Conocer la carga por montaje es clave para la selección de un soporte de motor marino. Para este propósito, necesitamos conocer la posición de los silentblocks y la posición del Centro de Gravedad (CdG). El centro de gravedad es el punto donde se concentra toda la carga del conjunto motor + transmisión. Este punto está generalmente referenciado con un símbolo de “
“. Esta información es muy importante y desafortunadamente no todos los fabricantes de motores la revelan.
En este artículo seguiremos un caso real utilizando la ficha técnica de un motor Universal 25. El motor se dejó de fabricar hace tiempo y el propietario de un velero Catalina 28 quiere reemplazar los soportes del motor marino debido a su desgaste. El contacto metal-metal que producen los soportes flexibles de motor actuales hacen un ruido molesto y preocupante dentro de la cabina y generan un nivel de vibración tan elevado que está causando que otras partes del velero se rompan. La siguiente imagen muestra el estado de los soportes actuales en este motor.
El velero fue diseñado por el arquitecto naval Gerry Douglas. La longitud total del barco es de 28,50 pies / 8,69 m con una manga de 10,17 pies / 3,10 m. El peso del barco es de 8.300 lb / 3.765 kg con un calado de 5,25 pies / 1,60 m. El nombre del astillero es Catalina Yachts (USA).
A continuación, se muestra una vista general del velero.
El motor es un modelo M25 de Universal Motors. El motor tiene 3 cilindros desarrollando una potencia continua de 21 a 3200rpm.
El fabricante de este motor tenía su sede en Wisconsin (Oshkosh) y comenzó en WW2 produciendo motores diesel muy fiables para diversas aplicaciones, una de ellas para los botes salvavidas. La distribución y marinización fue realizada por la conocida compañía de Massachusetts, Westerbeke. Más información: https://www.westerbeke.com/Category/M-25/5399ADA2DAF73A26740BF7A5#techdocs
El siguiente video muestra el motor con los nuevos silenblocks en ralentí, subiendo de vueltas y con la reductora en marcha.
Nota importante: la fijación de los soportes marinos es provisional. El propietario del velero quería tener una idea preliminar del aislamiento antes de realizar la fijación definitiva de los silentblocks.
Agradecemos a Chris Sandes, propietario del velero Catalina 28 y al Sr. Geoff Mealing, amigo de Chris que le ayudó con el reemplazo de los soportes flexibles de motor. Ambos tuvieron la amabilidad de enviarnos correos electrónicos.
La ficha técnica del motor no revela la posición de CdG. En el eje Y, podríamos suponer que el centro de gravedad está centrado. Sin embargo, es muy poco probable que el en eje X el centro de gravedad se encuentre en el centro geométrico.
Por lo tanto, es necesario estimar una posición de CdG. Para ello, hemos considerado las dimensiones mostradas en el plano del motor y hemos seguido el siguiente proceso de cálculo para definir la posición del centro de gravedad.
1º paso: Hemos representado las diferentes partes de la geometría del motor en cuadrados, considerando sus dimensiones.
2º paso: Hemos calculado la posición del centro de gravedad de cada cuadrado. En un cuadrado, sabemos que el centro de gravedad está en el medio, de esta manera obtenemos lo siguiente.
3º paso: posicionamos ambos centros de gravedad en el mismo eje de coordenadas, obteniendo una distancia X para cada uno.
4º paso: Con los valores calculados previamente podemos seguir la siguiente fórmula para obtener la posición del centro de gravedad de ambos cuadrados.
Una vez obtenemos el valor para Xcg, tenemos toda la información para posicionar el centro de gravedad y realizar el cálculo.
Para el posicionamiento de los silenblocks, se ha considerado el centro de gravedad como origen. Además, como el peso indicado en los datos técnicos (134kg) es peso vacío, se ha considerado 150 Kg por seguridad teniendo en cuenta el peso del motor con aceite y liquidos refrigerantes.
La carga que hemos calculado tiene que entenderse como carga estática. Las olas, el movimiento del velero originado por fuertes vientos o el estilo de navegación introducirán cargas dinámicas en el silentblock. La severidad del movimiento tendrá un impacto proporcional en las cargas dinámicas.
Las cargas dinámicas pueden introducir deformaciones adicionales en el caucho de los soportes del motor marino y esto afectará su durabilidad.
Por esta razón, no es aconsejable que los soportes se seleccionen a su máxima capacidad de carga estática. Es aconsejable dimensionarlos alrededor del 70% de su capacidad de carga máxima.
Las fichas técnicas de los soportes flexibles de motor marino Ellebogen indican la capacidad máxima de carga estática en un gráfico donde se indica también la deflexión (flecha) de los silentblocks.
GTS-45: https://www.ellebogen.com/wp-content/downloads/datasheet/technical-data-sheet-ellebogen-gt-s45.pdf
GTS-55 : https://www.ellebogen.com/wp-content/downloads/datasheet/technical-data-sheet-ellebogen-gt-s55.pdf
Siguiendo el ejemplo del motor Catalina 28, Universal M25 XT hemos hecho la siguiente tabla.
em fistrum por la gloria de mi madre esse jarl aliqua llevame al sircoo. De la pradera ullamco qué dise usteer está la cosa muy malar.
| Nº | Descripción | X (mm) | Y (mm) | F (Kg) | s (mm) | % (MAX) |
| 1 | ELLEBOGEN GT-S55 (Ref. 120450-06801) | -141,5 | -146 | 46,2 | 2,28 | 66 |
| 2 | ELLEBOGEN GT-S55 (Ref. 120450-06801) | -141,5 | 146 | 46,2 | 2,28 | 66 |
| 3 | ELLEBOGEN GT-S45 (Ref. 120450-06400) | 227 | 203 | 28,8 | 2,58 | 64 |
| 4 | ELLEBOGEN GT-S45 (Ref. 120450-06400) | 227 | -203 | 28,8 | 2,58 | 64 |
Esta tabla indica la posición de los soportes en X e Y, la carga por Soporte marino (F), la deflexión (S) y la capacidad de carga frente a la capacidad de carga máxima del soporte flexible de motor (%) .
La tabla muestra que los soportes marinos frontales tienen menos carga que los soportes marinos que están en el área trasera (lado reductora). En este caso, no podemos usar la misma dureza del caucho. Ya que esto provocaría que los silentblocks se deflexionasen de manera muy desigual. Esta es la razón por la que se utilizaron soportes de 55 Shore en el lado trasero (reductora) y 45 Shore en la parte frontal.
La frecuencia de resonancia del motor, son las rpm´s en la que el motor tiene una resonancia o un traqueteo. Normalmente lo podemos identificar cuando vemos que el motor tiene un movimiento excesivo. Este régimen de vueltas se identifica como “frecuencia de resonancia del motor”. Esta frecuencia de resonancia no debe estar cerca del rpm de ralentí recomendadas por el fabricante del motor, ya que esto provocaría que el motor estuviese en resonancia. Por lo tanto, los soportes flexibles del motor deben proporcionarnos una frecuencia de resonancia muy por debajo del ralentí. De esta forma tendremos un buen aislamiento de nuestro motor en régimen de ralentí.
Pasos para conocer la frecuencia resonante del motor:
1º paso: trazamos la deflexión del soporte en el eje Y.
2º Paso: trazamos una línea horizontal hasta llegar a la línea vertical, frecuencia natural.
3º paso: En este caso, tenemos 2 soportes flexibles que están a 580rpm y otros dos a 595 rpm. Recordamos que esta es una indicación aproximada para efectos prácticos.
El aislamiento vibratorio del motor se expresa en porcentaje. Digamos que esta sería la reducción de la amplitud de la velocidad de vibratoria. Existe una forma simplificada de conocer el aislamiento vibratorio esperable. A continuación describimos los pasos para llegar a estimar este valor.
1er paso: trazamos la deflexión del soporte en el eje Y.
2º Paso: trazamos una línea horizontal hasta llegar a la línea vertical, frecuencia natural.
3er paso: Si queremos saber el aislamiento a 2000rpm, trazamos una línea vertical hasta llegar entre las líneas de deflexión.
4º Paso: seguimos la línea diagonal hasta obtener el porcentaje de aislamiento vibratorio. En este caso es de 90% a 2000rpm.
Para aquellos interesados en la teoría del aislamiento vibratorio, este curso gratuito del MIT puede ser muy interesante. https://ocw.mit.edu/courses/2-003sc-engineering-dynamics-fall-2011/resources/lecture-21-vibration-isolation/
Es posible navegar desde Ottawa a Montreal. Toda la ruta es muy navegable y bien balizada. 360 km de rivera bien poblada y con muchos servicios entre las dos ciudades para los amantes de los cruceros. La Ley de Transporte Marítimo de Canadá dicta que todos los barcos que viajan a menos de 30 metros de los puertos deportivos deben mantener una velocidad máxima de 5 nudos. El siguiente enlace: proporciona una lista de todos los puertos deportivos en el trayecto:
https://marinas.com/search?category=marina&country=CA®ion=ON&city=Ottawa
El siguiente enlace proporciona una buena explicación del recorrido.
