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#1
31-10-2008, 20:27
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Re: Catenaria y fondeo
Igualando pesos.
Veamos qué sucede si igualamos pesos de cadena largada, bien sea ésta de 10 mm o de 8 mm. Si tomamos la fórmula para la catenaria límite: Fv= (p/2a).(Lc²-a²) vemos que el peso influye linealmente, mientras que la longitud lo hace de manera cuadrática, así que directamente podemos concluir que no podemos disminuir la longitud de la cadena de 10 en relación a su mayor peso respecto a la de 8 y esperar obtener los mismos resultados. Veamos cuál es esta diferencia: Si disminuimos la longitud de cadena de 10 respecto a la de 8 para igualar el peso de cadena en el agua o bien aumentamos la longitud de la de 8 en relación a la de 10 y representamos el incremento de fuerza de viento soportada por la cadena de 8 respecto a la de 10, es decir (Fv8/Fv10)-1 nos salen las gráficas siguientes:  fig.05 Donde se puede ver que, a igualdad de peso en el agua seremos capaces de soportar más fuerza de viento con la cadena de 8 mm que con la de 10 mm, concretamente, para el caso de relación Lc8/a= 5, un 65% más hasta empezar a tirar del ancla en vertical en una u otra cadena. …  
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#2
31-10-2008, 20:28
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Re: Catenaria y fondeo
Igualando fuerzas.
Visto esto parece claro que un enfoque más razonable sería igualar las fuerzas a soportar por los dos diámetros de cadena y ver qué longitud se necesita en cada caso. Igualando fuerzas podemos obtener las gráficas necesarias para ese cálculo en función de las relaciones Lc/a:  fig.06 Es decir, para obtener las mismas prestaciones con una relación de fondeo de 5:1 de cadena de 8 mm. por ejemplo, nos bastaría con una relación de 4:1 aproximadamente de cadena de 10 mm., es decir, para una altura total de 5 metros y esta relación necesitaríamos 25 m de cadena de 8 y 20 m de 10 (en lugar de los 16 que necesitábamos igualando pesos). Ahora bien, esto es válido hasta que llegamos a la catenaria límite, a partir de aquí una mayor fuerza de viento va a producir, como ya hemos visto, una fuerza vertical sobre el ancla que, aunque inicialmente viene dada por la descomposición de la tensión según la pendiente de la catenaria (ahora un arco de catenaria) en el punto de anclaje, enseguida ésta va a tender a la línea recta hacia la roldana, con lo que lo importante ahora va a ser el ángulo de la cadena con la horizontal. Con esta aproximación, ya que la fuerza vertical será el producto de la fuerza del viento por la tangente del ángulo de la cadena, la relación de fuerzas será FVa10/Fva8=[(52-1)/(42-1)]1/2= 1,265, es decir un 26,5% más de fuerza vertical en el caso de cadena de 10 mm. Para hacernos una idea, la fuerza del viento para 20 nudos es de 242 Kg para el barco que estudiamos, supuesta la cadena tensa se generará una fuerza vertical de 49 Kg en la cadena de 8 mm y de 62 Kg en la de 10 mm. esos 13 Kg más pueden hacer la diferencia para que el ancla comienze a garrear con la cadena de 10 y no con la de 8. Bueno, está claro que en ambos casos ya deberíamos haber soltado más cadena, pero parece claro también que antes con la de 10 mm. Por último, añadir en cuanto al radio de borneo que más o menos se disminuye en la diferencia de longitudes de cadena, para este caso en unos 5 m con la de 10 mm. …
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#3
31-10-2008, 20:31
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Re: Catenaria y fondeo
Las gráficas para distintos fondeos.
Bueno, antes de analizar la cuestión de pesos en el pozo de anclas de una cadena u otra, voy a presentar unas gráficas para algunas alturas de fondeo en particular, más que nada para saber el orden de magnitud de fuerzas con las que tratamos. En todos los casos se supone que disponemos de hasta 60 metros de cadena con lo que las relaciones de fondeo podrán llegar hasta 12:1 en el caso de 5 m de altura total o solamente a 6:1 en el caso de altura 10 m. Se ha representado la fuerza del viento hasta 30 nudos, que está en el orden de la que se puede aguantar con 60 m de cadena hasta la catenaria límite, al menos en la mayoría de los casos, y además eso permite igualar las escalas para una más fácil lectura del gráfico. Para una altura total de 5 m la gráfica sería:  fig.07 La gráfica nos permite conocer la máxima fuerza de viento que podemos aguantar para esa altura, para una cierta relación de fondeo o para una longitud de cadena dada, por ejemplo, si hemos fondeado con 30 m de cadena, relación 6:1, aguantaremos hasta unos 125 Kg de fuerza de viento con cadena de 8 mm y de 200 Kg con cadena de 10 mm, que llevado en horizontal a la curva de viento equivalen a unos 15 y 18 nudos respectivamente. A la inversa, si el viento sube a 20 nudos por ejemplo, necesitariamos 41 m de cadena de 8 mm (8x5+1) ó 33 m de cadena de 10 mm (6x5+3). A continuación están las gráficas correspondientes a 6, 8 y 10 m de altura total.  fig.08  fig.09  fig.10 Observando estas gráficas para diferentes profundidades se comprende fácilmente por qué a medida que aumenta la profundidad necesitamos comparativamente menos relación de fondeo. Esto se debe a la mayor influencia de la longitud respecto a la altura de la catenaria en el efecto amortiguador de la misma (la longitud influye en un termino al cuadrado mientras que la altura en potencia de uno). Por ejemplo, para altura total de 10 m y relación 6:1 aguantaremos hasta poco menos de 20 y 26 nudos con cadena de 8 y de 10 respectivamente, mientras que la misma relación para altura 5 m. nos da menos de 15 nudos para cadena de 8 y 18 nudos para cadena de 10. Claro, que hemos largado toda la cadena (60 m) en un caso y solo 30 m en el otro, pero para obtener los mismos resultados en el caso de altura 5 m hubiéramos necesitado largar 42 m de cadena de 8 mm o 43 m de cadena de 10 mm. Además, para mayores profundidades es razonable esperar que se forme menos ola y en cualquier caso su influencia relativa será menor, así, podríamos tener una ola de 1 m en el caso de altura 5 m y sólo 0,5 m en altura 10 por ejemplo, y ya sabemos que debemos sumar la altura de ola a la total, de forma que un caso se convertiría en 6 m y el otro en 10,5. …
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#4
31-10-2008, 20:33
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Re: Catenaria y fondeo
Una gráfica extendida.
Añado un gráfico para 5 m de altura con la velocidad del viento extendida hasta 45 nudos, para ver la magnitud de fuerzas en acción.  fig.11 Como se ve, la fuerza del viento para 45 nudos está por encima de los 1.200 Kg (1.227 para ser exactos), esta fuerza supera a la máxima que podemos aguantar (siempre hasta catenaria límite) con nuestros 60 m de cadena para los dos diámetros y en todo caso está en el límite de la carga de trabajo para la cadena de 10 mm (1.250 Kg) y la supera ampliamente para la de 8 mm (800 Kg que corresponderían a 37 nudos), tomando éstas como 1/4 de su carga de ruptura (5.000 y 3.200 Kg respectivamente). En realidad, para esta profundidad, con nuestros 60 m de cadena el nivel de seguridad anda por los 30 nudos con cadena de 8 mm y por los 37 nudos con cadena de 10 mm, a partir de aquí deberíamos añadir cabo a la línea de fondeo, ayudar con el motor o quizás incluso marcharnos del fondeo. Eso por no hablar de doblar la línea de fondeo, anclas engalgadas etc… etc… …
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#5
31-10-2008, 20:49
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Re: Catenaria y fondeo
Pesos en el fondo.
Veamos ahora qué ocurre a nivel de pesos utilizando cadena de 8 o de 10 mm. Vistas las conclusiones anteriores sobre la mayor importancia de la longitud respecto al peso vamos a suponer que aunque cambiemos de cadena vamos a conservar la misma longitud, para nuestro caso 60 m. Estudiando el peso de cadena que reposa en el fondo obtenemos las siguientes curvas para una altura de 5 metros y una relación, en principio, de 5:1.  fig.12 Como se ve, el peso de cadena en el fondo va disminuyendo desde los 45 Kg para cadena de 10 mm o de 29 Kg para la cadena de 8 mm hasta cero, cuando se forma la catenaria límite. La diferencia de prestaciones para un diámetro u otro se reduce al final en la fuerza de viento necesaria para levantar toda la cadena del fondo, 15 nudos y 12 nudos en cada caso. He añadido una tercera curva para la cadena de 8 mm, aumentando su longitud hasta 31 m para obtener las mismas prestaciones que con la cadena de 10 mm en la que se puede ver que lógicamente el peso en el fondo varía ahora desde los aproximadamente 38 Kg iniciales hasta cero, en este caso para la misma fuerza de viento que para la cadena de 10 mm, 15 nudos. He considerado la cadena como si fuera un cable completamente flexible del mismo peso por unidad de longitud, ya que la cadena está compuesta por eslabones de un determinado tamaño la situación real no es exactamente esta, ya que la cadena se va levantando eslabón por eslabón por así decir, cada uno con un cierto ángulo con la horizontal, pero, para todos los efectos considero que la aproximación tomada es suficientemente válida. Las curvas están dibujadas calculando la longitud de catenaria para cada fuerza de viento, esa longitud, restada a la total de cadena que hemos largado nos da la que permanece reposando en el fondo y por tanto el peso. Cada fuerza de viento será igual a la suma de la fuerza de rozamiento estática del trozo de cadena en el fondo y la resistencia a la tracción horizontal del ancla. En principio he supuesto que partimos de una cadena estirada pero en el fondo creo que dará igual, al final habrá una cierta longitud de cadena fuera del fondo para igualar cada fuerza de viento, si la cadena no estaba estirada habrá habido, digamos, un balanceo hasta el equilibrio, pero finalmente se llegará a él. En este último caso habrá una fuerza de rozamiento estático y otra dinámica hasta llegar al equilibrio pero es esta última situación la que nos interesa. Esto último me lleva a reflexionar sobre algo que muchas veces se dice, algo así como que lo importante en un fondeo es que no trabaje el ancla. Bueno, todos podemos estar de acuerdo con esto, si no trabaja el ancla quiere decir que no ejercemos ninguna fuerza sobre ella, con lo que dificilmente va a garrear y nuestro fondeo será cien por cien seguro, pero ¿puede darse este caso?, pues si, pero solamente mientras la fuerza de rozamiento estático del conjunto de cadena que reposa en el fondo sea superior a la del viento. Para poder calcular la máxima fuerza de rozamiento de la cadena en el fondo necesitaríamos conocer el coeficiente de rozamiento estático de la cadena con el fondo, éste coeficiente evidentemente variará ampliamente según la naturaleza del fondo y además también la fuerza de rozamiento variará con la inclinación del fondo, pero para hacernos una idea voy a considerar un fondo plano y un coeficiente de rozamiento estático de u=0,6. Este coeficiente corresponde al estático para acero/hormigón, lo más aproximado que he podido encontrar, se le suele dar entre 0,5 y 0,65, evidentemente para un fondo de arena será otro, posiblemente mayor, no sabría decirlo. Tendremos entonces, para un u dado: Frmáx= u.Pcfdo Como ya he dicho, mientras Frmáx,>Fv el ancla no trabaja, cuando sea menor, la resistencia a la tracción que debe soportar el ancla será: FHa= Fv- Frmáx = Fv-u.Pcfdo Con esto podemos dibujar las siguientes curvas, otra vez para una altura de 5 m y relación de fondeo 5:1.  fig.13 He vuelto a dibujar una tercera curva para la cadena de 8 mm para 31m de cadena largada para igualar la fuerza necesaria para la catenaria límite, al igual que en las gráficas anteriores. Como era de esperar esta curva y la de la cadena de 10 mm son muy similares. A partir de unos 5 nudos de viento comienza a haber tracción sobre el ancla, pequeña al principio y siempre menor que la del viento pero que se aproxima a ésta rápidamente, ya para 10 nudos con fuerza de viento 60 Kg, la fuerza, solo horizontal, sobre el ancla es de 57 Kg con la cadena de 8 mm y de 50 Kg con la de 10 mm. En la cadena de 8 mm, relación 5:1 la curva, al llegar a los 12 nudos (formación de la catenaria límite), se confunde con la del viento, a partir de aquí como ya sabemos habrá componente vertical actuando sobre el ancla. …
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#6
31-10-2008, 20:52
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Re: Catenaria y fondeo
Pesos en el barco.
Pero quizás más interesante que estudiar la cadena en el fondo sea el ver cuanto peso de cadena tiene que soportar el barco, este peso será la suma del de la cadena que queda en el pozo de anclas y el propio de la catenaria que forma la cadena en cada momento, es decir, el de la cadena largada que no repose en el fondo. Está claro que estos dos pesos tienen diferentes puntos de aplicación, uno el cdg de la cadena en el pozo y el otro el punto de salida en la roldana, con lo que crearán diferentes pares de fuerzas, pero para todos los efectos no creo que se cometa mucho error si, a efectos comparativos, sumamos los dos pesos. La representación de las curvas de esta suma de pesos, al igual que en el caso anterior para un fondeo típico con altura 5 m y relación 5:1 y 60 m de cadena disponibles, es la siguiente:  fig.14 El peso para cada fuerza de viento será simplemente el del total de los 60 m menos el de la cadena que reposa en el fondo en ese momento. Como se puede ver hay un mayor peso, de 41 a 48 Kg (comparando con los 31 m de cadena de 8), que serán siempre 48 Kg en cuanto lleguemos o superemos la catenaria límite, en el caso de usar cadena de 10 mm, inercia adicional que generará mayor amplitud de cabeceo y tirones más fuertes sobre la línea de fondeo. Es verdad que el análisis quizás es más complejo ya que parte de ese exceso de peso forma parte de la catenaria, concretamente unos 11,3 Kg más de peso en catenaria para la cadena de 10 respecto a los 31 m de cadena de ocho, pero ésta a su vez tiene 6 m más de catenaria con lo que la ventaja del peso pierde frente a la mayor longitud como ya vimos y, por otro lado, creo que se puede afirmar que los efectos amortiguadores de la catenaria desaparecen rápidamente una vez superada la catenaria límite, fijáos en la mínima distancia, 16 cm (24,49-24,33m) que puede retroceder el barco desde la formación de catenaria límite para este caso, la flecha de la catenaria desaparece con mucha rapidez. Por último, lo que si estará claro será los efectos negativos sobre las prestaciones en navegación de esos 48 Kg extra situados en proa. …
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#7
31-10-2008, 20:52
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Re: Catenaria y fondeo
Mis conclusiones.
Está claro que una cadena más pesada ofrece, a la hora de fondear mejores prestaciones que otra de menor peso, pero, al menos en mi opinión, visto lo desarrollado hasta ahora, siempre que conservemos la misma relación de fondeo y por tanto la misma longitud total de cadena, creo que: - no es válido largar menos cadena de 10 mm en proporción a su mayor peso respecto a la de 8 mm porque la longitud de cadena tiene mucha más influencia que el peso. La cadena de 8 mm soportaría sobre el 60% más de fuerza de viento. - no es válido tampoco disminuir la longitud de cadena de 10 mm para igualar la fuerza de viento soportada con las dos cadenas al formarse la catenaria límite porque a partir de ahí una mayor fuerza de viento generará más fuerza vertical en el ancla que con la cadena de 8 mm, por la menor relación de fondeo. Del orden del 25% mayor. Estas soluciones pueden ser válidas para casos concretos de fondeo, cuando no se espera más allá de una determinada fuerza de viento, pero no como alternativa para disminuir la longitud total de cadena, que necesitaremos llegado el caso. En cuanto a la solución de añadir cabo a la línea, por una parte siempre tendremos que disponer de él, llegará un momento que lo necesitemos, pero si hemos reducido la longitud de cadena lo necesitaremos mucho antes, y las prestaciones no son las mismas, el radio de borneo aumentará etc. En fin, está claro que todo depende de nuestro programa de navegación, o más bien de fondeo, si siempre fondeamos en 5 m y en cuanto el viento sube de 10 nudos siempre nos vamos a puerto, nos bastaría con 25 m de cadena, de 8 o de 10, pero ese siempre no siempre vale. También es verdad que muchas veces es importante, por lo atestado de las calas, tener un menor radio de borneo, pero esos 5 m. que podemos ganar tampoco es mucho… y los demás también bornean, cada uno a su aire (a veces nunca mejor dicho). Y si no te importa perder algo en prestaciones navegando quizás merezca la pena ese exceso de peso, aunque yo personalmente creo que antes invertiría esos 50 Kg de más en 40 m más de cadena de 8 mm. y con seguridad mucho antes en aumentar el peso del ancla en unos pocos Kg. Por tanto mi conclusión es: No, no merece la pena cambiar la cadena de 8 mm por otra de 10 mm. …
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#8
31-10-2008, 20:35
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Re: Catenaria y fondeo
Y yo que pensaba que la catenaria era la linea por la que toman la electricidad los trenes....
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Confiar en el viento es como creer en la buena fe del diablo (R. Wagner - el Holandes Errante) EA 3 CBT
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#9
04-11-2008, 18:37
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
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#10
05-11-2008, 00:15
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Re: Catenaria y fondeo
Hola, antes que nada corregir un pequeño gazapo de mi penúltimo post aunque imagino que ya lo habreis entendido correctamente. Cuando hacía referencia, hablando de lo necesario para cambiar a otra cadena, a lo que ya estaba instalado en el barco decía... "cadena de 8 mm, roldana de 8 mm y molinete...", error, la roldana es díficil que haya que cambiarla, quería decir que habría que cambiar el barbotén del molinete a la mayor medida y que también sería conveniente verificar que éste tuviera potencia suficiente. Pero bueno, esto es lo de menos.
Mi post viene más bien porque he tenido un cierto intercambio de mensajes, privados y por correo-e, con Oceánico (Guillermo y Teresa del Tin Tin) que pienso que pueden ser interesantes, más que nada porque en algún momento cuentan experiencias suyas que creo pueden ser útiles para todos, mis mensajes más que nada los incluyo para la comprensión del contexto. Todo esto con su permiso, por supuesto. Aparte de la eliminación de algunas frases o datos que no vienen al caso, el intercambio en resumen es el siguiente: En MP's de ayer: Cita:
Cita:
sigo...
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#11
05-11-2008, 00:16
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Re: Catenaria y fondeo
Me contestan...
Cita:
... Según las tablas de la ABYC la fuerza de viento para 15 nudos y 14 m de eslora da 359 libras, y según manga de veleros, para 4 m 407 libras. Para ser conservador he tomado el caso más desfavorable redondeando a 400 libras. Con este dato salen las curvas que te envío. El desplazamiento del Tin Tin no me parece excesivo para la eslora, en malas condiciones, fundamentalmente mucha ola, se suele considerar tensiones momentáneas del orden del doble de las del viento, esto a efectos de tensión máxima sobre la cadena (a la salida de la puntera) aunque también se van a reflejar, pero amortiguadas, a lo largo de la línea hasta el ancla. Si me permites una opinión particular, el peso del ancla principal es lo que me parece más justo de tu fondeo, que me parece muy adecuado por lo demás. Pero es solo una opinión. ... y les mando una serie de gráficas para distintas profundidades. sigo...
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#12
05-11-2008, 00:16
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Re: Catenaria y fondeo
Esto hasta ayer, ahora viene lo interesante:
Correo de Oceánico de hoy: Hola,muchas gracias por tus atenciones. No acabamos de comprender bien el contenido de las curvas, quizás las mal-interpretamos. Lo que realmente nos interesa es cuanta cadena se debería largar para evitar el garreo del ancla, o sea, una fuerza vertical que pudiera zafar el hierro, en el caso de un calado de 20 metros...etc. Quizás esa información se pueda desprender de tus gráficos pero no la vemos. Respecto al peso del ancla tienes razón, es un poco escasa. Estamos intentando hacernos con una ROCNA 40 pero es dificil de conseguir. Otra posibilidad es una SPADE... Ponemos a tu consideración los siguientes datos: Respecto al fondeo en nuestra experiencia práctica existen tres tipos independientes de la calidad del fondo, estos son: 1º.- Cuando el calado en el ancla es igual al calado en el barco 2º.- Cuando el calado en el ancla es mayor que en el barco 3º.- Cuando el calado en el ancla es menor que en el barco El primer caso es el más raro ya que la cercania a costa de un fondeo implica en la mayoría de las veces una irregularidad en el fondo. El segundo caso es el normal cuando el viento sopla hacia tierra y por lo tanto el ancla ha quedado a mayor calado que el barco. El tercer caso es el normal cuando el viento sopla de tierra y por lo tanto el ancla ha quedado a menor calado que el barco. Nosotros siempre intentamos conseguir el segundo caso ya que e estas circunstancias, y dependiendo del angulo de la pendiente del fondo, por mucho que sople nunca conseguirá que la cadena se eleve totalmente del fondo, asegurando así una tracción horizontal en el ancla y solo dependiendo la seguridad del fondeo de un posible "arado". El tercer caso es a nuestro juicio el mas peligroso ya que el ancla se encuentra a menos profundidad que el barco y esa inclinacion del fondo juega en nuestra contra por razones obvias si el ancla se suelta. En el menor de los casos nos encontramos con el primer caso, que suponemos se toma para los cálculos teóricos. Como norma general siempre largamos un minimo de 50 metros (si bien es cierto que no transitamos por fondeos atestados...) y siempre 6 veces la profundidad contada desde el extremo superior de la roda. Datos concretos de casos extremos: Fondeados en 12 metros con 85 metros de cadena aguantamos 44 nudos sin movernos. Fondeados en 13 metros con 90 metros de cadena aguantamos 40 nudos sin movernos (en ambos casos con el motor en marcha por si acaso...jejejjeje...). Otro tema interesante es saber cuando se garrea cuando se desata el cólera del cielo...no se ve nada, el chubasco puede ser tan intenso que pierdes toda visibilidad y las marcas que se han tomado no te sirven de nada, el balance del barco y sus guiñadas y cabezadas son violentas...el ruido es ensordecedor...y casi siempre es de noche....alarma de GPS con 0,1' no vale, salta la alarma constantemente; con 0,2 tampoco....es demasiado el borneo; con 0,3 serian ya 56 metros de garreada y puedes estar cerca de las piedras..otros barcos...etc. Alarma de sonda...si se da el primer caso no vale de nada...es dificil. Pero bueno, ésta es la práctica, para lo cual la experiencia lo es todo...y sobre todo la maquina debe de estar caliente.. Respecto a la calidad del fondo si el fondo es de fango las anclas y concretamente las llamadas de "cuchara" , en caso de garreo suelen llenarse, colapsarse de fango he imposibilitan que vuelvan a agarrar...en fin... Bueno, reiteramos nuestro mas profundo agradecimiento, esperamos tus comentarios y de estos datos tomate la libertad que quieras en estudiarlos o exponerlos en el foro que quieras. ... Y mi respuesta: ... Respecto al uso de las curvas es muy sencillo, os mando un gráfico con un ejemplo. (incluyo el gráfico por si a alguien le sirve de aclaración)  En el gráfico correspondiente a la altura: Lineas azules. Para saber cuánta cadena debes largar para una fuerza determinada de viento, en el ejemplo para 30 nudos. 1.- Entras en la escala de viento (arriba) para 30 nudos y bajas en vertical hasta cortar la curva de viento (amarilla). 2.- Desde ese punto te vas en horizontal, a derecha o izquierda, hasta cortar la línea de la catenaria límite (magenta). 3.- Desde ahí bajas en horizontal hasta la escala de metros de cadena (o relación de fondeo), en este caso 81 m. Esa sería la longitud a largar para no tener fuerza vertical sobre el ancla hasta 30 nudos. Para saber el viento que aguantarás con la cadena que tienes largada, justo lo contrario, líneas rojas en el gráfico. En cuanto a las anclas tanto las Rocna como las Spade dan la impresión de un diseño excelente, la Spade es la que Bavaria, incluye, o incluía, de origen (si la pagas claro), pero el precio que he visto, sin buscar mucho, me parece muy alto (900€ para 12 Kg), sin embargo he visto la Rocna de 25 Kg por unos 600 €). Las fuerzas de viento que poneis como ejemplo son realmente altas, no decís si era en las rachas o sostenido, pero en principio, en los dos casos, las curvas darían unos 30 nudos para la catenaria límite, claro que por supuesto esto no quiere decir que, a partir de aquí el ancla garree por necesidad, sino que empieza a haber fuerza vertical sobre ella. Tampoco que no vaya a garrear por debajo claro, al final el ancla es la que tiene que aguantar. Por otra parte creo que puede suceder que el ancla garree en una racha, pero arando el fondo, no súbitamente, y quizás no adviertas esa poca distancia que se ha movido siempre con tensión en la cadena. Luego está lo de la inclinación del fondo que comentais que por supesto es muy importante para el resultado final. Un detalle, la cadena, toda la cadena (catenaria límite), siempre se terminará despegando del fondo (de no ser que el barco esté en seco en el caso favorable) para la misma fuerza de viento, independientemente de si el fondo es a favor o en contra, esto, el que se levante toda la cadena, solo depende de la distancia vertical entre el barco y el ancla (que como sabeis es la que se debe considerar al calcular la relación de fondeo) y la longitud y peso de cadena largada. Lo que ocurre es que esa fuerza que en principio es sólo horizontal (sobre ancla+cadena en el fondo o sólo sobre ancla en el límite) se descompone respecto al terreno en dos, una paralela al terreno y otra perpendicular a él, FHv=Fv.cos(a) y FVv= Fv.sen(a) respectivamente. En el caso de pendiente favorable (menor fondo bajo el barco que para el ancla) la componente vertical tiende a "hundir" más el ancla y en el otro caso a "despegarla" del fondo, la horizontal es siempre menor. Y luego está el efecto del propio peso del ancla y de la cadena en el fondo. Lo mismo ocurre cuando por mayor fuerza de viento empieza a haber fuerza vertical sobre el ancla. Pero bueno, esto ya lo sabeis perfectamente, sólo apuntar un dato concreto, para 30º de pendiente cos(30º)=0,87 y sen(30º)=0,5, bueno, es mucha pendiente pero fijaos cómo influye en la fuerza vertical (al terreno) sobre el ancla. En fin, que si a esto le sumamos naturaleza del fondo, características de agarre del ancla, el cómo hemos fondeado etc... se ve que hay un monton de variables a considerar, lo de las curvas catenarias de las que hablamos pueden representar una ayuda pero no la garantía de un fondeo perfecto, aunque creo que tratar de entender estas cuestiones teóricas al menos nos ayuda a comprender mejor cómo funciona un fondeo y por tanto a mejorar nuestra práctica. En cuanto a las condiciones límites que mencionais creo que el mejor enfoque pasa por ayudar con el motor como bien decis, guiándonos del compás y dando avante cuando el viento es sostenido y aflojando máquina cuando el barco empieza a bornear hasta que se establece una nueva dirección estable de viento, bueno es más fácil decirlo que hacerlo, yo tuve una de esas el verano pasado en que la lluvia no dejaba ver más allá de 5 m, pero el viento era constante en dirección y lo tuve más fácil. Bueno, os dejo ya, creo que estos intercambios podrían ser más útiles para todos si estuvieran en el hilo de La Taberna, pero imagino que teneis alguna dificultad mayor para hacerlo por allí que por correo-e, así que, si no os importa quizás tome algo de esto para comentarlo por allí. ... Termino en el siguiente post con su respuesta.
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#13
05-11-2008, 00:17
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Re: Catenaria y fondeo
Respuesta de Oceánico:
... La señal wifi de la que disponemos nos la suministra otro barco que está bastante alejado de nosotros y la entrada en internet es lenta y muy pesado y no digamos nada visitar la Taberna. Sin embargo los emails salen con bastante facilidad. Respecto a nuestra forma de fondear, siempre buscamos fondos de arena, la menor profundidad teniendo en cuenta un posible borneo de 180º con nuestro calado de 2,20. Una vez localizado el sitio, largamos tres o cuatro veces el calado con la maquina suave atrás. Bloqueamos en cabretante (2000 W) y aplicamos una boza para que éste no sufra. Damos media atrás hasta que el barco se quede quieto mediante enfilaciones. A continuación uno de los dos se va al agua a observar la disposición del fondeo. En el caso de no estar bien enterrada el ancla, se hace una señal al de la rueda para que vuelva a dar atrás incluso full.En ocasiones bajamos para orientar la punta del mapa si el ancla se ha quedado acostada de lado. Si el ancla aguanta, detenemos la maniobra y nos relajamos. Horas después, casi siempre al caer la noche, completamos el fondeo largando hasta seis veces el fondo y abozando la cadena con dos tirantes de nylon que por las gateras de las amuras hacemos firme en sendas cornamusas.Todos los dias y de manera sistemática, en el baño matinal (jejeje...) vamos a observar la disposición del ancla. Volviendo a tu estudio, nos sorprende ver que, en el caso del ejemplo para 10 metros, con 20 metros mas de cadena, o sea, de 80 a 100 solamente se consiga aguantar 6 nudos mas, de 30 a 36.Es verdaderamente inquietante. Tambien y despues de leer el conjunto de tus conclusiones me asalta una duda en el caso de que el ancla esté fondeada, por ejemplo en 10 metros y en el barco haya un calado de 5 metros...en este caso ¿cual calado se cogería para hallar la cantidad de cadena a largar?. En cuando a las anclas son carísimas. Mira, en Chaguaramas, Trinidad una CQR de 30 kilos costaba 5000 TT$ (dolares del pais)y un fuera borda de 5 Cv Yamaha ¡¡3500!!..lo comentaba con el responsable de la tienda no dando crédito a la diferencia entre un “cacho hierro” y la avanzada tecnologia japonesa...pero bueno, asi están las cosas. Nuestra intención es hacernos con la Rocna40 como ancla principal, pero por aquí no se consigue, a ver en Panamá. De momento y conscientes de que nuestro ancla es escasa, preparamos un peso (que todavia nunca hemos utilizado) para engalgarlo en la cadena. No sabemos lo que pesa, a ver si lo puedes calcular: es un trozo de eje y por lo tanto cilíndrico de acero inoxidable, y tiene unas medidas de altura 240 mm y de seccion (diámetro)100mm.Recuerdo que hace años salió en la Taberna un hilo sobre este tema. ¿Que opinas? ¿como afectaría a la catenaria? ¿a que distancia del ancla habría que colocarlo? En cuanto a las experiencias que te habia enviado en el anterior email, los 40/44 nudos fué en las rachas, obviamente. En los dos años y pico que llevamos navegando nos hemos encontrado con males tiempos donde el máximo del viento ha sido de 40/45 nudos, no más. Sabiendo como sabes las características de nuestro aparejo de fondeo más el peso que se puede engalgar en la cadena, nos sería de máximo interés que te centrases en esos 40 nudos y nos calculases cual sería el calado y consiguiente cantidad de cadena para aguantarlos “sin problema”...con ese viento.O sea, cual sería el calado ideal que deberíamos buscar para que con X metros de cadena aguantar los 40 nudos, de esa manera nuestro fondeo quedaría dispuesto para las “peores condiciones”. No se si estaremos abusando de tu amabilidad, de todas formas esperamos que nuestra experiencia, la cual está a tu entera disposición, pueda compensarte... he incluso podemos hacer experimentos...jejejej...tu dirás...gracias. Cuando estás metido en un “fregao” de viento, chubascos, roladas y noche...la verdad es que, en la mayoría de las ocasiones, el compás solo ayuda a ponerte más nervioso al quedar patente la inestabilidad en la que estás metido y no sabes si su lectura corresponde al cambio de direcion del viento o a las guiñadas del barco...es complejo. Por supuesto que puedes hacer uso de todas nuestras consideraciones en el Foro, faltaria más. ... Algunas cuestiones que plantea Oceánico: Lo de aguantar sólo 6 nudos más (+20%) con 20 m más de cadena (+25%) es porque la fuerza del viento aumenta directamente con el cuadrado con su velocidad Fv=cte.Vv² mientras que la fuerza que se aguanta en la catenaria límite viene dada por: FH= (p/2a).(Lc²-a²) donde hay otros términos aparte de la longitud de cadena. Para calcular la relación de fondeo, en general y también en los cálculos con estas gráficas, siempre hay que considerar la profundidad del punto donde fondeaste el ancla (y sumarle la altura del punto de salida de la cadena al agua). La profundidad a la que esté el barco en un momento de su borneo no interviene en éste cálculo. Otra cosa es que, según la pendiente suba hacia el barco (caso favorable) o baje (caso desfavorable) el ancla tenga más o menos capacidad de retención (acuérdate de lo que dije de la descomposición de fuerzas). La catenaria se va formando a medida que aumenta el viento, desde el punto del fondo que sea, más o menos alto que el del ancla, mientras haya cadena reposando en el fondo y, cuando ya no queda más cadena en el fondo... pués justamente habremos llegado a la catenaria límite, a exactamente la misma fuerza de viento independientemente de la pendiente que tenga el fondo un poco más acá o allá (mientras no haya una aguja en medio se supone). Lo que plantea luego Oceánico, es decir, dada una cierta fuerza de viento esperada y un cantidad de cadena disponible, buscar la profundidad de fondeo necesaria para aguantar es muy interesante. Se puede hacer "a mano" claro, concretamente en su ejemplo, viendo la gráfica para 10 m de profundidad del Tin Tin teóricamente se puede llegar a esos 40 nudos sostenidos con 108 m de cadena, el problema que veo es que ya estamos en el límite de la carga de trabajo para la cadena de 10 mm, a 40 nudos la fuerza del viento es de 1.293 Kg y el peso de la cadena largada 243 Kg, esto da una tensión en la cadena a la salida de la roldana de 1.316 Kg, que está justo por encima de la carga de trabajo de una cadena de 10 mm (según mis datos 1.250 Kg), seguramente todavía hay margen, pero si se prolonga la situación en el tiempo podrían producirse deformaciones permanentes en la cadena, y habría que considerar también las tensiones puntuales, aunque éstas, aunque las calcules como el doble de la fuerza del viento, por ser momentáneas quizás no tengan tanta importancia. Pero en cualquier caso sería interesante disponer de un método que, como pide Oceánico, y sin ir buscando en diversas tablas de profundidad, nos diera la más conveniente. ¡Vaya!, ya me ha puesto tarea. Eso me pasa por teórico  . Si alguien se anima...Y luego está lo del peso... Bueno, lo del peso de su peso en sí no es muy complejo, 1 m3 de acero pesa 7.850 Kg asi que... 7.850xPIx(0,050)^2x0,240= 14,80 Kg, lo complicado es calcular el efecto en la línea de fondeo, la altura ideal etc... hace unos días le empecé a dar vueltas a la historia del Anchor Buddy y demás y tiene su miga, se forman dos catenarias, una desde la roldana hasta el peso que no es completa sino un arco de catenaria y otra desde el peso hasta el ancla (o el punto de la cadena en el fondo) que sí es catenaria completa, hasta la catenaria límite se entiende, a partir de aquí me temo que el efecto de esos 15 Kg comparados con los de la cadena largada, 243 Kg para los 108 m que calculábamos por ejemplo, va a ser muy pequeño, fijaos que hablamos de condiciones límite. La idea que yo he sacado de esto de los pesos engalgados por ahí (Earl Hinz, Rocna) tiene que ver con que la flecha de la catenaria, y por tanto su poder de amortiguación, decrece rápidamente a partir de la límite y que es mejor invertir ese peso, o parte de él en el ancla misma, pero, de momento, sin más estudio es solo una opinión. ¡Hala!, ¡venga!... pués más deberes.  Bueno, saludos a todos.
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#14
05-11-2008, 01:34
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Re: Catenaria y fondeo
Me reafirmo en felicitarte, agradecerte que compartas las experiencias reales del Tin Tin, hemos logrado unir teoria con practica.
Me habias preguntado la manga del barco y son 4 m. Creo no obstante que para calcular la superficie expuesta necesitarias tambien la altura o francobordo que en nuestro caso es elevada, además las brazolas y la carlinga. También creo que en el calculo de las acciones del viento y en el calculo de las fuerzas ejercidas por este sobre las superficies expuestas habria de tenerse en cuenta el coeficiente de mayor o menor rozamiento debido a las formas aerodinamicas o no de estas. En nuestro ancla de arado de 22Kg le solde unos 3 k. de plomo en el conves de la puntera dopandola para facilitar el agarre y el efecto "uña" para que aumentase la penetración en el fondo y tambien para que el ancla siempre al caer se orientase con la punta hacia abajo. La cadena de 8mm la voy a dejar para el ancla de popa y pondre 10mm. Despues de leer la experiencia del Tin Tin y ya que pretendemos prepararnos para lo mismo buscaremos disponer de al menos 100m de 10mm. Una ultima cuestión es cómo influiria en la catenaria el usar lineas mixtas cadena-cabo y que efectos tendria , ya has explicado que en caso de alargar cadena no es proporcional la relación de resistencia a aumentos de velocidades del viento en esa proporción. Buenas noches Gracias LORDRAKE 
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El GRAN AZUL
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#15
31-10-2008, 21:05
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Re: Catenaria y fondeo
 magistral... ahora solo te falta tabular una relacion de diametros de cadena (8-10-12), con profundidades, con fuerza del viento y longitudes largadas en la condicion mas desfavorable, o sea la que llamas limite, ... y largando mas cadena que eso fondearemos mas tranquilos que un pancho felicitaciones por el curro... tiene pinta de ser muy riguroso
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#16
31-10-2008, 21:25
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Re: Catenaria y fondeo
Me lo acabo de copiar a un word para leerlo con calma.
Enhorabuena por el curro. Por cierto, otro ejemplo de curva catenaria son las escaleras de bóveda. Las típicas escaleras de casa antigua que se hacían con una bóveda de ladrillo tomado con yeso. Como plantilla usaban una catenaria invertida que hacían con una lienza cubriendo el hueco. La transportaban a la inversa y la segían para cubrir los vanos de la escalera. Un trabajo que casi se ha perdido.
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#17
01-11-2008, 16:43
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Re: Catenaria y fondeo
Gaudí, en la Sagrada Familia...desarrolla al máximo el estudio de las catenarias....
Bueno, lo leí una vez no se donde. Yo, hace años...que echo mucha cadena....me da tranquilidad. Peo ojo...la cadena hay que echarla bien..para que trabaje bien. Salnudos Cita:
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#18
01-11-2008, 19:23
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Re: Catenaria y fondeo
Hola Keith, aclaro porsiaca respecto a lo de:
Cita:
Cita:
El razonamiento científico (digamos simplemente la teoría) es muy de ayuda para sentar las bases para la aplicación práctica de las acciones. También para explicar, entre otras cosas, los fenómenos que ocurren. Creo que mi discrepancia está, más que en el brillante estudio de MasBarco, en su posible aplicación a la práctica. Los modelos teóricos (y a eso he hecho contínua mención) desgraciadamente a menudo se apartan de los resultados prácticos. En todo caso, lo que me movió a insertar mi parecer en este interesante hilo es a lo que parece la conclusión de las conclusiones de MasBarco: ... Cita:
Sigo creyendo (lo siento, uno es tozudo y con los años más) que el no cambiar una línea de fondeo por otra de mayor mena, solamente puede ser debido a factores como que la que ya se tiene ya esta más que dimensionada y luego lo apuntado en cuanto a peso en proa y precio, pero no a factores teóricos.  Uséase y sacando hierro al tema: "el tamaño sí importa" 
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Buena proa!
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#19
01-11-2008, 19:40
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Re: Catenaria y fondeo
Bueeno, vale, me corrijo y lo pondré completo:
Pregunta: ¿Me interesa cambiar la cadena de 8 mm. por otra de 10 mm.?. Respuesta: No, no te merece la pena cambiar la cadena de 8 mm por otra de 10 mm, para tu barco de 11 m, a menos que conserves como mínimo la misma longitud total de cadena que tienes ahora y estés dispuesto a soportar las desventajas del mayor peso en proa. Creía que mi respuesta inicial se podía interpretar correctamente con lo explicado a lo largo de todos mis post anteriores, pero es verdad que, como resumen, se presta a malinterpretaciones. Saludos.
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#20
31-10-2008, 21:27
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
Con estos condicionantes, basta entrar en la gráfica correspondiente a la altura de fondeo por la velocidad de viento máxima esperada, en vertical hacia abajo hasta la curva de viento, luego en horizontal a la de la cadena que usas y finalmente en vertical, hacia abajo otra vez y tienes la relación de fondeo o los metros de cadena. Pero vamos, que si estás interesado en cadena de 12 o otro tipo de barco, ya puestos... no tienes más que decirlo. Si veo que interesa, cuando tenga un rato trataré de publicar una hoja de cálculo para obtener el resultado para cualquier variable. Aunque pensandolo bien quizás es mejor una gráfica, que no necesita pilas. Un saludo.
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| 3 Cofrades agradecieron a Mascocó este mensaje: | ||
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#21
31-10-2008, 21:45
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
cuado escribi mi post anterior aun no habias añadido los posts posteriores  ...(posts posteriores ) pero no he querido editarlo porque es lo que hay...como Butxeta, me lo imprimire y me lo estudiare mas a fondo... ya te digo que estas cosas me ponen... tambien te digo que esperaba desde hace mucho tiempo una cosa así... mi pensamiento racional no entendia eso de largar 3, 5 ó 7 veces el fondo, segun la intensidad de viento, sin tener en cuenta tantos factores: desplazamiento del barco, tipo de cadena, intensidad del viento, etc... me plantee muchas veces hacer algo como lo que tu has hecho (de ahí, y ahora hablando en serio, mi post en el que te pedia que tabularas diversos casos)... sin embargo, te reconozco que nunca supe por donde empezar... y supongo que no me estruje lo suficiente las meninges (o no supe) para arrancar un analisis de estos... Te reitero mis SINCERAS felicitaciones... solo por tu empeño en hacer un analisis racional ya te las mereces Saludos
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#22
07-11-2008, 23:50
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
jejejeje ante todo unas rondas ... entre tu yo... ¿esas hojas de calculo? son publicables?... es que tengo ganas de jugar un poquito con ellas
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#23
08-11-2008, 00:22
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
... y me pica. Con lo tranquilos que estábamos nosotros con nuestras cadenas...Las hojas, estar están, lo único es que hay que rehacerlas para que sean comprensibles y fáciles de utilizar, y meter tablas para la fuerza base del viento y tipo de cadena, que yo no lo necesito. A ver si un día de estos caen. Saludos.
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#24
31-10-2008, 20:30
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Re: Catenaria y fondeo
el capitan al oficial
-Si estamos fondeados y arrecia el viento que hacemos? *Largar mas cadena. -Y si arreci amas?? *pues largar mas cadena. -Y si vuelve a arreciar? *Pues mas cadena capitan -De donde saca usted tanta cadena? *pues del mismo sitio que usted tanto viento 
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