Diseño y construcción de un trineo para apnea en peso variable

Abstract

La apnea es un deporte subacuático basado en la suspensión voluntaria de la respiración dentro del agua. Existen diversas modalidades de apnea, una de las cuales es conocida como peso variable. En ella, el atleta desciende hasta una profundidad del mar previamente establecida con la ayuda de un trineo; y luego asciende a la superficie sin éste. Para cumplir su función, estos trineos deben ser altamente hidrodinámicos, ergonómicos, y fáciles de usar. Los reglamentos oficiales del deporte establecen ciertos requisitos básicos que deben cumplir los trineos, pero dejan un gran margen de libertad a la hora de diseñar y construir estos dispositivos. Por estos motivos, los trineos suelen ser diseñados a la medida de cada atleta interesado. Utilizando ciertos criterios de diseño se logró definir un modelo de trineo para peso variable que cumple con los reglamentos oficiales, y además se caracteriza por su hidrodinámica, pues permite un desplazamiento sin perturbaciones considerables. También permite el descenso del atleta con monoaleta en una posición ergonómicamente óptima, y es de fácil montaje y de fácil traslado. Se utilizaron programas asistidos por computadora para el análisis numérico del modelo, mediante el método de los elementos finitos, evaluando la distribución de fuerzas hidrodinámicas que actúan sobre la geometría, así como la distribución de esfuerzos sobre el trineo utilizando la teoría de falla de Von Mises. Se realizaron procesos de reingeniería al diseño en base a los cálculos realizados y se seleccionaron los materiales adecuados para resistir a las solicitaciones mecánicas estimadas y a las condiciones de operación. Posteriormente se fabricó el prototipo y se sometió a pruebas en condiciones reales para verificar su funcionamiento. De acuerdo a los resultados obtenidos, el diseño final propuesto para el trineo de apnea en peso variable funciona como una nueva alternativa para cualquier apneista, pues se adapta a las características físicas y atléticas de cada usuario. Genera fuerzas de arrastre y sustentación bajas, es resistente a solicitaciones mecánicas de tracción y a las condiciones ambientales de operación, y es de fácil uso y transporte.