pues
desde que lo
compró siempre ha sido así. Y es que incluso en barcos nuevos
hemos encontrado problemas de alineamiento que hacen que el
armador poco experimentado asuma desde el principio que su barco
tiene que hacer ese ruido y tener ese nivel de vibraciones.
El asunto no es
evidente, pues las vibraciones también provienen en ocasiones de un
una hélice desequilibrada o con alguna pala doblada o con un golpe.
Para realizar un alineamiento perfecto, especialmente en cascos
susceptibles de flexar (barcos de madera o barcos de fibra demasiado
débiles), este trabajo debe ser ejecutado con el barco a flote, pues la geometría
y volúmenes del barco cambian al estar fuera del agua.
En un buen número
de peritaciones e informes, descubro que el eje está bastante
desalineado y esto sin que lo sepa ni siquiera el armador. El síntoma principal
son las vibraciones que a veces se manifiestan en los casos fuertes,
en la rueda de gobierno o sobre el suelo de la bañera. En otras
ocasiones hay que “escuchar” el ruido de la transmisión y observar
el movimiento del eje cerca de la bocina.
Debemos respetar uno
20 o 30 centímetros entre el codaste y los ánodos de sacrificio del
eje, para garantizar la circulación de agua entre los canales del
cojinete de codaste. En este ejemplo están demasiado cerca.
Cuando el eje está mal
alineado, es normal observar como la bocina vibra y oscila fácilmente
1 ó 2 milímetros, lo cual es del todo incorrecto, pues este
movimiento lo está sufriendo el cojinete de salida y
posiblemente el cojinete del codaste, que casi con seguridad tendrá
ya una holgura
significativa.
Si no observemos
vibraciones, no quiere decir que tengamos el eje bien alineado,
aunque típicamente en estos casos, la falta de alineamiento sea menor
y por tanto la propiedad no haga nada al respecto, aunque a la larga
esto conduzca a desgastes de cojinetes en la línea de transmisión.
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¿Cómo funciona
una línea de transmisión?
O lo que es lo
mismo… ¿Qué elementos intervienen en el ajuste y centrado del eje?
La salida de giro del motor, o mejor dicho de la reductora o
inversora, está formada por una brida que se atornilla a otra,
perteneciente a la línea de transmisión. El eje sale del barco por
un orificio tubular que tiene un cojinete húmedo tapado en la parte
interior del casco, por la bocina que es la que se encarga de crear
la estanqueidad del eje, para que el agua no entre a la sentina.
La fuerza de empuje es
absorbida por la reductora, lo cual es aceptable únicamente en
montajes con motores de poca potencia (generalmente veleros de hasta
15 metros de eslora). En grandes yates es imperativo la utilización
de un rodamiento de empuje situado entre la bocina y la reductora,
que suele ser cónico y transfiere toda la fuerza de empuje generada
por la hélice al casco, liberando esta fuerte presión al cojinete de
salida de la reductora.
Más a popa, y
dependiendo del tipo de casco, podemos encontrar el codaste que
aloja el cojinete de codaste que está formado por un tubo
normalmente de bronce, (aunque los hay de fibra para evitar
incompatibilidades con el aluminio de los barcos de este material),
en cuyo interior está alojado un tubo de goma (de tipo
nitrilo) acanalado para que pueda circular el agua por esas estrías y
se refrigere de forma natural con el movimiento del barco.
No se suele
prestar atención al fouling acumulado en el codaste que tapona las
tomas de agua de este cojinete de goma y por tanto sufrirá mucho,
además de desgastar el eje de transmisión en esa zona. A veces
observamos ánodos de sacrificio, fijados al eje, pero demasiado cerca del codaste, y esto crea un
flujo de agua salada irregular que evita una buena refrigeración del
cojinete de codaste. Por ello debemos respetar una distancia de 30 ó
40 centímetros entre el codaste y el ánodo de protección.
De modo que el
cojinete de codaste, la salida del casco y el centro de giro de la
reductora del motor deben estar perfectamente alineados. ¿Cuánto de
perfecto? Pues las tolerancias “de libro” que pocos barcos cumplen,
es de sólo media décima de milímetro. En realidad esta cifra depende del
diámetro del eje, y la norma indica una tolerancia máxima de 1/1000
del diámetro del eje. Osea si por ejemplo el eje de de 5 centímetros
(50 mm), la tolerancia será como máximo de 50/1000= 0,05 es decir 50
micras, osea media décima de milímetro (1000 micras = 1 mm)
Con el eje fuera
del barco, podemos comprobar el alineamiento de estos 3 elementos
con un láser centrado en el eje de codaste y lanzando el haz de luz
láser hacia la
brida de la salida de la reductora del motor.
Con el barco a
flote y el motor girando, si observamos el eje a la salida de la
bocina, y vemos que este se mueve de un lado al otro, aunque sea
algo casi inapreciable… es que lo
tenemos desalineado. Medio milímetro se aprecia fácilmente a simple
vista con un poco de experiencia, y esto ya está entre 5 y 10 veces por encima
del valor máximo aceptable…
Este cojinete de goma
está en las últimas. Se aprecian los
canales de circulación de agua de mar por simple movimiento del
barco. A pesar de la limpieza, están algo obstruidos por el
crecimientos vegetativo.
¿Por qué se
desajusta un eje?
Con el paso del
tiempo el casco puede cambiar su geometría, especialmente en barco
de madera. Si sacamos el barco del agua y la grúa coge mal el barco
al ponerlo en “tacadas”, éste flexará de forma inapropiada y puede que si se ha forzado
más de la cuenta en su varada, al volver a flote, no se recupere
exactamente la misma geometría (estamos hablando de menos de 1
milímetro….)
Si tenemos la mala
suerte de enganchar en la hélice, un
cabo con fuerza, y este tira del codaste con fuerza hacia un lado, se
puede producir una ligera desviación del codaste y crear de desalineamiento. Naturalmente un golpe contra el fondo o impacto
pueden mover ligeramente el eje o el codaste y generar el problema.
Al enganchar un cabo
en la hélice, si este hace palanca con el codaste por haberse liado
también en otro apéndice como el timón, o estar el cabo sujeto en
una cornamusa de cubierta, se puede ejercer una fuerza importante
que desvíe el codaste.
¿Línea
desajustada o eje doblado?
O ambas cosas… Un
enganche fuerte con un cabo además de llevarnos el codaste a un lado
y crear el desalineamiento, también
puede
doblar el eje, y
en este caso no vale de nada intentar el alineamiento, hasta que no
corrijamos el eje o lo cambiemos por uno nuevo. Un error de medio
milímetro en un eje doblado obliga a su sustitución.
En este caso,
además de llevar el eje al taller de mecanizados, debemos darles
también la brida de acoplamiento para que esta quede montada en el eje,
rigurosamente perpendicular al eje. Por esta misma razón al
desacoplar las bridas no debemos golpearlas con un mazo para separar
ambas bridas y así evitar
desajustes.
Para saber si el
eje está doblado, debemos separar las dos bridas y desacoplar el eje
de la salida de la reductora. Separamos unos poco milímetros ambas
bridas. Comprobamos si hay diferencias de distancia entre los dos
platos, apuntando las
posiciones arriba-abajo-izquierda-derecha. Si al girar el eje
comprobamos que la zona de máxima distancia entre las dos bridas,
sigue al giro del eje, claramente estamos ante un eje doblado (o un
acoplamiento brida eje en mal estado).
Esta salida del eje
desde el casco está claramente desajustada y debemos realizar un
realineamiento.
¿Cómo se
alinea?
La teoría es
fácil… La practica bastante difícil.
Y es que con el
motor, estamos
alineando un “hierro” que pesa 300 ó 500 kilos y que no se mueve con
facilidad, especialmente si los ajustes de bancada están oxidados y
mal mantenidos (como suele ser bastante habitual) ya que
prácticamente no se usan jamás (hasta que sea necesario hacer un
ajuste).
Existen dos tipos
de ajuste, angular y paralelo. Y lo normal es que tengamos que jugar
con los dos de forma simultánea. A los lados en las esquinas de
soporte del motor encontraremos unos tornillos que hacen que podamos
mover el motor de forma angular, subirlo o bajarlo o desplazarlo en
su plano horizontal. Es decir, el ajuste angular se efectúa en 2
ejes y el ajuste paralelo en dos planos.
Cuando tengamos
las dos bridas enfrentadas (la salida de la reductora y el
acoplamiento al eje) debemos acercar ambas bridas y comenzar con el
ajuste paralelo. Para ello debemos utilizar un medidor de precisión que nos
permitirá saber la distancia entre las dos bridas.
Para el ajuste
angular debemos tener las dos bridas separadas a penas 1 milímetro y
tener una galga de medidas, para comprobar que esta distancia es la
misma en las posiciones de 0º, 90º, 180º y 270º. Iremos girando el
eje a mano y midiendo y corrigiendo en los tornillos de bancada.
Dumpers y
Juntas homocinéticas
El dumper o
acopladores, son piezas que colocamos entre las dos bridas, para
conseguir absorber ligeras diferencias o absorber los golpetazos al
conectar el avance o la marcha atrás. En otras ocasiones se utiliza
un dumper de acoplamiento para conseguir alargar un eje que ha
quedado un poco corto. Pero si tenemos un problema de alineamiento
de más de ¼ de milímetros, este no podrá ser corregido por un
“dumper” y debemos insistir en el trabajo de alineado. Es decir, el
Dumper está bien para absorber golpes de engranado en cambios duros,
pero no es ninguna panacea para solucionar problemas de alineamiento
en cascos mal diseñados o demasiado “blandos”.
Este acoplamiento
Combiflex de Vetus asegura la eliminación de vibraciones en pequeñas
desviaciones. Dependiendo del modelo, puede soportar hasta los 500
CVs de potencia.
El acoplamiento Turret Drive Line fabricado por Beattys
Driveline en Australia ofrece entre otras soluciones, este cojinete
de empuje asociado a una junta universal.
Esta opción del
fabricante Python Drive para potencias hasta 1.000 Cvs, Consiste en
un cojinete de empuje y dos juntas homocinéticas que liminan todos
los problemas de alineamiento.
Cuando hay grandes
errores de alineación entre el eje y el motor o reductora, existe una solución muy efectiva (pero no es barata) que
consiste en “insertar” en la línea de transmisión una junta
“homocinética”, que normalmente viene junto con el montaje de un
cojinete de empuje. Es una unión que aceptar
importantes desvíos angulares, pero con menor pérdida de potencia que
una junta cardan pura. La unión homocinética es tan efectiva, que la
que encontramos en TODOS los extremos de los “paliers” de cualquier
vehículo, para poder transmitir la potencia a las ruedas mientras
estas puede seguir girando (desvío angular severo en la línea de
transmisión) cada vez que tomamos una curva. Es un dispositivo
maravilloso y poco utilizado en náutica, aunque existen algunos
fabricantes que lo ofrecen en conjunción con
un cojinete de empuje, (importante en motores de gran potencia).
Una solución efectiva pero costosa, con
transmisión homocinética y cojinete de empuje, ofrecida por el
fabricante sueco AquaDrive.
El saildrive
En una transmisión
de tipo saildrive, al no existir eje, se acabaron todos los problemas de alineamiento. No
hay nada que ajustar pues no existe eje, ni codaste, ni bocina, ni
nada… Por este motivo muchos astilleros tienden a ofrecer modelos
equipados con saildrive, al liberarles de ajustes tediosos y
complicados, y montaje de codastes y otros elementos propios de las
líneas de transmisión. Los saildrive ofrecen menor rozamiento
hidrodinámico y aumentan el rendimiento de la potencia del motor.
Además la toma y salida de agua de refrigeración del motor se
produce por el mismo saildrive, lo cual evita dos pasacascos y dos
válvulas de fondo...
Pero los saildrive
tienen a cambio otros problemas, empezando por su mantenimiento
anual (que no es gratis), y la seguridad frente a impactos y por
ello la posibilidad de crear vías de agua peligrosas en caso de
impacto con algo flotando entre dos aguas. Lo cierto es que cada vez hay más
barcos con saildrive empezando por los catamaranes de serie entre
los que ya es difícil encontrar transmisiones por ejes.
Esquema interno de una
transmisión homocinética de tipo AquaDrive. Realmente son dos
juntas homocinéticas unidas por un eje de velocidad constante,
para así permitir los desvíos angulares y defectos de
paralelismo. Cada desviación es "absorbida" por el movimiento de
las bolas de acero del los dos cojinetes homocinéticos, que se
mueven en un grado de libertad, en las acanaladuras de las dos
bandas del cojinete.
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