1. Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Buenos Aires
Introducción a la Ingeniería Naval
Presentada por:
Cherubino, Nicolás
Garbalena, Juan Ignacio
Munné, Denise
Título:
Remolcadores
Profesora: Ing. Figueroa, Nancy
Profesor TP´S: Ing. Massi, Enrique
Julio de 2010
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2. Remolcadores
Tabla de Contenidos
Tabla de Contenidos....................................................................................................................2
Capítulo I......................................................................................................................................3
Introducción.............................................................................................................................3
Capítulo II.....................................................................................................................................4
Capítulo III..................................................................................................................................13
Conclusiones.........................................................................................................................14
Como conclusiones de esta investigación se pudo observar que las hélices especiales son
superiores que las hélices convencionales, porque realizan la función de propulsión y
gobierno, cuando las convenciones no lo realizan................................................................14
Se observó las características que tiene un remolcador, siendo sus funciones y su
estructura diferentes, y en algunos casos superiores, que las de un buque convencional. . 14
También se observó que hay distintos tipos de remolcadores según su operación y la misión
a realizar. La diferencia que hay entre ellos es la medida que tiene de eslora, potencia y la
diferencia de tracción a punto fijo..........................................................................................14
Una de las causas que diferencian a un remolcador de otro es la posición de hélices y el
número de las mismas, variando el tipo de maniobrabilidad que obtenga............................14
Los sistemas de gobierno es una de las características importantes del remolcador porque
usan timones compensados y semicompensados habiendo distintos tipos de los mismos.. 14
..............................................................................................................................................14
Referencias Bibliográficas..........................................................................................................14
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3. Remolcadores
Capítulo I
Introducción
Se habla de Remolcadores a embarcaciones pequeñas utilizadas para el
rescate y ofrecer ayuda a buques y a otros elementos flotantes.
Se basó la investigación en los sistemas de propulsión utilizados por los
remolcadores, los diferentes tipos de propulsión y en su sistema de gobierno.
Concluyendo cual es el más conveniente usar según la actividad que realizará
el mismo.
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4. Remolcadores
Capítulo II
Remolcadores
Un remolcador es una embarcación pequeña utilizada para auxiliar a la
maniobra y a la navegación de los buques y otros elementos flotantes, que se
utilizan para las siguientes funciones:
• principalmente al halar o empujar a dichos barcos en muelles, tanto en
ríos mares o canales.
• En los mulles su objetivo es guiar cuidadosamente a la embarcación a
su destino de anclaje.
• Asistir al buque en las maniobras de atraque, desatraque.
• Ayudar al buque en el reviro en un área reducida.
• Dar el apoyo necesario para contrarrestar la acción del viento, el oleaje,
o de las corrientes en situaciones en que la eficiencia del motor
propulsor y el timón sean bajas.
• Remolcar, empujar o auxiliar a un buque que se ha quedado sin
propulsión o gobierno.
• Transportar barcazas, gabarras de un lugar a otro.
Fig. 1.1-Remolcadores a escala.
Estos mismos son muy fuertes respecto a su tamaño alcanzando potencias
de los 750 a los 3000 CV y los más grandes hasta 25000 CV.
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5. Remolcadores
Tipos de remolcadores
Se diferencian según su operación y a la misión a realizar por el remolcador:
Se pueden dividir en:
• Remolcador de puerto: es el que se utiliza en el trafico interior de
puerto, su potencia puede variar entre los 400 y los 3000 CV., con una
eslora de 20 a 30 metros y un calado de 3 a 4,5 metros y una velocidad
de varia entre los 5 y 13 nudos. Con una tracción a punto fijo que varia
entre 6 a 30 T. (Ver Fig. 1.2)
• Remolcadores de puerto y altura: sus operaciones pueden dividirse en
servicio de puerto, auxiliares de grandes buques, remolques costeros de
altura, etc. Su eslora esta comprendida entre los 25 y 40 metros y su
potencia puede variar desde los 1500 y 5000 CV. Con una tracción a
punto fijo de 20 a 55 T.
• Remolcadores de altura y salvamento: es el que por su tamaño y
potencia permite efectuar remolques oceánicos y prestar asistencia a los
buques de alta mar. Su eslora varía entre 40 a 80 metros con una
potencia que va de los 4000 a 20000 CV., con una tracción de punto fijo
de 55 a 180 T.
• Remolcador de río: se diseñan como recipiente ajustados-apagado
grande con el plano arcos para conectar con el rectangular popa de las
lanchas a remolque. Son grandes y de gran alcance vistos en los ríos
mas grandes del mundo. Son capaces de empujar las flotas enormes
balsas que pueden tener hasta 300 metros de eslora y 62 metros de
manga.
La mayoría de los remolcadores cuentan hoy en día con equipos de lucha
contra contaminación y contra incendios de agua y agua-espuma.
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6. Remolcadores
Fig. 1.2-remolcador de puerto.
Fig. 1.3 Remolcador de altura.
Fig. 1.4- Remolcadores de Río.
Características de los Remolcadores
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7. Remolcadores
• Maniobrabilidad: esta depende de la forma del casco, para lo cual
suele estar especialmente construido de forma hidrocònica a popa, de
fondo plano a fin de que las corrientes de aspiración llegue a las hélices
sin turbulencias. Otro factor es la posición del gancho o chigre de
remolque, que deberá estar muy cerca del centro de resistencia lateral o
algo hacia popa.
• Estabilidad: la curva de estabilidad estática para un remolcador debe
ser positiva hasta los 60-70º con una altura metacéntrica de 60 cm. Por
lo que será necesario que las puertas sean estancas ante la posibilidad
de alcanzar grandes escoras al realizar el remolque en dirección del
través. Los métodos por lo que se puede mejor la estabilidad se basa en
el incremento de la manga, en la reducción de la resistencia transversal
del casco, en la reducción de la altura del gancho o punto de tiro y de la
altura del punto de empuje y en la utilización de líneas de amarre o
cabos de remolque con buenas característica de absorción de cargas de
impacto.
• Potencia: para las operaciones de transporte la potencia del remolcador
deberá ser como mínimo la necesaria para remolcar o empujar un
remolque de un determinado desplazamiento a una cierta velocidad que
le permita gobernar en las peores condiciones meteorológicas durante el
transporte. Esta potencia dependerá del rendimiento del motor
propulsor, de la línea de eje, de la hélice y del rendimiento del casco del
remolcador y del remolcado.
• Tracción a punto fijo: es la cantidad de fuerza horizontal que puede
aplicar el remolcador trabajando avante en el supuesto de velocidad nula
de desplazamiento, coincidirá por tanto con la tracción que el remolcador
producirá. Esta dependerá del área de giro de la hélice, su paso, la
potencia al freno y la potencia en el eje, además del desplazamiento,
forma de casco y tipo de propulsor.
• Forma del casco: una de las características de estos buques es su
puntal relativamente reducido, no tiene cubierta castillo e intentan
mantener la altura el puente lo menos elevada posible con respecto a la
cubierta. Los vértices de popa del casco suelen estar redondeados, con
un gran radio, posibilitando el giro contra el casco de un buque.
• Modalidad de remolque: se dividen según el tipo de tiron utilizado. El
remolque de tiro directo es aquel en el que el tiro efectivo sobre el buque
remolcado recae directamente en la potencia desarrollada por el motor
del remolcador. Por otra parte el remolque por tiro indirecto aprovecha la
potencia suministrada por el remolcador junto con la fuerza y la
hidrodinámica del agua sobre el casco, regulando la potencia resultante
con el ángulo de la fuerza de tiro del remolque. La diferencia entre
ambos está en el aprovechamiento de las fuerzas hidrodinámicas.
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8. Remolcadores
Los remolcadores según su sistema de propulsión
El sistema de propulsión de los remolcadores es por motores diesel, que
accionan hélices convencionales o especiales, estás pueden ser:
Hélices convencionales: Las hélices de paso fijo mantienen su configuración
invariable mientras que la de paso variable se pueden hacer girar cada una de
las palas sobre su propio eje, dando el paso requerido en un sentido o en otro e
incluso dejando anulado girando las palas como en disco. Las hélices de paso
variable son mas eficaces, por que el ajuste de las palas permite desarrollar la
máxima potencia a cualquier velocidad, sin embargo estas proporcionan un
menor empuje para navegación marcha atrás.
La incorporación de toberas a estos sistemas mejora significativamente la
eficacia del propulsor, equivalente a un incremente del diámetro efectivo de la
hélice. El efecto que produce es que al alcanzar el paso de agua se consigue
un <aumento de la velocidad en la sección mínima donde esta la hélice,
velocidad que disminuye al sobrepasar esta sección, aumentando en un 25% al
40% la presión y el empuje.
Hélices especiales: son sistemas en que las hélices hacen la función de
propulsión y gobierno. Los sistemas mas desarrollado son el tipo Schottel y el
Voith-Schneider.
Sistema Schottel: Este consiste en una hélice suspendida de un eje vertical en
“Z” o ángulo recto. Fijo al eje hay una tobera dentro de la cual gira la hélice y
todo en conjunto puede girar 360º. Este sistema da una gran maniobrabilidad al
remolcador que puede desplazarse en todo los sentidos.(ver figura 101)
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9. Remolcadores
Imagen 101
Sistema Voith-Schneider: Consiste en un rotor que gira sobre un eje vertical
fijo al casco, provisto de cuatro palas que pivotan sobre ejes verticales
accionadas por un mecanismo llamado control de gobierno, que fija el ángulo
de ataque de las palas en las diferentes posiciones de maniobra ,
determinando la posición del centro de gobierno. Cuando el centro de gobierno
se separa del centro geométrico del rotor, las palas ejercen un movimiento
alrededor de su eje produciendo un chorro de agua que crea una reacción en
contrario.
Este sistema produce un menor empuje para navegación avante que una hélice
de paso fijo, sin embargo esta perdida de eficacia esta compensada por la alta
maniobrabilidad, que es muy necesaria para operaciones en aguas
restringidas.(ver figura 102)
Imagen 102
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10. Remolcadores
Los remolcadores también se pueden clasificar según el
número y posición de las hélices:
Remolcador de una hélice: Es el convencional que tiene una sola hélice a
popa, pudiendo llevarla dentro de una tobera para aumentar la fuerza de
tracción, pudiendo ser hélices de paso fijo o controlables (ver figura 103).
Poseen las siguientes características:
• Es adecuado como remolcador de proa, maniobrable a todas las
velocidades.
• Es inadecuado como remolcador de popa porque no tienen
maniobrabilidad.
• No tiene maniobrabilidad en marcha atrás.
Imagen 103
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11. Remolcadores
Remolcador de dos hélices: Es el remolcador de hélices gemelas instaladas
a popa accionadas por ejes horizontales, cuyas palas pueden ser de paso fijo o
controlable, instaladas dentro de toberas o sin ellas. Para aumentar la
maniobrabilidad se pueden instalar dos timones-tobera.
Remolcador tipo tractor: Es el remolcador que lleva el elemento propulsor en
la parte de proa, del Schottel o Voith-Schneider (ver imagen 104). Debido a su
especial maniobrabilidad, lleva de remolque a popa, lo cual evita que el
remolcador pueda zozobrar al tirar de través. Sus características son:
• Es adecuado como remolcador de proa y de popa.
• Es adecuado para operaciones de empuje y tiro.
• Tiene gran maniobrabilidad, incluso en desplazamiento lateral.
• Tiene gran fuerza de tracción en todas las direcciones.
Imagen 104
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12. Remolcadores
Remolcador tipo Z-peller: Es un remolcador de propulsión a popa con hélices
gemelas tipo Schottel con 360º de giro que debido a su gran maniobrabilidad y
tiro puede actuar como remolcar tipo tractor o para empuje y tipo. La instalación
de dos chigres de remolque, uno a proa y uno a popa, cerca de la bita de
remolque principal, le aumenta su capacidad de acción en cualquier dirección.
Sus características son:
• Es adecuado para remolcar de proa utilizando el chigre en la bita
principal como remolcador convencional.
• Es adecuado como remolcador de popa enganchando el remolque por el
chigre delantero, operando como remolcador tipo tractor.
• Tiene elevada velocidad en marcha libre avante y atrás.
• Tiene gran maniobrabilidad tanto con remolque como sin él.
• Es adecuado para operaciones de tiro y empuje.
Sistemas de gobierno
La mayoría de los remolcadores están dotados de timones compensados y
semicompensados, es decir con el borde de ataque prolongado hacia proa de
la mecha del timón, con objeto de utilizar el flujo de forma más eficaz y hacer
que el servo motor funcione con menos carga. La mayoría de los timones están
sobredimensionados en relación por los buques convencionales para favorecer
la maniobrabilidad, lo que en general obliga a desarrollar codastes con talón
para soportar el timón y en su caso la hélice.
Towmaster: Este sistema de gobierno sitúa varios timones detrás de cada
tobera, que puede llagar a girar 60º en cada banda. Esta cualidad permite una
excelente maniobrabilidad en marcha avante; precisando como contrapartida
un mayor calado a popa.
Timón Kort: Este sistema consiste una tobera en cuyo interior se encuentra la
hélice propulsora. La tobera esta acoplada a la mecha del timón. La ventaja de
este sistema es una mejora del rendimiento en marcha avante y una mayor
maniobrabilidad marcha atrás. Como desventaja es que la respuesta del timón
es más lenta.
Timones laterales: Estos timones auxiliares se instalan a proa a cada banda
de la hélice propulsora, proporcionando una mayor gobernabilidad en las
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13. Remolcadores
maniobras marcha atrás. Estos timones operan por controles separados y se
mantienen a la vía en marcha avante.
Dos hélices y un solo timón: Este sistema de gobierno no es muy eficaz en
maniobras dado que el flujo de las hélices no incide directamente sobre el
timón a estar centrado entre ellas; sin embargo el sistema es eficaz en las
operaciones de remolque con gancho.
Doble timón y una hélice: Este tipo se utiliza en remolcadores con hélice de
paso variable con objeto de mejorar las desfavorables características del
gobierno que presentan estos remolcadores cuando se disponen un solo timón
de tras de ella y la hélice esta en paso cero.
Propulsor-gobierno: en este caso la hélice hace la función de propulsión y
gobierno, con lo que por lo tanto sustituye el timón, este corresponde al
Schottel y al Voith-Schneider.
Capítulo III
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14. Remolcadores
Conclusiones
Como conclusiones de esta investigación se pudo observar que las hélices
especiales son superiores que las hélices convencionales, porque realizan la
función de propulsión y gobierno, cuando las convenciones no lo realizan.
Se observó las características que tiene un remolcador, siendo sus funciones y
su estructura diferentes, y en algunos casos superiores, que las de un buque
convencional.
También se observó que hay distintos tipos de remolcadores según su
operación y la misión a realizar. La diferencia que hay entre ellos es la medida
que tiene de eslora, potencia y la diferencia de tracción a punto fijo.
Una de las causas que diferencian a un remolcador de otro es la posición de
hélices y el número de las mismas, variando el tipo de maniobrabilidad que
obtenga.
Los sistemas de gobierno es una de las características importantes del
remolcador porque usan timones compensados y semicompensados habiendo
distintos tipos de los mismos.
Referencias Bibliográficas
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15. Remolcadores
• Vicent Esteban Chapapria., Obras marítimas. Capitulo 9.2 (Pág. 163),
Editorial: Universidad Politécnica de Valencia.
• Enciclopedia de la Técnica y de la Mecánica. (1970), Edición Nauta Nº
87, Volumen VI., Pág. 277, 278.
• Enciclopedia de la Técnica y de la Mecánica. (1970), Edición Nauta.,
Volumen II.
• http://es.wikipedia.org/wiki/Remolcador.
• http://es.wikipedia.org/wiki/Remolcador_de_empuje.
• Aspectos de la seguridad marítima en buques remolcadores., Dr. Jaime
Rodrigo de Larrucea. Prof. de derecho marítimo (U.C.P.)
• El Schottel Rudder propeller Propulsores Azimutales Schottel,
http://www.schottel.de/pdf_data/esp_SRP.pdf.
• http://www.puertos.es/export/download/ROM_PDFs/ROM3199PARTE_5
.pdf.
• Remolcador de Altura, Categoría: Tipos de Barcos.,
http://es.wikipedia.org/wiki/Remolcador_de_altura.
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