Desplazamiento del Buque.docx

Desplazamiento del Buque El desplazamiento se define como; Δ = vsumergido· γ , y representa el peso del agua desplazada por este volumen (Principio de Arquímedes). as unidad utilizada es toneladas y, en el sistema anglosa!"n, toneladas largas (en ingl#s, long tons). $esde el punto de vista de la teoría del %uque se distinguen& Desplazamiento en rosca, Δr  (en  (en ingl#s, lightweight displacement )& )& es el peso del %uque tal como lo entrega el astillero; esto es, sin com%usti%le, pertrec'os, víveres ni tripulantes. Desplazamiento en estándar, Desplazamiento Liviano, Δe  Es el peso del %uque completo, adems de equipos (%otes, instrumentos de navegaci"n, etc.) ms tripulaci"n con su equipa!e, líquidos en circulaci"n, víveres, munici"n (en los %u ques de guerra), agua dulce y aceite lu%ricante. uedarían e*cluidas el com%usti%le y el agua de reserva para las calderas. Desplazamiento Desplazamiento en lastre, Δl: es el peso del %uque en rosca ms todo lo necesario para que pueda navegar (com%usti%le, agua pota%le, provisiones y pertrec'os), pero sin carga. Desplazamiento máximo, Δm: es el peso que alcanza cuando est sumergido 'asta la línea de m*ima carga (agua de mar en verano de la marca de Plimsoll). El dato de +desplazamiento de un %uque, si no se especifica otra cosa, se refiere al desplazamiento m*imo. a diferencia entre el desplazamiento m*imo y el desplazamiento en rosca se denomina +tonela!e de porte %ruto o +tonela!e de peso muerto, -P (en ingl#s, deadweight tonnage). Así, el tonela!e de peso muerto incluye el peso de la carga, incluyendo pasa!eros y tripulaci"n, y el de los consumi%les (com%usti%le, víveres, agua pota%le...) mencionado ms arri%a. a diferencia entre el desplazamiento m*imo y el desplazamiento en lastre se conoce como +capacidad de carga, que indica el peso de la carga que es posi%le transportar en ese %uque. /o es utilizado 'a%itualmente por los navieros y agentes de transporte marítimo.  mar

Cálculo del desplazamiento con las curvas hidrostáticas

curvas 'idrostticas, son las curvas que refle!an del comportamiento de la carena de un %uque para los diferentes calados (estados de carga). 0eci%en el nom%re de carena derec'a pues son calculadas para la condici"n de adrizamiento. as confecciona el astillero y las entrega al capitn para su aplicaci"n en el clculo de la esta%ilidad transversal inicial de un %uque. 1in duda y a este e ste fin la curva ms significativa es la que determina la altura del metacentro transversal (curva 2igura 3). 4tras curvas son empleadas en los clculos de calados finales y de asiento. as curvas de parmetros verticales estn referidas a la línea %ase o canto superior de la quilla. quil la. as curvas de parmetros longitudinales, (posici"n longitudinal del centro de carena, etc) estn referidas o %ien a la secci"n maestra " a la perpendicular de popa.

2igura 3

Calculo del desplazamiento del buque

El clculo del desplazamiento del %uque, est %asado en el valor del calado medio para la línea de flotaci"n paralela a la quilla, esto ocurre cuando el %uque esta en aguas iguales y los calados se leen en las perpendiculares respectivas. a perpendicular de popa es la línea vertical que pasa por el e!e de la mec'a del tim"n, si es colgado o por la cara de popa del codaste popel. a eslora entre perpendiculares es la distancia 'orizontal entre am%as líneas medida paralelamente a la quilla.  A'ora %ien ese desplazamiento est su!eto a una serie de correcciones& Correción por escora

1e 'ace la media entre los calados leídos en cada e*tremo.

1i se lee solo el calado en una de la %andas a proa y a popa y en las dos %andas al centro calculamos el valor de la escora &

5 con este valor corregimos los calados de las ca%ezas calculadas ( es necesario conocer del plano de formas la manga en la zona donde se 'a leído el calado). 6on estas operaciones ya tenemos aplicada la primera correcci"n as marcas de los calados muc'as veces no coinciden en las perpendiculares respectivas (proa, popa) por ello al proceder a su lectura en la escala marcada 'ay una diferencia con la que correspondería a la escala en perpendiculares, este fen"meno aparece cuando el %uque esta en lastre, para su correcci"n se tiene que proceder de la siguiente forma& 6alculamos la inclinaci"n longitudinal

6ada %uque tiene un plano en el que se puede calcular la distancia para cada calado entre la perpendicular correspondiente y la escala de calados marcada en el %uque. 6onocida la distancia para el calado calculado la correcci"n a aplicar depende del asiento y de la posici"n de la escala con respecto a las perpendiculares, ya que esta puede estar a proa o a popa (normalmente en proa la escala de calados est a popa de la perpendicular y en popa a proa.) En muc'os %uques, las formas de la roda y del codaste, no permite el trazado de estas líneas, por lo que las escalas de calados tienen que ir marcadas en las zonas posi%les, fuera de las perpendiculares, en estos casos, una vez que leemos la s marcas, a los valores o%tenida, 'ay que aplicarles una correcci"n, cuyo valor depende del asiento del %uque

6pr7 6alado leido a proa 6pp7 6aldo leido a popa * 7 correcci"n al calado de proa y 7 6orrecci"n al calado de popa d*7 $istancia de escala de calados a pp. proa dy7 $istancia de escala de calados a pp. de popa  Asiento A 7 6pp8 6pr ( 9 Apopante, 8 Aproante) Epp 7 Eslora entre perpendiculares. 6alculamos la inclinaci"n longitudinal&

os valores de las correciones a los calados leidos son& 3.8para el calado de proa

:.8 Para el calado de popa

Corrección al desplazamiento por densidad El desplazamiento del %uque es igual al peso del agua ocupada por su carena, y su valor es el volumen de carena multiplicado por el peso específico del agua en la que flota el %uque. El peso específico del agua dulce a < 6entígrados es 3, por lo que un litro de agua a esa temperatura pesa 3 =g. ,?

y 6m8>,? El valor de esta correcci"n viene en toneladas y siempre es positiva. Corrección por densidad

as curvas 'idrostticas del %uque, nos dan el valor del desplazamiento con el calado medio cuando el %uque flota en agua dulce de densidad 3 y en agua salada de densidad 3,>:? -nHm@ 6uando el valor de la densidad no coincide con uno de los valores indicados, para calcular el valor real del desplazamiento, tomamos muestras de agua de mar y medimos el valor de su densidad. 6alculado este valor el desplazamiento corregido por densidad es&

Cálculo del #omento 'nitario

Iemos definido el momento de asiento unitario como el momento escorante longitudinal que es necesario aplicar al %arco, medido en toneladas * metro, para producir una alteraci"n de 3 cm. 6omo ya 'e comentado anteriormente, es intuitivamente evidente que esta magnitud depender del desplazamiento del %arco (equivalentemente, de su calado medio). 1e o%tendr, por tanto, de las curvas 'idrostticas del %arco para cada estado de carga.  A'ora %ien, podemos deducir fcilmente una e*presi"n Btil para M u en t#rminos de la altura metac#ntrica longitudinal GM  que introdu!imos al estudiar la esta%ilidad esttica longitudinal. /o es sorprendente que pueda relacionarse M u con GM  puesto que, como indica la ecuaci"n tg θL.p = GG'/GML, GM  determina la escora longitudinal producida y, a su vez, la escora longitudinal es quien provoca la alteraci"n. Así, 'emos visto anteriormente que la alteraci"n a y la escora longitudinal Jestn relacionadas mediante la ecuaci"n tgθ L = a/E , donde E  es la eslora entre perpendiculares. Por tanto, com%inando estas ecuaciones encontramos el resultado siguiente&

en la que 'emos 'ec'o uso, adems, del valor GG'  = p x d l/ Δ para el desplazamiento provocado en el centro de gravedad al trasladar el peso  p longitudinalmente una distancia d l. Ese traslado 'a producido un par escorante cuyo momento es, evidentemente,  p x d l así que la ecuaci"n anterior nos est diciendo que el momento escorante necesario para producir una alteraci"n a es M esc = a x Δ x GM L/ E . Puesto que el momento de asiento unitario  M u se define como el momento necesario para producir una alteraci"n a 3 cm, estar dado por el valor del  M   que en la ecuaci"n anterior produce una a 7 3 cm 7 >.>3 metros. Es decir, esc

ecuaci"n en la que K y E se medirn en metros, L en toneladas y el resultado para  u estar en toneladas * metro. Esta ecuaci"n nos permitir o%tener la altura metac#ntrica longitudinal K  a partir del valor de u o%tenido de las curvas 'idrostticas entrando con el desplazamiento L que tenga el %arco en las circunstancias en las que se encuentre.

Coe(icientes de (orma Coeficiente de total, de bloque ó de bloc ! 6%) es la relaci"n entre el volumen de la carena de un

casco y el paralelepípedo que lo contiene (7Eslora, 7anga y I76alado). (2igura superior). 6% 7 Mol. de carena H Mol. del paralelepípedo 7 Mc H ( *  * I)

Coeficiente de flotación&

1e define como coeficiente de flotaci"n (6f) a la relaci"n entre el rea del plano de flotaci"n (figura superior en celeste) y el rea del rectngulo que la circunscri%e. 6f 7 Nrea de flotaci"n H Nrea del rectngulo 7 Af H ( * ) Coeficiente prism"tico o longitudinal 1e define como coeficiente prismtico 6 p a la relaci"n entre el volumen de la carena y el volumen de un cilindro cuya %ase tiene igual rea que la secci"n maestra. 6p 7 Molumen de carena H Molumen cilindro 7 Mc H (Am * )

Coeficiente de sección maestra 1e define como coeficiente de secci"n maestra 6m a la relaci"n

entra el rea de la secci"n maestra y el rectngulo que la circunscri%e. 6m 7 Nrea de secci"n maestra H Nrea rectngulo 7 Am H ( * I)

%oneladas por cent)metro de inmersión

1e denomina toneladas por centímetro de inmersi"n " -P6 a la masa en toneladas que de%e agregarse a una em%arcaci"n, aplicado #ste en el centro de gravedad de un %uque, para lograr un incremento de un centímetro en el calado medio. El nuevo plano de flotaci"n se mantiene paralelo al inicial. $ado que la carena de un %uque no es un paralelogramo, el valor del coeficiente -P6 varía en funci"n del calado medio considerado. Esta variaci"n de calado es igual al peso de la re%anada de carena cuya %ase es el rea de flotaci"n, Af  inicial y su altura de un centímetro (volumen de la re%anada) por el peso específico del agua en que se encuentra flotando la em%arcaci"n. Para el caso de agua de mar con un peso específico de 3,>:? tH m3 tendríamos

donde Af  es el rea de flotaci"n. as unidades se muestran en ro!o. El coeficiente -P6 es proporcional al rea de flotaci"n, por lo que a mayor tamaOo de %uque mayor  ser el valor -P6. Es muy usual encontrase para %uques construidos en países sa!ones con el concepto toneladas por pulgada, el concepto es el mismo, pero de%e tenerse en cuenta que se refiere a toneladas inglesas y no a toneladas m#tricas. na tonelada inglesa o tonelada corta equivale a >Q,3RQ =g. 6onocer este valor permite calcular con relativa facilidad la cantidad de carga a ali!ar para zafar una varadura que requiera una disminuci"n de calado en una cantidad determinada de centímetros.