Imagínese un barco enorme atravesando las olas, atravesando el vasto océano con facilidad.La respuesta radica en la hélice de un barco, aparentemente sencilla pero tecnológicamente avanzadaMás que el corazón de un buque, las hélices son una piedra angular de la propulsión marítima, impulsando la evolución del transporte marítimo mundial.desde conceptos básicos hasta terminología especializada y optimización del rendimiento.

Las hélices: el fundamento de la propulsión marina

Generalmente conocidos como hélices marinas, estos dispositivos son típicamente hélices de tipo tornillo.Se utilizan ampliamente en varios sistemas de propulsión de embarcaciones y generalmente se llaman "hélices"."

Las hélices se clasifican principalmente en hélices de paso fijo (FPP) y hélices de paso controlable (CPP).Los sistemas de propulsión marina también incluyen propulsores de azimut, ruedas de remo y sistemas de chorro de agua.

2.1 Explicación de la terminología de las hélices clave

Para entender las hélices en profundidad, es esencial comprender los términos técnicos clave.

1) Diámetro de la hélice

El diámetro de la hélice es el círculo trazado por las puntas de la hoja durante una rotación completa.Se calcula midiendo la distancia (R) desde el centro de la hoja hasta su borde más lejano y duplicándola (D = 2R).

2) Tono de la hélice

El paso se refiere a la distancia teórica que una hélice avanzaría en una revolución, análoga al hilo de un tornillo.el concepto sigue siendo vital para el diseñoLa distribución de tono a lo largo del radio de la hoja puede ser:

• Piso constante:Uniforme de raíz a punta.
• Disminución del tono:Se reduce gradualmente hacia la punta.
• Aumento del tono:Se eleva gradualmente hacia la punta.

Para las hélices de paso no constante, el paso a 0,7R (70% del radio) es a menudo el valor de referencia.

3) Proporción de tono

La relación de tono con el diámetro, un parámetro sin dimensiones crítico para la caracterización geométrica.

4) Hub de la hélice

El componente central que conecta la hélice con el eje. Para los diseños FPP y CPP, las cuchillas generalmente están atornilladas al cubo, que a menudo se llena de grasa para evitar la corrosión.

5) Diámetro del eje

Diámetro del eje en el que se montan las hojas.

6) Proporción del eje

La relación entre el diámetro del cubo y el diámetro de la hélice.

7) Hojas de hélice

Los componentes principales generadores de empuje. Los perfiles de las hojas varían según el tipo de buque:

• Arcos bulbosos:Común en buques de carga, petroleros.
• Las hojas circulares:Usado en embarcaciones de alta velocidad.
• Las hojas del tipo Kaplan:Encontrado en remolcadores con conductos.

Los diseños modernos como las hélices muy sesgadas reducen las vibraciones del casco.

8) Geometría de las hojas

Las características clave de la hoja incluyen:

• Punto/raíz:Los bordes más exteriores y los conectados al eje.
• Los bordes delantero/atrás:Los bordes delantero y trasero en relación con la rotación.
• Cara/ espalda:Superficies de presión durante el empuje hacia adelante o hacia atrás.

9) Secciones y dimensiones de las hojas

Las secciones transversales de las hojas varían según los requisitos de velocidad.

• La longitud del acorde:Ancho de una sección de hoja desenrollada.
• El espesor:Tapers de raíz a punta, optimizados para la potencia y el estrés.
• Proporción de espesor:espesor virtual en el eje dividido por el diámetro.

10) Métricas de la superficie

Tres definiciones clave de las áreas:

• Área del disco:Superficie barrida total (πD2/4).
• Área proyectada:Sombra de la hoja perpendicular al eje.
• Área ampliada/desarrollada:Superficie de la hoja sin laminar (casi idéntica).

Las proporciones de área (proyectada/ampliada/desarrollada con respecto al área del disco) cuantifican la cobertura de la hoja.

11) Ancho medio de la hoja

Se calcula como el área desarrollada dividida por la longitud de la hoja, normalizada por el diámetro como la relación de anchura.

12) Orientación de la hoja

Parámetros angulares clave:

• - ¿ Por qué?Inclinación (normalmente 5° ∼12° en popa) que afecta el espacio libre de la punta.
• Ángulo de inclinación:Desviación de la línea central de la cuchilla (≥ 25° en los diseños de gran sesgo).
• El lavado:Curvatura de los bordes de la hoja hacia arriba desde la línea de base.

13) Capó de la hélice

Una cubierta protectora sobre la tuerca de la hélice, a menudo llena de grasa anticorrosiva.