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#126
01-12-2008, 14:40
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
¿Os siguen pareciendo exagerados los datos de la ABYC?. Insisto en que el meollo está en el viento que importa. Saludos.  PD. Por cierto, aprovecho para preguntar si alguien puede disponer de la norma ISO 15.084:2003 "Small Craft. Anchoring and Mooring. Strong points". Ahí tiene que haber una tabla similar a la de la ABYC pero yo no la encuentro (sin pagar, claro). 
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#127
03-12-2008, 19:24
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Re: Catenaria y fondeo
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 Todo el hilo es muy curioso e interesante y me ha gustado mucho. Solo añadir que en la vida la teoria es muy imortante pero la práctica es necesaria para ir puliendo la teoria y perfeccionar la idea general. He de añadir que en mi opinion, lo mas relevante es: el tipo de barco, su desplazamiento y la forma de reaccionar ante las rachas potentes. Ademas cuando la cadena se tensa yo creo que se produce un rozamiento (ademas del efecto de la catenaria) que disminuye la fuerza final en la roldana. Si ademas hay un cabo que amortigua el "golpe" la cosa mejora mucho. Yo lo comparo al coeficiente "G" cuando frenamos un vehiculo. Si el frenazo es brusco con poca velocidad se pueden producir daños muy graves, pero cuando se amortigua es muy diferente. Ademas, tengo la impresion de que hay vientos mas "espesos" que otros pues a veces me parece que vientos frios de 25 nudos me han parecido mas "peliagudos" que otros mas calidos de 30. ¿Alguien ha notado algo parecido  o soy el rarito de la panda?
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#128
03-12-2008, 20:09
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Re: Catenaria y fondeo
Correo de Oceánico
Bueno retomo el hilo aprovechando un correo de Oceánico de esta tarde, aunque no veo ninguna reacción a mis últimos datos y no sé muy bien como interpretarlo, si ya os habeis cansado del tema o si no quereis decirme que sigo equivocado y que todo esto ‘no vale pa ná’.  (por casualidad o por procesos telepáticos  , mientras termino de escribir esto veo que pingüino responde en el hilo, jeje).Copio también el último mío, que incide en lo mismo: Asunto: Nuevos datos importantes Fecha: Tue, 02 Dec 2008 11:52:24 +0100 Hola Oceánicos, Espero que hayais recibido mi último correo del pasado 28. Bueno, hay novedades, y además importantes para interpretar los resultados prácticos de todo lo que hemos visto, en lo que se refiere a las magnitudes de fuerzas implicadas y los largos de línea que implican. Después de los posts que visteis hubo una cierta actividad en el hilo sobre si las fuerzas que salían en los cálculos eran demasiado grandes y si los resultados teóricos no se contrastaban con los prácticos. El resumen del asunto es que los datos publicados para las fuerzas ejercidas por el viento sobre el barco medidas sobre el terreno vienen a ser del orden de tres veces menores que las obtenidas mediante la tabla de la ABYC que yo he usado como partida para los cálculos. Después de analizar la cuestión con la ayuda de la consulta de una buena página web la conclusión que saco es que, por un lado las tablas de la ABYC dan un amplio margen de seguridad y consideran efecto de olas y el barco a 30º del eje del viento, y, por otro y fundamental, que el viento que importa para el cálculo de las fuerzas no es el viento estándar (medido a 10 m, o más en el caso de muchos veleros) sino el que realmente afecta a las superficies implicadas, y por estar estas a bastante menor altura y debido al gradiente de presión, este viento que importa es menor que el que medimos o nos dan en un parte meteo, lo que hace que la fuerza real sobre el barco sea hasta tres veces menor que si la calculamos sobre el viento estándar. Eso en resumen, aunque más o menos es la conclusión actual, decirme si quereis que os reenvíe por aquí los últimos posts. Creo que esto tiene que dejaros un tanto más tranquilos respecto a los resultados anteriores. … Asunto: Consideraciones desde el ciber...Tin Tin... Fecha: Wed, 3 Dec 2008 16:46:21 +0000 Hola. Gracias...gracias...Si, hemos podido seguir el hilo en la Taberna, a trompicones y con muy mala conexion ya que no disponemos de wifi en el barco y encima en el ciber es bastante cara la conexión, pero ya estamos al corriente, gracias. Por supuesto que el viento a 20 metros de altura (donde están colocados la mayoria de los anemometros) no es el mismo que en la superficie del agua y tampoco su dirección, cuestión ésta que se explica bien con la espiral de Heuler. Pero bueno, si arriba en el palo hay 40 nudos y nosotros nos preparamos para ello en la superficie, optimizamos el fondeo por si aumentase a 50 nudos....jejejejeje....Nosotros usamos una máxima que dice: preparate para lo peor y espera lo mejor. No obstante el que estés convencido del fenomeno comentado anteriormente y cuantifiques su incidencia, nos llena de optimismo. Y por otro lado, claro está, en todo este tema falta saber la responsabilidad que tiene el propio ancla a partir de la desaparición de la catenaria. Y supongo que esta incidencia depende de muchisimos parametros: tipo y peso del ancla; calidad del fondo; profundidad de enterramiento del hierro; ángulo de la cadena respecto a la caña; disposición y angulo del tenedero...etc ,y todo esto hace que una vez llegado a la catenaria limite y existiendo poco angulo en la cadena respecto a la caña del ancla, ésta pueda aguantar X nudos más...por eso a la mayoria no nos salen las cuentas...supongo...¿optimismo ingenuo?. Nosotros hemos podido comprobar que en algunos fondeos, sobre todo con fango, y despues de aguantar importante intensidad de viento, el ancla ha profundizado sensiblemente en el fondo, hasta el punto de hacerse dificil desceparla cuando se iza el aparejo (cabrestante de 2000 W). Y esta disposición del fondeo, profundamente enterrado, debe de aguantar, por si mismo, una cantidad muy importante de presión y a medida que el ancla profundiza más disminuye el angulo de la cadena respecto a la caña por que parte de la cadena tambien se entierra.... Por todo ello pienso que es muy importante disponer de un ancla moderna de diseños muy estudiados, tipo Spade o Rocna donde los esfuerzos ejercidos en el aparejo ejercen una tension sobre el ancla que la hace profundizar cada vez mas y no arar como en las tradicionales, no es nuestro caso, de momento. Disponemos de una CQR y solamente la hemos visto profundizar en arena esponjosa como consecuencia de infinidad de monticulos que producen los bivalvos o en fango, pero a la minima oportunidad la cambiaremos por la Rocna 40. Haremos pruebas...cientificas...jejejeje. Primero mediremos con exactitud la cadena. Por otro lado prepararemos un cabito marcado para medir distancias por el fondo...el anenometro está a tope de palo....en fin ya te reportaremos datos lo mas exactos y rigurosos posibles...será muy interesante. Bueno, espero que se entienda bien todo lo anteriormente escrito ya que lo realizamos de prisa y corriendo. Ahora estamos fondeados en 13,5 metros de profundidad media (mareas de 1 pie), la altura a la roldana desde la superficie del agua es de 1,26 cm....y creemos tener largada 86 metros de cadena (no podemos largar mas ya que el resto de los barcos han largado entre 40 y 60 metros....)...en fin....esperemos que en esta epoca ya no aparezcan los Culos de Pollo que es como se llama por aqui unos vientos del Sur que rondan los famosos...!!!40 NUDOS¡¡¡. … Completamente de acuerdo con todo lo que dice Oceánico respecto al ancla (aunque no sé si estoy muy de acuerdo con la influencia de que la cadena esté enterrada para el ángulo de tiro) y esto me hace añadir un tercer factor, aunque ya lo hemos tocado anteriormente, para explicar las cifras exageradas iniciales. Y es la influencia de un ángulo de tiro distinto de cero (es decir, más allá de la catenaria). Repetir una vez más que nuestras cifras exageradas, consideraciones aparte de exceso de fuerza base y sobrevaloración de velocidad de viento, están dadas para ángulo de tiro cero y que en la mayoría de las situaciones prácticas con las tipicas relaciones 5:1 etc… no se consigue eso. Bueno, deciros que estoy profundizando en esa página de Alain Fraysse, que no tiene desperdicio y que recomiendo absolutamente, y próximamente trataré de incorporar las conclusiones, pero adelantar simplemente que las fuerzas de agarre de las anclas modernas se conservan significativamente más allá del ángulo cero de tiro, aunque disminuyendo su agarre, un dato de ejemplo podría ser del 60% del rendimiento con a 0º a 10º, en un ancla que zarparía a los 15º. De paso, un método más simple para medir experimentalmente la fuerza sobre el barco en situación real de fondeo, frente a medir la longitud de cadena que justo hace que se levante toda para el viento en ese momento, sería largar más cadena para que siempre haya algunos metros en el fondo y simplemente medir cuántos son para ese viento. De paso también adelantar que de esa página que menciono se pueden descargar varias hojas de cálculo, en la de fondeo, aunque la fuerza a 15 nudos sale aproximadamente la tercera parte que con las tablas de la ABYC (cálculo por eslora) da dos opciones más para realizar el cálculo de la línea, multiplicando la fuerza obtenida por 2,2 y por 5. Mañana me iré unos días, espero que a navegar, así que si no me veis por aquí no es que me haya atado la cadena al cuello y me haya fondeado.  Saludos.
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#129
03-12-2008, 22:29
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
En cuanto a la influencia de la temperatura del viento, su presión dinámica depende de la velocidad y de una constante que se da para condiciones estándar a nivel del mar, realmente no estoy seguro de si ésta puede variar con la temperatura pero, no habiéndolo visto relacionado nunca, creo que, o no varía o lo hace de manera despreciable. Aunque sé que te quieres referir a algo objetivo yo lo asociaría más a eso que se dice que la mala mar se soporta mejor en un día soleado, aunque yo tuve un episodio de mal tiempo, bastante, en que estaba amaneciendo y el sol era de lo más cutre y no ayudaba en nada al panorama, incluso creo que hacía parecer al mar más amenazador todavía. Volviendo al tema de la influencia de las rachas y demás. Quería haber dicho en el anterior post y se me olvidó que hasta ahora todo lo que he ido desarrollando en el hilo a nivel teórico, con vuestra ayuda y con vuestro ánimo, aunque he contrastado alguna de las curvas con la página de Rocna, ha sido un trabajo original, pero que una vez encontrada esa joya de Alain Fraysse que os digo, aunque me satisface haber podido entrever un cierto paralelismo en las deducciones y falta de errores en mis planteamientos, te das cuenta de todo el camino que quedaría por recorrer, en particular en lo que se refiere al estudio dinámico del fondeo, así que a partir de ahora creo que me dedicaré un poco más a copiar que otra cosa.  En cualquier caso espero que podamos sacar de ello alguna conclusión más interesante y sobre todo más cercana a lo que nos encontraremos en la práctica. No deja de alucinarme la hoja de cálculo en la que trata la influencia de las rachas.PD. Lo de la falta de errores es a nivel general, me gustaría por ejemplo no haber escrito "... pero parece difícil esperar que un ancla de 20 o 30 Kg aguante una fuerza vertical de, pongamos, 60 u 80 Kg sin despegar del fondo." cuando traté el tema de las fuerzas verticales, si lo hubiera enfocado desde el punto de vista del ángulo de tiro y tensión, y relacionado con lo que puede soportar un ancla moderna hubiera visto que es perfectamente posible.
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#130
26-12-2008, 18:25
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Re: Catenaria y fondeo
A vueltas con el viento que importa.
Han pasado tres semanas desde mi último post, mucho tiempo, con lo que quizás ya tengais este tema completamente olvidado. Aún así, como creo que quedaban un par de cosas por intentar definir un poco mejor y no quería dejarlo sin terminar, aquí estoy de nuevo. Como creo que ya dije, pensaba atacar la cuestión desde dos aspectos, por un lado la fuerza base sobre el barco y por otro incluir en los cálculos una cierta angulación en la tracción del ancla para tratar de llegar a resultados más cercanos a lo que ocurre realmente en el fondeo. Respecto a la fuerza base a su vez había dos cuestiones entrelazadas, por un lado la magnitud de la fuerza en sí, y por otro la variación de ésta considerando la disminución de la velocidad del viento con la altura. Respecto a ésta última habíamos visto que, según lo explicado en la página de Alain Fraysse (AF en lo sucesivo), considerando esa variación tendríamos fuerzas del orden de la tercera parte del valor que saldría considerando constante el viento estándar a 10 m y menos todavía para la normalmente mayor altura de medición, lo que vendría a explicar la diferencia entre las tablas de la ABYC y los valores experimentales o los calculados según superficies al viento. En principio esta explicación parecía razonable pero, profundizando en ella le encuentro un par de inconvenientes, primero porque este razonamiento también sería aplicable a los propios resultados teóricos obtenidos por el propio AF (que considera velocidad constante a lo largo de la altura de interés) y segundo porque la reducción de la fuerza no llega al 33% sino escasamente al 60% y no en todos los casos. Respecto a esto último, una reducción en velocidad de viento del 71% implicaría una reducción en fuerza del 50%, AF habla de reducciones medias en velocidad para las alturas de interés del orden del 80% lo que en principio no es consecuente con esto, pero pensé que calculando la fuerza integrando la velocidad a lo largo de la altura y las superficies de interés se llegaría a esa reducción mencionada a la tercera parte de la fuerza, pero no es así. Por ejemplo, aunque los resultados varían ligeramente según el perfil de viento elegido (que veremos más adelante), con los datos de superficies y coeficientes aerodinámicos obtenidas por AF para el velero de 40’ a 30º del eje del viento (suponiendo 1,8 m para la obra muerta y 17 m altura del sensor), realizando la integración resulta una disminución de la fuerza sobre el barco a 20 nudos del 60% y para el yate de motor (4 m de cubierta y viento estándar a 10 m) del 68%. Así que lo que he tratado de hacer es buscar un método para aplicar esta reducción. Básicamente hay dos fórmulas para considerar la variación del viento con la altura, el perfil de viento, una que llamaremos exponencial y la otra logarítmica. La fórmula exponencial es relativamente sencilla pero no tiene en cuenta la propia velocidad del viento, es la siguiente: v(h)=vr.(h/hr)^α v(h)= velocidad del viento a la altura h vr= velocidad del viento a la altura hr α= constante de Hellmann el valor de α normalmente dado para superficies de agua planas es de α=0,14 aunque parece más adecuado considerarlo como α=0,11 para la superficie del mar. La otra fórmula, la logarítmica, es la siguiente: u(z)= u*/k.Ln(z/z0) u(z)= velocidad del viento a la altura z u*= velocidad de fricción k= 0,42 (constante de Karman) z0= altura de rugosidad (donde el viento se hace nulo) No quisiera extenderme mucho en esto y además los cálculos para u* y z0 varían de unos autores a otros e incluso con los mismos métodos se aplican coeficientes diferentes, además para nuestro caso disponemos de una velocidad de referencia medida a una cierta altura, con lo que la fórmula logarítmica la podemos expresar como: v(h)= vr. Ln(h/z0)/Ln(hr/z0) quedándonos por tanto, conocidas vr y hr, solamente por definir la altura de rugosidad z0. Lo más aplicable que he encontrado a nuestro caso, superficie del mar y régimen turbulento en el margen de velocidades de interés, utiliza la fórmula de Charnock para expresar z0 que no reproduciré pero que en resumen viene a relacionar z0 con la velocidad del viento para un margen de entre 4 y 50 m/s (aprox. 8-100 nudos), resultando para 10 m de altura un z0 de 0,1 mm para 5 m/s y de 1 mm para 10 m/s, lo que resulta consecuente con los valores normalmente encontrados de z0= 0,0002 a 0,0003. Para ver la influencia de estos dos modos de calcular el perfil de viento en la fuerza final resultante sobre el barco he dibujado sus curvas:  fig.31 Estan representadas las curvas según la fórmula exponencial (en azul), que no varía con la velocidad y la logarítmica para tres velocidades de viento, 10, 20 y 40 nudos. He reducido los márgenes a la altura, 0 a 2 m, de mayor interés para nuestro caso aunque para alturas mayores se puede ver la tendencia. Se puede observar que el perfil de viento que representa la curva exponencial esta más o menos entre las de 10 y 20 nudos del logarítmico, con el que la velocidad de viento disminuye con la altura en mayor medida cuando aumenta la velocidad de viento, es principio es de esperar que la curva logarítmica se acerque más al perfil real, aunque tampoco hay diferencias fundamentales. Bueno, ya no me voy a extender mucho más, el resumen es que después de observar el comportamiento de estas curvas integrando a lo largo de las alturas de interés para las superficies de los ejemplos supuestos de AF, como no vamos a disponer de esos datos para cada barco en concreto, he terminado deduciendo una generalización con la que se puede establecer una correlación entre la relación fuerza compensada/sin compensar y la de velocidades del viento v(h)/vr a una determinada altura, siendo para perfil logarítmico h= 20% de la altura de la obra muerta, con un porcentaje de error por debajo del 5% y siempre menor del 10% para casos extremos de yate de motor. Esto igualmente es aplicable para el perfil exponencial (con h= 9% de la cubierta) con un error poco mayor pero más variable con la velocidad de viento, así que he preferido utilizar la fórmula logarítmica a pesar de obligar a calcular un z0 para cada velocidad de viento aunque realmente, con todos los supuestos asumidos, lo mismo daría utilizar un perfil u otro. Aplicando este sistema conseguiríamos una compensación de la influencia de la variación del viento en altura en la reducción de la fuerza para obtener una más aproximada a la correspondiente al mayor viento medido a mayor altura. Evidentemente no pretendo con esto obtener más que resultados aproximados, de hecho todos los datos que he utilizado para su obtención lo son en sí mismos, sino únicamente tratar de acercarme en lo posible a una situación de cálculo de magnitudes de fuerza más cercanas al caso real. Entonces, resumiendo, creo que las tablas de la ABYC son en principio adecuadas para su utilización como base de los cálculos, teniendo en cuenta que incluyen efectos sobre el barco que otros métodos no incluyen, como la tendencia del barco a desviarse del eje del viento y algún otro efecto dinámico (aunque no conocemos exactamente cuál ni en qué medida), seguramente estén sobredimensionadas, máxime para algún caso concreto, pero ese factor extra de seguridad creo que debe ser bienvenido. Ahora bien, al mismo tiempo creo que hay que tener en cuenta que medimos el viento a una altura mayor que la de su zona de influencia y corregirlo de alguna manera, que es lo que he tratado de hacer para incorporarlo a la nueva hoja de cálculo que presentaré más adelante.
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#131
26-12-2008, 18:33
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
Saludos
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#132
26-12-2008, 18:35
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Re: Catenaria y fondeo
El ancla y la angulación.
Como ya sabeis, desde el inicio de este hilo me he resistido a incluir el tratamiento del ancla en el estudio de la catenaria que hemos ido desarrollando. Básicamente porque ya tenemos bastantes variables poco definidas como para incluir una más (que además en sí misma tiene otras muchas), también porque se salía fuera del ámbito de lo que tratábamos. Pero cuando os habeis, nos hemos, sorprendido tanto de las mayores necesidades teóricas de longitudes de líneas de fondeo respecto a la experiencia práctica creo que, aparte de la cuestión de las fuerzas base de partida que ya hemos visto, es necesario profundizar en la influencia, evidentemente capital, del ancla en el sistema. Todos los cálculos que hemos visto hasta ahora trataban de obtener el ángulo óptimo de tiro en el ancla, la horizontal, ya que si conseguimos esto el ancla trabajará con su ángulo óptimo y disminuiremos la posibilidad del garreo. Pero, como ya hemos dicho varias veces, el que el ángulo de tiro en el ancla deje de ser horizontal no significa que garreemos necesariamente, vamos a profundizar ahora en esto. Bueno, digo profundizar pero no será exactamente así, el que quiera hacerlo puede consultar la pagina de AF que es de donde he sacado la mayor parte de la información para lo que voy a explicar, mi única intención es presentar lo básico para incluir un modelo de ancla en los cálculos y ver, aunque siempre con las limitaciones de aproximación posibles, las magnitudes de fuerzas en acción. La fuerza de agarre para un ancla de peso en el entorno de los 8 a 25 Kg se puede simplificar por la siguiente ecuación: Fa= K.M^1,4 Donde M es la masa del ancla en Kg y K un coeficiente de agarre que depende básicamente del tipo de fondo, variando entre 5 y 35 según las características de éste. Ahora bien, esta fórmula es para ángulo de tiro horizontal, cero grados, cuando el ángulo de tiro aumenta, disminuye la fuerza de agarre según una fórmula que se puede aproximar por: F(α)= Fa.[1-(α/α0)^2] siendo α0 el ángulo para el que la fuerza de agarre desaparece completamente. Evidentemente luego está la cuestión del diseño del ancla, que va a influir decisivamente en el coeficiente de agarre hasta disminuirlo a la mitad para los diseños más antiguos o multiplicarlo por más de dos veces para los mejores diseños. Así que, como ya habíamos mencionado anteriormente, hay cuatro factores que definirán la fuerza de agarre del ancla al fondo; su peso, su diseño, el fondo mismo y el ángulo de tiro. Solo que ahora le hemos puesto cifras a todas estas variables y las hemos metido en unas fórmulas que intentan definir su comportamiento con datos. La precisión (???) en su elección nos dará la del resultado final pero en todo caso el objetivo consiste en incorporar el factor ancla con un modelo lo suficientemente aproximado. Ni que decir tiene que no nos servirá de nada el mejor ancla disponible si por ejemplo dejamos que la cadena se enrolle a su alrededor o tratamos de fondear sobre cemento, quiero decir con esto que la maniobra de fondeo y la elección de un fondo adecuado son fundamentales para que estos modelos sirvan de algo.
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#133
26-12-2008, 18:39
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
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#134
26-12-2008, 18:48
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Re: Catenaria y fondeo
La nueva hoja de cálculo: La Entrada de Datos.
Así que teniendo en cuenta estas últimas cuestiones he diseñado una nueva hoja de cálculo a partir de la anterior para incluir la compensación del viento en altura y la elección de una cierta angulación en el ancla, aparte de alguna otra cuestión menor referente resistencias a la tracción en el ancla y otras. La nueva versión presenta esta entrada de datos:  Aparte de añadir los datos necesarios de alturas del sensor de viento y obra muerta o cubierta para compensar la variación del viento en altura se han añadido otros dos métodos de cálculo de la fuerza base del viento sobre el barco, uno realizando medidas concretas en situación práctica de fondeo y otro según la aproximación de AF. Con esto, a costa de añadir una mayor complejidad a los datos a introducir, pretendo dar libertad para que cada uno elija el método que considere más adecuado a su barco. También se añaden datos sobre el ancla y el cálculo de un factor de sobretensión. Adjunto las instrucciones incorporadas con la hoja: 
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notass (06-03-2018) | ||
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#135
26-12-2008, 18:50
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Re: Catenaria y fondeo
La nueva hoja de cálculo: Los Cálculos.
La presentación de los cálculos en la nueva versión de la hoja es la siguiente:  Básicamente lo nuevo respecto a la hoja anterior consiste en poder realizar los cálculos con una angulación de la tensión en el ancla y compensar el viento en altura, añadiendo entonces a los gráficos dos nuevas curvas, para la catenaria al ángulo permitido y para representar la variación del ángulo en el ancla. También se añaden datos sobre la capacidad de agarre del ancla con tiro horizontal y al ángulo dado. Las instrucciones que se incluyen son las siguientes:  
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notass (06-03-2018) | ||
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#136
26-12-2008, 18:53
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Re: Catenaria y fondeo
La nueva hoja de cálculo: La Tabla de Fondeo.
También he modificado la hoja de cálculo de la tabla de fondeo para incluir la angulación permitida en el ancla y la compensación de velocidad de viento en altura: La nueva presentación es la siguiente:  Para su uso con o independientemente de la otra hoja es aplicable lo mismo que dije para la versión anterior. Las instrucciones que incorpora son las siguientes: 
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notass (06-03-2018) | ||
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#137
26-12-2008, 19:15
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Re: Catenaria y fondeo
Las descargas de la nueva versión.
Podeis descargar las nuevas versiones de las hojas de Archivos adjuntos en este mismo post. Como de costumbre cualquier comentario, crítica o sugerencia será bienvenida, y esperada, máxime si encontrais algún error o errata y si en algún momento realizais medidas prácticas de la fuerza sobre vuestro barco en fondeo real os agradecería que me comunicarais los resultados, datos del barco y medidas obtenidas, condiciones meteo y de mar etc... En fin, ya me direis si pensais si estas nuevas funcionalidades de las hojas merecen la pena o lo único que sirven es para complicar el asunto sin una ventaja real sobre las anteriores. Saludos y Feliz entrada en 2009. PD. Aunque conservaré un tiempo en mis documentos adjuntos las versiones anteriores, seguramente las borre de ahí pero podreís seguir descargándolas de: Catenaria y Fondeo v 1.0 (MasBarco).xls Tabla de Fondeo v 1.0 (MasBarco).xls . Editado por Mascocó en 26-12-2008 a las 23:05. Razón: Activar los links a La Taberna
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#138
26-12-2008, 23:13
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Re: Catenaria y fondeo
Ya cuando empezastes este tema note que la cosa prometia, he de confesar que el resultado sobrepasa las expectativas mas optimistas. He leido lo nuevo por encima, prometo dedicar el tiempo adecuado.
Enhorabuena y gracias estimado amigo. LORDRAKE
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El GRAN AZUL
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#139
01-12-2009, 16:51
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Re: Catenaria y fondeo
Hola a todos, leo bastante el foro pero es la primera vez que escriboasí que se puede decir que soy nuevo por aquí.
Me he quedado alucinado con este post, ¡impresionante!  Tengo un caso algo más dificil y aunque ya ha pasado tiempo desde que realizaste estos cálculos pensaba que lo mismo podrías ayudarme a resolverlo. Se trata de una embarcación que por medio de un cable va arrastrando un peso de 30 Kg. El cable describe una curva catenaria pero no consigo sacar la ecuación que me permita saber la profundidad del peso en función de la velocidad de remolque, un coeficiente de resistencia del cable y otro coeficiente de resistencia del peso. Si te animas te paso más información. Saludos
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#140
01-12-2009, 19:54
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Re: Catenaria y fondeo
¡Vaya, vaya! Joom con tu primera intervención, lleva esto un año fondeado y nos lo reflotas con un problemita de física, y encima a palo seco ¿eh?, menos mal que estamos en invierno y no hace mucha caló, pero un cavita cuando menos ya se agradecería.
Verás, tal como lo pones, aunque se trate de una embarcación como dices, se me hace poco náutico y por tanto me resulta muy arduo plantear una solución en este antro pero me ha traído algo a la memoria. Supongamos un velerito que entra en una cala con la tripulación deseosa de fondear y darse un bañito al menos. Resulta que la cala es pequeña y está atestada de barcos, pero ¡oh maravilla! resulta que los barcos están fondeados a boyas en lugar de al ancla y, más maravilla todavía, por ahí entremedias hay una boya libre. Así que el velerito, ni corto ni perezoso sortea los barquitos y se ata a la boya, ¡qué bién!... pués NO, al cabo de un ratito resulta que se acerca un buen hombre en una zodiac e informa que hay que pagar nosecuánto por atarse a la boya, al patrón del velerito se le pone cara de pardillo pero se niega a pagar y después de un rato de discusión opta por soltar la boya y echar el ancla. Pero claro, el sitio no es para eso, el velerito se convierte en velero y empieza a echarse encima de todos los barcos y, con el boyero jod... la marr... alrededor, el patrón, ya entre nerviosismos, decide largarse de la cala. Al cabo de unos pocos metros de salir de la cala se da cuenta que lleva arrastrando el ancla.  Pregunta: ¿a que velocidad mínima navegaba a la salida de la cala?. Datos: - longitud y tipo de cadena largada, pongamos 7 metros de 8 mm. - peso y modelo del ancla: 20 Kgrs, Bruce. - obstrucción a la entrada de la cala, profundidad 5 metros. Respuesta, ni idea. Lo que si sé es que el patrón se llevó un susto de muerte.  Bueno, como ya habreis imaginado el patrón era yo mismo , me pasó en una cala del oeste de Ibiza hace ya unos cuantos años, no sé si las boyas de pago seguirán en la cala, yo desde luego no he vuelto para comprobarlo. Humm... a ver si hay otra manera de resolver el problema. Una vez tranquilos y fondeados en la siguiente cala se comprueban daños: la cadena dejó una marca en el antifouling justo al final de la orza. Datos: - altura de la puntera 1,30 m. - eslora total 11,40 m. - eslora de casco 11 m. - calado 1,90 m. Así es más fácil ¿no?. Calcularlo si os apetece, yo de esta aventura ya no quiero saber nada. Joom, de tu problema tampoco es que quiera saber mucho a estas alturas pero te diría algo así como: - imagino que conoces la longitud y peso unitario del cable largado. - con los coeficientes de resistencia del peso y cable bajo el agua podrás calcular la fuerza de resistencia Fr que ejercen a una velocidad dada. - esa Fr (que supondremos en la dirección del movimiento), será equivalente a la Fv (fuerza del viento) en una situación de barco anclado. - la fuerza vertical en el punto de salida del barco será la del cable más los 30 Kgrs del peso. - el peso representa al ancla en nuestros ejemplos de barco anclado. - la fuerza que intenta levantar el ancla serán los 30 kgrs del peso. Es decir la situación es la de un barco anclado sobre el que actúa un viento de fuerza igual a la de rozamiento con una longitud de fondeo la del cable, que forma una curva catenaria más allá de la límite ejerciendo sobre el ancla una fuerza vertical de 30 Kgrs. Por supuesto, a ver si se anima alguien más, yo de momento lo dejo aquí.
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#141
03-12-2009, 20:49
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Re: Catenaria y fondeo
Bueno, perdonad el desvarío de mi post anterior, el caso es que la intervención de nuestro nuevo cofrade Joom (que por cierto parece "missing") me recordó aquél incidente que me dejó blanco del susto al pensar lo que hubiera sucedido si, ya a una cierta velocidad, el ancla colgando se hubiera enganchado al fondo o si, al tomar ángulo con el movimiento, hubiera llegado a la hélice (que al ser saildrive en mi caso está más profunda), en fin, cada vez que me acuerdo me dan escalofríos
.El caso es que quería aprovechar el reflotado del hilo para incluir una cuestión que me envió Oceánico hace meses y que podría ser de interés si entre todos sacamos algo en claro. ... Otra cosa que estuvimos pensando es si serías capaz de calcular lo siguiente: a la hora de fondear y cuando van largadas unas 3/4 veces el calado, solemos tirar atras con la máquina para ayudar a que el ancla se clave correctamente, y después seguimos largando la cadena que corresponda según la tabla, al final repetimos la maniobra de tirar marcha atrás, esta vez mas fuerte. Nosotros disponemos de los caballos de potencia en la hélice que desarrolla el motor según las revoluciones indicadas en los tacómetros.... y nuestra pregunta es: ¿podrías calcular a cuantos nudos de viento equivale una fuerza de X caballos en la hélice?... de esa manera podríamos calcular...un ejemplo: "...tenemos largado 45 metros de cadena y damos atrás a 2500 RPM que equivalen a 25 CV de los 100 CV disponibles lo cual equivale a 30 nudos de viento..." ¿comprendes? ... Bueno, esto es lo que me planteaba Oceánico, la verdad sea dicha que entonces no tenía mucho tiempo, ni ganas, por diversos motivos, de profundizar en la cuestión, de la que en principio no tenía ni idea claro, pero hace unas semanas lo retomé y le contesté a Oceánico lo siguiente: ... Pero veamos, si consideramos la potencia como el trabajo realizado en la unidad de tiempo y siendo el trabajo la fuerza a lo largo de una distancia, se puede expresar la potencia como P= F x v (fuerza por velocidad). En nuestro caso la velocidad del barco la estamos definiendo como cero, pero realmente la hélice está moviendo una cierta cantidad de agua a una cierta velocidad, que dependerá de la potencia efectiva que le apliquemos y su propia eficiencia. Desde luego con estos cálculos yo no sabría seguir pero he encontrado por internet un par de cosas; por un lado sobre un pesquero que para calcular la fuerza de arrastre sobre las redes parte de un dato de una fuerza de arrastre sobre un noray fijo de 12 Kgs por cada CV en el eje, y por otro lo siguiente: 5.4.4. TRACCION A PUNTO FIJO (BOLLARD PULL) Es la cantidad de fuerza horizontal que puede aplicar el remolcador trabajando avante en el supuesto de velocidad nula de desplazamiento, coincidiría por tanto con la tracción que el remolcador produciría en una amarra que le fijase a un bolardo fijo de un muelle. La tracción a punto fijo depende del área de giro de la hélice, su paso, la potencia al freno y la potencia en el eje, además del desplazamiento, forma del casco y tipo de propulsor. De una forma simplificada puede determinarse la tracción a punto fijo suministrada por un remolcador mediante la fórmula siguiente: TPF = KPF x WR / 1000 Siendo: TPF = Tracción a punto fijo (toneladas)WR= Potencia al freno del remolcador en CV KPF es un factor que varía según el tipo de hélice y el margen de potencias de los remolcadores entre 9 y 13,5, esto nos daría una fuerza de tracción de unos 10 Kgrs por CV (al freno), que creo que concuerda bastante con el dato anterior del pesquero de 12 Kgr/CV (al eje). Con esta aproximación tendríamos entonces para media máquina atrás (25 CV ??) unos 250 kgr de fuerza sobre la línea de fondeo. Habría ahora que hacer el cálculo al revés para obtener la velocidad de viento equivalente para tu barco. Podrías utilizar la hoja de cálculo que desarrollamos en el hilo de la catenaria para hacerlo, aunque seguramente el resultado te parezca escaso. Ten en cuenta que todo el cálculo es teóricamente a barco parado, sin inercia. Una forma empírica que se me ocurre de medirlo directamente para la fuerza de viento que tengas en un cierto momento sería poner el barco popa al viento y observar a que rpm te aguantas contra ese viento a velocidad cero. ... No he profundizado más pero la verdad es que el tema en sí parece interesante ya que sería una forma de probar la resistencia de nuestro fondeo de una manera un tanto calibrada digamos, en lugar de a la fuerza bruta que es lo que hacemos normalmente al dar atrás para clavar el ancla. Claro, que el "bollard pull" es a barco parado y nosotros normalmente partiremos con una cierta inercia hasta extender la línea de fondeo a máximo, pero también es verdad que esto se suele dar también en el caso real cuando carga la racha. En fin, se aceptan ideas y comentarios, sobre todo sobre el cálculo de la fuerza ejercida por CV sobre la línea ya que lo que yo he planteado me parece una aproximación bastante burda y ni siquiera sé si adecuada a la realidad. Saludos .
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#142
09-12-2009, 17:55
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Re: Catenaria y fondeo
Me perdonareis que añada un nuevo post al hilo pero, ya que he sacado el tema del “bollard pull” y no estaba muy seguro de las conclusiones, no puedo menos que aportar esta tabla que aparece en la web de las anclas Fortress:
http://www.fortressanchors.com/safe_anchoring.html 3. “Power Set” Your Anchor. Know that your anchor is properly set! Back down very, very slowly. Then as the anchor begins to set, very slowly increase the load with your engine. Backing down at any speed at all may not give your anchor a chance to dig in and bury itself.  You can simulate the force of the wind by using your engine’s thrust to set your anchor to a predetermined load. Match your boat’s total maximum horsepower and hull type in the table above to determine how hard your boat can“Power Set” your anchor. Es decir para barcos de desplazamiento, que imagino es como debemos clasificar a los veleros, se plantea una fuerza de 9 Kgrs/HP(eje), rendimiento algo inferior al que presenté en el post anterior de 10 Kgrs/CV(freno) pero suficientemente aproximado creo yo si tenemos en cuenta la incertidumbre adicional que tendremos al pasar los datos a nudos de viento equivalente para nuestro barco. También quizás esté relacionada la menor fuerza presentada en esta tabla al considerar el barco en “atrás”, aunque seguramente también habrá una diferencia adicional entre veleros con eje o saildrive, orza corta o corrida etc... pero creo que como aproximación puede ser suficientemente válida. A destacar la pérdida de rendimiento para cascos de planeo y semiplaneo (4,5 y 6,75 Kgrs/HP(eje) respectivamente). Ya veo que sería inútil añadir, jeje, que se agradecería cualquier otra aportación y/o corrección pero bueno, se agradecería.
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#143
09-12-2009, 19:38
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Re: Catenaria y fondeo
Realmente interesante el enfoque y su aplicación para dando a tras calcular el viento que podria soportar el fondeo .....pero estimo que debemos considerar que no solo el viento "empuja" al barco fondeado, tambien las olas y la corriente... como idea empirica puede valer si tenemos en cuenta lo anterior claro.
Ya que empezamos a tratar el tema del ancla y su comportamiento en el momento ultimo antes de zarpar, creo que deberiamos analizar para un fondo de arena un fondeo ideal. Estoy redescubriendo el ancla Fortrees parece mejor comportamiento que la Rocna Pudieras calcular (para mi caso)  con 40´de eslora 4m de manga 1,65 de puntal 12,5Tm desplazamiento, hasta 80m cadena de 10mm los vientos a soportar con esas dos anclas?Gracias!! LORDRAKE
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El GRAN AZUL
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#144
09-12-2009, 23:35
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
Si repasas la última versión de la hoja de cálculo verás que respecto a la selección del ancla puedes definir hasta cuatro estimaciones en su capacidad de agarre con cuatro ángulos diferentes para agarre nulo y respecto al fondo también cuatro tipos en función de su capacidad de agarre propio, si a esto le sumas la influencia del propio peso del ancla (y su propia variación según fabricante/diseño) te puedes hacer una idea de las interpretaciones posibles. Ya sabes el dicho ese de mejor enseñar a pescar que dar peces, así que tú mismo, peeero... a mí me sale... para anclas Fortress/Rocna de; pesos= 15/25 Kg., capacidades de agarre= Excelente/Buena, ángulos de agarre nulo= 20/15º y agarre del fondo "excelente" una resistencia a la tracción en el ancla= 4.238/5.337 Kg respectivamente, para una angulación de 6º en los dos casos. Con esto yo personalmente concluiría que el posible problema no va a estar en el modelo de ancla sino mucho antes, suponiendo una maniobra de fondeo perfecta con la longitud de línea necesaria para que, con la profundidad y fuerza de viento previstas, den ese máximo de angulación, en la propia resistencia de la cadena. Y no olvidar la casi nula elasticidad de la cadena, su fragilidad a altas tensiones y por tanto la suma importancia de un elemento capaz de absorber las tensiones instantáneas en la línea, léase por ejemplo una buena longitud de cabo de elasticidad y resistencia a la tracción adecuadas. Si juegas con la hoja de cálculo verás que con 80 m de cadena de 10 mm, a profundidades razonables y añadiendo una buena longitud de cabo a la línea, el límite de aguante va a estar más bien en la efectividad de la maniobra de fondeo. Digo con cualquiera de esas dos anclas u otro modelo similar en diseño y permitiendo una cierta angulación en el tiro.
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#145
23-08-2012, 19:23
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Re: Catenaria y fondeo
 Muy buena explicación.Vaya curro, así da gusto. Teniendo en cuenta que ante una duda técnica, si se puede y se sabe, mejor es hacer el cálculo teórico, que es la primera aproximación. Los lobos de mar ya lo harán a ojo de buen cubero, pero el que pueda, quiera y tenga tiempo, mejor que calcule, y luego observe. Por cierto, unas que te lo has ganado.
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#146
24-08-2012, 09:33
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Re: Catenaria y fondeo
Cita:
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#147
24-08-2012, 10:03
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Re: Catenaria y fondeo
Bravo por el estudio y su presentación
(Editado por error)
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