casco):

Corresponde a la típica forma de que posee un barco o bote, parte con la proa en punta, llegando a su parte más ancha en el medio, para terminar con un corte recto o, al igual que la proa, en punta.

Principales razones para elegirlo:

• Muy sencillo de construir

• Al ser tan común, nos indica que su diseño es relativamente eficiente

Principales razones para desecharlo:

• Para hacerlo completamente estable a solicitaciones externas, se debe hacer muy ancho

• Al ser muy ancho, la superficie que tiene contacto con el agua aumenta, aumentando el roce

• Muy poco original

2. Diseño Catamarán (dos cascos):

Se compone de dos cascos (de forma similar a los tradicionales) unidos por una estructura que se mantiene sin tocar el agua, generando una especie de puente.

Principales razones para elegirlo:

• Extremadamente estable a las solicitaciones externas

• Diseño atractivo a la vista

Principales razones para desecharlo:

• Al estar compuesto por muchas piezas, lo vuelve más proclive a desarmarse

• Al necesitar un mínimo de volumen sumergido, no aprovecharíamos las características de su diseño (poco contacto con el agua)

3. Diseño basado en la naturaleza:

Sin desmerecer el trabajo de los científicos, la naturaleza ha tenido millones de años para perfeccionarse y, aprovechándonos de eso, hemos tomado la forma de una de las mejores “máquinas” marinas: el tiburón.

Principales razones para elegirlo:

• Muy original

• Diseño hidrodinámico

• Muy estable a solicitaciones externas

Principales razones para desecharlo:

• Complejo de construir

• Podría asustar a más de una persona (broma ;P)

Análisis de materiales

Puesto que existe libertad en el diseño de la forma de la embarcación, en primera instancia, se evalúan distintos materiales para la construcción de la embarcación en cuanto a la constructibilidad que presenten, posibles problemas y una estimación de costos.


Madera
El uso de madera es común en embarcaciones menores, principalmente de pescadores, por lo que es de suponer que este material presenta buenas condiciones para este tipo de naves.

Ventajas:

• Es un material liviano, lo que beneficia la velocidad generada por los cilindros. Mayor velocidad es uno de los objetivos que se persigue.
• La densidad de la madera facilita la flotabilidad.
• Existen gran variedad de pegamentos o adhesivos que trabajan con este material.
  

Desventajas:

• Presenta problemas para trabajar formas o cantos redondeados. Se requiere el uso de prensas para lograr esto.
• Para lograr formas redondeadas se requiere de mayor tiempo de construcción.
• La geometría de la embarcación se vería limitada a formas de corte recto.

Cotización:

Peso (kg): 13

Largo: 2.4 m
Ancho: 1.2 m
Espesor: 9 mm
Color: Natural
Material: Pino radiata

Usos: Embalajes, mueblería y similares.
Características: Tablero contrachapado en madera de pino radiata, de gran estabilidad y resistencia mecánica.

$ 9.180 x C/U (fuente Sodimac)

Fibra de vidrio

Dado que la embarcación que se debe diseñar es de dimensiones pequeñas, el uso de la fibra de vidrio representa una buena opción como material de construcción.

Ventajas:

• Este material se presenta como "tela" la cual puede ser facilmente dimensionable.
• Su flexibilidad permite todo tipo de formas.
• Se le puede dar distintos grosores.
• Es un material liviano.
• Corto tiempo de secado.
• La fibra de vidrio es un material inorgánico, que no arde y es insensible a la humedad, lo que permite usarlo en ambientes húmedos.
  

Desventajas:

• Requiere el uso de moldes para dar las formas. Generalmente un tipo de esponja moldeable.
• Para su aplicación se requiere una mezcla de una resina y un catalizador, en una proporción adecuada para lograr una correcta homogeneidad.
• Durante la mezcla catalizador resina, emanan fuertes gases. Requiere mayores medidas de seguridad en su aplicación.

Cotización:

Marca: Femoglas
Modelo: 1.22 m x metro lineal Natural
Origen: Chile
Color: Natural
Espesor: 0.5 mm
Peso: 0.99 Kg

$ 3.860 x ML (fuente Sodimac)

- Resina fibra de vidrio. Artel
$ 2.507 fco. 80 ml (fuente Libreria Nacional)

- Catalizador fibra de vidrio. Artel
$ 3.500 fco. 80 ml (fuente Libreria Nacional)

Plumavit

Este material generalmente se hace presente en toda maqueta o prototipo, y por supuesto, acá no podía estar ausente
Ventajas:

• Su densidad es extremadamente baja, aproximadamente 10 kg/m3
• Muy bajo costo
• Fácil de cortar
  

Desventajas:

• Al cortarlo, no siempre se consigue una superficie completamente lisa
  
• Se debe escoger un pegamento adecuado, ya que algunos pueden corroer el material

Cotización:

Marca: Isopack

Origen: Chile
Modelo: Standard D-10
Garantía (meses): indefinida
Largo (m): 2
Ancho (m): 1
Espesor (mm): 50
Presentación: Plancha

$ 2.690 x C/U (fuente Sodimac)

Tomando en cuenta todos estos datos, hemos concluido que la mejor materia prima será el plumavit, ya que gracias a su bajo costo y facilidad de trabajar, podremos realizar varios prototipos en caso de que no nos quedara bien desde el principio.