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Articulo sobre helices Aunque existen muchos tipos de helices en el mercado, en este apartado trataremos de desviarnos un poco mas hacia los motores fueraborda |
¿ QUE ES UNA HELICE ? Primero y lo mas importante, ¿que es una hélice?, en la wikipedia podemos ver su descripcion, el tipo de hélice y el paso adecuados son vitales para obtener el rendimiento más eficaz en su embarcación. La navegación será más placentera, confortable, suave y lo que es más importante, la hélice adecuada reducirá el costo de mantenimiento, disminuyendo el consumo de combustible y alargando la vida del motor. Una hélice es un elemento que transforma la energía mecánica que se genera en el motor en fuerza impulsora.
A la hora de determinar el rendimiento de la embarcación, las hélices son el segundo elemento a tener en cuenta, detrás de la potencia del motor en sí. Sin el empuje de la hélice, no sucede nada. La hélice de su embarcación afecta a cada fase del funcionamiento y rendimiento, el viaje, el confort, la velocidad, la aceleración, la vida del motor, el gasto de combustible y la seguridad.
La hélice es el elemento físico que se conecta o instala en el eje de motor. El motor se encargara de hacer girar la hélice a las revoluciones necesarias por minuto para ejercer la fuerza de presion del agua ( las revoluciones dependerán del modelo y capacidad del motor ). Cada motor dependiendo de la capacidad y fuerza en HP ( caballos de fuerza ) tendrá una hélice ideal y especifica para el motor, no se podrán instalar hélices al azar. Si usted instala una hélice muy pequeña el motor se sobre revolucionara causando efectos negativos y por el contrario, si usted le coloca una hélice muy grande entonces el motor le faltara fuerza. Como elegir correctamente la hélice es lo más importante y viene determinado por la relación entre la potencia del motor y el peso de la embarcación, así como por la manera en la que se utiliza normalmente la embarcación. |
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NUMERO DE PALAS DE LA HELICE Una hélice de una sola pala sería lo mas deseable , si se pudiera tolerar la vibración. De modo que, para obtener un nivel aceptable de equilibrio con mucha menos vibración, lo mejor es utilizar una hélice de dos palas. Si se añaden palas, el rendimiento es menor, pero también el nivel de vibraciones. La mayoría de hélices están compuestas por tres palas formando un compromiso entre vibración, tamaño adecuado, rendimiento y costo. La diferencia de rendimiento entre una hélice de dos o tres palas se considera menos significativa que la diferencia de vibraciones. Casi todas las hélices suelen tener tres o cuatro palas.
Conclusión : Las helices de tres palas por norma general han demostrado ser el mejor compromiso entre el área de pala-paso y el rendimiento, por lo tanto con el menor número de hojas tendremos mayor rendimiento , con el mayor número de hojas la navegacion sera mas suave y uniforme. Esto debe ser tomado siempre en consideración a la hora de seleccionar el correcto diámetro, Pitch, pala Espacio y Forma. en nuestro motor
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¿ACERO , ALUMINO O BRONCE? ¿Cuál es la ventaja de las hélices de acero inoxidable ? El material mas usual es el bronce en sus distintas aleaciones de manganeso o fósforo. Para hélices de barcos de labor se utiliza el acero fundido. Cuando es necesario un material inalterable y muy resistente a la corrosion se fabrican en acero inoxidable. Para el caso de lanchas y motores fuera de borda para embarcaciones livianas se construyen en aleaciones navales de aluminio. La hélices pueden fabricarse “al calibre”, esto es con el modelo de madera de una sola pala repetido en el noyo o molde de tierra de fundición tantas veces como palas deba tener; o “con modelo completo” tal sea este exactamente e igual en número de palas y diseño de su núcleo . Es en el núcleo donde se maquinará con precisión y de acuerdo a normas S.A.E. el cono de montaje que irá rigurosamente ajustado al cono del árbol propulsor que une la hélice con el motor dentro del barco. Como cualquier masa rotante las hélices deben balancearse estática y dinámicamente para evitar un punto o nodo origen de vibraciones producido por este defecto cuando el conjunto ya esté armado y en navegación de prueba. Hay distintos tipos de diseño de perfiles y palas de hélices que están patentados. Se han desarrollado hélices contrarrotantes y hélices con toberas para canalizar mas eficientemente el flujo y aumentar notablemente el empuje . Se han diseñado hélices de superficie para lanchas de velocidad y sistemas de propulsión ajustables en calado o retractables al interior del casco. Se utiliza el mismo principio de hélice empujando lateralmente para los bow thrusters de maniobra de barcos mayores . Se inventaron hélices plegables para veleros, Se diseñaron hélices de paso variable y paso controlable para ajustarlas adecuadamente a distintos rangos de velocidad o carga del barco. Todos hasta ahora utilizan la hélice como elemento que ha demostrado ser el sistema de propulsión mas eficiente a relativamente bajas velocidades
Conclusión : Las hélices de acero son por norma general las mas adecuadas para nuestro barco ayudandonos a ahorrar combustible y mejorar las presatciones de navegación |
Vamos a definir cuales on los puntos mas importantes de una helice
DIAMETRO - PITCH - CUP - RAKE
¿QUES ES EL DIAMETRO DE UNA HELICE? Es el círculo máximo que describen los extremos de las palas en su rotación. El diámetro es la distancia entre la circunferencia dibujada por los extremos de las palas mientras gira la hélice. En una línea de hélice dada, el diámetro suele incrementarse en las hélices utilizadas en embarcaciones lentas y disminuye en las rápidas. Si todas las variables son constantes, el diámetro se incrementará cuando se incremente la potencia utilizada; el diámetro crecerá cuando las rpm de la hélice disminuyan (menor velocidad del motor y/o mayor reducción del engranaje); y el diámetro debería incrementarse al incrementar la superficie de la hélice.
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¿ QUE ES EL PITCH DE LA HELICE ?
El concepto no es exclusivo para las hélices, otros dispositivos mecánicos como tornillos también lo utilizan. Por ejemplo, un tornillo de 10 mm de la altura avanzará 10 mm por cada giro completo cuandoes colocado por el destornillador. De hecho,el concepto de la "hélice" es, lo mismo , haciendo referencia a que la hélice funciona exactamente igual que un tornillo.
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¿QUES ES EL RAKE DE UNA HELICE?
Desde el punto de vista del motor, la longitud y el paso de las hélices afectan en el funcionamiento del mismo ; es decir, "MAYOR PASO", mayor será la cantidad de agua recogida por la superficie de la hélice (mas resistencia ) y en consecuencia el motor perderá algunas R.P.M; a "MENOR PASO "( menos resistencia) ,y menor sera la cantidad de agua recogida por la helice y el motor ganara R.P.M., el equlibrio esta en buscar un paso adecuado en funcion de un numero de vueltas del motor y una navegacion ajustada, repercutiendo claramente en el consumo y la velocidad de la embarcación
En la imagen siguiente tenemos dos ejemplos. Las líneas de color rojo, representan el flujo de agua que es interceptado por la hélice en la misma se puede ver en un grafico la helice de la izquierda tan solo intercepta tres líneas de flujo de agua y la imagen de la derecha intercepta 5 líneas de flujo de agua. Entonces podemos concluir que a mayor "PASO" mayor cantidad de líneas de flujo de agua intercepta nuestra hélice, en consecuencia mayor será la cantidad de agua que se ponga en movimiento.
Por lo tanto seria la distancia que por norma general esat expresada enpulgadas que recorre la hélice después de efectuar una vuelta completa. Por ejemplo, una hélice de 17 pulgadas avanza, en teoría, 43 cm en un giro. |
¿QUES ES EL CUP DE UNA HELICE? Muchas de las actuales hélices incorporan una especie de taza en el borde de la salida del agua de la hélice con forma de cuchilla. El labio de esta curva en la salida de la hélice es la que le permite obtener un mejor corte en el agua. Esto se traduce en una reducción de la ventilación, mas deslizamiento, y permite una mejor salida de agua en muchos casos. Este forma en la hélice también funciona bien cuando el motor se puede subir en el espejo de popa de manera que la hélice está cerca de la superficie del agua. Una buen cup suele dar lugar a mayor velocidad máxima en navegacion .
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ALTURA DEL MOTOR La altura del motor es crucial cuanto mas subamos el motor en el espejo de popa y a su vez suba la helice hacia la superficie menos arrastre tendra de agua, aunque llegara un momneto que necesitaremos cambiar de helie por una de tipo superficie , para que nuestro barco pueda navegar sin cavitar |
CAVITACION DE LA HELICE Aunque un poco complejo de entender, no podemos dejar de explicar ¿ que es la cavitación? Este fenómeno se comenzó a advertir cuando fueron instaladas las primeras turbinas a vapor para propulsión en los buques militares ,al tener estas un mayor número de RPM que las máquinas alternativas. Cuando las hélices trabajan a un número alto de revoluciones hay zonas de las palas (bordes de diámetro extremo donde es mayor la velocidad lineal ) y de la cara de empuje de las palas donde se produce un aumento de la presión que, hasta puede hacerse mayor que la presión hidrostática en la que trabajan las palas normalmente. En realidad la caída de presión en un punto no necesita ser igual a la presión en ese punto de la pala, sino solo la presión menos la presión de vaporización del agua a la temperatura que esta esté. Si esto ocurre en esos puntos de la pala se rechaza al agua formando cavidades vacías o burbujas de vapor de agua que “implotan” produciendo picareteo o golpeteo que junto con el oxígeno que se desprende de las burbujas forman un fenómeno mecánico y químico notable con daños de erosión al material constitutivo de la hélice. Primero para tratar de solucionarlo se fijó un límite al empuje (en kilos) por unidad de superficie de pala para evitarlo . Después vieron los investigadores que la velocidad lineal también intervenía para que se produjera este fenómeno nocivo que disminuye la eficiencia de la propulsión y a veces suena como metralla o se confunde con vibraciones en la popa.
Debido ala cavitacion excesiva se puede deteriotrar la helie como muestra la fotografia inferior
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COMO LEER LAS SIGLAS DE UNA HELICE ¿Cómo leer las dimensiones de una hélice? |
¿CUAL ES LA ROTACIÓN DE LA HÉLICE? Rotación Normalmente viendo el barco desde la parte de atras (popa) las helices de una sola montura giran en sentido a las agujas del relog , aunque esto nos propicia a que el barco siempre tienda a caer de proa, Muchas embarcaciones con motores simples tienen motores girando en el mismo sentido horario es decir diestro . Dos hélices girando en el mismo sentido en un barco crea una fuerza de dirección hacia un sentido . En otras palabras, dos hélices diestras tiran la popa hacia la derecha y la proa hacia la izquierda. Para contrarestar este rotación (sentido contrario) en monturas con dos motores se utiliza uno de ellos con giro inverso a las agujas del relog. Conclusion en embarcaciones con doble motor, cada helice tendra que girar en sentido contrario una de la otra |
MONTAR EL MOTOR EN UN BRACKET La hélice gira en aguas más limpios (es decir, menos turbulentas o menos gaseosas) del agua que existe detrás de la embarcación. Beneficios del bracket * Reduce el tiempo de estar el motor sumergido en el agua
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CONTINUARA
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