ES2362196T5 - Aparato con carro de barrena montado de forma flexible - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Aparato con carro de barrena montado de forma flexible
La presente invencion se refiere a un aparato destinado a recibir un poste sustancialmente vertical (al cual se hace referencia tambien como barrena) de una embarcacion de dragado, de manera tipica, una draga de corte por succion, que comprende un carro de la barrena que esta montado con capacidad de rotacion limitada alrededor de un eje transversal horizontal.
Las grandes dragas de corte por succion deben llevar a cabo frecuentemente sus operaciones en el mar en aguas no protegidas. Las olas provocan que la embarcacion se desplace y se pueden ejercer grandes esfuerzos sobre los acoplamientos existentes entre la embarcacion y el fondo, estando constituidos fundamentalmente estos acoplamientos por una barrena y una escala de corte. Estos acoplamientos deben ser, por una parte, ngidos para posibilitar un proceso de corte eficaz, sin embargo, no deben ser excesivamente ngidos por que, de otra manera, se generan esfuerzos excesivos en la barrena por el ponton, siguiendo los movimientos de las olas mas grandes.
La invencion tiene como objetivo dar a conocer un aparato del tipo indicado en el preambulo que se comporta como carro de la barrena que esta montado en el ponton con rigidez variable, rigidez en el caso de olas pequenas y mayor flexibilidad para condiciones cnticas de las olas, y en particular con una rigidez que disminuye notablemente para una carga maxima determinada de la barrena y el carro de la barrena.
Un aparato de este tipo es conocido por los documentos de la tecnica anterior NL 1011753 C, US 4033056 y el artfculo de Dekker: “Analyse van een Spudssysteem voor een deiningsgecompenseerde snijkopzuiger", co/85/153.
La invencion se define para este fin en la reivindicacion 1.
La fuerza longitudinal F1 ejercida sobre la barrena es tfpicamente una fuerza de reaccion del suelo sobre la punta de la barrena, y en el caso de una draga de corte por succion esta actua normalmente en la direccion de la cabeza de corte. Esto provoca un momento de fuerza sobre el carro de la barrena, de manera que el carro de la barrena se desvfa en un angulo determinado alrededor del eje transversal, los primeros medios de resorte se tensan adicionalmente y el segundo resorte que actua en direccion opuesta pierde tension. Esta capacidad de desviacion del carro de la barrena en combinacion con los medios de resorte disminuye como si fuera la rigidez y asegura que el momento de fuerza sobre el carro de la barrena es absorbido. Cuando el momento de fuerza sobre el carro de la barrena resulta mayor que un momento maximo determinado, la fuerza del resorte aumenta solo lentamente, por lo que el momento ejercido sobre el carro de la barrena alrededor de un eje transversal es limitado.
Se debe observar que cada uno de los medios de resorte esta dotado de manera tfpica con medios de limitacion de la fuerza del resorte, pero que en la practica son solamente los de los primeros medios de resorte los que se utilizaran frecuentemente, dado que una fuerza longitudinal F1 muy grande tendra lugar solamente en una direccion.
De acuerdo con la invencion, el primer y segundo medio de resorte estan conectados, respectivamente, por medio de un primer y un segundo cilindro hidraulico a la embarcacion con el objetivo de aplicar el esfuerzo deseado. De esta manera, el esfuerzo se puede ajustar de manera sencilla. En esta realizacion, los medios de limitacion de la fuerza del resorte se pueden realizar de manera simple por medio de un acumulador de embolo que esta conectado al cilindro hidraulico, preferentemente al lado inferior del mismo. Un acumulador de embolo comprende de manera tfpica un cilindro con un embolo libre y un acumulador. Cuando el esfuerzo en el resorte aumenta por encima de un valor maximo determinado, que es funcion de la presion del acumulador, los embolos del cilindro hidraulico y el cilindro con embolo libre se desplazan hacia dentro, de manera que la fuerza del resorte aumenta solamente de forma lenta mientras el carro de la barrena gira. Si la fuerza sobre la punta de la barrena actua en direccion hacia delante, la rotacion sera tal que el punto de la barrena se desplazara hacia delante con respecto a la embarcacion, lo que resultara en una notable disminucion de la fuerza en la punta de la barrena. Tan pronto como la fuerza en la punta de la barrena se hace menor que el valor maximo, los embolos se desplazan hacia fuera, normalmente bajo la influencia de la presion del acumulador.
De acuerdo con una variante de desarrollo adicional, se disponen medios de tensado de resorte para mantener un tensado mmimo, como mmimo, en los segundos medios de resorte si los medios de resorte pierden tension por completo y se pierde la fuerza del resorte. En el caso de una fuerza longitudinal grande, los primeros medios de resorte se tensaran, por ejemplo, adicionalmente mientras que los segundos medios de resorte perderan tensado, lo que para un valor lfmite determinado de la fuerza longitudinal puede traer como resultado que la fuerza del resorte se pierda por completo (en el caso en que los medios de resorte sean constituidos por un cable elastico, este es el punto en el que el cable se destensa). Esto se evita utilizando medios de tension por resorte.
Los medios de tension por resorte comprenden preferentemente un vastago de tensado dispuesto en la varilla del embolo del cilindro hidraulico y un acumulador que funciona simultaneamente con el mismo. Cuando la fuerza ejercida por el medio de resorte sobre el vastago de tensado disminuye por debajo de un valor determinado, que
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depende de la presion del acumulador, el vastago de tensado se desplaza hacia fuera y mantiene, por lo tanto, la tension en los medios de resorte en un valor mmimo determinado.
En la realizacion preferente, el primer y segundo medio de resorte son un primer y un segundo cable tensado, preferentemente cables de acero. De acuerdo con una disposicion posible, el primer y segundo cilindro hidraulico estan conectados de manera fija respectivamente a un primer y a un segundo disco de tensado alrededor de los cuales estan guiados los correspondientes primer y segundo cable, cuyos primer y segundo disco de tensado, cables y cilindros estan situados en un plano perpendicularmente al eje transversal directamente opuestos entre sf sobre un primer y segundo lado del carro de la barrena, respectivamente. El primer cable (o el segundo) esta guiado, por ejemplo, desde una primera localizacion en el carro de la barrena por encima del eje transversal a una segunda localizacion en el carro de la barrena por debajo del eje transversal con intermedio del primer (o bien el segundo) disco de tensado y uno o mas discos de grna situados en el segundo (o bien el primer) lado del carro de la barrena. En el caso de desviacion alrededor del eje transversal hacia el segundo lado, el primer cable es objeto de traccion a uno u otro lado de la barrena, mientras que el segundo cable se afloja en ambos lados. Esto forma, por lo tanto, un sistema de resorte simetrico a cada lado del carro de la barrena por encima y por debajo del eje transversal. Una realizacion de esta construccion se explicara en detalle con referencia a la figura 3.
De forma adicional, las primeras y segundas localizaciones son, por ejemplo, discos dobles que estan montados sobre el carro de la barrena y a lo largo de los cuales estan guiados el primer y segundo cable, y el primer (o bien segundo) cable en el extremo externo del primer (o bien el segundo) lado del carro de la barrena y en el otro extremo del segundo (o bien primer) lado del carro de la barrena esta conectado a la embarcacion.
Un aparato para recibir una barrena sustancialmente vertical de una embarcacion de dragado acuerdo con la invencion puede comprender un carro de la barrena con dos zapatas de deslizamiento para guiar el carro de la barrena sobre dos vigas longitudinales, de manera que el carro de la barrena esta montado con capacidad limitada de rotacion alrededor de un eje horizontal transversal y con capacidad de rotacion limitada alrededor de un eje longitudinal horizontal. A efectos de permitir esta funcionalidad, cada zapata de deslizamiento esta conectada de manera fija a un casquillo en el que un eje transversal conectado al carro de la barrena es recibido en cada caso con un juego vertical determinado. Una capacidad de rotacion limitada alrededor de un eje longitudinal es posible despues de todo a causa de este juego.
Las partes de eje transversal pueden girar en el carro de la barrena y deben poder transmitir a la vez fuerzas y momentos de fuerzas transversales considerables alrededor de un eje longitudinal de la zapata de deslizamiento. En una realizacion preferente, dos cojinetes esfericos son utilizados para este objetivo para cada eje transversal. Como mmimo, un cilindro hidraulico esta dispuesto preferentemente en cada caso entre cada zapata de deslizamiento y el carro de la barrena con el objetivo de amortiguar el movimiento vertical del eje transversal en los casquillos de la zapata de deslizamiento durante la basculacion alrededor del eje longitudinal. Esta es la funcion de amortiguador vertical activa durante la basculacion del carro de la barrena en regreso desde un lado recuperando la posicion vertical. Durante la basculacion de la posicion vertical hacia un lado, la amortiguacion transversal y horizontal se encuentra activa, tal como se explica mas adelante. El efecto de amortiguacion vertical permite desde luego la rotacion del carro de la barrena alrededor de un eje longitudinal. En una realizacion preferente, cada zapata de deslizamiento esta conectada para este objetivo al carro de la barrena por medio de dos cilindros amortiguadores verticales, uno por delante y el otro por detras del punto de rotacion, y los volumenes del embolo y volumen de fondo de los dos cilindros estan conectados entre sf. La accion de amortiguacion de los cilindros en la amortiguacion vertical se obtiene por la conexion del lado de fondo, por una parte, a un acumulador mediante una valvula de estrangulacion y por otra parte al deposito mediante una valvula de rebose. La combinacion de valvula de rebose y valvula de estrangulacion conectadas en paralelo proporciona la amortiguacion deseada.
De acuerdo con otra realizacion adicional, el carro de la barrena queda dispuesto sobre una grna inferior y una grna superior en la cuba, en cada caso con un juego horizontal limitado en direccion transversal, de manera que el carro de la barrena es oscilante de forma limitada alrededor de un eje longitudinal horizontal, y la grna superior esta dotada de medios para provocar una amortiguacion horizontal durante la basculacion alrededor del eje longitudinal.
De acuerdo con la realizacion preferente, estos medios amortiguadores horizontales comprenden, a cada lado del eje longitudinal en un plano horizontal, una palanca en forma de L con punto de pivotamiento en el carro de la barrena, un amortiguador conectado a la primera pata de la palanca y, conectado a la segunda pata de palanca, un embolo de un cilindro horizontal que esta conectado al carro de la barrena en las proximidades del eje longitudinal. Cuando el carro de la barrena bascula alrededor del un eje longitudinal y se desplaza en direccion transversal hacia la cuba, la palanca proporciona un movimiento hacia fuera del embolo.
El lado del embolo de los cilindros horizontales esta conectado, por una parte, mediante una valvula de estrangulacion a un acumulador y, por otra parte, con intermedio de la valvula de rebose, al deposito. La valvula de estrangulacion y la valvula de rebose conectadas en paralelo proporcionan la caractenstica de amortiguacion deseada o, en otras palabras, la amortiguacion de un movimiento alrededor del eje longitudinal horizontal.
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La invencion se explicara adicionalmente basandose en una serie de realizaciones, a tftulo de ejemplo no limitativo, que hacen referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1(A) es una vista lateral; y la figura 1(B) una vista en planta de una draga de corte por succion; la figura 2(A) es una vista lateral (en la direccion a lo largo de la embarcacion) de una posible realizacion del aparato segun la invencion;
la figura 2(B) es una vista frontal (en direccion transversal de la embarcacion) de una posible realizacion del aparato segun la invencion;
la figura 3 es una vista esquematica del sistema de cable;
la figura 4 muestra un grafico esquematico que representa la tension del cable como funcion de la elasticidad/2 o del desplazamiento del cilindro;
la figura 5 muestra un esquema simplificado de medios limitadores de la tension del cable y medios para el tensado del cable;
la figura 6 muestra un grafico tfpico de la fuerza puntual maxima permisible P de la barrena y momento M del carro de la barrena como funcion de la profundidad;
la figura 7 muestra esquematicamente el efecto de amortiguacion horizontal y vertical;
la figura 8 muestra una vista en planta de la grna superior y del efecto de amortiguacion horizontal o transversal;
la figura 9 muestra un seccion transversal de la grna superior y amortiguacion horizontal o transversal;
la figura 10 muestra un esquema hidraulico para los cilindros de la amortiguacion transversal;
la figura 11 (A) muestra una vista longitudinal, y (B) una seccion del sistema de amortiguacion vertical; y
las figuras 11 (C) y (D) muestran dos posiciones posibles en las que se puede situar el sistema amortiguador;
la figura 12 muestra un esquema hidraulico para los cilindros del sistema amortiguador vertical.
La figura 1 muestra una realizacion tfpica de una embarcacion de dragado con cabezal de corte por succion. La embarcacion mostrada presenta, entre otros elementos, una llamada escala 1, un polipasto 9 de la escala y dos polipastos laterales 2, una barrena auxiliar 4 y una barrena de trabajo 3 que esta dispuesta en el carro de la barrena 6. Un cabezal de corte 5 esta dispuesto en el extremo externo de la escala 1 y se disponen medios de succion proximos al cabezal de corte, que consisten sustancialmente en un tubo de succion 10 y una bomba 8. La embarcacion tiene ademas una cabina de control 7, una cubierta 12 y una tubena de presion 11 por la que se descarga el material dragado.
En esta draga de corte por succion la barrena de trabajo asegura que se forma un punto fijo alrededor del cual la draga de succion puede bascular durante el dragado. Son posibles desplazamientos limitados de avance al desplazar el carro de la barrena hacia la parte posterior con respecto a la embarcacion, lo cual tiene lugar de manera tfpica con un cilindro que se describira mas adelante haciendo referencia a la figura 2. Cuando la barrena de trabajo 3 esta situada en su posicion final E, se debe realizar un avance utilizando la barrena auxiliar 4. La barrena auxiliar 4 es obligada a descender, de manera que temporalmente fija la embarcacion con respecto al fondo marino, despues de lo cual la barrena de trabajo es levantada y devuelta a su posicion inicial I. A continuacion, la barrena de trabajo es fijada nuevamente en el lecho marino y la barrena auxiliar es levantada.
El aparato segun la invencion se explicara a continuacion de manera mas detallada basandose en una realizacion variante mostrada en las figuras 2A y 2B. La barrena de trabajo 3 esta dispuesta en un carro de la barrena 6 que esta conectado a la embarcacion mediante un cilindro longitudinal 13 horizontal. El carro de la barrena esta dotado ademas de un elemento de sujecion 16 para retencion, un elemento de sujecion 17 para levantamiento y dos cilindros de levantamiento con cabezas de disco 14, 15. Estos componentes permiten el levantamiento de la barrena, pero no se explicaran en esta descripcion puesto que no forman parte de la presente invencion.
El carro de la barrena esta dotado de dos zapatas de deslizamiento 20 que pueden ser guiadas sobre dos vigas longitudinales de grna 19, de manera que el carro de la barrena es desplazable horizontalmente en una medida limitada por la accion de un cilindro longitudinal 13 en la direccion longitudinal de la embarcacion. El carro de la barrena esta montado ademas con capacidad de rotacion alrededor de un eje transversal horizontal 18 por medio de los casquillos 21 montados sobre las zapatas de deslizamiento 20.
El momento de fuerza M sobre el carro de la barrena provocado por la fuerza longitudinal F1 es absorbido por un sistema de cables de acero y discos, tal como se ha mostrado esquematicamente en la figura 3. Un primer medio de resorte esta dispuesto entre la embarcacion y el carro de la barrena 6, estando formado por un primer cable de acero 40. En un extremo externo 42, el primer cable de acero 40 esta conectado a la embarcacion a la derecha del eje transversal. El primer cable 40 es guiado mediante un doble disco 34 montado en el carro de la barrena en un disco de tensado 30 que se encuentra tambien a la derecha del eje transversal, y desde el que el primer cable es tensado de forma diagonal al otro segundo lado del carro de la barrena a lo largo de los discos de grna 36, 37, y es guiado finalmente sobre el segundo disco doble 35 montado en el carro de la barrena y conectado por el otro lado a la izquierda del eje transversal, a la embarcacion en el otro extremo externo 44. De manera similar, un segundo cable 41 conectado a la embarcacion en un primer extremo externo 43 forma, junto con los discos 34, 31, 38, 39 y 35, un medio de resorte entre el carro de la barrena y la embarcacion que actua en direccion opuesta.
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Los primeros y segundos cables son mantenidos en tension por los respectivos primeros y segundos cilindros hidraulicos 32, 33 que se acoplan respectivamente en el primer disco de tensado 30 y en el segundo disco de tensado 31. Durante el proceso de dragado se ejerce de manera tipica una fuerza de reaccion del suelo F1 sobre la punta de la barrena (vease la figura 2A), de manera que se produce un momento M sobre el carro de la barrena. Como resultado de este momento, el segundo cable 41 es tensado elasticamente mientras que el primer cable 40 pierde tension elastica. Esto se ilustra adicionalmente por el grafico de la figura 4, en el que la carga del alambre F ha sido indicada como funcion del alargamiento del cable en el sector 1, y como funcion del desplazamiento del cilindro en el sector 2. El cable es tensado con una fuerza Fv. En el sector 1 el cable se comporta elasticamente mientras que en el sector 2 los medios limitadores de la fuerza de resorte aseguran que la fuerza de resorte se incrementa solo lentamente. La curva C' muestra la tension del cable para la que este se afloja. Los medios de tensado del cable (vease mas adelante) aseguran que la tension del cable no disminuye por debajo de un valor mmimo determinado Fcrit.
Ambos cilindros hidraulicos 32, 33 estan dotados de medios limitadores de la fuerza de resorte, y en esta realizacion, medios limitadores de la tension del cable que se han mostrado esquematicamente en la figura 5. Los medios 50 limitadores de la fuerza del resorte comprenden un acumulador de embolo construido a partir de un cilindro con embolo libre 51 y un acumulador 52. El lado del fondo del cilindro hidraulico 32 es llevado en primer lugar a la presion deseada, correspondiente a la tension deseada en el cable por medio de un acumulador 56. Cuando la tension del cable ha alcanzado un valor maximo determinado que depende de la presion del acumulador de embolo, el embolo libre y el embolo del cilindro hidraulico 32 se desplazaran a la izquierda, y de esta manera la tension del cable queda limitada. Cuando la tension elevada del cable disminuye nuevamente, el cilindro sale nuevamente hacia fuera bajo la influencia del acumulador de embolo.
El tensado maximo permisible del cable es tipicamente una funcion de la profundidad de dragado. La figura 6 muestra un grafico tfpico de la fuerza de la punta de la barrena maxima permisible P y el momento maximo permisible asociado como funcion de la profundidad. Para profundidades mas reducidas la fuerza se debe limitar a FmAx, siendo este un valor de diseno para el sistema. Para mayores profundidades, el momento sobre el carro de la barrena resulta el valor cntico y la fuerza maxima permitida en la barrena disminuye de manera casi lineal con la profundidad. La tension maxima del cable en el cable 40 es una medida del momento maximo M en el carro de la barrena, y esta tension del cable puede ser controlada ajustando el acumulador 52 del medio 52 limitador de la tension del cable a la presion apropiada. Cuando la tension maxima permitida para el cable se alcanza, el embolo se desplaza en la direccion de la parte baja o fondo y el carro de la barrena puede girar en un angulo adicional bajo la influencia del momento de fuerza de la barrena alrededor del eje transversal horizontal. Debido a esta basculacion adicional del carro de la barrena, la fuerza de reaccion del suelo sobre la barrena sera menor que si la suspension del carro permaneciera ngida. Este sistema limita, por lo tanto, el momento de fuerza de la barrena y la fuerza de la punta de la barrena.
Cuando la tension del cable aumenta en uno de los cables, por ejemplo, el segundo cable 41, la tension del cable en el primer cable 40 disminuira simultaneamente. Cuando se alcanza una tension del cable Fnom en el segundo cable 41 (vease le figura 4), la tension en el primer cable 40 disminuye hasta un valor cntico Fcrit, por debajo del cual el primer cable 40 esta destensado. A efectos de evitar esta circunstancia se disponen medios tensores de resorte, en este caso medios del tensado del cable, para mantener una tension minima en el cable. Estos medios consisten en este caso en un vastago tensor 54 que esta conectado a un acumulador 55. Con el ajuste correcto del acumulador, el vastago de tensado 54 se expansionara cuando la tension del cable disminuya por debajo de un valor determinado Fcrit.
Se debe observar que en la realizacion de la figura 2 se han dispuesto cuatro cables de acero, contrarrestandose entre sf dos primeros y dos segundos cables a estribor, y dos cables que se contrarrestan entre sf a babor, cuyos cuatro cables estan guiados a lo largo de conjuntos de disco 34, 30, 36, 37, 35 (o 34, 31, 38, 39, 35) similares.
La figura 7 muestra esquematicamente el principio de la amortiguacion horizontal y vertical. Cuando la barrena 3 bascula alrededor de un eje longitudinal 80 horizontal bajo la influencia de una fuerza transversal Fd, en la realizacion de babor (BB) a estribor (SB), tiene lugar lo siguiente:
- la grna inferior 81 del carro de la barrena 6 establece contacto en SB con la embarcacion (vease la flecha P1);
- la grna superior 82 del carro de la barrena 6 es presionada sobre BB, de manera que un cilindro horizontal 95 en BB (vease ademas la descripcion de la figura 8) se expansiona; en SB, la grna superior 82 se desplaza hacia fuera de la cubeta 86 de la embarcacion. Cuando la fuerza Fd desaparece, los dos cilindros volveran lentamente a su posicion inicial. Esta es la amortiguacion horizontal mediante la cual las fuerzas entre el carro de la barrena y la embarcacion, provocadas por el componente transversal de la fuerza de la barrena, se mantienen dentro de los lfmites;
- en BB, el eje transversal 18 horizontal descansa en un casquillo 21 que esta montado en una zapata de deslizamiento 20 y como consecuencia soporta todo el peso del carro de la barrena. Los cilindros verticales 85 en BB son presionados hacia dentro (vease la flecha P3);
- en SB, los cilindros verticales 85 se extienden (vease la flecha P4) y de este modo aseguran que la zapata de deslizamiento 20 permanece en contacto con la viga de deslizamiento longitudinal 19;
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- cuando la fuerza transversal Fd desaparezca, el carro de la barrena volvera a su posicion inicial en la que los cilindros verticales de amortiguacion 85 proporcionan un movimiento amortiguado sin contactos bruscos. Esta es la amortiguacion vertical;
- Incluso cuando el carro de la barrena bascula de forma transversal, debe ser capaz de deslizarse sobre la viga de deslizamiento longitudinal. Con este objetivo, la zapata de deslizamiento debe permanecer en toda su superficie en contacto con la viga longitudinal de deslizamiento y no discurrir sobre un borde (contacto lineal). Este “pivotamiento” se obtiene montando un bloque de goma (grueso) entre la construccion de acero de la zapata de grna y el elemento de deslizamiento real que establece contacto con la viga de deslizamiento longitudinal.
Haciendo referencia a la figura 8(A), la grna superior 82 se explicara de manera detallada. En BB y SB el carro de la barrena esta conectado para el pivotamiento alrededor de un vastago vertical 91 por medio de un primer brazo de una palanca horizontal en forma de L 92 hasta un soporte de tope 99 que contiene un tope 90. El segundo brazo de la palanca 92 esta conectado para su pivotamiento alrededor de un vastago vertical 94 a un extremo externo del cilindro hidraulico 95 que esta conectado por su otro extremo al carro de la barrena 6 para su pivotamiento alrededor de un eje vertical 96. El soporte de tope 99 consiste, por una parte, en un elemento equilibrado que pivota alrededor del eje 91, de manera que el tope presiona en toda su longitud contra la grna superior, aunque el carro de la barrena girara en un angulo pequeno alrededor de un eje vertical, y consiste, por otra parte, en el propio soporte que puede girar alrededor de un eje longitudinal de la embarcacion con respecto al elemento equilibrado, de manera que el tope establece contacto a lo largo de toda la altura de la viga lateral longitudinal aunque el carro de la barrena bascule hacia el lado.
La figura 8(B) muestra la situacion en la que el carro de la barrena bascula aproximadamente 0,5° a SB y el carro de la barrena se desplaza, por ejemplo 50 mm a SB en la posicion de la grna superior. El segundo brazo de la palanca 92 (SB) se desplaza, por lo tanto, hacia la cubeta 86 (flecha PH1) y el embolo del cilindro 95 (SB) se extiende (flecha PC1), mientras que el segundo brazo de la palanca 92 (BB) se aleja de la cubeta 86 (flecha PH2) y el embolo del cilindro 95 (BB) puede desplazarse hacia dentro (flecha PC2).
Estos cilindros 95 son controlados por un circuito hidraulico que se ha mostrado de manera simplificada en la figura 10. Los lados inferiores del fondo de los cilindros estan conectados de manera simple a un acumulador 115, mientras que los lados del embolo estan conectados a un acumulador 116. La presion en el acumulador 116 es mas baja que en el acumulador 115, de manera tal que los cilindros estan presionados por completo en la situacion sin carga de dicho carro de la barrena, y los topes se desplazan siempre hacia fuera hasta el maximo, y de esa forma establecen contacto con las vigas de deslizamiento longitudinales cuando la barrena se encuentra en posicion vertical. Con la amortiguacion maxima, el cilindro activo se desplazara adicionalmente hacia fuera en mayor medida que el cilindro pasivo lo hara hacia dentro, siendo compensada la falta de aceite en el lado del fondo por el acumulador 115.
Este circuito se explicara a continuacion suponiendo que el carro de la barrena bascula hacia BB (situacion de la figura 7), de manera que el cilindro BB se encuentra extendido. Con un movimiento relativamente lento del carro de la barrena, el aceite empieza a fluir desde el lado del embolo del cilindro 95 (BB) con intermedio de la valvula de estrangulacion 110 al lado del embolo del cilindro 95 (SB) y, cuando este ultimo se ha desplazado por completo hacia dentro, al acumulador 116. Cuando el desplazamiento del carro de la barrena tiene lugar mas rapidamente, la cafda de presion en la valvula de estrangulacion 110 sera tan grande que el aceite escapa a traves de la valvula de rebose 112 hacia el deposito. El aceite que ha escapado hacia el deposito se puede compensar por una bomba conectada con intermedio de la valvula reductora de presion 113 al conducto de alimentacion 114. Este circuito hidraulico permite, por lo tanto, una amortiguacion efectiva de fuerzas transversales grandes y pequenas y las rotaciones rapidas y lentas asociadas del carro de la barrena alrededor de un eje longitudinal.
La amortiguacion vertical se explicara a continuacion en detalle haciendo referencia a la figura 11. Tal como ya se ha explicado en la descripcion de la figura 2 en lo anterior, el carro de la barrena debe estar montado para su rotacion alrededor de un eje transversal 18 en contra de la fuerza de resorte de los cables de acero, a efectos de ser capaz de absorber las fuerzas longitudinales segun la embarcacion. Ademas, el carro de la barrena puede bascular de manera rtpica aproximadamente 0,5° a BB o SB a efectos de absorber las fuerzas en sentido transversal. Las partes del eje transversal 18a, 18b en SB y BB deben ser capaces de desplazarse en cierta medida hacia arriba con respecto a la posicion de reposo, rtpicamente unos 50 mm. Esto se hace posible por la utilizacion de un cojinete principal espedfico, tal como se muestra en las figuras 11(A) y (B). La parte transversal del eje 18a es recibida en sus extremos externos con un eje vertical de manera rtpica de unos 50 mm en casquillos 108, 109 que estan conectados de manera fija a la zapata de deslizamiento 20. Con este objetivo, las partes del eje transversal 18a, 18b pueden ser aplanadas, por ejemplo, en sus partes superiores o una posicion del eje de simetna con respecto a los casquillos se puede escoger 50 mm mas baja que la posicion del eje de simetna con respecto al cuerpo del cojinete en el soporte de la barrena. La parte central del eje 18a queda alojada ademas en dos cojinetes deslizantes 105 esfericos conectados de manera fija a las placas verticales intermedias 104a, b que estan dispuestas paralelas a la zapata de deslizamiento y que estan conectadas de manera fija al carro de la barrena por medio de pasadores 102 y una serie de pernos 106. Esta disposicion permite la transmision de fuerzas transversales en las zapatas de deslizamiento hacia el carro de la barrena. La valona 104a esta conectada a la zapata de deslizamiento 20 por
medio de dos cilindros 100 a cada lado del eje transversal 18 horizontal, de manera que los extremos externos de los cilindros estan conectados para su pivotamiento alrededor de los respectivos ejes transversales 101 y 103 a la placa intermedia 104 y a la zapata de deslizamiento 20, respectivamente.
5 El objetivo de estos cilindros de tampon verticales es el de limitar la fuerza con la que las partes de eje 18a, 18b descansan en los casquillos de las zapatas de deslizamiento. Esto se consigue controlando los cilindros con el circuito hidraulico mostrado en la figura 12.
Cuando el carro de la barrena bascula en retroceso desde BB (situacion de la figura 7) a SB, los cilindros en SB se 10 desplazan hacia dentro, de manera que el aceite fluye por medio de la valvula de estrangulamiento 135 desde el lado de fondo de los cilindros SB al acumulador 134. Si el movimiento tiene lugar rapidamente, la cafda de presion en la valvula de estrangulacion sera tan grande que el aceite escapara por la valvula de rebose 130 hacia el deposito. En ambos casos se destruye energfa y se consigue amortiguacion. La valvula de rebose 131 protege ambos cilindros contra presiones excesivas. El aceite que fluye mediante la valvula de rebose 130 es llevado 15 nuevamente a los conductos con intermedio de la valvula reductora 132 utilizando una bomba. La valvula de descarga de presion 133 protege el acumulador 134 contra presiones excesivas.
La invencion no esta limitada a las realizaciones a tftulo de ejemplo que se han descrito, sino que, por el contrario, incluye todas las variantes que puedan ser previstas por un tecnico medio en la materia, y el alcance de la invencion 20 se define unicamente por las siguientes reivindicaciones. Finalmente, la invencion puede ser aplicada igualmente a islas flotantes espedficas en las que se aplica el mismo principio: mejor flexion que rotura.
Claims (8)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Aparato para recibir una barrena (3) sustancialmente vertical de una embarcacion de dragado con una direccion longitudinal, que comprende un carro de la barrena (6) que esta montado con capacidad de rotacion limitada alrededor de un eje transversal (18) horizontal,en el que- como mmimo, un primer y segundo medio de resorte (40, 41) esta dispuesto de manera forzada entre la embarcacion y la barrena en direccion longitudinal con el objetivo de absorber un momento de fuerza sobre el carro de la barrena, primer y segundo medio de resorte que se compensan entre sf en la situacion sin carga de la barrena; y por que- como mmimo, se dispone de un medio de resorte, con un medio (50) limitador de la fuerza de resorte, para limitar el esfuerzo en dicho elemento de resorte procedente de un momento de fuerza maximo determinado sobre el carro de la barrena, en el que ademas el primer y el segundo medio de resorte estan conectados por medio, respectivamente, de un primer y segundo cilindro hidraulico (32, 33) a la embarcacion con el objetivo de aplicar el esfuerzo deseado,los medios (50) limitadores de la fuerza de resorte comprenden un acumulador de embolo (51, 52) que esta conectado al correspondiente cilindro hidraulico, comprendiendo el acumulador de embolo un cilindro con un embolo libre y un acumulador, dispuesto de manera que cuando la tension en al menos un medio de resorte se eleva por encima de un determinado valor maximo que es una funcion de la presion del acumulador, los embolos del cilindro hidraulico y el cilindro con embolo libre se mueven hacia dentro y la fuerza de resorte se incrementa solo lentamente mientras que el carro de la barrena rota.
- 2. Aparato segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se disponen medios de tension de resorte (54, 55) para incrementar la tension, como mmimo, en los segundos medios de resorte cuando se pierde la fuerza de resorte de los mismos.
- 3. Aparato segun las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que los medios de tension del resorte comprenden un vastago de tensado (54) dispuesto en la varilla del embolo del cilindro hidraulico y un acumulador (55) que colabora con el mismo.
- 4. Aparato segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer y el segundo medio de resorte son un primer y un segundo cable tensado, preferentemente cables de acero.
- 5. Aparato segun las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado por que el primer y segundo cilindro hidraulico estan conectados de manera fija respectivamente a un primer y a un segundo disco de tensado (30, 31) alrededor del cual estan guiados dichos primer y segundo cable, cuyos discos de tensado estan situados en un plano perpendicularmente al eje transversal, en oposicion directa entre sf, en un primer y segundo lado respectivamente del carro de la barrena.
- 6. Aparato segun la reivindicacion 5, caracterizado por que el primer (segundo) cable esta guiado desde una primera localizacion sobre el carro de la barrena a una segunda localizacion en el carro de la barrena con intermedio de un primer (segundo) disco de tensado (30; 31) y uno o varios discos de guiado (36, 37; 38, 39) situados en el segundo (primer) lado del carro de la barrena.
- 7. Aparato segun la reivindicacion 6, caracterizado por que dichas primeras y segundas localizaciones son discos dobles (34; 35) que estan montados sobre el carro de la barrena y a lo largo de los cuales estan guiados el primer y el segundo cable y por que el primer (segundo) cable en un extremo externo en el primer (segundo) lado del carro de la barrena y en el otro extremo en el segundo (primer) lado del carro de la barrena esta conectado a la embarcacion.
- 8. Draga de corte por succion que comprende un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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