Estabilitat transversal

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Estat inicial d'equilibri, flotació zero

L'estabilitat transversal d'un vaixell depèn de que totes les forces que actuen sobre el vaixell es mantinguin constants però no així el punt d'aplicació de l'empenta, que gràcies a la forma del casc, fa que el centre de gravetat del volum de aigua desplaçada, és a dir, el centre de carena o empenta es desplaci lateralment donant origen al parell redreçant.

Estabilitat transversal inicial (Per a petits angle d'escora)[modifica | modifica el codi]

Suposem un vaixell, el tall transversal es mostra a la figura superior, en posició d'equilibri, el seu pes (desplaçament D) aplicat al centre de gravetat G. es veu equilibrat per l'empenta E, aplicat al centre de carena C.

Si per acció d'un parell extern el vaixell és portat a la posició indicada a la figura inferior, adoptant un angle respecte de la vertical denominat (Phi) \varphi i després deixat lliure podem dir:

  • El desplaçament es manté invariable i aplicat en G.
  • L'Empenta també es manté constant ja que el seu carena ho és, però no així la seva forma, de manera que el centre de carena es desplaça a la posició C1. Es genera així una nova recta d'acció i un moment redreçant Mom = D .\bar{GZ}, que tendeix a fer tornar al vaixell a la posició inicial.
Estat final del període de rolido, Flotació Un

D'això es dedueix que si un cos flotant pateix una escora, aquesta serà revertida en canviar de posició al centre de carena (C). Si el centre de carena no canvia de posició, el cos angoixa. Aquest és el cas d'un vaixell amb forma de cilindre, qualsevol canvi en la disposició de la càrrega ho faria sotsobrar.

Determinació del braç dreçador  \bar{GZ}[modifica | modifica el codi]

Del triangle rectangle format pels punts GZM es dedueix que.

 \bar{GZ} =  \bar{GM} x  sense{\varphi}

pel que hem abocar-nos a la determinació del segment  \bar{GM} (alçada metacèntrica) per poder quantificar el braç redreçant.

 \bar{GM}= \bar{KM}- \bar{KG}

La coordenada vertical del punt M ( \bar{KM}) és una variable en funció del calat del vaixell, és a dir de la condició de càrrega en l'instant considerat. S'obté de les corbes d'atributs de carena dreta que són subministrades pel drassana. S'ingressa en les mateixes amb el calat mitjà i es obtine la posició vertical del metacentro comptat des de l'origen K.

Resta ara determinar  \bar{KG} és a dir, la posició vertical del centre de gravetat del vaixell. El que també és una variable i depèn entre altres molts factors de la distribució de pesos bord.

Aquest valor sorgeix de l'aplicació del concepte de sumatòries de moments estàtics respecte d'un pla (Teorema de Varignon). És a dir, en un sistema de forces, el moment de la resultant és igual a la sumatòria dels moments de les components parcials.

Full de càlcul per a calcular KG

Per efectuar aquesta sumatòria es compta bord amb plantilles que contemplen cada un dels compartiments de càrrega, tancs de combustible, llast, provisions i per descomptat el pes i posició del C de G del vaixell buit. En l'actualitat tots aquests càlculs s'efectuen mitjançant programes d'ordinadors que no només agiliten l'operació sinó que asseguren l'exactitud.

A títol d'exemple esmentarem un full esquemàtica per mostrar els procediments de càlcul que se segueixen i les consideracions a tenir en compte.

La realitat és que per a un vaixell portacontenidors aquesta full té tants ítems com contenidors i contempla les coordenades vertical i longitudinal de cada element.

Per al desplaçament calculat (full) s'obté de les corbes d'atributs de carena dreta, el calat per a aigua dolça o salada segons sigui el cas i la posició vertical del punt M ( \bar{KM})

Un cop determinat la coordenada vertical del centre de gravetat ( \bar{KG}) s'estarà en condicions de determinar el segment GM. I de l'anàlisi d'aquest es tindrà una idea de l'estabilitat transversal inicial.

La convenció per a la salvaguarda de la vida humana al mar (SOLAS) determina l'criteri d'estabilitat transversal inicial que han de complir les embarcacions d'acord amb les característiques pròpies.

A més del criteri de l'OMI existeixen altres adoptats per diferents autoritats d'aplicació.

S'ha de tenir en compte l'estabilitat a grans angles i l'estabilitat dinàmica per a conèixer en profunditat el grau de seguretat que ofereix una determinada condició de càrrega.

El pes de l'quilla s'oposa a l'escora
El pes de l'quilla s'oposa a l'escora

Es poden distingir 2 tipus d'estabilitat. Una donada per la forma del vaixell i una altra a la distribució de pesos en el vaixell.

L'estabilitat de la forma és evident en el cas de catamarans, que amb el seu mànega impedeix el volcamientos.

L'estabilitat per pesos és la que es dóna en una Jola l'quilla pot contrarestar el desviament del centre de gravetat de la nau.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Teoria del Vaixell, Cesáreo Díaz Fernández, Barcelona, ​​1972 B 43259 1972. Cap XIII
  • Elements d'Arquitectura Naval, Antonio Mandelli. Llibreria editorial Alsina Buenos Aires 1986. ISBN 950-553-026-9. Cap IV