Primera Tarde de Trabajo

-Primero imprimimos la forma de las secciones transversales de nuestra embarcación y las pegamos en madera de balsa.


-Después recortamos cada sección.


-Con estas secciones pudimos formas lo que posteriormente será el esqueleto de nuestra embarcación.

Calculo del Centro de Gravedad Global de la Estructura

Haciendo el análisis de estabilidad podemos determinar el peso necesario que debe tener el plomo al final de la quilla para cumplir la condición de equilibrio.

Se sabe que el peso de la quilla mas la embarcación debe ser igual a P=786,9 gr aproximadamente que se calcula a partir de la condición de equilibrio vertical W=E.

Por lo tanto el análisis se basa en encontrar un valor para el parámetro "alpha"(menor que 1) que dirá en qué proporción se reparte P entre la quilla y embarcación respectivamente.

Considerando lo anterior se calcula:
Peso Total= 2286,9 grf.

Finalmente:

• Peso Embarcacion=393,45 grf
• Peso Plomo=393,45 grf

Momento de Inercia del Area de Flotación

Utilizando AUTOCAD se obtuvo el momento de inercia.

Materiales a utilizar

Luego de los cálculos realizados, se obtiene que el peso de la embarcación (sin considerar la quilla) debe ser de aproximadamente 400gr, por lo tanto para nuestro diseño se escogen materiales de baja densidad:

• Madera de balza (para el esqueleto)
• Espuma resistente a la resina de poliéster (para relleno).
• Fibra de vidrio (para la estructura resistente)
• Plomo (o material denso, para el peso de la quilla)

Procedimiento:

Una vez creadas las secciones traversales en madera se deben pegar en un tablero como se muestra en la figura para posteriormente introducir la espuma de poliester entre las secciones.

Luego se procede a cortarla para darle la forma al casco para finalmente poder colocar la fibra y darle la rigidez necesaria a la estructura.

Calculo del centro de Gravedad de la Botella

Para este caso se aproximara la botella por una parte cilíndrica y otra parte cónica:

El centro de gravedad del cilindro es: H/2

El centro de gravedad de un cono es: h/4

(Medidos desde las bases de cada figura)

Finalmente el Centro de Gravedad de la Botella completa con respecto a la base de ella es:

Las medidas de una botella de CocaCola de 1.5 lts. son H=21 cm y h=12 aproximadamente.
Por lo tanto:
YCG=12,66 cm.

Calculo del Centro de Gravedad y de Carena de la Embarcación

Mediante (AUTOCAD) pudimos obtener los centros de gravedad de cada una de las secciones transversales de nuestra embarcación, luego para calcular el centro de masa de la embarcación completa ponderamos el volumen de cada partición por su centro de gravedad y dividimos por el volumen total .

Finalmente
YCG=1,2209 cm.




Para el Centro de Carena se procedió de manera análoga a lo anterior:

Obteniendose así:
YCC= - 1,2394 cm

(Las medidas fueron calculadas tomando como referencia la cota de agua)

Calculo de Volumen de la Embarcación

Mediante AUTOCAD se calculó el área de cada una de las secciones transversales de la embarcación:

Para el cálculo del Volumen se considera una aproximación como se muestra en la figura, donde cada una de las secciones transversales se proyecta en 6,66 cm según la medida del plano de la embarcación.

Finalmente se obtienen los siguientes datos:

Obtenemos el volumen total de la embarcación: Vt=7068,4 cm3.

Para calcular el volumen de carena, se define una superficie libre (línea azul del plano) de manera de obtener un empuje cercano a los 2 Kg para equilibrar el peso de la botella y de la embarcación

Y de la misma forma que antes mediante el uso de (AUTOCAD) podemos calcular el volumen de carena.

Obtenemos el volumen de carena: Vc=2288,9 cm3

Obtenemos el empuje que ejerce el agua sobre el bote: E=2,28 kgf

Diseño de la Embarcación

El desarrollo de la embarcación se basó en un modelo real a escala de un Volvo Open 70.

En el plano se aprecian las secciones del casco que se utilizarán como esqueleto del modelo.

La linea amarilla representa la superficie libre, la cual se considerará como linea de referencia para todos los cálculos.

Finalmente presentamos el diseño completo de la embarcacion.

Hay que considerar que nosotros solo nos centraremos en la construcción del casco de la embarcación, sin enfocarse en el resto de los detalles.

Planificación de Trabajo