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 simetria; 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 ao plano da superfcie da gua, que se chama plano de flutuao. Plano transversal um plano perpendicular ao plano diametral e ao de flutuao.

PLANO DIAMETRAL

PLANO DE FLUTUAO SEO NO PLANO TRANSVERSAL L F

Fig. 2-1 Planos do casco

2.2. Linha de flutuao (fig. 2-2) Linha de flutuao (LF), ou simplesmente flutuao, a interseo da superfcie da gua com o contorno exterior do navio. A flutuao correspondente ao navio completamente carregado denomina-se flutuao carregada, ou flutuao em plena carga. A flutuao que corresponde ao navio completamente vazio chama-se flutuao leve. A flutuao que corresponde ao navio no deslocamento normal (art. 2.70) chama-se flutuao normal.

FLUTUAO EM PLENA CARGA LINHA - D'GUA

COSTADO

LINHA DE FLUTUAO

FLUTUAO LEVE CARENA

Fig. 2-2 Linha de flutuao

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ARTE NAVAL

2.3. Flutuaes direitas ou retas Quando o navio no est inclinado, as flutuaes em que poder ficar so paralelas entre si e chamam-se de flutuaes direitas 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 volumes iguais de gua deslocada, diz-se que as flutuaes so isocarenas. Por exemplo, as flutuaes so sempre isocarenas quando o navio se inclina lateralmente: a parte que emergiu em um dos bordos igual parte que imergiu no outro, e a poro imersa da carena modificou-se em forma, mas no em volume. 2.5. Linha-dgua projetada ou flutuao de projeto (LAP) a principal 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 navios de guerra, refere-se flutuao normal. A LAP pode, entretanto, no coincidir com estas linhas de flutuao devido distribuio de pesos durante a construo.

LINHA-D'GUA PROJETADA CALADO AR FUNDO DA SUPERFCIE MOLDADA LINHA BASE

CALADO AV

Fig. 2-3 Linha-d'gua projetada

2.6. Zona de flutuao (fig. 2-2) a parte das obras vivas compreendida entre a flutuao carregada e a flutuao leve, e assinalada na carena dos navios de guerra 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 no projeto do navio (art. 2.42). 2.9. Superfcie moldada (fig. 2-4) uma superfcie contnua imaginria que 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 a da face interna deste forro. Nas embarcaes de casco metlico, o contorno inferior da superfcie moldada coincide com a face superior da quilha sempre que o navio tiver quilha macia (art. 6.6a) e, algumas vezes, se a quilha chata (art. 6.6c); nas embarcaes de madeira, coincide com a projeo, sobre o plano diametral, do canto superior do alefriz da quilha.

GEOMETRIA DO NAVIO

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MEIA-BOCA

Fig. 2-4 Superfcie moldada

2.10. Linhas moldadas So as linhas do navio referidas superfcie moldada. Em navios de ao, a diferena entre as linhas moldadas e as linhas externas muito pequena; por exemplo, a boca moldada de determinada classe de contratorpedeiro de 35 ps e 5 polegadas e a boca mxima de 35 ps e 6 polegadas. As linhas do desenho de linhas so moldadas (fig. 2-5). 2.11. Superfcie da carena a superfcie da carena, tomada por fora do forro 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 espessura deste forro exterior. A superfcie da carena somada superfcie do costado representa a rea total do forro exterior, e permite calcular aproximadamente o peso total do chapeamento exterior do casco. 2.12. Superfcie molhada Para um dado plano de flutuao, a superfcie externa da carena que fica efetivamente em contato com a gua. Compreende a soma da superfcie da carena e as dos apndices. necessria para o clculo da resistncia de atrito ao movimento do navio; somada superfcie do costado permite estimar a quantidade de tinta necessria para a pintura do casco. 2.13. Volume da forma moldada o volume compreendido entre a superfcie moldada da carena e um determinado plano de flutuao.

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

PLANO DAS BALIZAS

ARTE NAVAL

LINHA-DGUA

PLANO DAS LINHAS-DGUA

Fig. 2-5 Desenho de linhas

GEOMETRIA DO NAVIO

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2.14. Volume da carena o volume compreendido entre a superfcie molhada e um dado plano de flutuao. Este volume , s vezes, chamado simplesmente carena, pois, nos clculos, no h possibilidade de confuso com a parte do casco que tem este nome. Para embarcaes de ao, o volume da carena calculado pelo volume do deslocamento moldado mais o do forro exterior e dos apndices, tais como a parte saliente 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 exterior mais os volumes dos apndices. O volume da carena o que se emprega para o clculo dos deslocamentos dos navios. 2.15. Curvatura do vau (fig. 2-6) Os vaus do convs, e algumas vezes os das cobertas acima da linha-dgua, possuem uma curvatura de modo a fazer com que a gua possa sempre escorrer para o costado, facilitando o escoamento. Esta curvatura geralmente um arco de circunferncia ou de parbola e d uma resistncia adicional ao vau.

LINHA-DGUA

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

2.16. Linha reta do vau (fig. 2-6) Linha que une as intersees da face superior do vau com as faces exteriores da caverna correspondente. 2.17. Flecha do vau (fig. 2-6) a maior distncia entre a face superior do vau e a linha reta; , por definio, medida no plano diametral do navio. 2.18. Mediania Interseo de um pavimento com o plano diametral do navio. 2.19. Seo a meia-nau a seo transversal a meio comprimento entre perpendiculares (art. 2.50).

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ARTE NAVAL

2.20. Seo transversal; seo mestra Chama-se seo transversal qualquer seo determinada no casco de uma embarcao por um plano transversal. A maior das sees transversais chama-se seo mestra. A seo mestra situada em coincidncia com a seo a meia-nau, ou muito prximo desta, na maioria dos navios modernos, qualquer que seja o seu tipo. Em muitos navios modernos, e particularmente nos navios cargueiros, certo comprimento da regio central do casco constitudo por sees iguais seo mestra numa distncia aprecivel, quer para vante, quer para r da seo a meianau; diz-se ento que estes navios tm formas cheias. Nos navios que tm formas finas, a forma das sees transversais varia muito em todo o comprimento do navio a 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 um lado e do outro do plano diametral, o CG est, em geral, neste plano. Nos navios de forma 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 de aplicao da resultante de todos os pesos de bordo, e a soma dos momentos de todos 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, nos pores, no convs etc.

L

F1

NAVIO APRUMADO

NAVIO ADERNADO

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

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

GEOMETRIA DO NAVIO

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Fig. 2-8 Empuxo

Nos navios de superfcie, o centro da carena est quase sempre abaixo do centro de gravidade do navio, pois h pesos que esto colocados acima da linha de flutuao, mas nenhuma parte do volume imerso poder estar acima desta linha. A determinao da posio do centro de carena de grande importncia para a distribuio dos pesos a bordo, pois o CG do navio deve estar na vertical do CC e a uma distncia para cima no muito grande; sem estes requisitos o navio no ficaria aprumado, nem teria o necessrio equilbrio estvel. 2.23. Centro de flutuao (CF) o centro de gravidade da rea de flutuao, 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 a profundidade 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, que h um orifcio de 0,10 m em um ponto da carena situa