Este elemento es necesario para tensar adecuadamente el trozo de cadena comprendido entre el estopor y el ancla cuando ésta se encuentra estibada en el escobén.
Está formada por trozos de cadena que por un extremo se fijan a la cubierta y por el otro, acaba en un grillete que se trinca al eslabón de la cadena entre el estopor y el escobén.
Figura 3-21 – Boza de cadenas
Fuente: http://aulanautica.org/wp-content/uploads/2015/01/Temario-PNB-10.jpg
3.8. C
HIGRES DE AMARRELa potencia necesaria de los chigres se estima mediante el artículo técnico obtenido de la revista "Ingeniería Naval'', "Normas prácticas para el diseño de molinetes de ancla" por "Carral Couce, Juan Carlos y Carral Couce Luis''
La sociedad de clasificación establece que para buques de más de 90 metros de eslora, no existe obligación respecto a ninguno de estos elementos para su clasificación (Parte 3, capítulo 13; Sección 8; Apartado 7.5.3-7.5.5).
Figura 3-22 – Características líneas de amarre Fuente: Lloyd's Register
Aún así, se recomienda que la suma de la resistencia de todas las líneas de amarre sea inferior a la carga de rotura proporcionada por la norma (736 kN). La recomendación de la sociedad de clasificación respecto a los cables de amarre para buques con este número de equipo, es de 6 líneas de al menos 200 m. de longitud. Según lo indicado anteriormente, se dispondrán, con objeto de realizar correctamente las maniobras de amarre del buque, de 7 estachas con una carga de rotura mínimo de 736 kN. Se dispondrá a tal efecto de un chigre para cada estacha los cuales se dispondrán del siguiente modo:
- Dos chigres a proa
- Dos chigres al costado de babor - Dos chigres al costado de estribor - Un chigre a popa
- Los elementos mecánicos de los chigres de maniobra deberán resistir, de modo continuo y sin sobrepasar los límites de tensión admitidos, una carga estática superior en un 50% a la carga nominal de trabajo.
- Estando el chigre en movimiento, sus elementos mecánicos deberán resistir durante 6.000 horas, de un modo continuo y sin sobrepasar los límites de tensión admitidos, una carga dinámica intermitente de las siguientes características:
- 2 minutos al 120% de la carga nominal - 1 minuto en reposo
- El motor del chigre debe ser capaz de ejercer durante una hora en continuo la siguiente potencia:
( )
Dónde:
- es la velocidad de izada
- es el rendimiento de la transmisión
- Si el accionamiento es eléctrico, como es el caso, el motor deberá estar
preparado para realizar 15 arranques en una hora con periodos intermedios de reposos de 2 minutos y ejercer durante 5 minutos una potencia superior en un 20% a la potencia calculada
- La velocidad de izada debe estar entre 20 y 30m/min
- El diámetro mínimo del carretel será al menos 15 veces el diámetro del cable a emplear, o 5 veces el diámetro de la estacha.
- El diámetro máximo del carretel será tal que la desviación con respecto a la velocidad media de izada sea inferior al 25%.
- Si el carretel es desembragable, como es el caso, deberá contar con un
sistema de frenado capaz de ejercer un par de frenado igual a 1,5 veces el par nominal de trabajo del chigre. Deberá estar dotado, además, de un sistema de frenado automático.
Dimensiones del carretel
El carretel idóneo será aquel que, además de cumplir las hipótesis de diseño, cumpla que el cable no sufra daño al ser enrollado, la velocidad lineal del cable largando y cobrando se mantenga constante, y que tenga el tamaño lo más reducido posible. En la práctica se acepta como la siguiente expresión para el cálculo del diámetro interior del carretel di:
( )
Siendo una buena aproximación del diámetro del cable la siguiente ecuación, donde T es la tracción nominal del chigre:
( )
Por lo tanto, el diámetro del cable será dc = 43mm, y el diámetro interior del carretel será di = 731mm
Como diámetro exterior De se usará la expresión:
( )
La tracción máxima que sufre el cable al enrollarse en la primera capa se hallará como: ( ) ( ) Dónde: - T es la tracción nominal
- De es el diámetro exterior del carretel - di es el diámetro interior del carretel - dc es el diámetro del cable
A partir de los diámetros podemos calcular la anchura necesaria del carretel para que admita todo el cable previsto. La siguiente fórmula empírica es válida para carreteles dotados de estibador de cable, como es el caso:
( )
Donde l es la anchura del carretel y L la longitud del cable a almacenar. Operando, llegamos a que l = 110mm.
Relación de transmisiones
Se recurrirá a un motor eléctrico como sistema de accionamiento de los chigres al tener un precio mucho menor que uno hidráulico, y además tener un menor mantenimiento y un fácil montaje. Como contrapartida, al no admitir variación de velocidad deberá instalarse un reductor.
La relación de transmisiones se calcula como el cociente entre la velocidad del motor y la velocidad del carretel. Es decir:
( )
Dónde:
- De es el diámetro exterior del carretel - di es el diámetro interior del carretel
- Nm son las revoluciones del motor eléctrico, que se han estimado en 1200rpm - vs es la velocidad de izada
Las revoluciones del carretel Nc se calculan mediante la expresión:
( )
Por lo que, operando, i = 275,44. Potencia requerida por el chigre
Será la potencia media que deba entregar el motor de accionamiento del chigre. Depende de la velocidad media de izada, de la tracción correspondiente a esa velocidad y del tipo de accionamiento que se va a emplear. Deberemos, pues, determinar si el accionamiento es directo o mediante reductora, así como el rendimiento de la transmisión. Una buena a fórmula de aproximación será la siguiente:
( )
Dónde:
- vs es la velocidad de izada, se tomará 20m/min - T es la tracción. T = 0,33 * MBL
- ηt es el rendimiento de la transmisión, se tomara un 95%
Operando, llegamos a que la potencia necesaria para nuestro chigre será Pc = 177,94 kw
Figura 3-23 – Chigre de amarre
Fuente: www.thsa.com/uploads/productos/maquinillas-mooring-winch.jpg
Elementos de amarre
Adicionalmente a lo anterior, se instalarán los siguientes elementos necesarios para las maniobras de amarre:
a) A proa:
- Diez bitas dobles de acero soldado - Dos bitas triples de acero soldado
- Seis guías de tipo universal con rodillos horizontales y verticales. - Cinco escobenes de tipo Panamá
- Cuatro rodillos giratorios de eje vertical para reenvío de los cables de amarre b) A popa:
- Once bitas dobles de acero soldado
- Ocho guías de tipo universal con rodillos horizontales y verticales - Nueve escobenes de tipo Panamá
- Cuatro rodillos giratorios de eje vertical para reenvío de los cables de amarre. c) En la zona de carga:
- Cuatro bitas dobles de acero soldado
- Cuatro guías de tipo universal con rodillos horizontales y verticales - Cuatro escobenes de tipo Panamá