Servo del timón electrohidráulico
Modelo, supuestos y simplificaciones del simulador. Para preparar la clase y saber hasta dónde fiarse de los números.
Servomotor electrohidráulico de dos cilindros y dos grupos motobomba, inspirado en el MS320. Situaciones con «Qué observar» y enlace directo (#normal, #dos, #prueba, #fuga, #fugaman, #bloqueo, #electrico, #fase, #local, #emerg, #golpe, #choque, #auto).
Página
- Esquema visto desde arriba: caña, cilindros oscilantes con sus cámaras coloreadas (presión, retorno, encerrado), bloques de válvulas con válvulas de choque, retenciones de compensación, cierres y bypass, líneas A y B con válvulas de separación y dos grupos motobomba con tanque, motor, bomba, válvula de seguridad, válvula direccional 4/3, filtro y enfriador.
- Cuadros de mando del cuadro eléctrico, del puente y de control de máquinas, con rótulos en inglés y alarmas que parpadean hasta reconocerlas.
- Gobierno desde el puente con seguimiento, sin seguimiento y piloto automático. Orden directa pulsando o arrastrando sobre el indicador de ángulo de timón.
- Gobierno local desde el servo, también empujando a mano la corredera de la válvula direccional (sin finales de carrera: llega al tope si no se suelta).
- Pruebas SOLAS cronometradas: principal 35° B → 30° E (≤ 28 s) y auxiliar 15° B → 15° E (≤ 60 s).
- Pala, mecha, servo y hélice en 3D, con la fuerza del agua sobre la pala.
Modelo
- Bomba de caudal fijo de 60 L/min por grupo; 167 cm³ por grado y cilindro: una bomba con dos cilindros, 3 °/s (21,5 s en la prueba principal); dos bombas, 6 °/s.
- Modos: básico (1 bomba, 2 cilindros), adicional (2 y 2), emergencia (1 y 1); dos bombas con un cilindro, no permitido.
- Presión de carga: 8 + 72·(v/15)²·|δ|/35 bar con dos cilindros al meter timón (el doble con uno); 5 bar al volver a la vía. Válvula de seguridad a 140 bar: en emergencia a 15 nudos el timón se queda en unos 30°.
- Válvula direccional con centro en tándem: en el centro la bomba descarga y el cilindro queda encerrado. Fin de carrera a 35° (corta las bobinas, no el accionamiento manual), tope a 37°.
- Circuito unido o separado (mitad 1 = grupo 1 + cilindro 1; mitad 2 = grupo 2 + cilindro 2). Cada cilindro puede estar en servicio, en cortocircuito, libre o bloqueado.
- Bloqueo hidráulico: grupos que empujan en sentidos contrarios o caña sujeta con orden durante 2 s → abre la seguridad y salta la alarma.
- Válvulas de choque: tarado 170 bar, presión de diseño 180 bar (≥ 1,25 × 140), rotura de latiguillo a 260 bar. Un golpe de mar es medio seno de 1,4 s. Si pasa de 170 bar y ninguna válvula está agarrotada, el timón cede hasta 8 °/s y la retención del lado que se vacía rellena; si alguna está agarrotada no cede y a 260 bar revienta el latiguillo.
- Fugas: con el circuito unido vacían los dos tanques; separado, solo el de su mitad. Tanque de 100 L: normal 80, bajo nivel 60 (alarma y separación automática con arranque de los dos grupos), muy bajo 40 (para su grupo y pone su cilindro en bypass).
- Eléctrico: motor de 7,5 kW y 15 A; I ≈ 5 + 10·p/100, el doble con una fase perdida. La sobrecarga da alarma sin disparo (SOLAS II-1/30). Fallo de alimentación: para, arranca el de reserva y rearranca solo al volver la tensión.
- Aceite: 190 kJ/K por tanque; enfriador de 70 W/K sin ventilador y 220 W/K con él; ventilador automático 45/40 °C; alarma a 60 °C.
- Buque: giro a 0,045·(v/15)·δ °/s con constante de 8 s y perturbación de la mar.
- En 3D: F = ½·ρ·A·v²·C_N con C_N = 6,13·Λ/(Λ + 2,25)·sen δ (Λ = 1,75). Es orientativa y no cambia la presión del modelo hidráulico.
Lo que no se modela
Válvulas de retención pilotadas de cada cilindro, diferencia de área entre las dos cámaras (la compensan las líneas cruzadas), aire en el circuito, inercia de la pala, golpes de ariete, piloto automático real y variación del brazo de palanca con el ángulo.