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Equation Chapter 1 Section 1

Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial

Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda (III parte)

Autor: Jose Manuel Lagares Solís

Tutores: Mª Gloria del Río Cidoncha, Juan Martínez Palacios

Departamento de Ingeniería Gráfica Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2016

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Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial

Recreación virtual y modelado del remolcador a

vapor Matagorda (III parte)

Autor:

Jose Manuel Lagares Solís

Tutores:

Mª Gloria del Río Cidoncha

Profesora titular

Juan Martínez Palacios

Profesor asociado

Departamento de Ingeniería Gráfica

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2016

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Trabajo Fin de Grado: Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda (III parte)

Autor: Jose Manuel Lagares Solís

Tutores: Mª Gloria del Río Cidoncha

Juan Martínez Palacios

El tribunal nombrado para juzgar el TFG arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2016

El Secretario del Tribunal

vii

A mi familia y Alejandra

A mis amigos

ix

Agradecimientos

Esta es la única oportunidad que disponemos a la hora de hacer públicos nuestros agradecimientos, ya que no tenemos esas graduaciones con birretes, palabras en público y grandes fiestas de las universidades americanas que tan ideales se ven en las películas. Por ello, también me gustaría mostrar mi más profundo y sincero agradecimiento a quienes me han ayudado, apoyado y levantado cuando yo no podía no solo durante la realización de este proyecto, sino también durante estos duros años de carrera.

En primer lugar, me gustaría agradecer a Gloria y Juan, mis tutores, por haberme dado la oportunidad de realizar un proyecto tan atractivo e ilusionante, así como la ayuda proporcionada para la realización del mismo. Asimismo, también agradezco a D. Jose María Molina Martínez, director del museo "El Dique", por ser el promotor de este proyecto, y mostrar tanta predisposición e ilusión para la consecución del mismo.

Agradecer, como no, a mis amigos, tanto a los de siempre que me han acompañado desde que tengo uso de razón, como a los nuevos que he conocido durante mi etapa universitaria. Especialmente me gustaría agradecérselo a Nuria, por todos esos apuntes, charlas y broncas que me ha dado, sin los cuales todo habría sido un poco más difícil.

Empezaron siendo unos compañeros de carrera desconocidos, luego se convirtieron en grandes amigos, y más tarde, compañeros de piso, para finalmente convertirse en parte de mi familia. No hay palabras para agradecerles a Samuel, Dani y Juan Carlos todo lo que han hecho por mí, pero como mínimo, gracias. Ellos forman gran parte del éxito conseguido, y por eso siempre llevaré el sello GM conmigo.

Alejandra, gracias por tu comprensión y apoyo, por haberme aguantado cuando ni yo mismo lo hacía en este tiempo atrás, por tu consolación cuando me venía abajo. Gracias por ser el mejor ejemplo de que el tiempo no es lo más importante para ser importante, demostrando tanto en tan poco.

Y por encima de todo, agradecérselo a mi familia, especialmente a mi hermana y mis padres, que han sido los verdaderos artífices de ésto, los que con su duro trabajo, esfuerzo y sacrificio han conseguido darle a su hijo, como ellos siempre dicen, la mejor herencia que se puede dar: los estudios que siempre quise tener.

Gracias a todos.

Jose Manuel Lagares

Sevilla, 2016

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Resumen

Este proyecto es la continuación de uno realizado hace dos años por el compañero Juan Antonio Pérez Correa, cuyo título es "Reconstrucción del diseño, modelado 3D y documentación del proceso de fabricación del remolcador a vapor Matagorda", que tuvo una segunda parte de la mano de Manuel José Girona Fajardo el año anterior en "Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda (II parte)".

En este caso, el proyecto ha ido encaminado a finalizar todos los detalles visibles que estaban disponibles para poder ponerle fin a una primera maqueta virtual del remolcador.

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Abstract

This project is the continuation of the project done by the student Juan Antonio Pérez Correa two years ago, whose title is "Reconstrucción del diseño, modelado 3D y documentación del proceso de fabricación del remolcador a vapor Matagorda". It had a second part by Manuel José Girona Fajardo the previous year in "Reconstrucción y modelado del remolcador a vapor Matagorda (II parte)".

In this case, the aim of the project has been to make all the visible available details, with the objective of finish a first virtual miniature of the tug.

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Índice

Agradecimientos ix

Resumen xi

Abstract xiii

Índice xv

Índice de Tablas xvii

Índice de Figuras xix

1 Introducción 1

2 CATIA v5 5

3 Justificación del proyecto 7 3.1 Objetivo 7 3.2 Elementos modelados 7

4 Desarrollo del proyecto 11 4.1 Bitas de amarre 11 4.2 Hélice 17 4.3 Gancho para el remolque 27 4.3.1 Detalles A, B, H, I: tornillos, tuercas y arandelas 28 4.3.2 Detalle C: pieza de unión 30 4.3.3 Detalle D: pieza de seguridad 32 4.3.4 Detalles E y G: horquillas 34 4.3.5 Detalle F: gancho 38 4.3.6 Resultado final del gancho: ensamblado del conjunto 42

4.4 Molinete para el arrastre del ancla 45 4.4.1 Rueda, embrague, barboten y tuerca 48 4.4.2 Manivela, eje del movimiento y engranaje 51 4.4.3 Eje 53 4.4.4 Hiperboloide 54 4.4.5 Carcasa 55 4.4.6 Resultado final del molinete de proa: ensamblado del conjunto 57

5 Resultado final del proyecto 61

6 Conclusiones 67

7 Posibles continuaciones 69

Bibliografía 71

xvii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 4.1. Propiedades de las bitas de amarre 16

Tabla 4.2. Dimensiones de la hélice 18

Tabla 4.3. Características de la hélice 27

Tabla 4.4. Características del gancho 45

Tabla 4.5. Propiedades del molinete 59

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1. El remolcador Mary Mac en sus inicios 2

Figura 1.2. El Matagorda en la actualidad 3

Figura 3.1. Uno de los planos de la vista general existentes 8

Figura 3.2. Otro plano de la vista general 9

Figura 4.1. Bitas de amarre en un puerto 11

Figura 4.2. Bitas de amarre de un remolcador 12

Figura 4.3. Ubicación de las bitas de amarre en el Matagorda 12

Figura 4.4. Plano de las bitas de amarre 13

Figura 4.5. Perfil revolucionado para la creación de las bitas de amarre 14

Figura 4.6. Resultado de la bita creada por revolución 14

Figura 4.7. Cuadro emergente para los taladros 15

Figura 4.8. Vista isométrica de las bitas modeladas 15

Figura 4.9. Vista de alzado de las bitas modeladas 16

Figura 4.10. Vista en planta de las bitas modeladas 16

Figura 4.11. Vista isométrica de las bitas modeladas tras la aplicación del material 17

Figura 4.12. El Matagorda en fase de construcción con la hélice ya instalada 18

Figura 4.13. Hélice del Matagorda en la actualidad 19

Figura 4.14. Plano de la hélice del Matagorda 19

Figura 4.15. Contorno para la creación del cubo por revolución 21

Figura 4.16. Superficie lateral del cubo 21

Figura 4.17. Superficie lateral auxiliar con el diámetro de la hélice 21

Figura 4.18. Procedimiento seguido para la obtención del contorno de la pala de la hélice 22

Figura 4.19. Vista isométrica de la superficie en bruto de la pala 23

Figura 4.20. Vista de perfil de la superficie de la pala de la hélice 23

Figura 4.21. Contorno en proyección de la pala real del Matagorda 24

Figura 4.22. Vista isométrica de la superficie de la pala 24

Figura 4.23. Vista de alzado de la superficie de la pala 24

Figura 4.24. Vista isométrica de la hélice 25

Figura 4.25. Vista de alzado de la hélice 25

Figura 4.26. Vista de perfil de la hélice 26

Figura 4.27. Vista isométrica de la hélice tras la aplicación de material (aluminio) 26

Figura 4.28. Situación del gancho en el Matagorda 27

Figura 4.29. Plano del gancho para remolques 28

Figura 4.30. Detalles A y B. 29

Figura 4.31. Detalles H e I 29

Figura 4.32. Algunos de los componentes modelados de los detalles A, B, H, I 30

Figura 4.33. Detalle C 31

Figura 4.34. Sketch del perfil extruído 31

Figura 4.35. Vista isométrica del detalle C 32

Figura 4.36. Vista de alzado (a la izquierda) y en planta (a la derecha) del detalle C 32

Figura 4.37. Detalle D 33

Figura 4.38. Vista isométrica del detalle D 34

Figura 4.39. Detalle G 34

Figura 4.40. Detalle E 35

Figura 4.41. Vista isométrica del detalle E 36

Figura 4.42. Creación de la parte inferior del detalle G 36

Figura 4.43. Unión del rosco inferior con el cuerpo de la horquilla 37

Figura 4.44. Vistas isométrica y alzado del detalle G modelado 38

Figura 4.45. Detalle F 38

Figura 4.46. Secciones superior (a la izquierda) e inferior (a la derecha) del cuerpo sólido superior del gancho 39

Figura 4.47. Vistas de alzado y perfil del cuerpo sólido superior del gancho 39

Figura 4.48. Curva media del gancho (arco de circunferencia) 40

Figura 4.49. Obtención del plano en el que está definido la última sección del gancho 40

Figura 4.50. Secciones que definen el garfio del gancho 41

Figura 4.51. Ubicación de las secciones sobre la guía que define el gancho 41

Figura 4.52. Vista isométrica del detalle F modelado 42

Figura 4.53. Vistas de alzado y perfil del detalle F modelado 42

Figura 4.54. Gancho ensamblado 43

Figura 4.55. Vistas isométricas del gancho modelado cerrado (a la izquierda) y abierto (a la derecha) 44

Figura 4.56. Vistas de alzado y perfil del gancho modelado 44

Figura 4.57. Vistas isométricas del gancho modelado con material. Cerrado (a la izquierda) y abierto (a la derecha) 45

Figura 4.58. Molinete de proa en una foto de la época 46

Figura 4.59. Ubicación del molinete de proa en el Matagorda 46

Figura 4.60. Plano del molinete de proa 47

Figura 4.61. Vista de perfil del molinete 48

Figura 4.62. Vista isométrica de la rueda del molinete de proa modelada 49

Figura 4.63. Vistas isométrica y de alzado del barboten modelado 49

Figura 4.64. Perfiles diseñados para la creación del embrague 50

Figura 4.65. Contorno del embrague 50

xxi

Figura 4.66. Pieza del embrague en contacto con el barboten (a la izquierda) y con la rueda (a la derecha) 51

Figura 4.67. Vista isométrica de la tuerca modelada 51

Figura 4.68. Vista de perfil de la manivela 52

Figura 4.69. Vista isométrica de la manivela modelada 52

Figura 4.70. Vistas de alzado y perfil de la cabeza de la manivela 52

Figura 4.71. Corte longitudinal del molinete. Eje de giro. 53

Figura 4.72. Vista isométrica del eje modelado (arriba) y detalle de las dos zonas roscadas (abajo) 53

Figura 4.73. Sketch con el contorno del hiperboloide 54

Figura 4.74. Contorno del vaciado en las caras del hiperboloide 54

Figura 4.75. Vista isométrica del hiperboloide modelado 55

Figura 4.76. Vista de alzado del molinete de proa 55

Figura 4.77. Contorno de la parte delantera de la carcasa 56

Figura 4.78. Contorno de la parte trasera de la carcasa 56

Figura 4.79. Vista isométrica de la carcasa modelada 57

Figura 4.80. Vista isométrica del molinete de proa modelado 57

Figura 4.81. Vistas de alzado y perfil del molinete de proa modelado 58

Figura 4.82. Vista en planta del molinete de proa modelado 58

Figura 4.83. Vista isométrica del molinete de proa modelado tras la aplicación de material 59

Figura 4.84. Ancla tipo 1 60

Figura 4.85. Ancla tipo 2 60

Figura 5.1. Plataformas acopladas a la cubierta del remolcador 61

Figura 5.2. Vista isométrica del remolcador 62

Figura 5.3. Otra vista isométrica del remolcador 62

Figura 5.4. Vistas en planta y de perfil del remolcador 63

Figura 5.5. Zona de proa ampliada. Emplazamiento del molinete y de las bitas 64

Figura 5.6. Zona media del remolcador ampliada. Emplazamiento del gancho 64

Figura 5.7. Zona de popa ampliada. Emplazamiento de las bitas y la hélice 65

Figura 5.8. Vista trasera del Matagorda 65

Figura 5.9. Vista de perfil ampliada en la popa. Emplazamiento de la hélice y las bitas 66

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1 INTRODUCCIÓN

ntes de dar comienzo con el proyecto, se hará una pequeña introducción histórica, extraída de un magnífico documento mucho más extenso, que no es más que los tres primeros capítulos del proyecto del compañero Juan Antonio Pérez Correa.

El remolcador objeto de este proyecto recibe el nombre del astillero de Matagorda, cuyos orígenes se van a comentar en lo que sigue.

En plena guerra de África (1859-1860), la naviera Antonio López y Compañía, que debe su nombre a su fundador, Antonio Víctor López y López (Comillas, Santander, 14 de abril de 1817), ofreció sus servicios al Estado para el transporte de tropas, munición, etc., con los que posteriormente se vio beneficiado.

Tras la guerra de África, en 1861, su empresa fue contratada para el transporte de la correspondencia pública entre España y Cuba, Puerto Rico y Santo Domingo. A cambio, recibió ciertos previlegios que, entre otros, estaba la concesión de varias hectáreas de terreno en la Bahía de Cádiz, donde posteriormente se edificaría el dique de Matagorda.

Antonio López siempre consideró Cádiz un lugar estratégico, y en 1863 construyó una pequeña fábrica para llevar a cabo la reparación de sus barcos. Sin embargo, cuando las reparaciones tenían una cierta envergadura, la factoría construida no era suficiente, y ante ciertas dificultades de poder usar instalaciones cercanas, decidió, en 1872, construir su propio dique, entre el Castillo de Matagorda y el Caño de María.

Finalmente, en 1881, dos años antes de su muerte, fundó en Barcelona la Compañía Trasatlántica,a partir de su antigua empresa Antonio López y Compañía.

Tras su muerte en 1883, la nueva empresa creada pasó a manos de su hijo Claudio López Bru. En sus primeros años continuó haciendo lo que ya se hacía antes: reparaciones. No fue hasta 1887 cuando decidió ampliar la factoría para convertirlo en astillero y poder así construirse sus propios barcos, siendo el vapor Joaquín Piélago el que inauguró el nuevo astillero.

La actividad en el astillero nunca fue continua, siendo la propia Compañía Trasatlántica su cliente más habitual. Bajo su dirección se construyeron un total de 40 embarcaciones, varias de las cuales eran sin encargo, con el único objetivo de no cesar en su actividad.

En 1914, la Sociedad Española de Construcción Naval, empresa encargada de las construcciones militares del país, adquirió el astillero de Matagorda, tras la solicitud de pedidos de barcos civiles y la delicada situación del astillero. Tras ello, se invirtió bastante en el astillero y consecuentemente se consiguió mejorar la actividad del mismo.

Más adelante, se decidió hacer las construcciones 50 y 51 del astillero de Matagorda, bajo los nombres de A y B. Un inglés, Daniel MacPherson, le propuso a la Sociedad Española de Construcción Naval la formación de una sociedad que se dedicara al transporte y remolque en la Bahía de Cádiz. Así, la sociedad fue creada y les fue vendidas las construcciones 50 y 51, siendo renombradas ahora como Luisa Mac y Mary Mac, en honor a las hijas de Daniel MacPherson.

El 2 de abril de 1919 fue la puesta de quilla (primer paso en la construcción de un navío) del Mary Mac, siendo entregado el 30 de diciembre de 1920. Fue tras la disolución de la sociedad cuando volvió al astillero y se rebautizó nuevamente, con el nombre por el que se le conoce hoy en día, Matagorda, en honor al astillero donde se construyó.

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Introducción

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Figura 1.1. El remolcador Mary Mac en sus inicios

Como se ha citado, originalmente fue concebido como remolcador, pero finalmente se empleó para el transporte de los trabajadores por la Bahía de Cádiz, desde el puerto de Cádiz hasta la península de Trocadero, al otro lado de la bahía. Es por ello por lo que sufrió varias remodelaciones durante su vida operativa.

El trayecto era cubierto regularmente durante 50 años, hasta que en 1969 se inauguró el puente Carranza, haciendo ya innecesario el remolcador. Tras ello fue vendido y trasladado primero a Málaga y luego a Canarias, donde actuó transportando chatarra y barcos viejos. Poco a poco se fue deteriorando, quedando apartado en el puerto de Las Palmas, donde se usó como vestuario de buzos.

Fue entonces cuando varios gaditanos reconocieron el barco, y gracias a la Diputación de Cádiz fue remolcado y donado al museo naval "El Dique", en la localidad gaditana de Puerto Real.

Allí está a la espera de ser restaurado, formando parte de un proyecto que consta de una fase de maquetado, una recreación virtual de su proceso de fabricación y una restauración y sustitución de elementos dañados para que los visitantes puedan entrar en su interior, como si de una sala más del museo se tratara, donde se verían varias fotografías de la época, así como la maqueta, ya sea virtual o con impresión 3D, y la visualización de su proceso de fabricación, desde la puesta de quilla hasta el último elemento.

Por ello, el museo contactó con la Universidad de Sevilla para poder llevar a cabo las dos primeras fases, sirviendo además de apoyo a los planos reales para cuando se decida llevar a cabo la restauración.

3

3 Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda (III parte)

Figura 1.2. El Matagorda en la actualidad

5

2 CATIA V5

xisten muchos softwares para el modelado 3D, como pueden ser CATIA, Siemens NX, Solid Edge o Solidworks. Todos ellos son válidos para la realización del proyecto, eligiendo CATIA por la familiarización que adquiere con dicho programa el ingeniero aeroespacial a lo largo de su proceso de

aprendizaje.

Inicialmente creado para la industria aeronáutica por Dassault Systems, subsidiaria del fabricante aeronáutico francés Dassault Aviation, CATIA v5 es un programa que engloba los tres tipos de herramientas para el diseño gráfico por ordenador: Diseño Asistido por Ordenador (CAD), Ingeniería Asistida por Ordenador (CAM) y Fabricación Asistida por Ordenador (CAE). Es por ello por lo que CATIA es uno de los softwares más potentes y usados de la actualidad, siendo utilizado además por otras industrias fuera del sector aeronáutico, como el automovilístico, el naval e incluso la construcción (sin ir más lejos, el Museo Guggenheim de Bilbao ha usado este software).

Está formado por numerosos módulos de trabajo, que proporcionan un amplísimo abanico de posibilidades en todos los sentidos. Asimismo, los módulos de trabajo se encuentran agrupados en talleres de trabajo.

En este proyecto se han usado los talleres Mechanical Design y Shape, y los módulos empleados son los siguientes:

o Part Design: ha sido usado para la generación de los sólidos directamente, o darle carácter sólido a diseños realizados con superficies.

o Wireframe & Surface Design y Generative Shape Design: usados para el modelado de la hélice y las roscas.

o Assembly Design: empleado para hacer el ensamblado de las distintas piezas que componen un conjunto mayor, y el acoplamiento posterior al remolcador heredado de los proyectos anteriores.

o Sketcher: si bien no ha sido seleccionado específicamente, cada vez que se hace un diseño en un Sketch se hace uso de este módulo.

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3 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

a primera idea por la que se llevó a cabo este proyecto fue la de ampliar los conocimientos en una herramienta tan importante para un ingeniero, y más aun del sector aeronáutico, automovilístico o naval, como es CATIA.

A ello se le unió la motivación y afán de superación que creaba el poder hacer algo real, que una vez existió, y que originaría el suficiente aliciente como para no perder la ilusión y las ganas por terminar el proyecto.

Por todo ello, la preferencia fue el modelado del Matagorda.

3.1 Objetivo

Este proyecto es la continuación de otros dos ya realizados en los dos cursos precedentes, por los compañeros Juan Antonio Pérez Correa en "Reconstrucción del diseño, modelado 3D y documentación del proceso de fabricación del remolcador a vapor Matagorda" y Manuel José Girona Fajardo en "Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda (II parte)".

En el primer proyecto se modelaron el casco, la quilla, los mamparos, el codaste y el timón, además de darle forma a la cubierta del barco.

En el segundo se reconstruyeron elementos de la superestructura: el tambucho para el rancho de los marineros, las escotillas de proa y popa, la chimenea y ventiladores, la caseta de mandos y el guarda-calor de máquina y caldera.

Queda por tanto analizar las posibilidades futuras sugeridas por los compañeros, y valorarlas junto a otras opciones, con el objetivo final de completar aun más el proyecto pedido por el museo.

3.2 Elementos modelados

Llegados a este punto, había diversos caminos por donde continuar, como podrían ser la finalización de la superestructura (mástiles, barandillas, candeleros, etc), la caldera, las carboneras, el grupo motor, la hélice, etc.

Tras el desplazamiento al museo "El Dique" e investigar en el archivo histórico, en las cajas referentes a las construcciones 50 y 51 (desde la 512 a la 522), se decidió encaminarlo por otro lado y modelar los elementos que faltaban para finalizar el maquetado del Matagorda, que son:

o Bitas de amarre. o Hélice. o Gancho para el remolque. o Molinete de proa (para el arrastre del ancla).

Los motivos de esta elección son, por un lado, el descarte de los demás elementos mencionados anteriormente, que será justificado en los capítulos 6 y 7. Por otro lado, el reto de diseñar elementos que no comparten similitudes y que, por tanto, conllevan modelados completamente diferentes, evitándose así los pensamientos de "esto puede hacerse como se hizo...", ampliando así el conocimiento que se adquiere durante el desarrollo del proyecto.

En las figuras 3.1 y 3.2 se muestran los dos planos generales que se tiene del Matagorda.

L

Justificación del proyecto

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Figura 3.1. Uno de los planos de la vista general existentes


Figura 3.2. Otro plano de la vista general

Se puede apreciar la diferencia entre ambos planos, principalmente, en la superestructura. En el primer proyecto se usó el de la figura 3.1, mientras que en el segundo, el de la figura 3.2, quedando totalmente justificado el porqué de la elección por sus autores en sus respectivos documentos. No obstante, esa cuestión no habrá que planteársela en este proyecto, ya que en ambos aparecen los elementos que se van a modelar (a excepción de la hélice que no aparece en el de la figura 3.2. por omisión, pero evidentemente existió). Solo hace falta elegir uno de los dos a la hora de ensamblar las bitas de amarre de popa, ya que cambian su posición en un plano y en el otro. Por ello, se ha elegido el de la figura 3.2, ya que es el que se empleó para los elementos de la superestructura en la parte II del proyecto.

11

4 DESARROLLO DEL PROYECTO

n este capítulo se va a llevar a cabo el modelado 3D en CATIA de los elementos mencionados en el punto anterior. Para ello se dispone de los planos, que serán adjuntados, puesto que se tienen en formato digital (vía escáner o fotografía) debido a que los originales debían permanecer en el archivo histórico

del museo. Para cada caso, se hablará sobre los aspectos más relevantes en el modelado de cada elemento, como el procedimiento y metodología seguidos, problemas que han surgido, soluciones adoptadas, etc.

Tal y como se hizo en los proyectos anteriores, no se incluirán los remaches, que a priori no dan información relevante a pesar de que este remolcador sea especial por ser uno de los pocos remachados de los que se dispone información, y solo complicarían el proceso de ensamblado.

Es importante resaltar que se trata de un barco construido hace casi 100 años y que sufrió diversas remodelaciones cada cierto tiempo, como ya se indicó en el capítulo 1, por lo que al grueso del proyecto, que es el modelado, se le ha unido la labor de interpretar planos que, sin ninguna duda, tienen la posibilidad de estar deteriorados o con falta de información que irremediablemente obligue a hacer suposiciones, tomar medidas manualmente o, en el peor de los casos, impida elaborar ciertos detalles.

4.1 Bitas de amarre

Como su propio nombre indica, las bitas de amarre son elementos fijos situados en la cubierta del barco y que están destinados a dejar amarrado al mismo cuando haya atracado. Normalmente vienen en grupos de dos, y su diseño más habitual y simple consta de una parte cilíndrica, donde se ata el cabo, finalizando en una cabeza de mayor diámetro, con el propósito de evitar que se salgan los cabos. A su vez, el cabo va atado por su otro extremo a las bitas situadas en el puerto, como habitualmente puede verse en cualquier zona donde atraquen embarcaciones.

Figura 4.1. Bitas de amarre en un puerto

Indagando entre las fotografías cedidas por el Museo "El Dique" y prestando especial atención a las que tienen detalles de la cubierta, no ha sido posible encontrar una donde se apreciaran dichas bitas. Para ilustrarlo, en la figura 4.2 se muestran unas bitas que, probablemente, hayan pertenecido a un remolcador como el Matagorda.

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Desarrollo del proyecto

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Figura 4.2. Bitas de amarre de un remolcador

Una vez introducido el concepto, se van a mostrar los planos donde aparecen las bitas.

El primero de ellos es el plano de la vista general elegido en el capítulo anterior, donde se puede apreciar que el Matagorda tenía un total de 8 bitas de amarre agrupadas en pares y repartidas a babor y estribor, y en proa y popa, habiendo por tanto dos en cada "esquina" de la cubierta. La figura 4.3. muestra la vista en planta del remolcador, con los emplazamientos de las bitas señalados.

Figura 4.3. Ubicación de las bitas de amarre en el Matagorda


Y en la figura 4.4 se muestra el plano encontrado de las bitas de amarre en el archivo del museo, que es el que se ha seguido para su modelado 3D en CATIA.

Figura 4.4. Plano de las bitas de amarre

Como se puede observar, la pieza guarda simetría respecto al plano transversal central (exceptuando los taladros que están más cerca de dicho plano, que tienen una distribución antisimétrica), por lo que para ahorrar tiempo, se hará solo la mitad de la pieza y seguidamente se usará la herramienta Mirror para obtener la otra parte. Tras ello, se harán las perforaciones centrales.

En primer lugar, se hace la plataforma sobre la que van situadas las bitas y que servirá para unir las mismas a la cubierta del barco. Para ello solo basta dibujar en el Sketch su forma en planta, teniendo en cuenta que en el interior de las bitas (que son huecas) y unidos a la plataforma, existen unos "abultamientos" cilíndricos, tal y como se puede apreciar en el detalle (no indicado como tal) existente entre las dos bitas en el plano (vista de alzado). Se ha buscado información sobre dichos abultamientos para saber su función, sin tener éxito en la búsqueda. Usando la herramienta Multipad (realiza varias extrusiones a distinto nivel) se extruye el contorno dibujado en el Sketch con las dimensiones presentes en el plano, realizándose finalmente el rebordeo de las esquinas y de los abultamientos.

Una vez obtenida la plataforma, se procederá a modelar la propia bita, para la cual se dibujará en el plano del alzado la mitad, y con la herramienta Shaft se aplicará una revolución al perfil creado, obteniéndose por tanto la bita completa. A continuación se muestran en las figuras 4.5 y 4.6 el perfil dibujado en el Sketch y la bita una vez modelada, respectivamente.


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Figura 4.5. Perfil revolucionado para la creación de las bitas de amarre

Figura 4.6. Resultado de la bita creada por revolución

En la Figura 4.5. se puede apreciar perfectamente el abultamiento del que se ha hablado, que ya no será apreciable a partir de aquí, puesto que quedará oculto por la bita al estar en su interior.

Tras ello, se realizan los taladros de las esquinas usando la herramienta Hole. Como puede verse en la vista en planta de la Figura 4.4., no se tratan de agujeros simples, pero no están representados en el alzado, por lo que el problema que se plantea es que no se sabe qué tipo de perforación es ni cuáles son sus dimensiones (tan solo los diámetros). Ante esto, se decidió elegir el tipo Counterbored, por sencillez, ya que el resto de opciones existentes necesitarían, además de los necesarios para el elegido, parámetros como el ángulo de la perforación.

Se ha decidido de forma totalmente arbitraria que la perforación correspondiente al diámetro de 28 mm tenga una profundidad de 7 mm, mientras que la de 19 mm llega hasta el final (seleccionando la opción Up to Last), teniendo por tanto una profundidad de 15 mm.


Figura 4.7. Cuadro emergente para los taladros

También se puede ver que ambas bitas están unidas. Dicha unión parece ser una especie de rigidizador, que se modela muy fácilmente sin más que dibujar en el plano de simetría de la pieza un rectángulo de dimensiones 15x25 mm y extruirlo mediante el comando Pad, señalando la opción Up to Next para que la unión con la bita sea correcta y evistar así que "se meta dentro" de la misma.

Finalmente, se obtiene la otra mitad mediante Mirror, y se le realizan los taladros centrales (antisimétricos respecto al plano longitudinal) con el mismo diseño que los hechos anteriormente.

El resultado final de las bitas de amarre se muestra en las Figuras 4.8, 4.9 y 4.10.

Figura 4.8. Vista isométrica de las bitas modeladas


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Figura 4.9. Vista de alzado de las bitas modeladas

Figura 4.10. Vista en planta de las bitas modeladas

Además, para darle más realismo a todos los diseños realizados en este proyecto, se ha aplicado material a todas las piezas modeladas. En el caso particular de las bitas, se han hecho de hierro (Apply Material > Metal > Iron, Figura 4.11).

Una vez aplicado el material, CATIA muestra propiedades interesantes como su masa, los momentos de inercia, centro de gravedad, etc. En la tabla 4.1 se recogen algunos de los datos de las bitas de amarre, y lo mismo se ha hecho en el resto de la memoria con los demás elementos. Especialmente interesante, junto con la masa, es la superficie, ya que a partir de ella se podría estimar la cantidad necesaria de material en bruto necesario para una hipotética fabricación real de los componentes, así como el coste que tendría la compra de dicho material.

PROPIEDAD VALOR

Superficie 0.374 m2

Masa 34.537 kg

Volumen 0.004 m3

Tabla 4.1. Propiedades de las bitas de amarre


Figura 4.11. Vista isométrica de las bitas modeladas tras la aplicación del material

4.2 Hélice

La hélice es un elemento fundamental de cualquier embarcación, ya que es la que propulsa a la misma, proporcionándole por tanto el desplazamiento por el medio acuático. Hay diversos tipos de hélices de barco: levógiras, dextrógiras, de paso fijo, de paso variable, etc.

Como en cualquier medio de transporte, el elemento propulsor es en sí mismo un único proyecto dada la enorme complejidad que su diseño conlleva, y la hélice del Matagorda no iba a ser menos.

Cuando se buscó entre los planos presentes en el archivo del museo, solo se encontró un plano, difícil de interpretar, donde se detallaba la hélice, con las medidas indicadas en el sistema imperial.

Como se ha dicho antes, la hélice constituye en sí misma un único proyecto, por lo que se pensó seriamente descartar su modelado, pero también se pensó que dejar el proyecto final dedicado al maquetado del Matagorda sin la hélice era peor, por lo que se decidió, conjuntamente con el director del museo y la tutora, diseñar una hélice que se pareciera lo mejor posible, respetando siempre las medidas y formas que estaban disponibles. Es por ello por lo que la hélice modelada no es exactamente como la original, introduciendo 3 cambios principales respecto a la real, que serán analizados más adelante.

Entre las fotos proporcionadas por el museo, se encontró una en la que se puede ver la hélice, formada por 4 palas torsionadas, y de paso fijo (lo normal en la época). Sin embargo, no se ha podido saber si era levógira o dextrógira, aunque no es importante dicha información para el modelado. En la Figura 4.12 se muestra dicha foto.


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Figura 4.12. El Matagorda en fase de construcción con la hélice ya instalada

Además, el Matagorda conserva hoy en día su hélice (evidentemente deteriorada por la proliferación de fauna marina en el tiempo que estuvo sin uso). Su fotografía es la de la figura 4.13.

El plano encontrado es el expuesto en la Figura 4.14, y seguidamente se hablará sobre los cambios principales introducidos.

Y en la tabla 4.2. se muestran las dimensiones de la hélice (reconvertidas del sistema imperial al sistema internacional), extraídas de su plano.

CARACTERÍSTICA GEOMÉTRICA DIMENSIONES

Diámetro 2413 mm

Paso 2209.8 mm

Tabla 4.2. Dimensiones de la hélice


Figura 4.13. Hélice del Matagorda en la actualidad

Figura 4.14. Plano de la hélice del Matagorda


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A partir de aquí, se comentan los cambios introducidos en la hélice.

El primer cambio principal es que, como ya se ha dicho anteriormente y se puede corroborar observando las fotografías, las palas tienen torsión, como ocurre en cualquier embarcación, antigua o moderna, o en otros medios de transporte, tales como helicópteros o aviones que posean hélices como elementos propulsores. Dicha torsión vendrá definida por características geométricas de la hélice, entre ellas, el paso. Sin embargo, esta torsión es difícil de calcular. Hay métodos avanzados para el diseño de hélices en los que no es necesario introducir la torsión, es decir, con el paso y algunas características más es suficiente. No obstante, como se ha dicho, una hélice forma ya de por sí un único proyecto, por lo que la torsión que se le ha dado a las palas es la que se obtiene del proceso (más sencillo) elegido para diseñarla, que será explicado más adelante. Cabe destacar que, aunque la torsión no sea la misma, el procedicimiento elegido garantiza un valor de torsión aceptable que se adecua a los actuales en una embarcación, comprobándose ésto por inspección directa del Matagorda.

El segundo cambio viene precisamente de la mano de los perfiles que conforman las secciones de la pala, que como se sabe, sirven para crear altas presiones del fluido en una cara y bajas en la otra, aportando así la diferencia de presiones a la propulsión. Sin embargo, los perfiles que aparecen en el plano presentan dos problemas. Por un lado, no se sabe a qué secciones pertenecen, y por otro, para modelarlos en CATIA es necesario saber las cotas de varios puntos de su contorno. Esto es porque a partir de dichos puntos se crea el perfil en un plano mediante la herramienta Spline u otras más avanzadas, y a continuación se crean varios planos adicionales (con cierto ángulo para introducirle la torsión deseada) en los cuales se dibujan los nuevos perfiles, o los mismos pero escalados, creándose el sólido mediante la herramienta Multi-sections Solid. Sin embargo, observando el plano, no aparecen los puntos del contorno.

Ante esto, se optó por buscar en Internet bases de datos de perfiles para poder obtener un Excel de un perfil lo más parecido posible a los de la hélice del Matagorda y exportarlo a CATIA, pudiendo así obtener su contorno, pero dicha búsqueda fue infructuosa.

Por tanto, se decidió no componer la pala de la hélice con perfiles, sino como una placa de espesor constante y bordes redondeados (aproximación de un perfil simétrico típico empleado en la actualidad) y torsionada.

Por último, el principal problema vino con la forma de la pala de la hélice. Tras varios análisis con la tutora no se pudo llegar a una conclusión final respecto a cómo podría ser modelada, ya que el plano, conceptualmente, es muy abstracto. Así, se decidió dejar el plano en el departamento para que lo consultara con varios compañeros.

Finalmente, se llegó a la conclusión de que la forma de la pala es una curva, o varias curvas, generadas por intersecciones de otras curvas, cónicas, etc., algo muy complejo que necesitaría de cursos de geometría descriptiva, y sobre todo, difícil de plasmar luego en CATIA. Por tanto, se sale por completo del alcance de este proyecto, y ante esto, la única solución a la vista fue la de crear una curva a partir de una serie de puntos, de tal forma que se pudieran mover manualmente para así aproximar todo lo bien que fuera posible la forma real.

Así pues, tras este breve análisis, se pensó que era mejor diseñar la hélice con las soluciones propuestas (mejores o peores) que dejar al Matagorda sin su hélice.

Con todo, a continuación se detallará el procedimiento seguido para el modelado de la hélice, destacando nuevamente los aspectos más relevantes, tal y como se hizo en el punto anterior. Para el modelado de la hélice se han usado los módulos Shape>Generative Shape Design, para modelar toda la superficie de la hélice, y Mechanical Design>Part Design, para, en resumidas cuentas, crear el sólido a partir de la superficie, si bien ésto también se podría haber hecho con el primer módulo.

En primer lugar, se modeló el cubo (parte central de la hélice por donde pasa el eje y se le unen las palas). Todas las medidas presentes en el plano están en unidades inglesas (tabla 4.2), por lo que había que pasarlas al sistema internacional.

El cubo está formado por una superficie de revolución, por lo que se crea la superficie lateral mediante una curva con la herramienta Spline a partir de 3 puntos (figura 4.15), acotándolos correctamente. Una vez creada la curva en el Sketch(figura 4.13), se usa la herramienta Revolute del módulo Generative Shape Design (a partir de aquí, salvo que se indique lo contrario, todas las acciones serán realizadas en este módulo). Así pues,


se obtiene una superficie que define el cascarón externo del cubo, mostrado en la figura 4.16.

Figura 4.15. Contorno para la creación del cubo por revolución

Figura 4.16. Superficie lateral del cubo

Ahora toca modelar las palas, para las cuáles hay diversos métodos. Se explicará el que se ha empleado.

Primero, se crea una circunferencia concéntrica al cubo, cuyo diámetro será el de la hélice de punta a punta. Luego, se extruye la circunferencia (Extrude), teniendo así una superficie lateral concéntrica (más adelante se verá la utilidad de esta superficie).

Figura 4.17. Superficie lateral auxiliar con el diámetro de la hélice


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A continuación, se crea una recta en el espacio que sea paralela al eje del cubo, y es proyectada en la superficie lateral del mismo (Projection). Como se verá a continuación, esta recta proyectada definirá, junto a otra, la intersección de la pala con el cubo, y por tanto, su torsión. Cabe destacar que la recta se creó a partir de dos puntos, previamente definidos por sus coordenadas cartesianas, de tal forma que la proyección de la recta en el cubo no lo ocupara por completo. Esta decisión fue totalmente arbitraria, con el único objetivo de que se pareciera a una hélice real, ya que la intersección de las palas en ningunón caso empieza en una cara del cubo y termina en la otra.

La recta proyectada es copiada con un patrón circular (Circular Pattern). La torsión de las palas y el espaciamiento entre ellas dependerán fundamentalmente del ángulo de espaciado que se introduzca (Spacing Angle), ya que ello hará que la recta copiada esté más próxima o separada de la original. En este caso se eligió un ángulo de 90º.

Una vez que se tienen ambas rectas (curvas sobre una superficie cilíndrica realmente), se une el extremo de una de ellas con el opuesto de la otra, con lo que se obtiene una curva sobre la superficie del cubo. Esta curva será la que defina la intersección de las palas con el cubo. Asimismo, las tres curvas contenidas en la superficie serán proyectadas sobre la superficie lateral extruída anteriormente. En la figura 4.18 se muestra lo explicado para poder seguir correctamente el procedimiento, enumeradas por orden de realización.

1. Línea creada en el espacio

2. Línea proyectada

3. Curva obtenida con el patrón circular

4. Curva que une los extremos sobre la superficie

del cubo 5. Curvas del cubo proyectadas en la superficie lateral

Figura 4.18. Procedimiento seguido para la obtención del contorno de la pala de la hélice


Tras esto, se unen los extremos superiores de una de las rectas con su proyectada, y los inferiores de la otra con su homóloga, de tal forma que quedaría definido el contorno de la superficie en bruto que posteriormente habrá que moldear para obtener la forma de la pala deseada. Con la herramienta Fill y seleccionando dicho contorno, se obtiene la superficie (figuras 4.19 y 4.20).

Figura 4.19. Vista isométrica de la superficie en bruto de la pala

Figura 4.20. Vista de perfil de la superficie de la pala de la hélice

Se puede ver perfectamente en estas imágenes la torsión proporcionada a las palas.

Así pues, ya solo queda definir la forma de la pala. Se ha hecho con una serie de puntos y uniéndolos nuevamente con el comando Spline, intentándose que la curva final se pareciera lo máximo posible a la pala del Matagorda.


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Figura 4.21. Contorno en proyección de la pala real del Matagorda

Dicha curva se extruye, de forma que la superficie generada cortará a la ya existente, y gracias a la herramienta Split se elimina la superficie sobrante, obteniéndose así la forma de la pala con la torsión proporcionada.

Figura 4.22. Vista isométrica de la superficie de la pala

Figura 4.23. Vista de alzado de la superficie de la pala

Con las herramientas Thick Surface y Close Surface se le da espesor a la pala (20 mm) y se cierra el cubo respectivamente, dándole, ahora sí, carácter sólido a la hélice.

Finalmente, con un patrón circular se recrean las 4 palas que posee el Matagorda, y se le practica la perforación al cubo, por donde pasará el eje que le transmitirá el movimiento, teniendo en cuenta que primero tiene un agujero ciego (realizable con un simple Pocket o con la herramienta Hole y seleccionando el agujero simple) de un diámetro mayor, y a continuación de ésta, una del tipo Tapered, con un ángulo aproximado de 4º (prácticamente imperceptible) obtenido del plano simplemente por trigonometría.


Una vez hecho todo, se le realiza un rebordeo con la herramienta Edge Fillet en el contorno de 10 mm de radio, siendo el resultado final el mostrado en las figuras 4.24, 4.25 y 4.26.

Figura 4.24. Vista isométrica de la hélice

Figura 4.25. Vista de alzado de la hélice


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Figura 4.26. Vista de perfil de la hélice

Nuevamente se le ha dado material, en este caso aluminio (Apply Material > Metal > Aluminium).

Figura 4.27. Vista isométrica de la hélice tras la aplicación de material (aluminio)


Sus características son:

PROPIEDAD VALOR

Superficie 5.655 m2

Masa 204.402 kg

Volumen 0.075 m3

Tabla 4.3. Características de la hélice

4.3 Gancho para el remolque

Como ya se ha dicho en el primer capítulo, y más detallado aún en el proyecto de Juan Antonio Pérez Correa, el Matagorda originalmente fue concebido para remolcar barcos más grandes desde el puerto, aunque finalmente terminó usándose para transportar trabajadores por la Bahía de Cádiz.

Es por ello por lo que en la cubierta hay elementos destinados para ese fin, como es el que se expone en este apartado: el gancho para el remolque, y que, como su propio nombre indica, servía para acoplar cadenas, cables, cabos...o cualquier otro elemento de arrastre. No obstante, aunque finalmente no se destinara para el remolque de barcos, es un elemento casi obligatorio en cualquier embarcación, ya que gracias a él podría ser remolcado incluso el propio Matagorda en caso de cualquier problema o contratiempo. Es por eso por lo que se incluyó en su fabricación, y por tanto, fue modelado en este proyecto.

En la figura 4.28 se muestra la vista general del Matagorda, donde puede verse la situación del gancho, acoplado al guarda-calor (modelado en la parte II del proyecto).

Figura 4.28. Situación del gancho en el Matagorda


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Se trata de un conjunto formado por un total de 5 piezas principales, unidas entre ellas mediante tornillos y tuercas (que también han sido modelados). Como se ve en el plano de la figura 4.29, cada una de estas piezas son denominadas como "DETALLE (-)", nomenclatura que se ha respetado a la hora de realizar el modelado.

Así pues, se le dedicará un subapartado a cada pieza del conjunto, donde se detallarán los aspectos más relevantes del modelado.

Figura 4.29. Plano del gancho para remolques

4.3.1 Detalles A, B, H, I: tornillos, tuercas y arandelas

Su función es más que evidente: servir de unión entre piezas.

El proceso seguido es el mismo para todos ellos, puesto que lo único que les diferencia son las dimensiones y la forma de alguno de ellos (los tornillos A y B son ligeramente diferentes de los H e I).


Figura 4.30. Detalles A y B.

Figura 4.31. Detalles H e I


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En el proceso de modelado hay que distinguir entre dos partes fundamentales: el cuerpo del tornillo (cilíndrico, realizable con un simple Pad, o varios de ellos para los casos H e I, aunque se podría hacer también con un Multipad) y la cabeza.

La parte más destacable del modelado del tornillo es la rosca, que se ha conseguido creando una curva helicoidal alrededor del cilindro, con una altura de la hélice (Height) y paso (Pitch) determinados, aunque éste último ha sido aproximado, ya que como se puede ver en el plano, no hay información sobre el mismo. Para dibujar la hélice, basta con seleccionar la herramienta Helix del módulo Wireframe and Surface Design.

Una vez que se tiene la hélice contenida en el cilindro, tan solo queda crear un plano perpendicular a la misma y diseñar en él la forma del perfil de la rosca, que se ha elegido triangular, por mera inspección del plano ya que tampoco hay información disponible de ello. Con todo, con la herramienta Slot se quita el material por el que pasa el perfil a su paso por la hélice, consiguiéndose así la rosca deseada.

Por último, el modelado de la cabeza se ha hecho con un Pad, y a continuación se le ha realizado un chaflán mediante la herramienta Chamfer (de forma aleatoria al no haber información) en el contorno de la superficie superior. Sobre dicha superficie, se ha dibujado un hexágono inscrito en ella (cabeza hexagonal), con el que a través de la herramienta Pocket se elimina el material sobrante (previa selección de la opción Reverse Side para que no elimine el material contenido en el hexágono, sino el de fuera).

Para el modelado de la tuerca el procedimiento es el mismo que para la cabeza en el tornillo, practicándole posteriormente el agujero (Hole). Y la arandela del A, con un simple Pad y un chaflán en la superficie superior.

Así pues, tras este breve resumen del modelado, se muestra el resultado final de algunos de los elementos presentes en estos detalles en la figura 4.32.

Figura 4.32. Algunos de los componentes modelados de los detalles A, B, H, I

4.3.2 Detalle C: pieza de unión

Esta pieza tiene como finalidad unir el detalle D (tratado en el punto siguiente) al resto del gancho, a través del detalle E.


Figura 4.33. Detalle C

La pieza se hizo en tres bloques mediante Pad: dos correspondientes a los cilindros de izquierda y derecha y uno del bloque del medio, que sirve de unión entre ambos. Este segundo bloque fue el más complicado de modelar debido a las tangencias que posee, desconociéndose tanto el centro como el radio de los arcos, por lo que fue necesario suponerlos, sin ser descabelladas dichas suposiciones, ya que el resultado final concuerda perfectamente con la pieza real. En la figura 4.34 se muestra el perfil a partir del cual se obtuvo el bloque:

Figura 4.34. Sketch del perfil extruído

Así pues, una vez realizadas todas las extrusiones, el resultado final es el de la figura 4.35.

Circunferencia que define el contorno del 3er bloque (usada como apoyo para

definir las tangencias).

Línea continua: perfil que define el contorno de la unión entre ambos

cilindros.

Líneas discontinuas: líneas de trabajo que ayudan a la definición del perfil.


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Figura 4.35. Vista isométrica del detalle C

Para corroborar que la suposición realizada sobre la situacion de los centros y radios no ha sido para nada descabellada, en la figura 4.36 se muestra el alzado y planta de la pieza.

Figura 4.36. Vista de alzado (a la izquierda) y en planta (a la derecha) del detalle C

4.3.3 Detalle D: pieza de seguridad

Como puede verse en la figura 4.29, esta pieza va unida en un extremo a la pieza anterior a través de un tornillo, y el otro está simplemente apoyado en el extremo del gancho. Todo parece indicar por tanto que esta pieza es de seguridad, para que nada se enganche cuando no está en uso, como puede ser los operarios a través de su ropa, cuerdas, redes, etc., o garantizar que el cabo o cable que se ate al gancho no se suelte mientras esté realizando la operación de remolque.


Figura 4.37. Detalle D

Su reconstrucción es bastante sencilla, por lo que se explicará de forma muy breve el procedimiento.

En primer lugar, se hizo la parte inferior, que no es más que un cilindro con un agujero interior. A continuación se hizo la parte superior a partir de otro cilindro tubular, y se le unió la forma en U con la que se conecta a la varilla central con un Rib y un perfil rectangular con las dimensiones dadas (también es posible que este perfil fuera elíptico, cuyos ejes tendrían las dimensiones que se le han dado al perfil rectangular). Es importante destacar que la opción Merge rib's ends (en el cuadro de configuración de la herramienta Rib) debe estar marcada, para que la U finalice en el cilindro tubular y se adapte perfectamente a él, con el fin de evitar que se introduzca dentro. Por último, se abre el cilindro superior a través de la herramienta Pocket, y se crea la varilla central, sin más que extruir una circunferencia, seleccionando en ambos límites del Pad la opción Up to Next, que hará que la unión con los bloques superior e inferior sea suave y perfecta.


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Figura 4.38. Vista isométrica del detalle D

4.3.4 Detalles E y G: horquillas

Estas piezas sirvieron para unir el gancho al guarda-calor, detalle G, y ésta última con el gancho en sí, detalle E (puede verse en la figura 4.29).

Figura 4.39. Detalle G


Figura 4.40. Detalle E

El modelado de E también es bastante intuitivo, por lo que también se resumirá, si bien el G tiene ciertas particularidades que merecen ser explicadas con un poco más de detalle.

Empezando por el E, en primer lugar, hay que generar un cilindro tubular que constituye la parte inferior y que será por donde pase el tornillo. A continuación se diseña un perfil rectangular con las dimensiones de la sección de la horquilla (la U invertida) y mediante la herramienta Rib (nuevamente con la opción Merge rib's ends marcada) se obtiene la horquilla completa. Tan solo falta realizar un Pocket en la parte central del cilindro tubular y practicar los agujeros a la altura indicada en la horquilla, finalizándose así la pieza.


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Figura 4.41. Vista isométrica del detalle E

Como ya se ha dicho, la horquilla G es un poco diferente en su diseño, debido a que, como puede observarse en la figura 4.39, la parte inferior de los cilindros tubulares no es recta, sino que tiene un cierto radio, es decir, son cilindros "abombados". No es posible por tanto hacerlo como el anterior y luego hacer un rebordeo con la herramienta Edge Fillet, ya que con esto se redondearía todo el contorno, no solo la parte inferior, además de proporcionarle una curvatura a través de una circunferencia que sería tangente al contorno, y observando el plano se ve que no es así.

Así pues, se hizo el perfil y luego se usó la herramienta Shaft:

Figura 4.42. Creación de la parte inferior del detalle G

Comparando las medidas del Sketch con las del plano, puede verse que se le ha dado más grosor. A continuación se explicará el por qué.


Para la realización de la pieza se ha hecho solo la mitad, por la particularidad de la parte inferior, y la otra mitad se ha obtenido mediante Mirror. Es por ello por lo que esta vez no puede usarse la herramienta Rib, puesto que si se quiere que la unión entre la horquilla y el cilindro sea la adecuada es necesario marcar nuevamente la opción Merge rib's ends. Sin embargo esto no es posible, ya que uno de los extremos acabaría en la unión con la parte inferior, pero el otro extremo (punto más elevado de la horquilla) está libre, por lo que no hay superficie donde finalizar el Rib. Por ello, se decidió hacer una extrusión de la parte recta de la horquilla (la directriz de la horquilla está formada, como en el caso anterior, por dos rectas y una semicircunferencia que las une) mediante Pad que sí deja usar la opción Up to Next que aparece en el cuadro emergente y que hará que la unión sea perfecta. Aquí es cuando surge el problema por el que se tomó la decisión de sobredimensionar el cilindro, comentado anteriormente. Como puede verse, el diámetro de la sección de la horquilla es superior al grosor del cilindro (40 mm frente a 35), por lo que al seleccionar la opción Up to Next CATIA no dejaría efectuarlo al no existir el límite, ya que hay 5 mm de espacio vacío. Por ello, se sobredimensiona y luego mediante la herramienta Pocket se quita el material sobrante, quedando como resultado el mostrado en la figura 4.43.

Figura 4.43. Unión del rosco inferior con el cuerpo de la horquilla

La esquina generada a la derecha de la imagen ha sido partícipe de muchos quebraderos de cabeza, si bien ha logrado suavizarse mediante chaflanes y rebordeos, obteniéndose un resultado muy similar al que se tiene en el plano.

A continuación de la superficie extruída, ahora sí, puede usarse la herramienta Rib, con la misma sección y cuya guía es un cuarto de circunferencia. Finalmente, se obtiene la otra mitad de la pieza y se le practican los agujeros a los roscos inferiores, siendo el resultado final el mostrado en la figura 4.44.


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Figura 4.44. Vistas isométrica y alzado del detalle G modelado

4.3.5 Detalle F: gancho

Conforma la parte principal del conjunto, ya que se trata del gancho en sí, y es donde se enganchan las cuerdas, cables o cualquier otro elemento destinado para el remolque.

Figura 4.45. Detalle F


Se puede dividir fundamentalmente en 3 partes. La primera de ellas es nuevamente un bloque cilíndrico con un agujero, que es por donde pasará el tornillo que le unirá a la horquilla descrita en el punto anterior, detalle E. Su modelado es más que evidente: una corona extruída mediante Pad.

La segunda parte es la que está justamente encima de la anterior, que como se ve, es un bloque de sección variable, por lo que su modelado se ha llevado a cabo mediante la herramienta Multi-sections Solid. A la derecha de este bloque aparece un detalle de cómo es la sección, en la que únicamente se define una de las dimensiones (de 60 mm), mientras que la otra no aparece. Esto se entiende como que todo el bloque tiene una profundidad de 60 mm, constante, y lo que varía es el ancho, ya que la sección más inferior es de 52 mm y la más superior de 42. Así pues, habrá que generar dos Sketch, cada uno en un plano diferente que contengan estas secciones. Uno de los planos es tangente al cuerpo central modelado anteriormente, mientras que el otro está situado a una cota de 220 mm respecto del centro de la circunferencia que define el cilindro.

Figura 4.46. Secciones superior (a la izquierda) e inferior (a la derecha) del cuerpo sólido superior del gancho

Dado que la sección inferior está definida en un plano tangente, el cuerpo generado solo está unido en un solo punto (el de tangencia) al cuerpo central, por lo que es necesario hacer una pequeña extrusión para que se unan por completo (opción Up to Next).

Finalmente, se realiza el borde de radio 30 mm del contorno superior, finalizando por tanto este segundo bloque (figura 4.47).

Figura 4.47. Vistas de alzado y perfil del cuerpo sólido superior del gancho


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Por último, queda por modelar el tercer bloque, que es el garfio del gancho. Como puede verse en el plano, también es de sección variable, desde un perfil cuadrado (de esquinas redondeadas) a un perfil circular, siendo el perfil del punto medio también circular de un diámetro mayor.

Su elaboración fue complicada, ya que no se tiene ni el centro ni el radio del arco de circunferencia que define la curva, ni el ángulo que define el plano que contiene la superficie del extremo del garfio.

En primer lugar se crearon los tres puntos de los que se disponía información. El primero de ellos está sobre la superficie que define el primer bloque, situado a una cota de (0, 0, -45) mm; el segundo, en el punto medio de la curva, a (0, 96, -131.5) mm; y el tercero, en el extremo, a (0, 192, -48) mm. Una vez trazados los tres puntos, se procede a dibujar el arco de circunferencia que pasa por 3 puntos, con la herramienta Three Point Arc. En la figura 4.48 se muestra el Sketch.

Figura 4.48. Curva media del gancho (arco de circunferencia)

Una vez hecho esto, queda solventado el primer problema citado anteriormente, pero se llega al segundo: no se tiene el ángulo que forma el plano que contiene a la superficie del extremo. Este ángulo es importante respetarlo, puesto que la pieza de seguridad (detalle D), tiene que encajar perfectamente en el extremo del gancho.

Para ello, lo que se ha hecho es ir directamente al módulo Assembly Design, e imponiendo las restricciones, se ha obligado que la superficie del detalle D que está en contacto directo con el extremo del gancho contenga al tercer punto (herramienta Offset con cota 0).

Figura 4.49. Obtención del plano en el que está definido la última sección del gancho


Ahora solo queda dibujar las secciones del gancho para posteriormente realizar una multisección (Multi-sections Solid). La primera de ellas se ha dibujado en un plano tangente a la superficie que define el primer bloque en el punto 1; la segunda, en un plano normal a la curva en el punto 2; y el tercero, en la superficie de contacto entre el extremo del gancho y el extremo del detalle D. En la figura 4.50 se muestran las secciones.

Figura 4.50. Secciones que definen el garfio del gancho

Además, también se muestra en la figura 4.51 la situación de los Sketch sobre la curva:

Figura 4.51. Ubicación de las secciones sobre la guía que define el gancho

Se realiza por tanto la multisección, ubicando correctamente los siempre problemáticos Closing Points, siendo el resultado el expuesto en las figuras 4.52 y 4.53.


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Figura 4.52. Vista isométrica del detalle F modelado

Figura 4.53. Vistas de alzado y perfil del detalle F modelado

4.3.6 Resultado final del gancho: ensamblado del conjunto

Una vez modeladas todas las piezas que conforman el conjunto del gancho, se procede a ensamblarlas usando el módulo de CATIA Assembly Design, imponiendo todas las restricciones (principalmente las de concentricidad y distancia), siguiendo la figura 4.54.


Figura 4.54. Gancho ensamblado

En las figuras 4.44 y 4.45 se muestra el conjunto terminado, donde se le ha dado un color diferente a cada detalle para poder distinguirlos bien (excepto a los tornillos y tuercas que se le han dado el mismo color).

o Azul: detalle G.

o Rojo: detalle D.

o Verde: detalle E.

o Amarillo: detalle C.

o Naranja: detalle F

o Blanco: detalles A, B, H, I.


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Figura 4.55. Vistas isométricas del gancho modelado cerrado (a la izquierda) y abierto (a la derecha)

Figura 4.56. Vistas de alzado y perfil del gancho modelado

Tanto en las figuras 4.55 y 4.56 de arriba como la 4.57 mostrada a continuación se ilustran los ganchos "abierto y cerrado", siendo evidente por tanto la función del detalle D.

Finalmente, se le añadió material al conjunto completo, concretamente de acero, mediante Apply Material > Metal > Steel.


Figura 4.57. Vistas isométricas del gancho modelado con material. Cerrado (a la izquierda) y abierto (a la derecha)

Y sus características vienen especificadas en la tabla 4.4.

PROPIEDAD VALOR

Superficie 0.527 m2

Masa 34.867 kg

Volumen 0.004 m3

Tabla 4.4. Características del gancho

Comparando con la tabla 4.1 se puede apreciar los valores similares del gancho con las bitas de amarre.

4.4 Molinete para el arrastre del ancla

Ubicado en la proa del remolcador, este elemento indispensable en cualquier embarcación, antigua o moderna, sirve para recoger y soltar el ancla. Pueden ser eléctricos, hidráulicos o manuales. Los más actuales son de los dos primeros tipos, mientras que los más antiguos y de barcos más pequeños son manuales, como es el caso del molinete del Matagorda que se ha modelado.


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Figura 4.58. Molinete de proa en una foto de la época

No existe una fotografía de la época que muestre específicamente el molinete de proa, aunque en la proporcionada en la figura 4.58 se puede ver en un segundo plano. También se puede apreciar en un primer plano otro molinete, formando éste parte del mástil y grúa. En el capítulo 7 se le dedican unas palabras a este último molinete, justificando el porqué no ha sido modelado en el presente proyecto.

Figura 4.59. Ubicación del molinete de proa en el Matagorda


En la figura 4.59 se muestra una vista de la planta del remolcador, donde puede verse perfectamente el molinete y su ubicación en la cubierta.

Figura 4.60. Plano del molinete de proa

Como puede observarse, el sistema del ancla está constituido, entre otros elementos, por el molinete (a la izquierda de la imagen ampliada), la pieza central que son unas mordazas denominadas "estopor" que tienen como fin hacer firme la cadena del ancla para no dejarla escapar cuando hace grandes esfuerzos, y la plataforma que está a la derecha, con agujeros por los que saldrá la cadena al exterior. Estos dos últimos conjuntos del sistema de arrastre pueden verse en el plano de la figura 4.60, si bien no aparecen cotas ni nada que permita modelarlos, por lo que se cree que tendrían planos aparte. Lamentablemente, solo fue encontrado el plano del estopor, pero sin cotas y sin escalas, además de tener una complejidad inmensa, por lo que tan solo se ha podido modelar el molinete, que, no obstante, es el mecanismo más importante e interesante de los tres.

Al igual que el gancho, el molinete también se trata de un conjunto formado por varias piezas, y siguiendo el mismo esquema, se describirá la elaboración de los más importantes, centrando la atención en los aspectos más relevantes, aunque se hará por grupos, ya que algunas tienen un modelado similar, y lo que es más importante, sus funciones están relacionadas.

Hay que destacar que el plano de la figura 4.60 es el único que se ha tenido a la hora de modelar las piezas, ya que si bien cada elemento tenía un plano dedicado exclusivamente a él, por desgracia todos estaban muy deteriorados a causa de la filtración del agua de lluvia en la caseta donde se encontraban. Así pues, ante la ausencia de cotas, se han tenido que tomar manualmente y aplicar las escalas correspondientes.


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4.4.1 Rueda, embrague, barboten y tuerca

Este primer grupo principalmente está formado por los mecanismos que rotan y que hacen posible la recogida de la cadena, formando por tanto el núcleo importante del molinete.

Figura 4.61. Vista de perfil del molinete

La rueda es un engranaje de gran tamaño, y constituiría lo que en molinetes hidráulicos o eléctricos es el motor.

Debido a las dimensiones del remolcador, tamaño y peso de las cadenas y ancla, desarrollo de la tecnología de la época, entre otros factores, el molinete del Matagorda es manual, como ya se ha dicho anteriormente. Uno o varios operarios giraban la manivela que se puede ver en la parte superior izquierda de la figura 4.61, transmitiendo dicho movimiento a la rueda a través de un eje y engranaje más pequeño (para reducir la fuerza a ejercer). Así pues, gracias a esta rueda se pondría en funcionamiento todo el sistema, comunicándose la energía mecánica. Tanto el eje como la manivela mencionados serán descritos en otro subapartado.

La rueda por tanto sería realizable a través de una extrusión (herramienta Pad). Sin embargo, como ya se ha dicho, realmente se trata de un engranaje de gran tamaño, y el plano dedicado a él estaba muy deteriorado, prácticamente ilegible, por lo que no se dispone de información sobre los dientes, y por tanto se han modelado unos dientes muy básicos con la herramienta Pocket y haciendo posteriormente un patrón circular mediante Circular Pattern. Así pues, hay un total de 50 dientes repartidos uniformemente por toda la rueda, de 20 mm de espesor y 50 de profundidad.


Figura 4.62. Vista isométrica de la rueda del molinete de proa modelada

Esta rueda tiene un sistema de frenado por fricción, el cual no ha sido modelado debido a que solo aparece en la vista de alzado y sin cotas, por lo que se desconoce su forma y dimensiones. Se intuye así que quizás en sus orígenes hubiera algún plano más dedicado a este sistema, ya que se ha buscado sin éxito.

El barboten, nombrado así en honor a Benoit Barbotin, su creador, es el elemento principal y más importante del molinete, ya que es donde se acopla la cadena del ancla. Se ha realizado un modelado bastante sencillo, ya que su plano correspondiente no estaba en condiciones de ser interpretado. Así pues se ha diseñado como un carrete con una hendidura donde van acoplados los eslabones del ancla, si bien el diseño de esta hendidura es importante, ya que si es mayor que el tamaño de los eslabones, éstos deslizarían, pudiendo llegar a separarse, y si es menor no se acoplarían correctamente.

Una cara del barboten está en contacto con una de las piezas de las que consta el embrague, y a la otra, como se verá más adelante, a la tuerca.

Su modelado en CATIA se ha basado en dibujar en el Sketch(para el que hubo que tomar las medidas manualmente debido a que en el plano no aparecen) la mitad del perfil y crear el sólido con una revolución mediante la herramienta Shaft, y posterior perforación por donde pasará el eje, siendo el resultado el mostrado en la figura 4.63.

Figura 4.63. Vistas isométrica y de alzado del barboten modelado


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Cabe destacar que en el canal donde posteriormente se acoplará la cadena tiene unas muescas especialmente diseñadas para hacer que dicho acoplamiento sea perfecto y efectivo, detalle que debería aparecer en el plano dedicado al barboten. Al no disponer de tal información, las muescas no han sido diseñadas al tratarse de algo muy particular y especial para cada tipo de barco.

El embrague tiene su función habitual, que es la de permitir la transmisión del giro de la rueda al barboten. El proceso para modelarlo ha sido exactamente el mismo que el seguido para el barboten.

Está formado por dos piezas, que una vez conectadas, transmiten el giro de la rueda al barboten. Una de ellas está en contacto directo con una de las caras del barboten, y la otra, con la rueda.

El problema que presentaba el embrague es el mismo que viene dándose durante todo el modelado del molinete: plano dedicado muy deteriorado. Además, en el único plano del que se dispone información (figura 4.61) no viene ni una sola cota, por lo que hubo que tomar de nuevo las medidas manualmente y aplicar la escala. Cabe mencionar que hubo que modificarlas ligeramente, ya que entonces las piezas no tendrían una unión perfecta. Su modelado ha sido idéntico al seguido para el barboten. En la figura 4.64 se presentan los Sketch de ambas, donde se podrán apreciar las medidas tomadas:

Figura 4.64. Perfiles diseñados para la creación del embrague

También se copió en un Sketch ambos diseños, con el único objetivo de comprobar e ilustrar en la memoria el perfecto encaje de ambas piezas (figura 4.65).

Figura 4.65. Contorno del embrague


Tras aplicarle una revolución, el resultado es el de la figura 4.66 (téngase en cuenta que realmente una está enfrentada a la otra para que se produzca la unión).

Figura 4.66. Pieza del embrague en contacto con el barboten (a la izquierda) y con la rueda (a la derecha)

La tuerca es el otro elemento de accionamiento manual. Acerca o aleja las dos piezas de las que consta el embrague, de forma que desplaza el barboten, y éste a su vez a una de las piezas del embrague, uniéndose con la otra y transmitiendo el giro de la rueda.

Su modelado es sencillo, ya que se trata de un cuerpo central circular con un agujero por el que pasará el eje, y 4 agarres fácilmente modelables con la herramienta Shaft y Circular Pattern.

Figura 4.67. Vista isométrica de la tuerca modelada

4.4.2 Manivela, eje del movimiento y engranaje

Este grupo será el encargado de transmitirle el movimiento del operario a la rueda a través de la manivela, accionándose todo el grupo anterior.

El eje y el engranaje no serán descritos, puesto que el primero se trata de un simple cilindro esbelto, y el segundo es idéntico a la rueda pero de diámetro menor (mismo grosor).


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Figura 4.68. Vista de perfil de la manivela

La manivela sí será descrita, aunque su modelado también es sencillo. En primer lugar se hace la barra donde el operario agarrará mediante un Rib y una sección circular, a través de la curva que la define. A continuación se hace la parte superior, que es la que irá conectada con el eje. Tan solo se realiza una extrusión, resultando un prisma con una perforación cuadrada en su interior. Por último, solo queda unir la barra con el prisma, lo cual se hace mediante una circunferencia de mayor diámetro extruída (previa selección de Up to Next). Se intuye que ésto último no es más que un recrecimiento de la barra al llegar a su unión con la parte superior.

Figura 4.69. Vista isométrica de la manivela modelada

Figura 4.70. Vistas de alzado y perfil de la cabeza de la manivela


4.4.3 Eje

Une a todos los mecanismos rotatorios del interior del molinete, produciéndose por tanto el giro a través de él. Por tanto, este eje no gira.

Figura 4.71. Corte longitudinal del molinete. Eje de giro.

Su elaboración es bastante sencilla, ya que se trata de un cilindro de sección variable (realizables con la herramienta Pad), estando dos de las secciones roscadas, cuya proceso de elaboración es exactamente el mismo al visto en los tornillos del gancho.

Figura 4.72. Vista isométrica del eje modelado (arriba) y detalle de las dos zonas roscadas (abajo)

La primera rosca no viene detallada, por lo que se le ha hecho un diseño arbitrario.


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4.4.4 Hiperboloide

Se le ha llamado así al componente que está al inicio del eje del molinete, puesto que no se sabe su nombre específico ni su función (se supone que servía para enrollar cabos).Aparecen dos posibles diseños para este elemento: el de la figura 4.61 y el de la 4.71, si bien el que aparece en ésta última es más complejo y no se dispone de información (solo aparecen dimensiones del eje) ni tampoco de un plano dedicado a él. Así, para su modelado se han tomado medidas manualmente de la figura 4.61 y posteriormente se ha aplicado la escala (cogiendo cotas de varios puntos y unirlos mediante interpolación, vía Spline).

Para ello, el contorno exterior se ha hecho siguiendo la figura 4.61, mientras que el vaciado en cada cara se ha hecho de forma aproximada con la figura 4.71 (para acercarse un poco más a su diseño real, ya que esa parte hueca no aparece en la figura 4.61). El Sketch del primero se muestra en la figura 4.73.

Figura 4.73. Sketch con el contorno del hiperboloide

Una vez creado el sólido mediante la herramienta Shaft, se procederá a realizarle el vaciado en cada cara, usando la herramienta contraria, Groove, si bien el sólido se podría haber construido por completo en el primer Sketch aplicándole la revolución, pero se ha decidido usar Groovepara evidenciar los múltiples caminos que se pueden tomar para el modelado en CATIA.

Figura 4.74. Contorno del vaciado en las caras del hiperboloide


Finalmente, se le practica el taladro por donde pasará el eje, siendo el sólido final el de la figura 4.75.

Figura 4.75. Vista isométrica del hiperboloide modelado

4.4.5 Carcasa

Este elemento tiene como función proteger frontalmente tanto el molinete como a los operarios de sus elementos constituivos. Se le ha hecho una pequeña modificación, y es que, como anteriormente se dijo, el freno no se va a modelar por falta de información, tanto de forma como de dimensiones, por lo que la carcasa se hará completamente simétrica, prescindiendo así de la superficie que va destinada a la protección del freno. Su modelado se ha realizado siguiendo la figura 4.61 (espesores y profundidades), y la figura 4.76, mostrada a continuación, para los diámetros.

Figura 4.76. Vista de alzado del molinete de proa


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En CATIA se ha realizado una extrusión del perfil creado (figuras 4.77 y 4.78). Como viene siendo habitual en algunos elementos modelados en el proyecto, se han tenido que suponer o intuir algunas posiciones de centros, o tomar algunas cotas a mano.

Figura 4.77. Contorno de la parte delantera de la carcasa

Figura 4.78. Contorno de la parte trasera de la carcasa


Una vez construida la mitad de la carcasa y haber obtenido la otra mitad con Mirror, se le diseña en la parte superior una pequeña bita, cuya utilidad será la de atar pequeños cabos, siendo su modelado idéntico al de las bitas de amarre descritas en el apartado 4.1.

Así pues, la carcasa finalizada con la pequeña modificación descrita es la de la figura 4.79.

Figura 4.79. Vista isométrica de la carcasa modelada

4.4.6 Resultado final del molinete de proa: ensamblado del conjunto

Una vez reconstruidos todos los componentes, se ensamblan con el módulo de CATIA Assembly Design, imponiendo todas las restricciones (concentricidad, contacto y distancia). Además, tal y como se hizo con el gancho, se le ha dado un color diferente a cada componente para que sean distinguidos más fácilmente.

Figura 4.80. Vista isométrica del molinete de proa modelado


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Figura 4.81. Vistas de alzado y perfil del molinete de proa modelado

Figura 4.82. Vista en planta del molinete de proa modelado

o Verde: rueda y engranaje.

o Azul cielo: carcasa.

o Cián: hiperboloide.

o Turquesa: eje.

o Morado: tuerca.

o Rojo: barboten.


o Naranja y amarillo: embrague.

o Marrón: manivela y eje de transmisión.

También se le ha dado material al molinete. Aunque parezca todo del mismo material por la uniformidad del color (aquí CATIA no es tan detallista), realmente hay tres materiales aplicados: caucho (Rubber) para las juntas, aluminio (Aluminium) para la carcasa e hiperboloides, y acero (Steel) para el resto de elementos, por su gran resistencia.

Figura 4.83. Vista isométrica del molinete de proa modelado tras la aplicación de material

Así pues, a continuación se muestra una tabla en la que se recogen las principales propiedades del molinete:

PROPIEDAD VALOR

Volumen 0.136 m3

Masa 777.049 kg

Superficie

Total: 10.447 m2

Acero: 4.864 m2

Aluminio: 5.339 m2

Caucho: 0.244 m2

Tabla 4.5. Propiedades del molinete


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Como información adicional, se muestra a continuación dos de los tipos posibles de ancla que podría haber llevado el Matagorda, aunque de tamaño menor.

Figura 4.84. Ancla tipo 1

Figura 4.85. Ancla tipo 2

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5 RESULTADO FINAL DEL PROYECTO

na vez modelados todos los elementos y ensamblados los conjuntos adecuadamente, tocaba unirlo todo a la versión más actual del proyecto, heredado de la parte II (y a su vez de la parte I).

Como se sabe, la cubierta de un barco no es plana, pero los apoyos de las bitas de amarre o el molinete de proa sí eran planos, por lo que fue necesario editar la superficie del barco de forma que se diseñaron unas plataformas que se adaptaban perfectamente al barco (gracias a la opción Up to Surface de la herramienta Pad), y cuya superficie superior era plana, encajando por tanto perfectamente los apoyos.

Figura 5.1. Plataformas acopladas a la cubierta del remolcador

A continuación se mostrarán una colección de imágenes del remolcador con los elementos ya ensamblados después de imponerle las mismas restricciones que se han venido utilizando en el presente documento. El motivo por el que se han adjuntado varias imágenes es que a pesar de que aunque los elementos no sean precisamente pequeños (hélice de 2.4 metros de diámetro, o un molinete de casi 800 kg aproximadamente), comparado con las dimensiones del remolcador son pequeñas, por lo que ha sido necesario hacer un zoom de sus ubicaciones para que puedan ser apreciados correctamente.

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Resultado final del proyecto

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En primer lugar, se muestran las vistas isométricas del remolcador:

Figura 5.2. Vista isométrica del remolcador

Figura 5.3. Otra vista isométrica del remolcador


Y a continuación se mostrarán las vistas de de planta y perfil:

Figura 5.4. Vistas en planta y de perfil del remolcador


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Ahora, se mostrarán los distintos elementos desarrollados en este proyecto, ampliando la zona donde están ubicados.

En la proa están situados el molinete y las bitas de proa:

Figura 5.5. Zona de proa ampliada. Emplazamiento del molinete y de las bitas

En la zona intermedia, unido al guarda-calor, se tiene el gancho para los remolques:

Figura 5.6. Zona media del remolcador ampliada. Emplazamiento del gancho

Y por último, en la popa se podrá observar tanto la hélice como las bitas de popa:


Figura 5.7. Zona de popa ampliada. Emplazamiento de las bitas y la hélice

Figura 5.8. Vista trasera del Matagorda


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Figura 5.9. Vista de perfil ampliada en la popa. Emplazamiento de la hélice y las bitas

En la última imagen se puede apreciar el perfecto encaje (justo quizás) de la hélice en el codaste modelado en la parte I del proyecto.

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6 CONCLUSIONES

n este capítulo se harán algunos comentarios sobre decisiones tomadas durante el proyecto, entre otros asuntos, y servirá para enlazar con el siguiente capítulo, en el que se habla de las posibles continuaciones.

Cuando se visitó el museo "El Dique", su director informó sobre las intenciones del proyecto, cuyas fases serían, resumidamente: maquetado, recreación virtual de su fabricación, y remodelado y mejoras mediante el tratamiento adecuado de las partes más dañadas.

En manos de la Universidad, a través del departamento de Ingeniería Gráfica y sus alumnos, están las dos primeras fases, mientras que la tercera fase depende exclusivamente de la concesión de subvenciones y otros temas más complejos.

Como se citó en el capítulo 1, el objetivo final del proyecto es que, una vez concluida la tercera fase, el remolcador sirva como una sala más del museo, donde, entre fotografías (algunas de ellas han sido mostradas en el documento) y documentos históricos, exista una maqueta y la posibilidad de ver su fabricación desde la puesta de quilla hasta el último elemento, ya sea en forma de vídeo o algo más avanzado como una herramienta virtual interactiva con el visitante.

Es por ello por lo que, teniendo en cuenta el legado y posibles continuaciones propuestas de los proyectos anteriores, se decidió modelar los elementos desarrollados en el actual proyecto.

De la superestructura quedaban elementos como los mástiles, barandillas, candeleros, etc., y en un principio esa era la idea que se tenía de cara a este proyecto. Lamentablemente, no se pudieron encontrar planos de dichos elementos, ni ningún otro que diera pistas indirectas sobre ellos, por lo que no pudieron ser modelados.

Mención especial merecen los mástiles, ya que se tienen dos vistas generales del remolcador, y en cada uno de los proyectos anteriores se ha empleado una diferente. En una de las vistas aparece un solo mástil, mientras que en la otra (vista usada en la parte II para diseñar la superestructura, por lo que, a priori, sería la que habría que usar y respetar) aparecen dos.

Puesto que originalmente el Matagorda estaba destinado a ser un remolcador, los mástiles servirían para sostener las grúas, y asociadas a ellas, un molinete, cuyo diseño y funcionamiento sería similar al modelado (todo aparece en la vista).

En las fotografías recopiladas aparecen los mástiles, así como sus molinetes. Sin embargo, finalmente el Matagorda sirvió para el transporte de trabajadores por la Bahía de Cádiz, por lo que estos elementos eran prescindibles. Sería entonces cuando surgiría la otra vista, en la que solo aparece un mástil, aparentemente sin más función que la de sostener una bandera en la punta, así que probablemente sería un elemento decorativo. Por tanto, todo apunta a que se prescindiría de los mástiles a pesar de que su fabricación e instalación en algún momento sí fueron reales.

Con las consideraciones anteriores, se primó el hecho de que la posible maqueta estuviera terminada, y al menos tener la primera fase concluida con un resultado vistoso en caso de que el proyecto cayera en el olvido. Por tanto, se decidió modelar los elementos "que se veían", frente a otros que quedarían ocultos en el interior del remolcador como pudieran ser la caldera, carboneras, etc. Dichos elementos pueden considerarse como detalles, como ya se ha podido comprobar una vez ensamblados al remolcador y compararlo con lo ya hecho, no estando exentos de dificultad por ello, ni mucho menos, de importancia.

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7 POSIBLES CONTINUACIONES

i se deseara completar aún más la maqueta, se podría llevar una investigación histórica más profunda, centrándose en los elementos faltantes de la superestructura anteriormente mencionados, ya sea recabando información histórica más particular, o estudiar las semejanzas con otros remolcadores del

astillero en la época de los que sí podría obtener esa información y, con fortuna, ser modelados.

Otra posible continuación, enfocado a la segunda fase (recreación virtual del proceso de construcción), sería la de modelar los elementos interiores, como podrían ser todas las cuadernas, las carboneras, la caldera o el grupo motor, si bien sería recomendable que fuera un proyecto en grupo, dada la enorme dificultad que conlleva su desarrollo y la cantidad de planos dedicado a él.

También se podría dedicar un proyecto para, tal y como se ha hecho en este, modelar detalles, en este caso interiores, como podría ser el volante de gobierno (en el interior de la caseta de mandos), los guardines del frente, etc.

Finalmente, y nuevamente con una investigación detrás, siempre existirá la posibilidad de completar o mejorar cualquier componente modelado en los tres proyectos ya existentes como el pique de popa, el sistema del ancla, la hélice, etc., de forma que se asimile aun más a lo que realmente fue.

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BIBLIOGRAFÍA

"El libro de Catia v5: módulos part design, wireframe & surface design, assembly design y drafting". María Gloria del Río Cidoncha, María Eugenia Martínez Lomas, Juan Martínez Palacios, Silvia Pérez Díaz, 2007.

"El gran libro de CATIA". Eduardo Torrecilla Insagurbe, 2012.

"Reconstrucción del diseño, modelado 3D y documentación del proceso de fabricación del remolcador a vapor Matagorda". Juan Antonio Pérez Correa, 2014.

"Recreación virtual y modelado del remolcador a vapor Matagorda". Manuel José Girona Fajardo, 2015.

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