Helices De Un Buque

un buqueXIV Congreso Internacional de Ingeniería Gráfica Santander, España – 5-7 junio de 2002

METODOLOGÍA DE REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE HÉLICES DE BUQUES PARA SU CLASIFICACIÓN TOPOLÓGICA
Miguel Suffo, José Miguel Sánchez-Sola, Rafael Bienvenido, Rafael Gómez-Ortíz, Manuel Sánchez-Carrilero
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Universidad de Cádiz, Spain

Escuela Superior de Ingeniería, Departamento de IngenieríaMecánica y Diseño Industrial Correo electrónico: miguel.suffo@uca.es

RESUMEN
Las consideraciones geométricas que se tengan en cuenta a la hora de diseñar una hélice influyen en el nivel de vibraciones, en las cualidades hidrodinámicas (absorción de potencia, rendimiento, cavitación) y en la resistencia debido al espesor. Por otra parte, la geometría junto a la elección del material influyen en laresistencia mecánica y reparabilidad posible y en las resistencias a la corrosión, erosión y cavitación. En la actualidad se dan múltiples combinaciones de variables de diseño y parámetros geométricos y no geométricos que conllevan la elección de un tipo u otro de hélice. Asimismo, existen varios tipos de hélices especiales que aportan ventajas en algunas aplicaciones concretas. El presentetrabajo propone una metodología de reconstrucción tridimensional de hélices a partir de definiciones paramétricas de curvas B-splines. Dichas B-splines son las curvas directrices de las superficies NURBS utilizadas para generar todo el conjunto mecánico pala-núcleo. Una vez modelado el conjunto se procede a su posterior clasificación funcional de acuerdo al objetivo marcado de proyecto. Palabras clave:Superficies NURBS, Diseño paramétrico, Curvas B-splines. Grupo temático: Grupo (2.1) Metodología y Técnicas; Metodología de diseño.

ABSTRACT
Geometric considerations in propeller design affect the vibration level, hydrodinamic properties (power absorption, efficiency, cavitation) and resistence associated with thikness. In addition, the geometry along with the material seleccion have a stronginfluence on the mechanic resistence, potential repairs and resistence to corrosion, erosion and cavitation. Nowadays, multiple combinations in design variables as well as geometric and non-geometric parameters are given, which determine the election of a particular type of propeller with respect to another. There are also several types of special propeller that possess advantages for somespecific applications. The aim of the present work is to propose a method of tridimensional propeller reconstruction based on parametric definitions of B-splines curves. These are the curves of NURBS surfaces commonly used to generate the whole mechanic unit blade-nucleus. Once the unit is modelled, its functional classification is carried out according to the aim established in the project.

Keywords: NURBS surfaces, parametric design, B-splines curves, design propeller.

XIV Congreso Internacional de Ingeniería Gráfica Santander, España – 5-7 junio de 2002

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Introducción

La correcta interpretación del plano de una hélice es un aspecto formativo fundamental para los alumnos de ingeniería naval ya que permite el establecimiento de una óptima correlación con aspectos de diseño,fabricación, reparabilidad/mantenimiento y vida útil del conjunto propulsor. Asimismo, el trazado geométrico representado en dicho plano significa el punto final del diseño y, por tanto, la información que englobe debe ser fiable pues determina sin ningún genero de duda el tipo de hélice requerida por las características del buque [1-4]. En la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Naval(E.U.I.T.N.) de la Universidad de Cádiz (UCA) se vienen organizando, desde el año 2000, cursos para postgraduados con el fin de complementar la formación del alumno en determinadas materias que, por alguna razón, no llegan a impartirse con el nivel de detalle que se requiere. Uno de estos cursos monográficos está dedicado a la lectura e interpretación de planos de hélices y su clasificación funcional...