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Prof. Luiz Minioli Estimativas Preliminares do Peso de Madeira e Equipamentos Projetos de Navios I Peso de Madeira e Acessórios Geralmente o peso de madeiras e acessórios inclui tudo no casco, menos o peso de aço. São considerados: Guinchos Guinchos de âncora Barcos salva-vidas Equipamentos de refrigeração Equipamentos de cozinha Isolamento do convés Instrumentos de navegação Fornecidos por terceiros ou Calculados por dois processos básicos Método 1: Procedimento do Coeficiente Este método consiste no cálculo de um coeficiente “∝𝐵” referente a densidade de madeiras e acessórios utilizados no navio básico e a utilização deste coeficiente no novo navio semelhante Método 1: Procedimento do Coeficiente O coeficiente “ ∝𝐵" depende do padrão das acomodações, do número de tripulantes, das instalações de refrigeração, etc. Para um navio de carga geral ou petroleiro o valor será da ordem de 20-30. É muito importante tomar cuidado com a escolha do navio básico comparando-o em termos de detalhes característicos com o novo projeto. Eles devem ser de tipo similar, e fechar em tamanho, padrão de acomodações, sistemas internos, velocidade e potência. Método 2: Procedimento da Proporcionalidade Um segundo método consiste em admitir que parte do peso W&O é afetado pelas dimensões de L e B. Como depende muito do tipo de navio que está sendo considerado, vemos duas fórmulas para dois tipos de navios. Exemplo 1 Um navio de carga geral básico tem LBP com 134 m x B Mld com 18,12 m e um peso final de W&O de 700 toneladas. Um novo navio semelhante tem um LBP de 138,5 m e uma B Mld de 18,70 m. Estimar o coeficiente “∝𝐵” de W&O e o novo peso W&O para o novo projeto. Exemplo 1 Estes valores de 746 e 723 toneladas são as primeiras estimativas apenas e devem sempre ser tratadas como tal. O Método 1 dá talvez a melhor previsão porque é baseado em dados de um navio muito semelhante. Já o Método 2 é formato baseado-se nas informações de vários navios. Uma terceira opção seria tomar o valor médio das duas respostas, dando assim um valor de 735 toneladas como primeira estimativa. Exemplo 1 Depois de obtidos os resultados pelos Métodos 1 e 2, eventualmente outras modificações precisem ser feitas devido as diferenças nos arranjos de W&O entre o navio básico e o novo projeto. Uma tabulação com o conjunto dessas diferenças ajudará na precisão do peso final de W&O para o novo projeto. Evolução do “∝𝐵” As alterações de configuração do layout das embarcações ao longo do tempo, sejam por modificações nos equipamentos ou por redução de tripulantes em função de automações levaram a valores do “∝𝐵” na ordem de 20. Em 1950 precisava-se de 45 a 50 tripulantes para navegar um navio de carga geral, hoje encontram-se navios similares com tripulação entre 17 a 24 pessoas. Metais Não Ferrosos Plásticos Plástico Reforçado com Fibra de vidro PRFV Plásticos Plásticos Os plásticos oferecem ao engenheiro naval possibilidades de redução do peso leve do novo navio, mas devem ser sempre utilizados com a ressalva de que eles não reduzam a navegabilidade objetivada pela equipe de projeto. Estimativas do Peso do Maquinário Método 1: O Procedimento de Taxa Neste método, usa-se a potência das máquinas em kW e máquinas a divide-se pelo peso em toneladas. Isto dá total de uma taxa medida em kW / toneladas que é utilizada tanto para o navio de base como para o novo projeto. Exemplo 2 São os seguintes os dados do navio base: Potência do motor: 𝑃𝐵 = 5250 kW W = 13500 t Vs = 16 kt Peso total do motor = 680 t Pretende-se projetar um navio similar com deslocamento de 14100 t, velocidade de serviço de 16,25 kt. Estimar o peso total do motor para o novo projeto. Exemplo 2 Exemplo 2 Atenção: Caso a velocidade de serviço seja igual ou superior a 20 kt, então deve-se usar 𝑉4 ao invés de 𝑉3. Isso vai promover comparações mais acuradas quando se estiver trabalhando com embarcações similares de alta velocidade. O primeiro passo então, é calcular a Potência Pb do novo projeto: Exemplo 2 Peso do Motor Método 2: Uso de Fórmulas Empíricas Vários pesquisadores desenvolveram fórmulas empíricas para prever o peso do maquinário (𝑀𝑊). Eles oferecem uma primeira tentativa, quando se sabe apenas o 𝑃𝐵 ou a potência 𝑃𝑆 no eixo do motor. O dados dos navios existentes têm mostrado que: Maquinário Diesel - Barrass Maquinário de Turbinas a Vapor - Barrass Exemplo 3 Um navio de 9.500 toneladas de porte bruto tem potência de empuxo no bloco, de 5.000 kW (𝑃𝐵 ou 𝑃𝑆 ). Estimar o peso total das duas opções de maquinário: quando equipado com motor diesel ou com turbina a vapor. Exemplo 3 Ajustes do Peso do Maquinário Caso o maquinário seja instalado todo a ré, como no navios tankers, ao invés de localizados a meia nau, então o peso total do maquinário deve ser reduzido em 5% em função da redução do comprimento do eixo do hélice e seus suportes. Adicione cerca de 10% no peso, caso o navio use dois hélices, por conta do peso adicional do hélice, eixo e suportes. Adicione de 5 a 12% do peso caso o maquinário seja eletricamente sobrecarregado. Exercícios 1. Usando a tabela de dados, estimar o peso W&O para o novo Navio de carga Geral por dois métodos, para corrigir apenas para grandes dimensões. Diga por que um dos métodos oferece resultados um pouco mais preciso que o outro Exercícios 2. Um novo navio tem um deslocamento de 19.500 toneladas, uma velocidade de serviço de 14,7 kt e uma potência BHP de 4.950 kW. Calcule seu coeficiente de almirantado (𝐴𝐶). 3. Um navio tem a potência de 13.000 kW no bloco do motor. Estimar o peso total do maquinário se: a) For utilizado motorização diesel b) For utilizada turbina a vapor 4. Os dados de um navio base com maquinário Diesel são: 𝑃𝐵 = 4600 kW, W = 15.272 t, V = 15,50 kt, peso do maquinário = 663 t. Um projeto novo, similar, tem: W = 14.773 t, V = 15,25 kt Pede-se estimar o peso do maquinário por dois processos. 5. Sendo o peso total do maquinário de um navio 560 t, estime o peso aproximado da unidade propulsora principal caso: a) Seja usado maquinário diesel b) Seja usado turbina a vapor
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