Costillas:
Largueros:
Enchape:
Cubierta:
Recubrimiento y Aislamiento:
Pegamentos:
Contrapeso:
Botella Coca Cola 1litro:
(Este producto se compra por mayor, asique nos deberemos poner de acuerdo con otros grupos)29/10/09
Cotización de Materiales
Investigamos distintos precios para los materiales que usaremos en la construcción de nuestro barco. Mostraremos sólo los más convenientes en cuánto a calidad y precio. Ahora señalamos el material escogido para cada parte del barco.
Costillas:
Largueros:
Enchape:
Cubierta:
Recubrimiento y Aislamiento:
Pegamentos:
Contrapeso:
Botella Coca Cola 1litro:
(Este producto se compra por mayor, asique nos deberemos poner de acuerdo con otros grupos)
Costillas:
Largueros:
Enchape:
Cubierta:
Recubrimiento y Aislamiento:
Pegamentos:
Contrapeso:
Botella Coca Cola 1litro:
(Este producto se compra por mayor, asique nos deberemos poner de acuerdo con otros grupos)
16/10/09
Planeación de trabajo
A continuacion haremos un detalle sobre la planeación de nuestro proyecto.
Consideramos diferentes tareas, desde el diseño, la construcción, actualizacion del blog y pruebas finales previas a la competencia.
Con el objetivo de optimizar el trabajo en el proyecto, las tareas han sido asignadas a cada uno de los integrantes:
Vea aqui nuestra planeación.
Consideramos diferentes tareas, desde el diseño, la construcción, actualizacion del blog y pruebas finales previas a la competencia.
Con el objetivo de optimizar el trabajo en el proyecto, las tareas han sido asignadas a cada uno de los integrantes:
- Diseño : Camila Balbontin
- Materiales: Daniel Aste
- Actualización del Blog: Matias Parraguirrez
- Modelación fisica: Ricardo Medel
- Construcción: Todos.
Vea aqui nuestra planeación.
Dimensionamiento y análisis estático del bote
Luego de analizar varios diseños y en base a literatura náutica y las bases del proyecto hemos llegado a la desicion de crear un bote estilo velero de regata. Ya que los diseños de lanchas rápidas son muy eficientes pero a altas velocidades, ya que estos logran elearse sobre el agua manteniendo el contacto con ella lo mas reducido posible, casi volando por la superficie.
En contraposición los veleros son diseñados para viajar lo mas rápido posible cortando el agua y las olas, pero a una velocidad mucho menor ya que no tienen motores de alta potencia, es por esto que hemos elegido el diseño de un velero de regata.
Estos botes son en escencia lo que tenemos que hacer, navegan a maxima velocidad pero aún asi tienen exelente rendimiento hidrodinámico.
Al igual que nuestra botella de coca cola sobre la cubierta, estos veleros tiene mastiles y velas enormes sobre la linea de flotacion, para evitar el volcamiento mantienen un contrapeso bajo el casco para bajar el centro de gravedad y mantener la estabilidad, evitando el movimiento de ROLL, que es el mas dramatico para nuestro bote, un volcamiento lateral del bote.
En nuestro diseño implementaremos un monocasco de fibra de vidrio con costillas en madera de balsa, las cuales proporcionarán rigidez a neustro bote, la cubierta probablemente hecha en fibra o en madera de balsa también proporcionara una base rigida para la distribución del peso de la carga, el contra peso sera echo en dos metales, la barra larga en aluminio de densidad 2,7 veces la del agua, y el contrapeso en plomo de densidad 11,4 veces la del agua, esto proporcionará la estabilidad necesaria al bote, imitando la geometría de los veleros de competición.
Volumen del casco: 899 cm3
Volumen desplazado: 1747 cm3
Densidad de fibra de vidrio : 1,6 veces la del agua
Densidad del aluminio: 2,7 veces la del agua
Densidad del plomo: 11,4 veces la del plomo
Como sabemos por lo visto en curso un cuerpo sumergido es estable cuando su centro de carena esta por sobre su centro de gravedad, ya que al inclinarce levemente, las dos fuerzas generan un momento que tiende a estabilizar la nave ante pequeñas perturbaciones producidas por las olas, en este caso posiblemente provocadas por los demas botes y por el chorro propulsor, fuerzas momentáneas que pueden desequilibrar nuestra embarcación.
Es por esto que nosotros hemos considerado la opcion de colocar un contra peso en nuestro velero, para asi lograr mantener nuestro centro de gravedad bajo el centro de carena.
Lo que se logra al añadir un contrapeso a distancia del centro de gravedad de la botella es bajar el centro de graedad del bote, manteniendolo bajo el centro de carena del mismo, asi logrando estabilidad.
Ecuaciones de Flotacion
Ecuación de Flotación:
Ecuación Equilibrio vista frontal:
Ecuación Equilibrio vista lateral:
Ecuación Equilibrio vista frontal:
Ecuación Equilibrio vista lateral:
Diseño del Barco
Para descubrir cuál debe ser el largo de la placa situada en la parte posterior del barco, y también la fuerza que debe tener al final de su longitud, debemos plantear las ecuaciones de estabilidad conocidas en el curso para así evaluar los datos que serían más eficientes para la construcción de este barco.
De esta forma, debemos comenzar fijando ciertas variables que creamos que serán eficientes, para así calcular los valores de las variables mencionadas anteriormente. Utilizando el programa Inventor pudimos hacer la figura completa del barco, y éste mismo programa nos indicaba el volumen correspondiente al cuerpo hecho, su centro de gravedad y sus momentos de inercia respectivos. Para esto, fuimos adaptando la figura de acuerdo a lo que queríamos calcular.
Ya teniendo hecho el dibujo y siendo conocidas las variables, comenzamos planteando la ecuación que la fuerza debe ser igual al empuje aplicado por el agua en el que se encontrará nuestro barco. Además debemos tomar el empuje producido por la botella de bebida que se situará justo en el centro del barco, el empuje producido por el barco por sí y además el empuje producido por la placa que se encuentra bajo el barco.
De esta forma, debemos comenzar fijando ciertas variables que creamos que serán eficientes, para así calcular los valores de las variables mencionadas anteriormente. Utilizando el programa Inventor pudimos hacer la figura completa del barco, y éste mismo programa nos indicaba el volumen correspondiente al cuerpo hecho, su centro de gravedad y sus momentos de inercia respectivos. Para esto, fuimos adaptando la figura de acuerdo a lo que queríamos calcular.
Ya teniendo hecho el dibujo y siendo conocidas las variables, comenzamos planteando la ecuación que la fuerza debe ser igual al empuje aplicado por el agua en el que se encontrará nuestro barco. Además debemos tomar el empuje producido por la botella de bebida que se situará justo en el centro del barco, el empuje producido por el barco por sí y además el empuje producido por la placa que se encuentra bajo el barco.
Materiales
Materiales de Construcción
En el mundo del modelismo naval los materiales mas comúnmente usados son la madera contrachapada, la fibra de vidrio y las resinas de poliuretano, a continuación comentaremos cada uno de ellos y nuestra elección en base a precio, peso y manofacturabilidad.
Contrachapados
Los contrachapados son ampliamente usados en la construcción de botes a escala, la resi
stencia que proporcionan es buena y esta presentes en distintos espesores.
Lo hay desde 0,6mm hasta 3mm y si pegamos varios conseguimos una rigidez y resistencia con poco peso considerable, muy útil para los modelos navegables
En cuanto a la rigidez depende de en que sentido lo cortes por lo que es importante que la quilla la cortes paralela a la fibra de la chapa.(Si se dobla el tablero vemos que en un sentido se dobla mejor que en el otro así que elige el sentido que peor dobla y quedara mas derecha)
Modelado:
Partimos con un cajon de madera donde quepa nuestro molde.
Dentro de este molde va la pieza a ser reproducida, la cual se crea en un material fácil de modelar. Se coloca vaselina para evitar que se adhiera al la resina.
Una vez vertida la mezcla de resina para moldes con el catalizador se deja solidificar y se retira la pieza creandose el molde deseado.
Podemos ver como queda el molde y la pieza a ser reproducida.
Una vez formado nuestro molde podemos crear el diseño interno, ahuecar en nuestro caso para generar un casco de barco, luego procedemos a verter la mezcla de resina de poliuretano para la pieza dentro del molde esperar que se frague y retirarla.
Asi quedaria finalmente nuestra pieza luego de retirar el molde, este procedimiento nos permite generar un casco homogeneo en un material relativamente liviano de forma fácil y precisa, como el casco se forma de una vez y en una sola pieza evitamos posibles filtraciones de agua en nuestro modelo navegable.
Dentro de este molde va la pieza a ser reproducida, la cual se crea en un material fácil de modelar. Se coloca vaselina para evitar que se adhiera al la resina.
Fibra de vidrio.
La fibra de vidrio es la resultante de mezclar la malla de vidrio (ver antes) con una resina epoxi la cual inicialmente es liquida para luego solidificar y mantener la forma final o aquella adquirida del molde. Para que la resina solidifique en un periodo de tiempo determinado, se acelera la reaccion quimica mediante el uso de un catalizador o acelerador (Peróxido de Metil-Etil-Cetona). Atención: el catalizador es altamente toxico, volátil y reactivo por lo cual se aconseja extremar las medidas de seguridad durante su uso.
Características y usos de la fibra de vidrio
Las características de la fibra de vidrio son:
Excelente aislante térmico
Inerte a muchas sustancias incluyendo los ácidos
Gran maleabilidad
Altamente resistente a la tracción
Por las características propias del material, la fibra de vidrio se utiliza en diversos usos industriales y artísticos. Entre los usos más destacados se encuentran: manualidades o bricolaje, piezas náuticas que incluyen tablas de surf, wind-surf, veleros, lanchas, etc. También usado en artística para esculturas y piezas complejas. Por sus propiedades (es moldeable con escasos recursos) hace un material ideal para aquellos que desean trabajar la fibra de vidrio.
En el mundo del modelismo naval los materiales mas comúnmente usados son la madera contrachapada, la fibra de vidrio y las resinas de poliuretano, a continuación comentaremos cada uno de ellos y nuestra elección en base a precio, peso y manofacturabilidad.
Contrachapados
Los contrachapados son ampliamente usados en la construcción de botes a escala, la resi
stencia que proporcionan es buena y esta presentes en distintos espesores.Lo hay desde 0,6mm hasta 3mm y si pegamos varios conseguimos una rigidez y resistencia con poco peso considerable, muy útil para los modelos navegables
En cuanto a la rigidez depende de en que sentido lo cortes por lo que es importante que la quilla la cortes paralela a la fibra de la chapa.(Si se dobla el tablero vemos que en un sentido se dobla mejor que en el otro así que elige el sentido que peor dobla y quedara mas derecha)
Modelado de piezas en resina de poliuretano.
La resina se trabaja generando moldes, y luego mediante el vaciado se genera una pieza en el volumen deseado.
Materiales:Para el molde-SILICONA ESPECIAL PARA MOLDES DE POLIURETANO -CATALIZADOR CORRESPONDIENTE, PARA QUE FRAGUE LA SILICONA
Para modelar las piezas:-RESINA DE POLIURETANO DE DOS COMPONENTES (va en dos tarros distintos y se mezclan siempre al 50 por cien de cada uno para hacer el liquido de resina que vertiremos en el molde.
La resina se trabaja generando moldes, y luego mediante el vaciado se genera una pieza en el volumen deseado.
Materiales:Para el molde-SILICONA ESPECIAL PARA MOLDES DE POLIURETANO -CATALIZADOR CORRESPONDIENTE, PARA QUE FRAGUE LA SILICONA
Para modelar las piezas:-RESINA DE POLIURETANO DE DOS COMPONENTES (va en dos tarros distintos y se mezclan siempre al 50 por cien de cada uno para hacer el liquido de resina que vertiremos en el molde.
Modelado:
Partimos con un cajon de madera donde quepa nuestro molde.
Dentro de este molde va la pieza a ser reproducida, la cual se crea en un material fácil de modelar. Se coloca vaselina para evitar que se adhiera al la resina.
Una vez vertida la mezcla de resina para moldes con el catalizador se deja solidificar y se retira la pieza creandose el molde deseado.
Podemos ver como queda el molde y la pieza a ser reproducida.
Una vez formado nuestro molde podemos crear el diseño interno, ahuecar en nuestro caso para generar un casco de barco, luego procedemos a verter la mezcla de resina de poliuretano para la pieza dentro del molde esperar que se frague y retirarla.
Asi quedaria finalmente nuestra pieza luego de retirar el molde, este procedimiento nos permite generar un casco homogeneo en un material relativamente liviano de forma fácil y precisa, como el casco se forma de una vez y en una sola pieza evitamos posibles filtraciones de agua en nuestro modelo navegable.
Dentro de este molde va la pieza a ser reproducida, la cual se crea en un material fácil de modelar. Se coloca vaselina para evitar que se adhiera al la resina.
Fibra de vidrio.
La fibra de vidrio es la resultante de mezclar la malla de vidrio (ver antes) con una resina epoxi la cual inicialmente es liquida para luego solidificar y mantener la forma final o aquella adquirida del molde. Para que la resina solidifique en un periodo de tiempo determinado, se acelera la reaccion quimica mediante el uso de un catalizador o acelerador (Peróxido de Metil-Etil-Cetona). Atención: el catalizador es altamente toxico, volátil y reactivo por lo cual se aconseja extremar las medidas de seguridad durante su uso.
Características y usos de la fibra de vidrio
Las características de la fibra de vidrio son:
Excelente aislante térmico
Inerte a muchas sustancias incluyendo los ácidos
Gran maleabilidad
Altamente resistente a la tracción
Por las características propias del material, la fibra de vidrio se utiliza en diversos usos industriales y artísticos. Entre los usos más destacados se encuentran: manualidades o bricolaje, piezas náuticas que incluyen tablas de surf, wind-surf, veleros, lanchas, etc. También usado en artística para esculturas y piezas complejas. Por sus propiedades (es moldeable con escasos recursos) hace un material ideal para aquellos que desean trabajar la fibra de vidrio.
15/10/09
Planos Diseños
Estos son los respectivos planos de cada diseño
Plano diseño 1:
Plano diseño 2:
Plano diseño 3:
Plano diseño 1:
Plano diseño 2:
Plano diseño 3:
14/10/09
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