Sistema De Gobierno De Buque

Sistemas de gobierno de buques

Se entiende por sistema del gobierno de una nave la posición de mantener o variar de modo más o menos rápido la dirección del movimiento de una embarcación. El medio mas antiguo de gobierno es el timón, el cual se puede considerar como una plancha vertical, montada en el plano de simetría de la popa y vinculada a esta de manera de poder girar en torno a un eje vertical, colocándose así oblicuamente al plano diametral.

Para causar el movimiento del timón de una banda a otra, es necesario aplicar al eje o hasta un momento de torsión adecuado. A tal fin se instala un mecanismo de gobierno el cual consta de las siguientes partes:

1.- Una maquina llamada servomotor que utiliza cierta forma disponible de energía a bordo y la transforma en energía mecánica.

2.- Un mecanismo que transforma la energía mecánica producida por un servomotor en movimiento de rotación del asta del timón.

3.- Un dispositivo de comando y de transmisión llamado telemotor mediante el cual es posible accionar el servomotor y regular los movimientos del timón desde las varias posiciones de gobierno. Un buen funcionamiento del sistema de gobierno es vital para la seguridad tanto de la embarcación como de la tripulación y pasajeros, por ello no solo las sociedades de clasificación rigen el diseño, construcción, instalación y operación de estos equipos si no que también estar en conformidad con las normas dictadas por la convención internacional de la vida humana en el mar (SERVIMAR) o SOLAS (safety of life at sea).

Daremos aquí las indicaciones básicas para el proyecto de un sistema de gobierno típico, cuyos elementos definitorios son el timón y el servomotor.

El timón: consiste en una o dos planchas verticales, de forma plana o aerodinámica, para que presenten la mínima resistencia a la marcha y eviten el formar remolinos; capaz de girar alrededor de un eje vertical llamado mecha, que permite orienta oblicuamente su pala con relación al buque

Los timones se clasifican atendiendo a varias circunstancia a consideras en los mismos. Así en cuanto a su forma, puede ser:

a.- Timón ordinario: si toda la superficie de la pala se halla a popa del eje de giro.

b.- Timón compensado: se llama así si el eje de giro divide a la de la pala en dos partes desiguales, de menor extensión la parte de proa. Es muy eficaz debido a su hidrodinámicas y para moverlo se necesita menor potencia que para de la misma área sin compensar. Los timones compensados se pueden subdividir a su vez en: compensados, colgados, semicompensados,de aspada, etc.

c.- Timón colgados: muy poco utilizado. Suele montarse algunas veces en embarcaciones de escaso tonelaje. Son muy eficaces, pero tienen el inconveniente de que al no tener en el codaste mas punto de apoyo que la mecha, la pala soporta grandes grandes esfuerzos de flexión y torsión.

d.- Timón semicompensados: muy empleados en los buques con popa de cruceros. Tienen ventajas de su baja posición y gran apoyo en el codaste

e.- Timón de espalda: modernamente, en buque mercantes de gran porte.

Posición y dimensiones del timón: como es sabido, el timón se sitúa siempre a popa de las hélices para que los filetes del agua expulsada por estas, llamadas corrientes de expulsión, indican sobre el timón. La profundidad del timón con relación al casco debe ser mayor posible, porque al trabajar aquel en aguas mas profundas, el flujo de corriente de quilla indicara sobre el timón. Ello obliga a situar la hélice al mismo nivel del timón, lo cual trae consigo, en muchos casos, inclinar la línea de ejes.

El eje del timón es vertical, aunque en las embarcaciones menores es inclinado, a fin de que durante la escora del buque, la presión normal del agua sobre el timón sea horizontal, no produciendo así componentes verticales la presión normal.

¿Qué es la Coordinación de Timones (CT)?

Es un sistema que sirve para facilitar la maniobra y aumentar la velocidad.

¿Qué hace?

El accionamiento de las palas del timón articulado formando ángulos de hasta 90º, sirve para resolver el problema de gobierno en los buques y que éstos maniobren a pequeños cambios de timón en tiempo real.

¿Cómo se desarrolló?

Las investigaciones fueron realizadas sobre sistemas de gobierno en los buques; se estudiaron dividiendo el sistema de gobierno en subsistemas y resolviendo en cada uno de ellos los subproblemas de optimización. Para esto se variaron los parámetros independientemente hasta llegar a una solución óptima global admisible.

Todo este desarrollo aplicado a los buques, los permitió aumentar su capacidad de maniobra.

¿En qué consiste?

La Coordinación de Timones es una máquina de regulación y equilibrio de fuerzas, instalada en el codaste y acoplada a las palas del timón articulado.

¿Cómo funciona?

El Coordinador de Timones (CT) acciona la pala y la aleta del timón con una relación de grados proporcional, de forma que cuando una pala alcanza, por ejemplo, los 35º, la aleta se sitúa en ángulos superiores y puede llegar a alcanzar los 90º respecto a la vía. Los timones así dispuestos, al recibir el flujo del agua que expulsa la hélice, producen un gran efecto de evolución sobre el buque, dotándole de una gran capacidad de

Clasificación por Sistemas de Gobierno

Dada la gran variedad de buques, la diversidad de características y los sistemas de gobierno existentes, es posible clasificarlos de acuerdo a los sistemas de propulsión y gobierno en tres grupos:

- Coordinador de Timones para timón convencional

- Coordinador de Timones para tobera fija

- Coordinador de Timones para timón tobera

¿Dónde se aplica?

En proyectos de buques que necesiten gran capacidad de maniobra para trabajos como:

- Remolcadores: Joan Miró y Gaudí (tobera móvil y Coordinador de Timones)

- Pesqueros palangreros: Proyecto Halios (timón convencional y Coordinador de Timones)

- Pesqueros de arrastre: Fula (tobera fija y Coordinador de Timones)

- Buques de pasajeros: Villa Fuica (timón suspendido o colgante y Coordinador de Timones)

- Modernización de la flota de pesca, mercantes, dragas y remolcadores en servicio como el Trhes

- Tevennec

Ventajas de la Coordinación de Timones

- Reduce el diámetro de la curva evolutiva

- Aumenta la capacidad de maniobra

- Aumenta la estabilidad del rumbo en navegación

- Reduce el tiempo necesario en las maniobras

- Economiza combustible

- Aumenta la seguridad y fiabilidad del buque

- Mejora las cualidades de navegación con temporal

- Aumenta el rendimiento hidrodinámico

- Aumenta la potencia de tiro y de arrastre

- Evita golpes en el casco y defensas en las operaciones de puerto

- Desarrollo de un Coordinador de Timones para barco

- Diseño tecnológico de subsistemas de gobierno autorregulados

- Fácil montaje para buques en funcionamiento

Las características principales del timón son:

C: cuerda del timón

H: altura del timón

d: distancia del borde de ataque a la vertical del centro de presiones de la pala

do: distancia del eje de la mecha del timón a la vertical del centro de presiones de la pala

Es conveniente señalar la importancia que el área de compensación (definida por la distancia d1) tiene sobre la potencia de servomotor necesaria. La relación del área de compensación y el áreade la pala suele estar entre 0.2 y 0.3.

Sistema electro – mecánicos

Los sistemas electro – mecánicos son aquellos que en vez de tener un motor de pistón, ellos siempre van hacer por engranajes que van a una palanca y luego transmiten movimientos a los timones

Sistema electro – hidráulicos

Los sistemas – hidráulicos son mecanismos de pistones que utiliza un flujo bajo presión para causar el giro del timón. El flujo de presión es enviado por una bomba de caudal variable a los cilindros, este actúa sobre la cara del pistón o pistones causando el movimiento de los mismos, consecuentemente el movimiento de los pistones es transformados por medio de una serie de barras que conecta al cuadrante, montado por medio de una cuña o acoplamiento cónico sobre el asta del timón. Para que el sistema funcione y el timón alcance el ángulo requerido es necesario controlar la cantidad de liquido que debe enviarse a los cilindros, esto se logra con la instalación de una bomba de caudal variable que permite controlar el volumen de fluido que debe enviarse a los cilindros. Actuando sobre el mecanismo que regula la bomba, se tiene la posibilidad de meter en presión la tubería de carga o la de descarga haciendo que el timón se desplace de una bomba a otra.

Sistemas de control automáticos

El sistema de control automático no es más que la manipulación que se le da al telemotor que es el equipo auxiliar que permite el control remoto del sistema de gobierno. Este consiste en un transmisor, movido por una ruedas de gobierno en el puente y recibidor montado en el local del servo y conectado al mecanismo de control de la bomba. El movimiento de la rueda de gobierno en el puente provoca el movimiento del mecanismo del transmisor, desplazándose un fluido no congelable, que hace presión y desplaza el cilindro

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