UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA NAVAL

CURSO:TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN NAVAL I

ESTUDIANTES:- RIOS ZEGARRA VICTOR JESUS- ESPINOZA HUILLCA TANNER HUGO

TEMA:RUIDOS Y VIBRACIONES EN EL BUQUE

2015-II

CONTENIDO

RUIDOS:

MEDICIÓN

LÍMITES

CÁLCULO DE PROTECCIÓN

VIBRACIONES:

PARAMETROS A

CONSIDERAR

MEDICIÓN DE VIBRACIONES

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

RUIDOS

BUQUES MENORES A 1 600 GT No tienen un límite de nivel de ruido

establecido por la OMI Son establecidos por la administración del

buque. No aplica a buques pesqueros, de alta

velocidad, de guerra, de recreo, de competencia, y otros especiales.

BUQUES 1 600 GT A 10 000 GTSALAS Y ESPACIOS Límite (dB)

ESPACIOS DE TRABAJOEspacios de máquinas. 110Cámara de mando de máquinas. 75Talleres que no formen parte de los espacios de máquinas. 85Espacios de trabajo no especificados. 85ESPACIOS DE GOBIERNOPuente de navegación y cuartos de derrota 65Puestos de vigía, incluidos alerones y ventanas del puente de navegación 70Cuartos de radio (con el equipo radioeléctrico en funcionamiento pero sin emitir audio señales)

60

Cuartos de radar 65ESPACIOS DE ALOJAMIENTOCamarotes y enfermerías 60Comedores 65Salas de recreo 65Zonas de recreo al aire libre 75Oficinas 65ESPACIOS DE SERVICIOSCocinas, con el equipo de elaboración de alimentos sin funcionar 75Oficios 75ESPACIOS NO OCUPADOS HABITUALMENTEEspacios a los que se hace referencia en la sección 3.14 90

3.14.1 (Por periodos cortos) Localización de maquinarias3.14.2 Bodegas, espacios no ocupados, áreas de cubierta3.14.3 Bodegas de carga, en tres puntos donde la tripulación sale a trabajar

GT=(0.2+0.02*LOG(V))*V

MSC. 337(91) – NORMA OMI

BUQUES MAYORES A 10 000GTSALAS Y ESPACIOS Límite

(dB)ESPACIOS DE TRABAJOEspacios de máquinas. 110Cámara de mando de máquinas. 75Talleres que no formen parte de los espacios de máquinas. 85Espacios de trabajo no especificados. 85ESPACIOS DE GOBIERNOPuente de navegación y cuartos de derrota 65Puestos de vigía, incluidos alerones y ventanas del puente de navegación 70

Cuartos de radio (con el equipo radioeléctrico en funcionamiento pero sin emitir audio señales) 60Cuartos de radar 65ESPACIOS DE ALOJAMIENTOCamarotes y enfermerías 55Comedores 60Salas de recreo 60Zonas de recreo al aire libre 75Oficinas 60ESPACIOS DE SERVICIOSCocinas, con el equipo de elaboración de alimentos sin funcionar 75Oficios 75ESPACIOS NO OCUPADOS HABITUALMENTEEspacios a los que se hace referencia en la sección 3.14 90

3.14.1 (Por periodos cortos) Localización de maquinarias3.14.2 Bodegas, espacios no ocupados, áreas de cubierta3.14.3 Bodegas de carga, en tres puntos donde la tripulación sale a trabajar

Máxima exposición con protección (zona A) (>120 dB(A))

La tripulación no deberá, estar expuesta a niveles que excedan de 120 dB(A) ni a un nivel LAeq (24) que exceda de 105dB (A).

Exposición ocasional (zona B) (>110 dB(A))

En lo zona B sólo se permitirá la exposición ocasional y se utilizarán tonto orejeras como tapones de oído, a menos que la duración de la exposición esté limitado o no más de 10 minutos, en cuyo coso se exigirá llevar orejeras o tapones de oído

Exposición ocasional (zona C) (LAeq (24)> 80)

En lo zona C sólo se permitirá la exposición ocasional y se exigirán orejeras o tapones de oído.

Exposición diaria (zona D)

Si la tripulación realiza trabajos corrientes (exposición diaria) en espacios cuyos niveles de ruido sean los propios de la zona D llevará protectores de oído y cabrá considerar la conveniencia de hacer uso de un programa para la conservación de la facultad auditiva.

Máxima exposición sin protección (zona E)

En periodos inferiores a 8 horas, la tripulación que no lleve protectores de oídos no quedará expuesta a niveles de ruido que excedan de 85 dB(A). Cuando permanezca más de 8 horas en espacios en las que haya un nivel de ruido elevado, éste no excederá del expresado por la formula LAeq (24) de 80 dB(A). Par consiguiente, durante al menos un tercio de cada periodo de 24 horas todo hombre de mar se hallará en un medio ambiente cuyo nivel de ruido no exceda de 75 dB(A).

CALCULO DE PROTECTORES AUDITIVOS

•Se calcula la diferencia de LCeq - LAeq. 1. Si esta diferencia es menor igual a 2dB

2. Si esta diferencia es mayor a 2dB

•Luego se calcula el L’A, que es el nivel de ruido que se oirá dentro del protector. L’A= LAeq – PNR

LCeq: Medición de ruido promedio a 1 metro de distancia de las fuentes de ruido.

LAeq: Medición de ruido promedio a 3 metro de distancia de las fuentes de ruido.

VIBRACIONES

1. La vibración vertical viga-casco producida por el motor principal.

2. La vibración longitudinal en las maquinarias y eje principal producida por la hélice

3. La vibración en la superestructura de proa a popa producida por la vibración vertical viga-casco y/o la vibración longitudinal en las maquinarias y eje principal.

CONSIDERACIONES PARA REDUCIR LAS VIBRACIONES DESDE EL DISEÑO

Reducir la amplitud de fuerza de excitación, F.

Incremento de la rigidez.No es una práctica recomendada para reducir la rigidez del sistema en los intentos de reducir la vibración.

Evitar valores de relación frecuencia cercanos a la unidad. (W/wn=1 es condición de resonancia)

En la resonancia, la excitación se opone solamente por la amortiguación. Tenga en cuenta que ω / ωn se puede variar variando ya sea ω frecuencia de excitación o ωn frecuencia natural.

Incrementar amortiguaciones ζ.La amortiguación es difícil aumentar significativamente en sistemas como los buques; ζ es, en general, el menos eficaz de los cuatro parámetros disponibles para el diseñador de la aplicación de cambios en las características vibratorias del buque.

MEDICION DE VIBRACIONES

CONDICIONES AMBIENTALES

Estado de mar

Estado de mar 1 para pequeñas embarcaciones.

Estado de mar 2 para buque pequeños(<10 000 toneladas)

Estado de mar 3 para buques grandes (>10 000 toneladas)

El estado de mar debe estar en el reporte final.

Profundidad del agua

- Profundidades no menores a 5 veces al calado del buque con maquinarias operando a condiciones normales.

- Si la embarcación opera normalmente en aguas superficiales, la profundidad durante la prueba debe ser la representativa de las profundidades normales de operación.

Condición de carga

El buque debe ser lastrado al desplazamiento y trimado cercanos a las condiciones normales de operación. El calado de popa considera la hélice totalmente sumergida.

CURSO DE NAVEGACIÓN

Navegación libre

El ángulo de dirección debe ser restringido en 2º de babor y estribor. Operación mínima de timón.

Maniobras

Todo a baborTodo a estriborCrashback

Velocidad y potencia de motor

La prueba de navegación libre debe ser conducida con velocidades constantes de la mitad de velocidad rotatoria del eje o menos de la velocidad máxima, usando al menos 10 incrementos igualmente espaciados.Las pruebas adicionales deben ser hechas en incrementos más pequeños cerca de cada velocidad crítica y cada velocidad del servicio.

ISO 4867 y SNAME T&R No. 2-29

MEDICIONES LOCALES

LA POPAMediciones verticales, transversales y longitudinales de la quilla deben ser tomados a la línea de centro y lo más cercano posible a la popa como lo permita el transductor.

SUPERESTRUCTURA Las vibraciones verticales, longitudinales y transversales se

medirán en las siguientes localizaciones: El puente de mando, línea de centro frente al puente. En el extremo hacia popa del puente. Cubierta principal, centro de línea frente al a la caseta. Un par de transductores a medir movimientos torsionales

de una caseta hacia popa, cuando la vibración torsional sea determinada.

MOTOR PRINCIPAL Y COJINETESManiobrado por turbinasLas mediciones verticales, longitudinales y transversales deben ser tomadas encima del cojinete

Maniobrado directamente por dieselLas mediciones son tomadas en las siguientes localizaciones:

Arriba y en la base del cojinete, si es posible.

Arriba al extremo frontal del motor principal, en la dirección longitudinal.

Arriba en los extremos frontal y posterior del motor principal, en la dirección vertical y transversal.

En el extremo frontal del cigüeñal, en la dirección longitudinal.

En los extremos frontal y posterior de las bases del motor, en las direcciones vertical y transversal.

ESTRUCTURAS LOCALESSi existe una vibración local severa durante las pruebas de mar, las mediciones verticales, transversales y longitudinales deben ser tomadas en las localizaciones sospechosas. Esto es necesario con el fin de determinar la necesidad de medidas correctivas.

HÉLICE• Dos transductores en el plano de la hélice;• Un transductor a 0,1 D adelante del plano de hélice

VIBRACIÓN LATERAL DEL EJESi se realiza la medición, las mediciones de vibración vertical y transversal están sobre el eje en relación con el tubo de codaste

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

LÍMITES PARA LA TRIPULACIÓN Y PASAJEROS

Los criterios están basados en las normas ISO 2631 (1997) “Vibraciones de cuerpo completo”, y las normas británicas BS 6841 (1987) “Guide to measurement and evaluation of human exposure to whole-body mechanical vibration and repeated shock”.

1 HERZT=60 RPM

Las normas ISO 6954 (1984) también se utilizan para establecer los criterios máximos por vibraciones mecánicas.

Las normas ISO 6954 (2000) también se utilizan para establecer los criterios máximos por vibraciones mecánicas, desde valores de 1 a 80Hz para tres áreas.

LÍMITES DE VIBRACIONES PARA ESTRUCTURAS LOCALES

- Para cada pico del componente de respuesta de 1Hz a 5Hz, la aceleración es aceptable debajo de 1mm, y el daño es probable por encima de 2mm.

- Para cada pico del componente de respuesta de 5Hz hacia arriba, la velocidad es aceptable debajo de 30mm/s, y el daño es probable es probable por encima de 60mm/s.

LÍMITES DE VIBRACIÓN PARA MAQUINARIAS

MAQUINARIA PRINCIPAL DE PROPULSIÓN MAQUINARIA Y EQUIPAMIENTO

- Para maquinarias reciprocas, la vibración en todas las direcciones debe ser menos de 10mm/s en los rodamientos.

- Para maquinarias rotativas, la vibración en todas las direcciones debe ser menos de 9mm/s en los rodamientos.

The most common types of reciprocating machines are piston, pumps and compressors and internal combustion engines.

Las normas ANSI S2.27 (2002) y SNAME T&R 2-29A (2004) proporciona guías en los límites de vibraciones para las maquinas principales de propulsión

Cojinete de empuje y maniobraOtros componentesBocina y cojinete de ejeRodamiento de motor diéselParte superior del motor diésel (mayor 1000HP) medios y lentosParte superior del motor diésel (menor 1000HP) rápidos