Preguntas Frecuentes

Vea las preguntas más frecuentes sobre hélices y ejes propulsores que surgen a menudo a nuestros clientes o elija la categoría específica más acorde a sus necesidades.

¿Cuál es el diámetro del eje, “madre” o “mecha” del timón que necesito?

El diámetro del eje del timón depende de tres factores que son  el material, el tamaño del timón y la velocidad de la embarcación. Nosotros calculamos los diámetros de la mecha del timón partiendo de dos premisas: nuestros códigos de diseño y las reglas de las Sociedades de Clasificación.

Podemos proporcionar timones tanto en bronce-aluminio (AB2) como en bronce-manganeso (HTB1). También podemos diseñar ejes de timones en Temet 25, lo que reduce sensiblemente el volumen de material al ser un componente extremadamente resistente y por consiguiente se reduce el tamaño del eje del timón necesario y de sus componentes asociados.

¿Qué forma de timón es la más adecuada?

Existen diferentes diseños de formas del timón, tanto en perfil como en sección.

El perfil se determina partiendo de las necesidades del barco. La forma de la sección la determina la velocidad de navegación. Los diseños en embarcaciones de baja y media velocidad requieren secciones de perfil aerodinámico mientras que las embarcaciones más veloces deberán equiparse con secciones en cuña o secciones parabólicas a medida.

Teignbridge Propellers puede diseñar timones a medida para adaptarlos a su embarcación.

Timón en forma de cuña. Timón en forma de cimitarra (sección aerodinámica)
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¿Qué configuración de timón necesito?

Existen principalmente dos tipos de configuraciones de timón muy utilizadas: timones interiores al casco que están totalmente instalados bajo el casco y timones suspendidos del casco, ambos tipos colocados en la popa del barco.

Existen ventajas en ambas configuraciones. Los timones instalados dentro del casco proporcionan más eficiencia al barco y son menos propensos a las turbulencias.

Por el contrario los timones suspendidos del casco permiten colocar la hélice más atrás en la popa permitiendo por tanto una menor inclinación del eje y por consiguiente la eficiencia de la hélice aumenta. También pueden proporcionar algo de ahorro de espacio dentro del casco y son más fáciles de instalar y mantener.

¿Qué tamaño de hoja de timón necesito?

Los principales factores que determinan el tamaño del timón son el tipo de barco, las dimensiones de la embarcación y la velocidad de navegación.

Teignbridge Propellers utilizar diversos métodos de cálculo para determinar con precisión el área de timón requerida.

¿Por qué es tan importante diseñar el timón correcto?

Un inadecuado o incorrecto  diseño del timón  y de sus sistemas de control asociados generará una pobre respuesta en la dirección, y muy  probablemente provocarán un incremento en la resistencia al agua, siendo estos dos aspectos potencialmente peligrosos para la embarcación.

¿Qué es la cavitación?

Debido al giro de la hélice se genera una distribución de presión alrededor de la misma.

La magnitud de esta distribución de presión depende de varios factores, tales como el coeficiente de sustentación (necesario para generar el empuje necesario) o la forma y espesor de la sección.

Al mismo tiempo en la cara posterior de las palas (succión) se genera una zona de baja presión. Si los picos de baja presión (succión) caen por debajo del valor de la presión de saturación del agua, se generan instantáneamente cavidades o burbujas de vapor en las palas. La formación de estas cavidades se denomina cavitación. Los efectos de la cavitación incluyen:

  • La erosión de la hélice debido a que las burbujas formadas por este fenómeno a medida que avanzan hacia zonas de alta presión colapsan. Esto también se conoce como erosión por cavitación.
  • Vibración.
  • Se altera el perfil eficaz de la pala debido a que el flujo de agua modifica su recorrido óptimo a lo largo de su superficie. Esto puede provocar una gran reducción del empuje y del par de la hélice reduciendo su eficiencia.
¿Cómo se calcula la hélice de su barco?

Si usted completa nuestro formulario de consulta, seremos capaces de calcular la hélice óptima que su barco necesita. Teignbridge Propellers tiene múltiples programas de diseño y cálculo de hélice abordando cada uno de los cuales un tipo diferente de hélice. Los grandes constructores de barcos también deben proporcionarnos un plan maestro de trabajo. Un dimensionamiento de hélice óptimo sólo se conseguirá con una información completa y concisa. Es imprescindible que la información proporcionada sea lo más precisa posible. Una relación de transmisión incorrecta o una velocidad máxima  más optimista de la cuenta puede tener un efecto muy perjudicial en la exactitud de las dimensiones de la hélice.

¿Cómo trabaja una hélice?

El mecanismo que consigue que la pala de la hélice genere el empuje necesario es similar al que genera la fuerza de sustentación necesaria en el ala de un avión. El movimiento del fluido sobre la cuchilla genera una diferencia de presión entre los dos lados de la pala debido a que el fluido en un lado se está moviendo más deprisa que el otro. La integral de la diferencia de presión sobre el área de la hoja proporciona una fuerza que actúa sobre el fluido generando un empuje y un par sobre el barco suficiente para propulsar el barco.

¿Que es el taladro de alivio o “bore relief” de la hélice?

El taladro de alivio es una provisión de área adicional dentro del núcleo de la hélice al mecanizar este con un diámetro superior. Este hueco proporciona un aumento de la presión superficial entre el núcleo de la hélice y el eje para una fuerza de ajuste determinada. Esto reduce la probabilidad de aparición de tensiones entre el núcleo y el eje y al mismos tiempo facilita  el desacople de la hélice.

Es importante que la longitud del orificio de alivio se calcule con precisión para asegurar un área de contacto adecuada (entre el núcleo de la hélice y el eje).

¿Qué ahusamiento o “taper” de hélice debería elegir?

Si el cono no es ajustable lo mejor es utilizar un cono de alto rendimiento 1:16. Esto permitirá que las longitudes de sección de pala (longitudes de la cuerda del eje) más cercanas a la raíz (cerca del núcleo) sean lo más largas posibles. Una longitud de la cuerda de eje grande nos permite utilizar una sección más delgada lo que reduce el riesgo de cavitación.

Una conicidad de 1:16 además proporciona un área de contacto mayor entre el núcleo de la hélice y el eje.

¿Cómo puedo medir correctamente el ahusamiento de mi hélice?

Existen tres tipos de ahusamientos o “taper” más comunes en las hélices: 1:10, 1:12 y 1:16.

Para calcular el ahusamiento del núcleo hay que dividir la longitud del núcleo entre la diferencia entre los valores inicial y final de sus extremos (valores 1 y 2).

Por ejemplo, para un cono con una longitud de 150 mm, dimensión 1 de 50 mm y  dimensión  2 de 40.63mm: 150 / (50-40,63) = 16,01. Por lo tanto la conicidad es de 1:16.

¿Qué es el sesgado o “skew” de la pala?

Una pala que sea radialmente simétrica se dice que tiene cero inclinación. Una pala que está inclinada hacia el lado opuesto de rotación de la hélice se dice que está inclinada.

Como la pala gira la inclinación garantiza que las secciones radiales de cada pala no pasan por el mismo lugar que las anteriores, ya que su entrada se retrasa ligeramente debido a su inclinación (una inclinación que va desde el núcleo hasta la punta de la misma). Una forma de hoja inclinada puede ayudar a reducir las vibraciones.

¿Qué es la inclinación o “rake” de la pala?

El rake es el ángulo de inclinación de las palas de la hélice con respecto al núcleo (con la hélice situada de perfil). Si la cara de la pala es perpendicular al núcleo de la hélice se dice que tiene cero rake. Si el ángulo de palas de la hélice se dirige hacia la popa entonces se dice que tiene un rake positivo. Por el contrario si el ángulo de las palas está inclinado hacia la proa entonces tiene un rake negativo.

¿Qué determina el número de palas?

El número de palas de la hélice se puede definir como un equilibrio óptimo entre el DAR requerido y la vibración aceptada. Teóricamente una hélice con una única pala sería más eficiente, pero sin embargo esto no es práctico debido a la vibración que produciría. Cuando se aumenta el número de palas la vibración disminuye pero al mismo tiempo su eficacia y por consiguiente la propulsión de la embarcación decrece.

¿Qué es el DAR?

DAR (Disc Area Ratio) se puede definir como la proporción de área de plato. El DAR es la relación entre el área total de las palas con respecto al área de un círculo del mismo diámetro. Un 92 de DAR significa que el área total de la hoja es el 92% del área del círculo equivalente. Grandes áreas de hoja se consiguen con láminas superpuestas.

La hélice de arriba tiene un DAR de 92%.

El área total del círculo es:

PI x (diámetro / 2) 2 = 3,141 x (300)2 = 0.283 m2

El área total de la hoja sería:

PI x (diámetro / 2) 2 x DAR = 3.141 x (3.00)2 x 0,92 = 0.26 m2.

Esto produce un DAR de 0,260 / 0,283 = 0,92

¿Qué es el deslizamiento o “slip” de la hélice?

Cuando la hélice gira en un fluido está sujeta a deslizarse, es decir no avanza la distancia horizontal teórica que debería en cada revolución (pitch). Por tanto el slip es la diferencia entre el pitch y la distancia real recorrida en cada revolución.

¿Qué es el paso o “pitch” de la hélice?

El paso es la distancia teórica que avanzaría una hélice en cada revolución si se moviera a través de un medio sólido. Una hélice de 30 pulgadas de paso equivaldría teóricamente a afirmar que avanza 30 pulgadas de longitud en cada revolución completa.

¿Cuál es el diámetro máximo de hélice que puedo colocar?

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Teignbridge Propeller  recomienda una distancia de seguridad entre la hélice y el casco del barco de un 15% del diámetro de la hélice como mínimo.

¿Cómo se define una hélice?

propeller-diameter

La notación general para definir el  tamaño de la hélice es la siguiente:

Diámetro x Paso x N º Palas: % de Área de Pala (DAR

Por ejemplo, una hélice de 28 x 30 x 5:92 tiene 28 pulgadas de diámetro, 30 pulgadas de paso con 5 palas y un DAR del 92%.

¿Es mi hélice “zurda” o “diestra”?

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Si la hélice todavía está fijada a la embarcación:

Cuando la vemos desde la popa una hélice diestra girará en sentido horario. Por el contrario una hélice zurda girará en sentido anti horario.

Si la hélice no está fijada al barco:

Coloque la hélice en una superficie plana asegurándose de que el extremo más largo del taladro del eje (diámetro 1) está sobre la superficie. Es decir el eje propulsor iría colocado hacia arriba.

Mire la pala situada más a la derecha de la hélice y su inclinación. Imagínese que eso es una cuesta prolongada. Si usted para superar esa cuesta necesita subirla, la hélice es diestra. Si por el contrario necesita bajarla la hélice es zurda.