CAPITULO X

N

Son elementos de variada forma, planos de contorno rectangular, pianosde contorno oval, planos en forma angular, superficies convexas, etc., cuyamisión esencial es la de abrir la boca del arte en sentido horizontal.

PUERTAS PLANAS RECTANGULARES

Son superficies planas de madera de forma rectangular. Los lados delrectángulo se halian reforzados por láminas metálicas que sirven ademáspara mantener unidos los tableros que componen la superficie. A lo largode la puerta existen otros refuerzos metálicos en sentido vertical. Por subase, es decir, por el lado que arrastra por el fondo, se une a una gruesay pesada plancha metálica que además de lastrarla evita su desgastepor rozamiento, esta piancha recibe el nombre de qu1/la o zapatilla. EI ladode proa se Ilama arlsta de ataque y el de popa arlsta de remolque. En lamayoría de las puertas planas convencionales la rt;'lación h/b = 1/2aproximadamente.

Brazos.-Las puertas en su cara interna Ilevan unos elementos, general-mente de tubo metálico y de forma triangular. Estos brazos o triángulosse unen a la puerta por su base y de forma que puedan girar librementesobre la misma. Por el vértice Ilbre se unen al cable de arrastre. EI brazóde proa, que es et menor, se fi)a a un cuarto de la longitud de la puerta acontar de ia arista de ataque. EI brazo de popa, el mayor, se fi^a en la mitadde la iongitud de la puerta. EI punto de unión de los brazos con el cabie dearrastre debe hallarse a un tercio de la longitud de la puerta a partir de laarista de ataque, asi como también debe estar situado en el plano perpen-dicular a la puerta y que la divide en dos partes iguales en sentldo fongl-tudinal. Si los brazos se hallan colocados demasiado altos y el punto deunión de éstos con el cable se encuentra por encima del plano mencionado,las puertas tendrán tendencia a escorar hacia dentro. Por el contrario, si losbrazos se hallan situados demasiado bajos, las puertas tenderán a escorarhacia afuera.

Pies de gallo.--Son cables que unen la puerta a la falsa ma►leta, en casode no existir ésta, lo hacen directamente sobre la malleta. EI pie de galiosuperior es ligeramente más corto que el inferior a efectos de conseguirun adecuado balanceo y asiento de las puertas. Se hacen firmes a faspuertas engrilletándolos a unos cáncamos situados en la cara externa delas mismas. Con frecuencia en vez de cáncamos, las puertas van provistasde dos orejetas norma{es a la superficie externa, que tienen varios agujeroséquidistantes en los que se engrilletan los chicotes de Ios pies de gallo.En este caso se acostumbra a usar pies de gallo de ia misma longitud y seregula su acción afirmándolos en los adecuados agujeros de las orejetas.

Los pies de gallo van colocados aproximadamente a un cuarto de lalongitud de las puertas a contar desde la arista de remolque. Cuanto mása proa se coloquen mayor será el ángulo de ataque. Lo contrario ocurresituándolos a popa.

161

162

En el centro y en uno de los ángulos superiores van provistas de sendasargollas a fin de poderlas suspender y maniobrar con ellas más fácilmente.

Las puertas planas tradicionales se caracterizan por su seguridad, pre-cisión, y por tener un coeficiente de abertura amplio a cansecuencia de sugran resistencia. La fricción en el fondo es mayor que en los restantestipos de puertas.

FUERZAS QUE ACTUAN SOBRE LAS PUERTAS

Las principales fuerzas que actúan sobre una puerta cuando se hallatrabajando son las que se representan en la figura X.2, cuyo desglose sehace a continuación.

^FUERZA DE COSTApp

0 0

0 0

RESISfENGA AL ARRASTAEOE LA HED Y MALLETAS

e o

/ FUERZAS OE FOPDO /

Fiq. X. 2 PRINCIPALES FUERZAS QUE ACTUAN EN LAS PUERTAS

^UERZAS HIDRODINAMiCAS

Presión de los filetes líquidos sobre la cara interna de la puerta.Estos fiietes líquidas actúan sobre toda ia superficie de ia puerta, pero 1aresultante P se supone actuando en el centro de presión Cp. El ángulo aformado por los filetes líquidos con la cara interna de la puerta recibeel nombre de ángulo de afaque.

F ig. X. 3 ANGU W DE ATAOUE

163

La presión P se descompone en dos: Fc, fuerza de costado, y Fr, fuerzade resbafamiento.

Ahora bien, despreciando por el momento Fr, la fuerza Fc de costadola podemos descomponer ígualmente en dos: Fa o fuerza de abertura y R oresistencia al arrastre.

Fig. X. 4 FUERZA DE COSTADO

La fuerza de abertura Fa aicanza su máximo valor cuando el ángulo deataque a oscila.entre los 30° y 35°. la resistencia R es tanto menor cuantomás pequeño sea el ángulo de ataque.

EI centro de presión Cp varía de posición al cambiar el ángulo de ataquey C es el coeficiente por el que hay que multiplicar la longitud de lapuerta Z para determínar la dístancia X a que se halla el Cp de la aristade ataque.

Fig. X.5 POSICION DEL CENTRO DE PRESION

XC = X = C x Z

164

En el siguiente diagrama pueden apreciarrse los valores que toma C enrelación con el ángulo de ataque ac.

0, 5

O, 4

O, 3XZ

0,2

0,1

0O' 10° 20° 30°

ANGULO DE ATAOUE

40' 50'

Fig.X. 6 VALORES DEL COEF1CIENTE ^^C^^ EN REL^l:ION AL ANC^O DE ATAQUE.

FUERZAS DE FONDO

Son consecuencia de la fricción de ias puertas sobre el fondo, de {osmateriates del mismo acumulados contra la parte ínferior de la superficiede las puertas y que resbalan a lo largo de las mismas, o bien de lasagarradas que hacen que las puertas se trasladen dando saltos.

Fricción o fuerza tangenciai Ft, dirigida hacia popa y paralela a la quiila.

Reacción FR, dirigida hacia arriba y perpendicular la quii{a. Esta fuerzapuede Ilegar a tener un valor aproximado de hasta un 30 % del peso apa-rente de la puerta y este valor depende esencialmente de la velocidadde arrastre.

Fuerza normal Fn, dirigida hacia el costado y perpendicular a la quilla.En recientes experiencias y estudios Ilevados a cabo con puertas provistasde ínstrumentos especiales para medir esta fuerza, se ha Ilegado a laconclusión .de que Fn puede alcanzar valores hasta de un 50 % del pesoaparente de la puerta. EI efecto de esta fuerza normal Fn, se suma al de lafuerza de abertura Fa, favoreciendo la separacián de las puertas.

CENTRO DE LA PUERTA

165

Los valores de las fuerzas mencionadas disminuyen conforme aumentala velocidad de arrastre. La naturaleza del fondo infiuye de forma decisivasobre estos valores, siendo más sígnificativos en fondos biandos que enfondos duros.

F^i^azn^cw^^

Fiq. X. 7 FUERZAS DE FONDO.

Si las puertas resuitan de un peso aparente excesivo (peso sumergidas),pueden hundirse en el fondo, a veces hasta un cuarto de su aitura y elbeneficio en abertura que podía proporcionar la fuerza Fn queda anuladopor la pérdida de valor de la fuerza hidrodinámica de abertura Fa. Por ello,a la hora de elegir las puertas a emplear, si se quiere aprovechar al máxí-mo el poder de abertura de las fuerzas Fa y Fn, se debe tener en consi-deración los tipos de fondo en los que con más frecuencia se ha de tra-bajar.

RELAClON ENTRE TENSION EN EL CABLE, FUERZA DE ABERTURAY RESlSTENCIA AL ARRASTRE DE LA RED

Fiq. X. 8 TENSION EN EL CABLE, FllERZA DE ABERTURA Y RESISTENCIA DE LA RED.

La fuerza de abertura necesaria en la puerta para que la boca de la redadopte la abertura horizontal adecuada cuando se conoce la resistenciadel arte (red) al arrastre viene dada por la siguiente expresión.

166

Fa = Tcosd, sen C + T, sen E

En la que d, = declinación en el fondo.T cos d, cos c= Resistencia presentada por la puerta + T, cos E.2 T, cos E = Resistencia de la red y elementos complementarios de

la misma ( malletas, calones, etc.).

ESCORA DE LAS PUERTAS • MOMENTO DE ESCORA • MOMENTODE ADRIZAMIENTO

Escora o inclinación es el ángulo que forma la puerta con el planovertical que pasa por la zapatilia.

Fiq. X. 9 ESCORAS DE LAS PUERTAS

Cuando la puerta se inclina hacia afuera la escora es positiva y cuandolo hace hacia dentro, es decir, hacia la cara interior portadora de los bra-zos, la escora es negativa.

Son varias las causas que originan escoras en las puertas, pero éstasdependen princípalmente de la posición de los brazos, longitud de cablelargado, naturaleza dei fondo y muy en particular de la velocidad de arrastre.

Si los brazos están coiocados demasiado altos, las puertas tienden aescorar hacia dentro apoyándose sobre el borde de ataque. De estar colo-cados demasiado ba)os la escora es hacia afuera apoyándose sobre elborde de fuga.

Cuando se ha largado mucho cable el extremo inferior de los mismosdescansa sobre el fondo y las puertas se escoran hacia, dentro pudiendoIlegar a tocar con los brazos en el fondo.

167

40°

0

^1 2 3 4 5

VELOCIDAD DE ARRASTRE

Fiq. X. 10 ^A4LARES DE LOS ANGULOS DE ESCORA EN RELACION A LA VELACIDAD

En !a figura X.10 puede observarse la relación entre ángulos de escoray velocidad de arrastre. En las puertas planas tradicionales, cuando lavelocidad es aproximadamente de 1,5 nudos, los brazos descansan sobreel fondo con una escora negativa del orden de los 45°. A partir de estepunto, conforme crece la velocidad disminuye rápidamente la escora nega-tiva, para encontrarse prácticamente adrizada ia puerta cuando la vetocidadoscila alrededor de los 3,75 nudos, luego, al aumentar la velocidad pasaa tener escora positiva que va creciendo con la velocidad.

En experieneias recientes con puertas planas normales se ha podidocomprobar que a un aumento en la velocidad de arrastre de un nudo serequiere un aumento en la iongitud de cable largado de un 15 °/a y viceversa,en orden a conservar un ángulo de escora determinado.

Fiq. X.11 VALORES DE LOS COEFICIENTES DE ABERTURA Y DE RESISTENCIARESPECTO A LOS ANGULOS DE ESCORA Y DE ATAQUE.

168

En fa figura anterior (izquierda) se pueden apreciar 1os valores que vatomando el coeficiente de abertura Ca para ángulos de ataque de 30° y 35°en relacián con los ángulos de escora de la puerta.

Para a= 30° al disminuir la escora positiva Ca aumenta de valor. AIpasar a escora negativa sigue aumentando y{lega a un rnáximo cuandola escora es aproximadamente de - 10°, para luego volver a disminuir.

Para a= 35° el valor de Ca aumenta conforme disminuye la escorapositiva. A1 pasar a escora negativa sigue aumentando para alcanzar sumáximo cuando el ángulo de escora es aproximadamente de -15°.

De la observación de ambas curvas puede sacarse en consecuenciaque una ligera escora negativa y un valor de a de 30° son apropiados paraconseguir un valor bptimo de Ca.

En la figura (derecha) se ve cómo varían los vaiores del coeficientede resistencia CR para los mismos ángulos de ataque. Los valores máxi-mos de CA tienen lugar también cuando la escora es de unos -10°. Losvalores de CA son tanto más pequeños cuanto menores son los ángu{osde ataque.

Para comprobar cómo trabajan las puertas, una vez terminado e! lancey con ellas a bordo, debemos observar con detenimlento las zapatillas.Si brillan y se desgastan por igual en toda su superficie es que las puertashan trabajado adrizadas, pero si el brillo y el desgaste es mayor por elborde de ataque, entonces han trabajado con un ángulo de escora negativo,por el contrario, si brillan y se desgastan más por el borde de fuga, {aescora ha sido positiva.

Si las puertas han trabajado con alguna escora hay que corregir eldefecto teniendo en cuenta las causas que la hayan podldo motivar y queya se han mencíonado antertormente.

1. Comprobaremos si la velocidad ha sido la adecuada.2. En caso atirmativo procederemos de igual manera Con la cantidad

de cable largado.3. Si también el resultado es afirmativo, tomaremos cuidadosamente

todas las medidas de la puerta y las iremos cotejando con las del plano,prestando especial atención cuanto a la posición de los brazos concierne,pues es en ellos donde se da con más facilidad el error.

Cuando una puerta adquiere una escora se origina una fuerza vertlcaf Fvque tiende a adrizarla, pero claro está, es sólo una tendencia, puesto quepor el solo efecto de esta fuerza no se adrizan las puertas planas tradl-cionales, aunque sí otras, como las verticales, con el centro de gravedadmuy bajo y el centro de empuje elevado por diversos procedimientos.

Fig. X.12 FUERZA VERTICAt_.

169

Cuando la escora es positiva el coefíciente de adrízamíento es negativoy viceversa.

Los valores del coeficiente de adrizamiento varían con el ángulo deescora y el de ataque. Los máximos valores del coeficiente se aicanzan,tanto para escoras de un signo como del otro, cuando el ángulo de ataque aes aproximadamente de 30°.

las puertas no sólo pueden adquirir ángulos de escora, sino quepueden Ilegar a caer planas sobre el fondo debido a varias causas,por ejemplo, la pórdida momentánea de tensión en los cables. Si las puertascaen hacia dentro, se apoyan sobre los brazos y el daño que se puedasufrir no es serio, pero sí puede serlo cuando caen hacia afuera, puesforman cuña con el fondo cuando la tensión vuelve al cable y éste puedeklegar a faltar. ^ E

O Cq'

^----- Y^

Fiq. X.13 MOMENTOS DE ESCORAY 40F11ZAMIENTO

1

G

Ct.

MOMENTO OE ESCORA = G+^ X

MOMENTO DE AORIZAMIENTO = E a Y

EI centro de gravedad se halla situado por debajo del de empuje, perota separación entre ambos no es suficientemente grande en este tipo depuertas planas eonvencionales, resultando que el peso G por la distancia X,momento de escora, es mayor que el empuje E por la distancia Y, momentode adrizamiento y en consecuencia la puerta permanece plana en el fondo,favoreciendo la formación de la cuña antes mencionada, especialmentecuando los fondos son relativamente blandos o fangosos.

CABECEO DE LAS PUERTAS

Fig. X.14 ASIENTOS ^E LAS PUERTAS

170

Se entiende por asiento e1 ánguio que forman las zapatillas con el fondo.Cuando las puertas en arrastre levantan la cabeza de proa y se apoyansobre la de popa se dice que tienen asiento positivo. AI contrario, si elevanla cabeza de popa apoyándose en el fondo sobre la de proa el asiento esnegativo.

Cuando los asientos son pequeños no influyen de forma notoria en laeficacia de las puertas, pero hay que procurar que la zapatilla no formecon el tondo ángulos mayores de 5° 0 6°.

Las causas que pueden dar lugar a la formación de asientos son varías,construcción defectuosa de las puertas, inadecuada longitud de los piesde gallo, etc., pero el signo que adopte el asiento, así como el valor defmismo, depende en gran parte de la velocidad de arrastre.

W

NQ

Eig. X. t5 VALARES DE LOSASIENTOS EN RELACIONA LA VELdCIDAD DEARRASTRE.

2°

2 D

VEIOCIDAD DE ARitASTRE

4 5

Podemos ver (figura X.15) cómo a partir de una velocidad de 1,7 nudoslos asientos advptan valores positivos y van creciendo conforme aumentala velocidad. Cuando ésta es la normal de arrastre, los valores no sobre-pasan los 7° u 8°.

Para asientos comprendidos entre 10° y-10° el coeficiente de abertu-ra Ca prácticamente no varía para va{ores del ángulo de ataque menoresde 30°. Si el ángulo de ataque está comprendido entre los 30° y 35°, Caaumenta notablemente, sobre todo cuando los asíentos son negativos. Paraa> 35°, Ca vuelve a disminuir de valor.

EI coeficiente de resistencia CR tampoco sufre alteraciones para asien-tos comprendidos entre 10° y- 10° en ángulos de ataque menores de30°, pero cuando éstos son mayores de 30° aumenta ligeramente el valorde CR tanto para asientos positívos como negativos.

Una vez que se han efectuado varios lances, al virar las puertas a bordo,podemos observar las zapatillas y si éstas se desgastan y tienen lustrede forma uniforme en sentido longitudinal es que han trabajado bien. Sibrillan y se desgastan más por la parte de popa es que han trabajado conun asiento positivo. Si el brillo y desgaste es mayor a proa, el asiento esnegativo.

171

Para corregir estos defectos debemos tener presentes las causas quelos originan. En lo que a los pies de gallo respecta, si el asiento ha sidopositivo se corrige alargando (5-10 centímetros) el pie superior. Si el asien-to es negativo hay que acortar ei citado pie. Sí una vez hecha ia correcciónsigue el trabajo defectuoso, habrá que comprobar la velocidad y el ángulode ataque y si resultaran correctos debemos pensar en una defectuosaconstruccibn de las puertas.

RESISTENCIA DE LAS PUERTAS AL ARRASTRE

La resistencia de !as puertas planas viene a representar un promediode) 25 al 28 °io de la resistencia total de) conjunto.

La resistencia en una puerta viene expresada por la fbrmula hidrodiná-mica

1R'= xCAxpxVzxS

2

en la que:

R' = Resístencia hidrodinamica de la puerta.

CA = Coeficiente de arrastre (o de resistencia), calculado experimen-talmente en los túneles hidrodinámicos en relación a los distintosvalores del ángulo a y de la velocidad.

Kg. seg:p= Densídad del agua 104

m`

V- Velocidad de arrastre en m/seg.

S= Superficie de la puerta en mz.

EI resultado así obtenido es ei de una puerta que habrá que multipiicarpor dos para tener ei de ambas.

SUPERFICIE DE LAS PUERTAS

Conociendo la resistencia total del aparejo R, deducimos el 26 °^° (comopromedio) correspondiente a la resistencia de ambas puertas, dividimospor dos y tenemos el vaior aproximado de la resistencla de una puerta R'.

Si no conociéramos ia resistencia total la podemos calcular por !a fórmu-la empírica

R =Pa X 75

172

Donde:

Pa = Potencia de arrastre.V = Velocidad.

Una vez conocida R' en la fórmula

1R'= XCRXpXV^XS

2

despejamos S y tendremos

S =2R'

CRXpXV2

Como los valores de algunos de los factores que intervienen en el cálcu-lo de S cambian para los distintos lugares en los que tiene lugar la pesca,habría que I{evar a bordo gran número de puertas calculadas para las dis-

s,pot

i^ 2^ --------------

ii^« :E ^ ^

^ 2,30^------ -- ^-^ i i

i '1; ; ^ ; , ; ; ; ;^^^----^ ' ^ ; ^ i ; ; ; ;^ ^ , ; , ; ^ , ;^ ; ^ ^ , , , ^

! ^ ^ ^ ^^,^o, , i ,i ^ i ^^ , ^ , , ^i ^ ^ I { i ! ^ ! i

^ L 1 ' i ' f i 1 1 i^oo aoo aoo ^oo soo eoo Too soo soo ^ooo ^ioo

PdTENpA k•v.)

. X. 16 SUPERFICES DE LAS PIERTAS SEGIJN PoTENCIA OEL MoTOR

173

tintas profundidades, densidades, etc., y no resultando ello posible, seacostumbra a relacionar directamente la superficie y dimensiones de laspuertas con la potencía de arrastre Pa. y para profundidades intermedias.

La figura X.16 muestra los valores que se dan a S(área) conformeaconseja la práctica para profundidades medias en relación a la potenciade motor.

PESO DELAS PUERTAS

At igual que para la superficie S, el peso G de las puertas tambiénse relaciona con la potencia de motor y para profundídades intermedias.

Si la profundidad disminuye, et peso G puede reduclrse, aumentandoen proporcián el >;rea S y viceversa.

En la figura X.17 pueden observarse los valores que va tomando G enrelación con la potencia de motor y de acuerdo a la experiencía.

i------ ---------------------------------------- -----------------t.ooo+

Mp

v

^

^̂i

^1 Iezo i ^ i-------------------------------------------- ^ i ^

^ ^ ^( ^ i

--------------------^ ^ ^ ; irao^------------------- , ,, ,i ; ^ ^ i^ ^ ^

-------------------------------- ^ ^sao ^ i i i ^

' ' 'I ; ^̂------------------------ i i i i I

5 I ^ Í Í ^ ^ jI I ^I 1 I

1^ Í ^ Í i II ^i ^ ^ ^ 1 i

----------°---450^--- J( ^ i i i 1 I it

I Í Í i ^ ^ II I 1 ^ ^ j j ^^^ 1

1 Ij^0^ , I I I 1

! ; I I ! ^ 1 l^ ' ^ I

i ^ ; ^ 1

270 1 Í 1 ^ j ^ ^ I Í It / I I ' ' I 1 1I ^i I I

I I 1 ^ I i i t Ii ' ^ ^ ^ ^ Í Í ^

i1 ^ j 1 j i ^ ^ ÍI80^ /^ ^ ! ! i ^ i e !

/ i ^ i j Í j I ^ i Í

90i-

I t I 1 I I ^ I (I t i I j Í i j ^ ^

i i I I t ^ i I ii ^ ^ I ^ ^' i ^

^ I i i ^ Í i +I Í i i^ ^ I I

^ 1 I i i i ^ ^ 1 1

200 300 400 JOO 600 700 800 900 t00o t100PClTENqA (e.v.)

Fig.X• 17 PESO DE LAS PUERTAS EN RELACION A POTENqA DE MOTOR.

174

CALCULO DE LA SEPARACION ENTRE PUERTAS

Si suponemos los cables como líneas rectas y unimos con una línéaimaginaria los extremos cc', tenemos un triángulo isósceles en el que co-nocemos L= longitud de cable y B- ánguio de divergencia medidoen el buqué, así pues tenemos:

b = L sen B ^2

Una vez obtenido el valor de b, multiplicamos por 2 y tendremos cc'.Pero en realidad cc' no es la distancia que separa las puertas ya que

los cables adoptan formas curvas BS y BS' y la distancia real SS' es mayorque cc'.

La distancia real SS' se obtiene multiplicando cc' por el factor de sepa-.ración fs.

SS' = cc' x fs.

La distancia SS' puede obtenerse también por medio del medidor elec-trónico de separación que sé instala en las puertas.

Se ha comprobado experimentalmente que en la mayoría de los casosel factor de separación alcanza valores próximos a 1,15.

SS'fs = = 1,15 aprx.

cc'

Fig, X.18 SEPARACION ^E LAS PUERTAS

175

Método práctico.-Con el fin de no tener que medir e! ánguio de diver-gencia y poder efectuar el cálculo de una forma rápida y práctica, aunquemenos exacta, podemos recurrir al procedimiento de ia semejanza detríánguios.

e

\Fig. X.19 SEPARACION DE / ^

\LAS PUERTAS ( caso práctico) /

Los triángulos Bbb' y Bcc' son semejantes y por lo tanto tendremos que

Bb Bc

de donde:bb' cc'

cc' _bb' x Bc

Bb

Pero si hacemos Bb = 1 m, señalamos los puntos b y b' con sendasmarcas, nos resultará fácii medir a bordo la distancia bb'. En caso de quelos cables tengan alguna pequeña separación en el gancho. disparadorhabrá que restarla de bb'. En este caso tenemos que:

cc' = bb' X Bc

y haciendo Bc = L(aprox.) nos quedará:

cc' = bb' X L

y como los cables no adoptan formas rectas sino curvas, siendo SS' mayorque cc' habrá que multiplicar por el factor de separación fs.

SS' = cc' X fs.

176

Para arrastreros de popa en que los cables pasan por las pastecas se-paradas entre sí por una distancia conocida, para calcular SS' se procedede la siguiente manera.

Eiq. X. 20 SEPARACION DE I.AS PUERTASEN ARRASTREROS DE POPA.

177

A un metro de distancia de ias pastecas a y a', en los puntos b y b' sehace firme un cabito tenso de forma que ab = a'b' = tm. En este cabitose hace una marca en el punto b" siendo bb" = aa'. Se mide b"b' y nosencontramos en un caso como el anterior en el que

haciendo

pero

luego

c'c" = b"b' x a'c'

a'c' = L

c'c" = b"b' x L

cc' = c'c" + c"c

cc" = aa'

cc' = c'c" + aa'

Una vez conocido el valor de cc' se multiplica por fs y tendremos SS'

SS'=cc'xfs

178