Embedded Files
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
El timón es un instrumento que, con la marcha del buque, permite su gobierno, constituyendo uno de los elementos básicos de cualquier maniobra. A altas velocidades relativas responde bien para alteraciones importantes de rumbo con un ángulo máximo de 35o. Sin embargo, buques que necesitan un muy buen gobierno por las tareas que deben realizar, pueden llevar instalados otros timones más complejos, ya que el timón convencional de 35º no es hidrodinámicamente eficiente, aunque en algunos casos el ángulo de metida puede ser llevado a 45º.
El timón de 45o tiene un diseño ligeramente superior en lo que se refiere a maniobras a bajas velocidades. Hasta es ángulo, la pala del timón conserva un flujo de agua laminar en ambas caras, creando una presión positiva en la activa pero negativa en la opuesta. Pero excediendo dicho ángulo, el agua que fluye a través del mismo especialmente en la cara de la baja presión comienza a ser progresivamente más turbulenta hasta que pierde eficacia.
El timón de 45o tiene un diseño ligeramente superior en lo que se refiere a maniobras a bajas velocidades. Hasta es ángulo, la pala del timón conserva un flujo de agua laminar en ambas caras, creando una presión positiva en la activa pero negativa en la opuesta. Pero excediendo dicho ángulo, el agua que fluye a través del mismo especialmente en la cara de la baja presión comienza a ser progresivamente más turbulenta hasta que pierde eficacia.
Principios y Efectos
Principios y Efectos
El timón debe contar con una serie de características para desarrollar su función, entre ellas se encuentran las siguientes:
Ha de tener la suficiente resistencia para soportar los esfuerzos dinámicos durante la navegación y las maniobras.
Los soportes tanto de carga vertical como horizontal han de ser los adecuados y con poca fricción.
Las deformaciones debidas a su propio peso no deben producir en ningún caso el bloqueo del timón.
Los huelgos de apoyo y soporte han de ser los adecuados para asegurar el desgaste anormal.
Deben ser de fácil mantenimiento.
La eficacia del timón dependerá de:
La superficie total de la pala.
Su disposición respecto a los propulsores del buque.
Del número de timones.
De la forma del codaste.
Los elementos que en su conjunto constituyen los timones de los buques comerciales, son:
Mecha: Pieza que relacionada con la cruceta del servomotor proporciona la movilidad a la pala del timón. Es de acero forjado, cuyo diámetro de diseño es obtenido por fórmula empírica en la que se relacionan la superficie de la pala, la propia longitud de la mecha, la velocidad de servicio del buque y su posición respecto a las hélices.
Palma: También llamado coper, constituye la pieza cuya superficie servirá para el ensamblaje de la mecha con la pala. El espesor es aproximadamente la cuarta parte del diámetro de la mecha. La unión con la pala se efectúa por bulones y pernos de ajuste en un número superior a 6 con chavetas. La distancia del centro del perno al borde de la palma será superior al diámetro del bulón.
Limera: Cierra en la cubierta del servomotor en chumacera de empuje, consiguiéndolo por empaquetadura y casquillo prensaestopas. En su paso la mecha lleva casquillo o forro.
Machos: Ejercen presión sobre las hembras, en función directa a la superficie de la pala y la velocidad de diseño del buque, e inversamente con el diámetro del macho y la superficie de apoyo de la hembra.
Madre: En timones de doble plancha, el eje sobre el que gira y soporta la pala.Canto de ataque: La arista situada a proa de la pala.
Canto de salida o cierre: La que está situada a popa de la pala.
Refuerzos verticales y horizontales: Los elementos resistentes internos sobre los que se sueldan las chapas que constituyen la pala.
Lenteja: Elemento de roce en el soporte inferior en el talón del codaste.
FUNCIÓN DEL TIMÓN
FUNCIÓN DEL TIMÓN
El timón es el elemento principal de gobierno del buque por medio del cual puede Èste conservar su rumbo o alterarlo a voluntad. De una forma esquemática el timón está formado por una plancha denominada pala, giratoria, a voluntad del maniobrista, sobre un eje habitualmente vertical denominado mecha, con lo que se consigue generar fuerzas debidas a la incidencia del flujo de agua sobre Èl, qué se utilizan para dirigir la navegación del barco. Las funciones principales del timón son por tanto dos:
ó Producir el momento de gobierno necesario para iniciar la caÌda del buque a una u otra banda.ó Mantener al buque cayendo en ese sentido, si asÌ se desea, venciendo la resistencia ofrecida por la presión del agua que actúa sobre el casco, que tiende a impedir ese movimiento.
En la práctica el timón permite mantener al buque navegando sobre una derrota rectilínea cuando el viento o el efecto del mar tienden a modificar su rumbo, y a la vez sirve para hacerle evolucionar durante las maniobras en puertos, canales o aguas abiertas.La eficacia del timón depende de que exista un flujo que incide sobre Èl formando un cierto ángulo con la orientación de la pala; si la velocidad del flujo incidente es baja o nula el rendimiento del timòn es mÌnimo; si el timón está orientado a la vÌa sin formar un ángulo con el flujo incidente, las fuerzas generadas en el timón serán exclusivamente en sentido longitudinal al buque, sin capacidad de propiciar acciones de gobierno. La velocidad del flujo incidente viene dada por la velocidad de avance o retroceso del buque, modificada en la zona de emplazamiento del timón por las formas del casco, más la velocidad del flujo inducido por la propia hélice, cuya influencia ser· diferente según cual sea la posición relativa del timón con respecto a la hélice y según que la hélice gire en sentido de avance o de retroceso.
FUERZAS GENERADAS EN EL TIMÓN - MOMENTO EVOLUTIVO
FUERZAS GENERADAS EN EL TIMÓN - MOMENTO EVOLUTIVO
El análisis de las fuerzas generadas en la pala del timón por un flujo de agua incidente sobre el con un ángulo a, puede dividirse en sus dos componentes: una en la dirección de la pala, debida fundamentalmente a las fuerzas de rozamiento, cuyo valor es despreciable, y otra perpendicular a la pala ´PTª, denominada fuerza de presión normal o fuerza del timón, cuyo punto de aplicaciónse llama centro de presión de la pala.
El efecto de esta fuerza ´PTª referido al centro de gravedad del buque puede descomponerse en dos componentes en los sentidos longitudinal y transversal del buque, PTL y PTN respectivamente, y un momento Me denominado "momento evolutivo" quetiende a hacer girar el buque en el plano horizontal, (despreciando otros momentos secundarios sobre otros ejes).
Nota sobre el video: Si bien el idioma no es comprensible (Ya que no es inglés) las animaciones puestas en el ayudarán a comprender parte de lo leído.
FUERZAS GENERADAS EN EL TIMÓN - EFECTO DE ESCORA
FUERZAS GENERADAS EN EL TIMÓN - EFECTO DE ESCORA
Dado que las fuerzas que intervienen en la evolución del buque no están situadas todas ellas en el mismo plano horizontal se producirán efectos de cabeceo y balance, de los cuales los m·s importantes son estos últimos. Para el caso de un buque en navegación avante, en el primer momento en que se pone timón a la banda y antes de que el buque comience a caer, es probable que el buque se escore algo hacia ese costado porque el centro de presión de la pala del timón está· siempre situado por debajo del centro de gravedad. Normalmente el ·ángulo de escora inicial es pequeño. A medida que el buque comienza y continúa su caída, se va estableciendo una aceleración hacia el centro de curvatura causada por la fuerza centrípeta, que se ejerce en un punto llamado centro de deriva ubicado más abajo que el centro de gravedad en donde esta aplica la fuerza centrífuga que lo equilibra. Como la fuerza centrípeta es muy superior a la del timón, su acción no sólo anula la escora inicial sino que produce una nueva escora hacia el otro costado, es decir hacia la banda opuesta a la de caída, y de mayor amplitud que la anterior. Para el caso de un buque con navegación atrás estas dos escoras no se compensan, sino que se adicionan, sin embargo su efecto es menos importante dada la menor velocidad a que se navega en estas condiciones.
Tipos de pala
Tipos de pala
Los timones se pueden clasificar en varias categorías, a saber:
POR ESTRUCTURA
POR ESTRUCTURA
De plancha simple, consistente en una plancha gruesa reforzada.
De plancha doble, constituida por dos planchas unidas por una estructura interior, de mayor a menor escantollinado.
Currentiformes, en las que sus chapas constituyentes desarrollan formas curvas para mejor aprovechamiento de las corrientes hidrodinámicas de los filetes líquidos cuando incidan sobre la pala.
POR SU MONTAJE
POR SU MONTAJE
SOPORTADO
SOPORTADO
cuando además del superior, tienen un soporte inferior situado en el talón del codaste.
SEMI-SUSPENDIDO
SEMI-SUSPENDIDO
cuando el soporte inferior está en una zona intermedia de la pala.
COLGANTE
COLGANTE
cuando no disponen de otro soporte que el superior
POR SU DISTRIBUCIÓN
POR SU DISTRIBUCIÓN
SIN COMPENSAR
SIN COMPENSAR
cuando toda la pala se encuentra a popa del eje de giro.
SEMI COMPENSANDO
SEMI COMPENSANDO
Semicompensado o semi-balanceado,
COMPENSADO
COMPENSADO
cuando la parte de la pala situada a proa del eje del giro es superior al 20% de la superficie total.
POR SU MOVIMIENTO
POR SU MOVIMIENTO
Pala móvil, la que se mueve en su totalidad simultáneamente.
Pala parcialmente móvil, principalmente con pala móvil a popa del eje del giro y la parte de proa fija al codaste.
Activos, parte móvil a proa y popa del eje del giro.
Flap activo, a popa de la pala del timón.
Page updated
Google Sites
Report abuse