Sectores:

Filtrar por Categoría:

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.

Si usted completa nuestro formulario de la sección de consultas, seremos capaces de calcular la hélice óptima para su barco. Teignbridge Propellers tiene múltiples programas de diseño y cálculo de hélice, adecuados para cada estilo de hélice que suministramos. Los grandes constructores de barcos también deben proporcionarnos un plan maestro de trabajo. Un dimensionamiento de hélice óptimo sólo se conseguirá cuando se facilite una información completa y concisa. Es imprescindible que la información proporcionada sea lo más precisa posible. Una relación de reducción 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.

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 pala genera una diferencia de presión entre los dos lados de la pala, es decir, el fluido en un lado se está moviendo más deprisa que en 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 propulsarlo.

El taladro de alivio es una provisión de área adicional dentro del núcleo de la hélice al mecanizar este con un diámetro superior, como se muestra en el siguiente diagrama. 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 mismo 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).

Si el cono no se ha definido todavía, lo mejor es utilizar un cono de alto rendimiento 1:16. Esto permitirá que las longitudes de sección de pala más cercanas al núcleo sean lo más largas posibles. Una longitud se secciones de pala amplia en esta zona nos permite utilizar un espesor de sección más delgado 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.

De entre las conicidades estándar disponibles, tres de las más habituales que se suelen montar son las siguientes: 1:10, 1:12 y 1:16.

Para calcular la conicidad del núcleo hay que dividir la longitud de este entre la diferencia que existe entre los valores inicial y final de sus extremos.

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.

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

Al girar la pala gira, su 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.

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.

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 eficiencia decrece.

DAR (Disc Area Ratio) se puede definir como la proporción de área de disco que cubren las palas de la hélice desplegadas. El DAR por tanto 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 las palas es el 92% del área del círculo equivalente. Grandes áreas de pala se consiguen con láminas superpuestas.

Como ejemplo de una hélice de DAR 92%.

El área total del círculo es:

PI x (diámetro / 2) 2 = 3,141 x 3002 = 0.283 m2

El área total de las palas sería:

PI x (diámetro / 2) 2 x DAR = 3.141 x 3.002 x 0,92 = 0.26 m2.

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

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

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 complete

 

propeller-diameter

Teignbridge recomienda una distancia de seguridad entre la hélice y el casco del barco de un 15% del diámetro de la hélice en condiciones normales, pudiendo ajustarse o aumentarse la misma en función de la aplicación, velocidad o en caso de estar equipada la embarcación con túneles o toberas.

 

 

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 de 92%.

 

 

propeller-left-or-right

Si la hélice todavía está fijada a la embarcación:

Cuando la vemos desde popa una hélice diestra (derecha) girará en sentido horario. Por el contrario una hélice zurda (izquierdas) 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 está sobre la superficie.

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.

El diámetro del eje del timón depende fundamentalmente de tres factores principales tales como  el material, el tamaño del timón y la velocidad de la embarcación. Teignbridge calcula los diámetros de la mecha del timón partiendo de dos premisas: nuestros códigos de diseño y las reglas de las entidades de certificación.

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

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)
faq-wedge-rudder faq-scimitar-rudder

 

Existen principalmente dos tipos de configuraciones de timón muy utilizados: 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 o timones de estampa 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.

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.

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.

TESTIMONIOS DE NUESTROS CLIENTES

Sólo una breve nota para manifestaros lo contentos que estamos con su continuo apoyo, ayudándonos a dar un soporte de calidad a nuestros clientes de Princess Motor Yacht en todo el mundo. Todo vuestro equipo se comporta siempre de forma muy atenta y profesional, desde la primera toma de contacto con los profesionales del departamento de ventas, hasta su equipo de expertos de cada uno de sus departamentos. Esperamos desarrollar una más estrecha colaboración de trabajo en el futuro.

Servicio Profesional, Experto y de Calidad

Peter Ward, Parts Manager, Princess Motor Yacht Sales

Hemos botado recientemente el Super Yate de lujo Netanya 8 con los ejes que recientemente nos habéis suministrado. Las pruebas de mar han mostrado un funcionamiento optimo, con menos vibración que con los ejes originales, por lo que estamos muy contentos con los resultados.

Los ejes en Temet-25 reducen los niveles de vibración en el Netanya 8

CMN

De entre los integrantes de los clubs de propietarios de barcos con los que trato, ninguno de los mismos se acaba de creer la velocidad con la que hicisteis el pedido que os hice, una vez más gracias.

increíble velocidad de entrega

Chris Hosken, Lead Engineer, Pendennis Shipyard

Acreditaciones