Vela de proa y escora

[jonam52]

Re: Vela de proa y escora

Dejo aqui estos parrafos cogidos del proyecto de un Ingeniero Naval para transformar un Ketch en Sloop. Es facil encontrarlos en internet asi que no pongo mas.

"Las fuerzas a aplicar sobre el mastil provienen de la presión que el viento ejerce sobre las velas y las fuerzas dinámicas creadas por el viento y el mar. Aquí se consideran dos casos distintos de cargas :

En el primer caso la jarcia está cargada solamente por la acción del viento sobre la vela de PROA. : La fuerza transversal será independiente de la forma de la vela que se utilice y será sencillamente el momento adrizante dividido por la distancia entre la línea de agua y el lugar donde queda fijado el stay de proa al mástil.
T1 = RM/a

En el segundo caso la jarcia está cargada por la VELA PRINCIPAL habiendo tomado rizos (se suponen unas condiciones meteorológicas muy duras).




fig.6
Segundo Caso
: La fuerza transversal en este caso también se obtiene dividiendo el momento adrizante por la distancia entre la línea de agua y el centro de presiones de la mayor (aproximadamente a 1/3 de la altura de la vela a partir de la botavara). fig.7
T2= RM/a2

fig.8 Esta fuerza (T2) se descompone entonces en dos fuerzas, una aplicada al tope de la vela (Thead) y otra aplicada a la botavara (Tboom)."


Como podeis ver, al calcular la fuerza transversal, o par de escora o llamalo X cuando trata la mayor si que tiene en cuenta donde esta situado el centro vélico de la misma, pero cuando trata la vela de Proa no, porque divide el par de escora entre toda la longitud "independientemente de la forma de la vela que se utilice".... otros dicen "independientemente de la forma y superficie de la vela que se utilice"

El"maximo momento adrizante" es lo mismo que el "maximo momento de escora" ya que ninguna vela puede ejercer un momento de escora mayor que el maximo momento adrizante puesto que el mastil caeria al mar quedando a 90º y el viento ya no ejerceria ninguna fuerza sobre él.

Aunque intuitivamente parece que al aplicar la fuerza más arriba por estar la vela de proa más arriba deberia aumentar la escora, al leer esto y al probarlo en el mar parece que sea cual sea la altura de la vela la fuerza se transmite siempre por igual entre la linea de flotación y el punto de unión del estay con el mastil... ¿no será que se ha cojido lo que se aplica a la mayor y se ha transladado a la vela de proa siendo casos diferentes?

Podeis encontrar más proyectos de ingenieros navales en internet y vereis que todos dicen lo mismo sobre la vela de Proa.

[Costapinto]

Vela de proa y escora

El sentido común me dice que no puede ser. El caso de la mayor es extrapolable al del génova por el simple hecho de que ambos tienen el grátil digamos que fijo en crujía y verticalmente hasta donde corresponda, la baluma libre entre dos puños y el pujamen sin fijar en el génova y fijado o sin fijar a la botavara en el caso de la mayor. Consecuentemente el efecto del viento sobre la mayor que indica Questionsailing es idéntico en ambas velas.

Otro asunto distinto es la aplicación de fuerzas en el mástil, tema aparte de esta discusión, ya que la mayor va montada sobre el mismo y en el caso del génova tanto el estay como la driza crean una fuerza en dirección a proa al ser tensados, algo a tener en cuenta a la hora de diseñar un mástil. Que es lo que comentas del ingeniero naval y los dos casos.

Vela más alta (o más trapo arriba) supone par de fuerzas mayor y más escora.

[Icarus]

Re: Vela de proa y escora

Dejo aqui estos parrafos cogidos del proyecto de un Ingeniero Naval para transformar un Ketch en Sloop. Es facil encontrarlos en internet asi que no pongo mas.

"Las fuerzas a aplicar sobre el mastil provienen de la presión que el viento ejerce sobre las velas y las fuerzas dinámicas creadas por el viento y el mar. Aquí se consideran dos casos distintos de cargas :

En el primer caso la jarcia está cargada solamente por la acción del viento sobre la vela de PROA. : La fuerza transversal será independiente de la forma de la vela que se utilice y será sencillamente el momento adrizante dividido por la distancia entre la línea de agua y el lugar donde queda fijado el stay de proa al mástil.
T1 = RM/a

En el caso de una vela de proa fijada al stay, la fuerza escorante que esa vela ejerce sobre el palo se transmite al mismo por el único punto de unión entre ambos que es la encapilladura del stay al palo. Cuando esta haciendo el calculo del palo, parte de un ángulo de escora que produce el máximo par adrizante porque ese el el esfuerzo máximo que tiene que soportar (a parte de los esfuerzos dinámicos) y dice INDEPENDIENTEMENTE DE LA VELA DE PROA QUE SE UTILICE, porque el máximo esfuerzo se produce con esa escora sin importar como llegas a ella.

Esto NO significa que para las mismas condiciones los esfuerzos sean los mismos independientemente de la forma, tamaño o altura de la vela de proa, NO, en absoluto.

Para el calculo se usa ese ángulo de escora pero a ese ángulo se puede llegar con un genova 150% y 25 nudos o con una trinqueta anclada en cubierta y 40 nudos o con la trinqueta mas elevada y 35 nudos.

Con la vela mas elevada el par de escora es mayor, es el principio del par de fuerzas como ya han dicho y por tanto escora mas, otra cosa es que al elevarla solo un metro, la diferencia sea pequeña y navegando en un velero que cabecea y con un viento que no es de intensidad perfectamente constante seas capaz de apreciarlo.

Piensa que sujetas una bandera grande un día de viento con un mástil de bandera de varios metros, si pones la bandera en la parte baja del palo podrás mantener el palo vertical con las dos manos, si subes la bandera varios metros en el palo, te costará mucho o te será imposible aguantar el mástil vertical porque el par de fuerzas es mucho mayor. Lo mismo pasa en el barco con la vela de proa.

[U25pies]

Re: Vela de proa y escora

"y mi conclusión es que la vela de proa, al estar sujeta al estay o al enrollador por arriba en el palo y abajo en el arraigo de proa y parte en la escota también ..."

Sí, así es

recuedo que en uno de los Congresos de Chesapeak ...

https://communities.sname.org/chesapeakesailingyachtsymposiumcsys/home

... presentaron un papel sobre este divertido asunto

Por la misma razón los Palos de los veleros en el siglo XIX se encontraban alrededor del 30-40% de la línea de Flotación porque en las Carenas Tradicionales la Fuerza Lateral del agua suele encontrarse por ahí

Y por la misma razón el Aparejo que logra bajar más la Fuerza del viento es el Fraccionado 3/4 porque no se te queda el cable tirando de arriba

[U25pies]

Re: Vela de proa y escora



(Tempest)

El Aparejo fraccionado 3/4 con "Mayor = 2 x Foque"

es el Aparejo más cómodo, versátil y potente para ceñir con viento fresco porque la vela de proa y el cable de la vela de proa ya está abajo

pero unos tipos obsesionados con ganar una décima de nudo rumbo a la boya de barlovento en una regata veraniega con viento bonancible ... izaron un Génova, invento del mismísimo demoño, que para colmo de males nos colocaron a los honrados transportistas de cervezas

[Butxeta]

Re: Vela de proa y escora

En estas cuestiones suele funcionar extremar las situaciones.

Imagina un tormentín del tamaño de un foque de cadete y un día con 60 nudos de viento de través y tu barco amarrado.

Si subes ese tormentín y dejas el puño de amura arraigado a cubierta escorarás. Ya escorabas solo con la superficie del palo, botavara, funda de mayor y jarcia. Si sueltas de amura, pones una cargadera en el puño y subes esa velita hasta tope de palo: ¿crees que aumentará la escora?

La intuición y la física nos dicen que sí. Y aciertan las dos.

Como te han dicho, cuando uno hace un experimento es importante tener capacidad de medir con precisión los efectos de las modificaciones efectuadas. De lo contrario llegaremos a conclusiones erróneas.

Si navegas con mayor y trinqueta, y subes un metro esta última, el centro vélico no sube tanto, ya que la proporción de mayor es importante. Aún navegando solo con la trinqueta, como no puedes subirla mucho, pues no se notaría taaanto. Pero si pudieras aumentar al doble la altura...

[Xenofonte]

Re: Vela de proa y escora

El Aparejo fraccionado 3/4 con "Mayor = 2 x Foque"

es el Aparejo más cómodo, versátil y potente para ceñir con viento fresco porque la vela de proa y el cable de la vela de proa ya está abajo

pero unos tipos obsesionados con ganar una décima de nudo rumbo a la boya de barlovento en una regata veraniega con viento bonancible ... izaron un Génova, invento del mismísimo demoño, que para colmo de males nos colocaron a los honrados transportistas de cervezas

Totalmente de acuerdo

[napoleon]

Re: Vela de proa y escora

pues no es la mayor, ni la vela de proa.

Es la situación del centro vélico, como alguno ha apuntado.

El centro vélico es un punto imaginario que se calcula gráficamente, aunque se puede calcular analíticamente también, y que es el equivalente al centro geométrico de las velas, de la suma de ambas, aunque el génova tiene su propio centro vélico, y la mayor también, pero en la línea que une ambos puntos, está el centro vélico con el que navegamos y depende también de la cantidad de trapo que haya en la mayor y en el génova.

El centro vélico es el punto donde se aplica la fuerza, pero la escora depende, como muy bien ha indicado alguien de un momento, que es el producto de la fuerza que se aplica en el centro vélico (mayor a mayor superficie vélica y exponencialmente mayor a mayor fuerza del viento) por la distancia que hay al centro de deriva o centro de carena.

En esta web está mucho mejor explicado de lo que yo soy capaz de hacer:

https://dosvelas.jimdofree.com/contenido/centro-v%C3%A9lico-y-de-deriva/

En consecuencia, cuanto mayor sea la superficie vélica, más alta esté y más distancia haya al centro de deriva, mayor será la escora del barco.

[napoleon]

Re: Vela de proa y escora

en los aparejos de cangreja de principios del siglo xx, hay una vela que se llama escandalosa, que va encima de la cangreja y detrás del palo.

Recibe este nombre, por el escándalo que se monta en el barco cuando sube el viento y recoge el viento en la parte más alta del barco y consecuentemente genera un momento brutal al ser la distancia al centro de deriva muy grande por estar tan alta.

[Newton]

Re: Vela de proa y escora

Sí.

Teóricamente, subir la trinqueta a igualdad de todo el resto de parámetros aumentará la escora.

En la práctica es posible que al subir la trinqueta cambie también algún otro parámetro -como por ejemplo el tiro de la escota en relación a la vela- y la vela sea más o menos eficaz y entonces lo de la escora no se note tanto.

También hay otros dos efectos curiosos:

Al subir la triqueta puede dejar pasar mejor el agua en caso de rociones importantes, y puede ser una ventaja aunque aumentara un pelín la escora.

Cuando la vela de proa está pegada a cubierta se produce un efecto aerodinámico favorable que la hace más eficaz, o sea, generará más fuerza. Si se separa de cubierta habrá más remolinos y será menos eficaz. Esto último también puede afectar a la escora, como ocurre cuando las velas ciñen el viento en lugar de actuar por empuje.

[Questionsailing]

Re: Vela de proa y escora

Los barcos con escandalosa tienen muchas velas y además alguna de ellas bastante grande, por lo que el efecto sobre el cv total va ser relativamente pequeño.

Pero igualmente, a poco que suba el viento se arria...

[Icarus]

Re: Vela de proa y escora

pues no es la mayor, ni la vela de proa.

Es la situación del centro vélico, como alguno ha apuntado.

El centro vélico es un punto imaginario que se calcula gráficamente, aunque se puede calcular analíticamente también, y que es el equivalente al centro geométrico de las velas, de la suma de ambas, aunque el génova tiene su propio centro vélico, y la mayor también, pero en la línea que une ambos puntos, está el centro vélico con el que navegamos y depende también de la cantidad de trapo que haya en la mayor y en el génova.

El centro vélico es el punto donde se aplica la fuerza, pero la escora depende, como muy bien ha indicado alguien de un momento, que es el producto de la fuerza que se aplica en el centro vélico (mayor a mayor superficie vélica y exponencialmente mayor a mayor fuerza del viento) por la distancia que hay al centro de deriva o centro de carena.

En esta web está mucho mejor explicado de lo que yo soy capaz de hacer:

https://dosvelas.jimdofree.com/contenido/centro-v%C3%A9lico-y-de-deriva/

En consecuencia, cuanto mayor sea la superficie vélica, más alta esté y más distancia haya al centro de deriva, mayor será la escora del barco.

En realidad la fuerza se puede considerar concentrada en el centro de presiones que esta mas a proa del centro velico geometrico por no ser las presiones uniformes en toda la superficie de la vela

[Galatea Nautica]

Re: Vela de proa y escora

Que no hayas notado diferencias no es más que te faltan herramientas de medición.

Buenas,

Una imagen vale mas que mil palabras. Con que miréis detenidamente el esquema que ha puesto el amigo Questionsailing, y apliquéis la teoría básica de equilibrio de Newton, tenéis la solución.

Recordad, la ingeniería naval es una física aplicada, un buen ingeniero naval tiene que tener una solida base de matemáticas y física, con esto se soluciona la discusión.

Cuando hacemos un proyecto nos vamos a calcular la máxima área que encierran los triángulos que forman las velas. Planteamos el equilibrio, y definimos la distribución de pesos. Lo demás lo hacemos con un reglamento de sociedad de clasificación que nos dan las inercias del palo, en función de la configuración elegida y generalmente del Par de Despl x GZ a 30º.

Como bien has apuntado lo del calculo del palo es un chorradilla que los ingenieros navales realmente no dedicamos mucho espacio en los proyectos, no es de los mas critico de calcular.

Siento decir que el amigo Jonam52, no tiene razón en su apreciación. Cuanto mas alto esté el centro velico (cv), manteniendo constante los demás parámetros del buque, el par escorante será mayor, al no cambiar el par adrizante (no cambia configuración de pesos ni condiciones de carga), su punto de equilibro estático (OJO no hablamos de dinámico) se producirá en un punto mas alegado del cero en la curva GZ y por lo tanto la escora será mayor, esto es así en un barco de regata, crucero, o de vela ligera.

Cualquier libro de teoría del buque de capitán de yate explica este fenómeno.

Salud

[napoleon]

Re: Vela de proa y escora

Una cuestión que no tengo clara amigo Galatea Náutica.

El brazo del momento que genera la fuerza aplicada en el centro vélico, se mide desde el centro de gravedad, o desde al centro de deriva?

Nunca lo he tenido muy claro esto, aunque intuyo por física que es con respecto al centro de gravedad y no con respecto al centro de deriva, como indican algunos autores.

[Xenofonte]

Re: Vela de proa y escora

Una cuestión que no tengo clara amigo Galatea Náutica.
El brazo del momento que genera la fuerza aplicada en el centro vélico, se mide desde el centro de gravedad, o desde al centro de deriva?
Nunca lo he tenido muy claro esto, aunque intuyo por física que es con respecto al centro de gravedad y no con respecto al centro de deriva, como indican algunos autores.

Hola
Desde el centro velico al centro de deriva, eso he entendido siempre.

Saludos cordiales.