Construción Voilier según planos

[gerardo navarro]

hola amigo, como va ese trabajo, tienes ratico que no publicas adelantos..... esta mal el clima aun por esos lares....

[Hellmut1956]

Sigo, pero el viernes 13 de abril tuve un ataque apoplético que me tuvo entre hospital y terápia de reconvalecencia fuera por más de un mes. Afortunadamente casi no quedan problemas, pero fue un susto tremendo!

[gerardo navarro]

Sigo, pero el viernes 13 de abril tuve un ataque apoplético que me tuvo entre hospital y terápia de reconvalecencia fuera por más de un mes. Afortunadamente casi no quedan problemas, pero fue un susto tremendo!

huf huf amigo, que susto vale, bueno me alegro que ya estes convaleciente y fuera de todo peligro "gracias al Señor", de todas formas ten mucho reposo y lleva la cosa con calma, no hay prisa, lo que si se es que veremos el video del voilier navegando je je je...

que te recuperes...

[Hellmut1956]

Pues amigo Gerardo, el susto me ha llevado a decidirme por accelerar la terminación de este proyecto. No vaya a ser que me muera antes de terminar! Pero tienes mucha razón, tengo que cuidarme de no ponerme en estrés, de hacer ejercicio llevando a pasear a nuestro perro y tomar las tabletas del caso. Lo que noto es que tengo que volver a mejorar mi capacidad de concentrarme. Así estoy volviendo a trabajar en el modelo y a la vez uso el volver a escribir el reporte en el foro mexicano para practicar la concentración requerida.

[Genaro Miranda]

Hola amigo hellmult cuida tu salud y coma muchas frutas y agua pero deja el refresco coca cola ............
Saludos!

[Hellmut1956]

Bién, volvió el antojo de seguir el reporte paso a paso de mi velero. Aprovechando el largo tiempo que ha pasado desde mi última contribución, pondré el foco en aquellas partes del proyecto que tocan los puntos con los que me ocupo hoy.
Los temas se mueven alrededor de construir las cajas de las baterías, que a su vez forman la plataforma sobre la cual monto los motores de paso que uso para el sistema de control de las velas que me he inventado. Muy relacionado a esto estan los tambores para las escotas.



Los veleros de fines del siglo 19 y principios de siglo 20 eran de propiedad de los más ricos que competían en regatas cruzando el Atläntico, los famosos veleros de Klasse J. Allí la escota que controla hasta donde se puede abrir al palo mayor no es solo una que va entre la cubierta y el palo mayor, sino en este caso que muestro en la foto la escota tiene que cubrir esta distancia 6 veces! Teniendo como radio 1 metro del eje del palo mayor a donde se conecta la escota al palo, esto significa que lo distancia máxima es de la raiz quadrada de 2, o 1,41metros. Multiplicando este valor x 6superior a los 8,40 metros, que tengo que dar o recoger escota y eso con una vela en el palo mayor de mas de 1 metro quadrado, lo que requiere mucha potencia, o torque.

Así me inventé algo que llamo "caja mágica" en honor de otra solución muy ingeniosa pero según mi opinion de menor utilidad que mi solución. A presentar mi solución:

El eje vertical donde gira el palo mayor, yo lo prolongo hasta debajo de la cubierta y conecto allí a el un decodificador angular magnético de 14 bits 0 16k posiciones angulares por giro completo. Como el palo mayor tiene su giro máximo de 90° a ambos lados de la linea central del casco, cuando esta perpendicular a la linea central, esto significa que solo tenemos disponibles la cuarta parte de posiciones angulares 360°:90°, o en resolución del sensor magnético 16k:4k posiciones. Favor recordar que la "k" representa un valor de 1024 y no de 1000. eso sí esa resolución se aplica para cada lado, babor y estribor o 0,02 Grados aproximadamente de resolución. para dar una impresión de lo que hablamos apliquemos estos datos al movimiento requerido de la escota para permitir que la vela mayor se abra hast estar perpendicular al eje central del casco:

141cm * 6 = 840cm de cambio de largo de escota
Convertemos este valor en milímetros = 8400mm.
la resolución del sensor es de 0,02 Grados, o la 1/(4*1024). Reemplazamos el 1 por los 8400mm da:
8400mm / 4096 = 2mm. El control de la vela podría hacerse tan exacto, como el mover la escota por 2mm por cada paso de resolución del sensor. Claro, como en la electrónica hay errores de computación y de registro de sensores, es buena práctica ignorar los 2 últimos dígitos o bits, reduciendo la resolucion de 2mm a 8mm, o a casi la décima parte de un grado! Esto sigue siendo muy, pero muy exacto y por lo tanto la pregunta del porqué? Pues bien este dato se usa para supervisar el motor de paso. Así que ahora hay que mirar el asunto desde otro ángulo!



Uso motores de paso que hacen girar un tambor, del cual el dibujo arriba da una primara vista. Estos motores de paso dan 200 pasos por giro completo y hasta 256 micropasos por cada uno de los 200 pasos completos del motor. Significa que para un giro completo de 360° del tambor el motor de paso da:
200 * 256 = 51200 micropasos.
la circumferencia del tambor de la escota lo he elegido detal forma que esta sea de 400mm! Significa que por cado micropaso que da el motor recogiendo o dando escota para limitar o ampliar el movimiento permitido al palo mayor por la escota:

400mm / 52100 micropasos = 0,008 mm de movimiento de escota aproximadamente.

Significa que si igonoro los 2 de los 14 bits de resolución del encodificador magnético, por caso paso de este el tambor tiene que proveer 8mm o girar por 1000 micropasos! Como pueden ver, el programa que controla el motor de paso tiene que instruir este a girar 1000 micropasos cuando el palo de la vela gira por una décima de grado! Claro, si reduzco el número de micropasos de 256 a 1, entonces el motror de paso solo tiene que girar 4 pasos de los 200 que son un giro completo. Aquí un enlace a un hilo que reporta mis estudios sobre los motores de paso en general y sobre como la placa que usé para estos estudios y que contiene la electrónica que usaré en mi velero, que los controla.

[youtube]IEVIXDocJxY[/youtube]

Como pueden ver el motor de paso puede girar rapidísimo.

Así tenemos 2 elementos:

1. El sensor que nos dice la posición del palo por ejemplo de la mayor con altísima precisión

De allí resulta que por simple aplicación de reglas de trigonometría, sabemos cuanta escota el palo requiere para llegar a esa posición. Pero también sabemos, porque no usamos la resolución máxima posible también si el palo seta fija o en que dirección se está moviendo.

2. El decodificar de la señal del receptor nos dice hasta que ángula el operador en la emisora permite que el palo se habra.

De allí resulta que si el palo no ha llegado aún a esta posición, que el tambor que controla la escota debe permitir su libre movimiento.
De allí también resulta que si el palo se encuentra en una posición que aún no ha alcanzado la máxima permitida, lo que es independiente a que lado del casco, entonces el tambor nunca va a limitar el libre movimiento del palo poniendo la cantidad de escota disponible para permitir el libre movimiento del palo.
De allí también resulta, si el palo ha llegado a la posición limite, el tambor no va a dar mas escota!
Pero finalmente, de allí también resulta, que si el palo se encuentra mas cerca del eje central del casco, el tambor solo hará disponible la cantidad de escota exactamente requerida en ese momento. Así se evita escota suelta que puede trancarse!
Tradicionalmente esa función la cumple el sinfin en el casco o el servo que controla la escota! pero como pueden imaginarse estas técnicas no puedden controlar y proveer 8,4 metros de escota en un casco de solo 160cm de largo!

3. El motor de paso bajo control de la electrónica basada en las componentes usadas en la placa de evaluación, StepRocker, y que de forma muy confortable permite jugar con los parámetros, usa esas funciones y el dato del sensor magnético de la posición angular del palo mayor en combinación con el dato de lo que desea el operador en la emisora de radio control, para entrar en una tabla que le da a la Software el dígito exacto de la posición correspondiente del tambor de escota de la caja mágica.

Existen otros sistemas que también estudie, pero ninguno usa el dato de posición que solo existe de forma así en motores de paso, en combinación con el sensor angular del palo para controlar la escota que controla la vela. Como en toda técnica cada técnica tiene sus pros and cons., así tambien el motor de paso. La suerte para mí es, que la empresa Trinamic saca justamente a tiempo componentes electrónicas y placas de evaluación que permiten evitar todas las desventajas y aprovechar las ventajas de esta técnica a costos moderados! El punto inicial para mi fueron los pasos y el conocimiento de una posición como resultado de un cierto número de pasos, combinado con la información angular del palo de la vela. Las desventajas entre otras es el consumo de energia, razón por la cual he previsto el máximo posible de capacidad y tensión a bordo usando las 12 baterías de LiFePO4 de 16Ah de capacidad! Esta desventaja ha desaparecido en altísimo modo gracias a la inteligencia de los circuitos integrados de Trinamic, en especial el TMC249 y el TMC260 y TMC262.

[Hellmut1956]

Perdonen, que el vidéo arriba no fuera revisado por mi antes de publicar. Estaba tan cansado que me fui a acostar sin revisar el resultado. Aquí el enlace kompleto. No se porqué aqui no funciona lo que en otros foros de forma idéntica deja aparecer una ventana con un video en YouTube!

" onclick="window.open(this.href);return false;

[saoro]

Hola Hellmut, como estás amigo? espero que te estes recuperando bien y por fin encuentres la salud perdida, es impresionante lo que estás publicando,poder controlar donde tienes la botavara en cada bordada es de mucha ayuda, si es eso alo que te refieres claro, bueno sigue adelante como puedas con má ó menos ritmo pero lo importante es seguir, animo y a ver si vemos el "Katrina" navegando pronto ya, un abrazo de Saoro.

[Joaquin Yarza]

Perdonen, que el vidéo arriba no fuera revisado por mi antes de publicar. Estaba tan cansado que me fui a acostar sin revisar el resultado. Aquí el enlace kompleto. No se porqué aqui no funciona lo que en otros foros de forma idéntica deja aparecer una ventana con un video en YouTube!

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Hellmut, esa opción por lo visto tiene un problema de seguridad. En este foro se puede poner un video utilizando el botón Flash

[Hellmut1956]

Mil gracias Joaquín! Lamento tener que reconocer que noy soy capaz de usar tu información para poner un video aquí. Eres tan gentil y pones el texto que resulta en la inclusión del video? Algo así como esto que yo creí entender pero no entendí, porque no funciona:

[youtube][/youtube}, o
[flash][/flash], o
[flash]X4X_EUxqKEo[/flash]

Perdona, soy lento. Gracias por tu apoyo!

[trinchatripas]

Hola Hellmut, saludos y me alegro de tu pronta recuperación. Referente al asunto que te ocupa ultimamente de las escotas de tu modelo, desde mi humilde punto de vista, creo que deberías simplificar la maniobra, bien es cierto que los barcos clase J de mil novecientos, tenían desmultiplicado el tiro de las escotas de mayor a base de colocar poleas para que los marineros pudieran moniobrar con relativo esfuerzo las mismas, al no disponer de winches ni tornos a su disposición, como es el caso de hoy en dia, por eso pienso que quizás es mejor actualizar esa cuestión situando menos poleas y brindando la posibilidad a los buenos servos que tenemos en la actualidad, con fuerza sobrada para mover velas de mas de un metro de superficie, los de carrete tienen un recorrido suficiente para tal fin. También puedes situar el arraigo de la escota algo mas al centra de la botavara, con ello reduces el desarrollo de la misma. Comento todo esto, puesto que en realidad me parece que nuestros modelos no son exactamente reproducciones fidedignas de aquellos modelos, por lo menos los mios, y puedo permitirme estas trampillas, llamemoslas así, dejando los detalles constructivos de cascos, cubiertas, mástiles y jarcias con mas reflejo y similitud a sus hermanos mayores. Solo es una opinión, repito, por lo demás estoy impresionado con tu desarrollo técnico y como lo aplicas al modelismo, un cordial saludo.

[Joaquin Yarza]

Mil gracias Joaquín! Lamento tener que reconocer que noy soy capaz de usar tu información para poner un video aquí. Eres tan gentil y pones el texto que resulta en la inclusión del video? Algo así como esto que yo creí entender pero no entendí, porque no funciona:

[youtube][/youtube}, o
[flash][/flash], o
[flash]X4X_EUxqKEo[/flash]

Perdona, soy lento. Gracias por tu apoyo!

Tienes que escribir la dirección antigua del video Youtube que se obtiene pulsando en compartir/insertar/marcar la casilla codigo antiguo y te sale, copias la dirección y la insertas.

[Hellmut1956]

Hola amigo trinchatripas. Como sabes también yo estoy muy impresionado de los trabajos que haces en tus modelos. Y tienes toda la razón en mencionar que siempre hacemos alguna trampilla para imitar la forma como algo fue realizado en el original. Lo mismo en ciertos puntos yo también lo hago en mi velero por las mas diversas razones.
Pero permíteme decirte, que el proyecto de construir un velero, menos que la afición al modelismo naval, fue la busqueda para una actividad que me permitiera ejercer mis células grises, cuando tuve que realizar penosamente que después de haber ocupado altas posiciones en la industria de telecomunicaciones no soy capaz de conseguir trabajo aquí en Alemania ni como cajero en uno de los supermercados de alimentos. Ahora que me dió el ataque apoplético y después de más de 10 años de estar en paro mis chances son mas que nulas. Contribuyo a la caja familiar haciendo traducciones por lo general técnicas o del campo empresarial, lo que no es mucho, pero ayuda.
Por estas razones lo que casi mas temo es acabar con el proyecto. ! En serio, el camino al acabado es mi meta y por lo tanto continuamente investigo y experimento nuevas areas en busqueda de nuevas soluciones. Como por mi pasado profesional tengo una gran afinidad a la industria de semiuiconductores, el uso de los desarrollos mas avanzados en este campo para soluciones inusuales es mi afición.
En el caso del control de las velas la solución establecida y a la que tu te refieres tiene la inabilidad de mover la escota necesaria para multiples tiros de escota. También su uso en combinación con la escota sinfin me parece mejorable y por eso estuve y estoy investigando las mas diversas soluciones para lograr mover la cantidad de escota deseada.
Mi caja mágica tiene el potencial de ser una solución mucho mas sencilla que la combinación de un servo de múltiples giros y la escota sinfin. También estoy convencido que la solución para veleros demasiado grandes para usar un servo con brazo largo, promete ser sencilla y barata de realizar, a la vez que muy flexible para usar en los mas diverso modelos de veleros.
naturalmente el prototipo, como al momento de definirlo me falta el entendimiento de todas los posibles factores relevantes, ha sido diseado de tal forma, que con altísima probabilidad, cumplirá su función. Pero una vez realizado será posible reducir el sistema para lo estrictamente necesario para poder navegar un velero durante todo el día.
Empieza por las baterías selecionadas. Las Headway 16Ah de LiFePO4 eran lo mas grande que pude encontrar en capacidad, siendo unicamente muy ligeramente mas grandes que aquellas de solo 10Ah de capacidad. Ese 60% adicional de capacidad era por lo tanto para mi muy justificable. El hacer el pack de baterías de 12 células se debe a 2 criterios, que eran limitados por los límites dados por las componentes requeridas entorno a su realisación. Uno de los criterios era aseguar la disponibilidad de 24VDC aún cuando las baterías estuvieran descargadas al máximo permitido, aquí 2VDC por célula. Por otro lado las baterías llenas alcanzan una tensión de casi 40VDC, lo que esta debajo del límite de 48VDC que resulta de componentes pensadas para ser usadas en equipo de telecomunicaciones. El otro criterio era segurarme tener la mas alta tensión disponible a bordo, pues esta es proporcional al torque disponible en los motores de paso. El peso de las baterías no representa problema, debido a que instalando estas de la forma como lo estoy haciendo posiciona su peso lo mas bajo posible en el casco, cumpliendo así la funcion de balastro necesitada para lograr los 29kg de desplazamiento del velero.
La clave para realizar la caja mágica de tal forma que pueda ser usada por cualquiera que construye un velero es el Software. Tengo la intención de programar la software de tal modo, que esta sea controlado por parámetros que se definen a razón de las dimensiones físicas de un velero. Así la solución puede ser usada por cualquiera sin necesidad de meterse en la programación del software, sino que solo necesita entrar los valores de los parámetros en su propio modelo. Esta software será gratis y pública. La caja mágica no consiste de mas de un tambor y su motor de paso. Si miras lo pequeño que puede ser el motor pap, ver video, 110gr. El tambor puede ser de plástico y de solo 5cm de diámetro por ejemplo. la solución acaba siendo mas liviana que un servo normal.
Las placas LPCXpresso con un controlador ARM se consiguen en todo el mundo por menos de 30.- USD, que para la caja mágica serían equivalentes a un variador y podrían conectarse directamente al receptor de cualquier radio control. El tamaño de la vela definirá cual motor de paso se requiere. Los experimentos que haré durante este invierno me van a dar el entendimiento de cuanta tensión realmente se necesita y que capacidad. esto define la batería a usar. Es muy factible que una batería como se usa en emisoras de 3 células de litio será suficiente.
Finalemente en el curso de mis estudios e investigaciones me encontré con los productos de la empresa Trinamic, que ahora se pueden comprar en muchísimas partes y por personas privadas. Estas componentes, en especial la combinación del TMC429 y un miembro de los TMC260/1/2, que forman la parte integral de la placa StepRocker que se puede comprar por menos de 70,- Euros en los mismos lugares, permite experimentar las múmereosas funciones que en combinación permiten controlar el motor de pap de una forma muy eficiente y que gasta mucho menos energía que aquellos de componentes tradicionales. El efecto es de un menos de consumo que facilmente puede alcanzar un 70%, osea solo aprox. 30% de lo normal y que permite hacer girar el motor pap mucho mas rápido, mucho mas suave y con mucho menos ruido, permitiendo realizar mis objetivos muchísimo mejor de lo que había planteado en un principio.
Ahora el amigo Jorge Luis Ramos Martinez, un Español residente en la región de Nürnberg al norte de Baviera, me está ayudando a mejorar mi taller y a organizarlo. Por eso he tenido que interrumpir mis labores. Pero hacia fin de mes seguiré y eso en un taller de lujo súper organizado, gracias a Jorge. Muchos de los cabos investigativos que en varios casos han retardado los avanzes por años, ahora han llegado a su fin permitiendo en combinación finalmente lograr avanzes muy grandes en la construcción de este velero.

[Hellmut1956]

Hola Joaquín

Perdona por ser tan incapaz. Aquí mi intento fallido en el cual para poder publicar esto aquí le he reemplazado "[" al principio y "]" al final por " " " para evitar el mensaje del error:

"flash=640,385][/flash"



La respuesta que recibo de la software del foro al tratar de publiccarlo aparece en color rojo y dice así:

No puede usar ciertos BBCodes: [flash]

Un cordial saludo Hellmut

[Joaquin Yarza]

Tienes que copiar el codigo antiguo de Youtube que en tu caso es este,

" onclick="window.open(this.href);return false;
obtenido por el procedimiento que te expliqué en el post anterior.

Prueba para ver si se inserta sin error.