arte naval cap. 02

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  • CAPTULO 2GEOMETRIA DO NAVIO

    SEO A DEFINIES2.1. Plano diametral, plano de flutuao e plano transversal (fig. 2-1)

    Uma caracterstica geomtrica dos navios possurem no casco um plano de sime-tria; este plano chama-se plano diametral ou plano longitudinal e passa pela quilha.Quando o navio est aprumado (art. 2.80), o plano diametral perpendicular aoplano da superfcie da gua, que se chama plano de flutuao. Plano transversal um plano perpendicular ao plano diametral e ao de flutuao.

    2.2. Linha de flutuao (fig. 2-2) Linha de flutuao (LF), ou simplesmen-te flutuao, a interseo da superfcie da gua com o contorno exterior do navio.A flutuao correspondente ao navio completamente carregado denomina-se flutuaocarregada, ou flutuao em plena carga. A flutuao que corresponde ao navio com-pletamente vazio chama-se flutuao leve. A flutuao que corresponde ao navio nodeslocamento normal (art. 2.70) chama-se flutuao normal.

    Fig. 2-2 Linha de flutuao

    Fig. 2-1 Planos do casco

    -

    PLANO DIAMETRAL

    PLANO DE FLUTUAO

    SEO NO PLANO TRANSVERSALL F

    FLUTUAO EM PLENA CARGA

    FLUTUAO LEVECARENA

    COSTADO LINHA DEFLUTUAOLINHA - D'GUA

  • ARTE NAVAL50

    2.3. Flutuaes direitas ou retas Quando o navio no est inclinado, asflutuaes em que poder ficar so paralelas entre si e chamam-se de flutuaesdireitas ou flutuaes retas. O termo flutuao, quando no se indica o contrrio, sempre referido flutuao direita e carregada.

    2.4. Flutuaes isocarenas Quando dois planos de flutuao limitam volu-mes iguais de gua deslocada, diz-se que as flutuaes so isocarenas. Por exem-plo, as flutuaes so sempre isocarenas quando o navio se inclina lateralmente: aparte que emergiu em um dos bordos igual parte que imergiu no outro, e aporo imersa da carena modificou-se em forma, mas no em volume.

    2.5. Linha-dgua projetada ou flutuao de projeto (LAP) a princi-pal linha de flutuao que o construtor estabelece no desenho de linhas do navio(fig. 2-3). Nos navios mercantes, corresponde flutuao em plena carga. Nos navi-os de guerra, refere-se flutuao normal. A LAP pode, entretanto, no coincidircom estas linhas de flutuao devido distribuio de pesos durante a construo.

    2.6. Zona de flutuao (fig. 2-2) a parte das obras vivas compreendidaentre a flutuao carregada e a flutuao leve, e assinalada na carena dos navios deguerra pela pintura da linha-dgua. O deslocamento da zona de flutuao indica,em peso, a capacidade total de carga do navio.

    2.7. rea de flutuao a rea limitada por uma linha de flutuao.

    2.8. rea da linha-dgua a rea limitada por uma linha-dgua noprojeto do navio (art. 2.42).

    2.9. Superfcie moldada (fig. 2-4) uma superfcie contnua imaginriaque passa pelas faces externas do cavername do navio e dos vaus do convs.Nos navios em que o forro exterior liso (art. 6.17d), esta superfcie coincide com ada face interna deste forro.

    Nas embarcaes de casco metlico, o contorno inferior da superfciemoldada coincide com a face superior da quilha sempre que o navio tiver quilhamacia (art. 6.6a) e, algumas vezes, se a quilha chata (art. 6.6c); nas embarca-es de madeira, coincide com a projeo, sobre o plano diametral, do canto supe-rior do alefriz da quilha.

    Fig. 2-3 Linha-d'gua projetada

    CALADO AR

    FUNDO DA SUPERFCIE MOLDADA

    LINHA-D'GUA PROJETADA

    LINHA BASE

    CALADO AV

  • GEOMETRIA DO NAVIO 51

    2.10. Linhas moldadas So as linhas do navio referidas superfcie mol-dada. Em navios de ao, a diferena entre as linhas moldadas e as linhas externas muito pequena; por exemplo, a boca moldada de determinada classe decontratorpedeiro de 35 ps e 5 polegadas e a boca mxima de 35 ps e 6polegadas. As linhas do desenho de linhas so moldadas (fig. 2-5).

    2.11. Superfcie da carena a superfcie da carena, tomada por fora doforro exterior, no incluindo os apndices. Nos navios de forro exterior em trincado(art. 6.17d), a superfcie da carena medida na superfcie que passa a meia espes-sura deste forro exterior.

    A superfcie da carena somada superfcie do costado representa a reatotal do forro exterior, e permite calcular aproximadamente o peso total dochapeamento exterior do casco.

    2.12. Superfcie molhada Para um dado plano de flutuao, a superfcieexterna da carena que fica efetivamente em contato com a gua. Compreende asoma da superfcie da carena e as dos apndices. necessria para o clculo daresistncia de atrito ao movimento do navio; somada superfcie do costado permi-te estimar a quantidade de tinta necessria para a pintura do casco.

    2.13. Volume da forma moldada o volume compreendido entre a super-fcie moldada da carena e um determinado plano de flutuao.

    Fig. 2-4 Superfcie moldada

    MEIA-BOCA

  • ARTE NAVAL52

    Fig. 2-5 Desenho de linhas

    COMPRIMENTO TOTAL: .............. 10' 0"COMPRIMENTO ENTRE PP: ......... 93' 6"BOCA: ........................................ 25' 0"PONTAL: .................................... 13' 0"CAMBOTA: ................................. 0"ALT. FUNDO: .............................. 1' 3"

    LINHA-DGUA

    PLANO DAS LINHAS-DGUA

    PLANO DAS BALIZAS

  • GEOMETRIA DO NAVIO 53

    2.14. Volume da carena o volume compreendido entre a superfcie mo-lhada e um dado plano de flutuao. Este volume , s vezes, chamado simples-mente carena, pois, nos clculos, no h possibilidade de confuso com a parte docasco que tem este nome.

    Para embarcaes de ao, o volume da carena calculado pelo volume dodeslocamento moldado mais o do forro exterior e dos apndices, tais como a partesaliente da quilha, o leme, o hlice, os ps-de-galinha dos eixos, as bolinas etc.Para as embarcaes de madeira, o volume do casco referido ao forro exteriormais os volumes dos apndices. O volume da carena o que se emprega para oclculo dos deslocamentos dos navios.

    2.15. Curvatura do vau (fig. 2-6) Os vaus do convs, e algumas vezes osdas cobertas acima da linha-dgua, possuem uma curvatura de modo a fazer comque a gua possa sempre escorrer para o costado, facilitando o escoamento. Estacurvatura geralmente um arco de circunferncia ou de parbola e d uma resistn-cia adicional ao vau.

    2.16. Linha reta do vau (fig. 2-6) Linha que une as intersees da facesuperior do vau com as faces exteriores da caverna correspondente.

    2.17. Flecha do vau (fig. 2-6) a maior distncia entre a face superior dovau e a linha reta; , por definio, medida no plano diametral do navio.

    2.18. Mediania Interseo de um pavimento com o plano diametral donavio.

    2.19. Seo a meia-nau a seo transversal a meio comprimento entreperpendiculares (art. 2.50).

    Fig. 2-6 Dimenses da seo a meia-nau

    LINHA-DGUA

    -

  • ARTE NAVAL54

    2.20. Seo transversal; seo mestra Chama-se seo transversal qual-quer seo determinada no casco de uma embarcao por um plano transversal. Amaior das sees transversais chama-se seo mestra. A seo mestra situadaem coincidncia com a seo a meia-nau, ou muito prximo desta, na maioria dosnavios modernos, qualquer que seja o seu tipo.

    Em muitos navios modernos, e particularmente nos navios cargueiros, certocomprimento da regio central do casco constitudo por sees iguais seomestra numa distncia aprecivel, quer para vante, quer para r da seo a meia-nau; diz-se ento que estes navios tm formas cheias. Nos navios que tm formasfinas, a forma das sees transversais varia muito em todo o comprimento do navioa vante e a r da seo mestra.

    2.21. Centro de gravidade de um navio (CG) O centro de gravidade(ponto G, fig. 2-7) importante para os clculos de flutuabilidade e de estabilidade,porque o peso do navio pode ser considerado como uma fora nele concentrada.

    Como, em um navio, os pesos so usualmente distribudos por igual de umlado e do outro do plano diametral, o CG est, em geral, neste plano. Nos navios deforma usual, o CG situado no plano da seo a meia-nau, ou muito prximo dele.A posio vertical do CG varia muito de acordo com o projeto de cada navio.

    Conforme sua definio em mecnica, o centro de gravidade o ponto deaplicao da resultante de todos os pesos de bordo, e a soma dos momentos detodos os pesos em relao a qualquer eixo que passe por ele igual a zero.

    A posio do CG se altera com a distribuio de carga, nos tanques, nospores, no convs etc.

    2.22. Centro de carena, de empuxo ou de volume (CC) o centro degravidade do volume da gua deslocada (ponto C, figs. 2-7 e 2-8) e o ponto deaplicao da fora chamada empuxo (art. 2.24). contido no plano diametral, se onavio estiver aprumado (art. 2.80); na direo longitudinal, sua posio depende daforma da carena, no estando muito afastada da seo a meia-nau nos navios deforma usual. Est sempre abaixo da linha-dgua.

    Fig. 2-7 Centro de gravidade, centro de carena e metacentro transversal

    NAVIO APRUMADO NAVIO ADERNADO

    L

    F1

  • GEOMETRIA DO NAVIO 55

    Nos navios de superfcie, o centro da carena est quase sempre abaixo docentro de gravidade do navio, pois h pesos que esto colocados acima da linha deflutuao, mas nenhuma parte do volume imerso poder estar acima desta linha.

    A determinao da posio do centro de carena de grande importncia paraa distribuio dos pesos a bordo, pois o CG do navio deve estar na vertical do CC ea uma distncia para cima no muito grande; sem estes requisitos o navio noficaria aprumado, nem teria o necessrio equilbrio estvel.

    2.23. Centro de flutuao (CF) o centro de gravidade da rea deflutuao, para uma determinada flutuao do navio.

    2.24. Empuxo (fig. 2-8) Em cada ponto da superfcie imersa de um corpo,h uma presso que age normalmente superfcie. Esta presso cresce com aprofundidade do ponto abaixo da superfcie da gua; ela medida pelo produto h x p,na profundidade h abaixo do nvel da gua cujo peso especfico p.

    Suponhamos, por exemplo, qu