DISEÑO DE EMBARCACIÓN AUTOPROPULSADA A ESCALA
Objetivos y Alcance
Objetivo General
Predecir el comportamiento dinámico de una embarcación eléctrica y su unidad de propulsión a través del diseño, manufactura e instrumentación de un modelo de bote a escala gobernado por radio control que permita la adquisición de datos y lectura de variables de operación en tiempo real.
¿Qué?
¿Cómo?
¿Para que?
Objetivos Específicos
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Definición las propiedades físicas requeridas para la embarcación partiendo de la geometría suministrada por medio de la aplicación de factores de escala que permitan establecer las variables constructivas del modelo
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Identificación y establecimiento de las variables a ser censadas y variables de control determinantes en la predicción del comportamiento del prototipo por medio de un estudio de la normativa ITTC que permita definir el alcance de la instrumentación.
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Identificación de los componentes mecánicos, electrónicos y de instrumentación utilizados actualmente en el desarrollo de botes a escala autopropulsados a través de una búsqueda del estado del arte para evaluar su posible aplicación en el desarrollo de la solución.
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Diseño formal de la unidad de propulsión eléctrica tomando como punto de partida de las motorizaciones fuera de borda a escala de botes a radio control para replicar el máximo posible el bote real
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Diseño y definición de la interfaz electrónica y de control para la embarcación por medio de la simulación y fabricación de circuitos requeridos para lograr su correcto funcionamiento
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Definición de los modos de ensamble mecánico de los diferentes componentes al caso apoyados por modelos CAD que permitan predecir la correcta distribución, anclaje e integración de las piezas al bote.
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Obtención de modelo de casco a escala a través de métodos de manufactura aditiva de material para su posterior motorización e instrumentación.
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Integración y puesta a punto de los diferentes sensores, componentes electrónicos y mecánicos al casco
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Llevar a cabo pruebas de funcionamiento en un depósito natural o artificial de agua para evaluar los resultados en el comportamiento y la obtención de datos.
Alcance
Con el desarrollo de este proyecto se pretende brindar una herramienta que permita al equipo de diseño de la embarcación eléctrica de ENERGETICA 2030, comparar sus modelos teóricos de comportamiento previamente desarrollados, con el comportamiento dinámico de la embarcación, por medio de la ejecución de pruebas experimentales de autopropulsión que arrojen datos de desempeño en tiempo real de variables como velocidad, aceleración, potencia y consumo de energía. La herramienta consiste en un pequeño bote a escala de la embarcación real, el cual es autopropulsado y conserva su geometría original, y estará instrumentado para la lectura y adquisición de datos en una pantalla. Este proyecto impacta a los subsistemas de electro-propulsión e hidrodinámica, aportando elementos de valor para la mejora de criterios a la hora de toma de decisiones en los diseños futuros y la verificación y validación de los modelos utilizados.La instrumentación partirá de la medición de variables de medida base como voltaje, corriente y velocidad de giro del motor y se llevará hasta donde permitan el tiempo, los recursos brindados al proyecto y la tecnología disponible en el mercado para la adquisición de datos. El bote debe permitir su operación y mando a distancia y alcanzar una velocidad en proporción a 15m/s de la embarcación real. Como riesgos se identifican todas las posibles restricciones de uso de espacios físicos en la Universidad EAFIT como lo son los laboratorios de Modelos y Mecatrónica debido a la situación de contingencia generada por el COVID-19, lo cual pone en riesgo la fabricación del prototipo.
