Hélice, tipos de hélices e construção de hélices

uma hélice é uma estrutura rotativa semelhante a uma ventoinha que é usada para impulsionar o navio usando a potência gerada e transmitida pelo motor principal do navio.

a potência transmitida é convertida do movimento rotativo para gerar um impulso que dá impulso à água, resultando em uma força que atua no navio e empurra-o para a frente.

a ship propels on the basis of Bernoulli’s principle and Newton’s third law. Uma diferença de pressão é criada no lado dianteiro e traseiro da lâmina e a água é acelerada atrás das lâminas.

O empuxo do hélice é transmitida para mover o navio através de um sistema de transmissão que consiste em um movimento de rotação gerado pelo motor principal virabrequim, eixo intermediário e seus rolamentos, tubo de popa do eixo e do mancal e, finalmente, pela própria hélice.

um navio pode ser equipado com uma, duas e raramente três hélices, dependendo da velocidade e das necessidades de manobra do navio.

o Material e a construção da hélice

as hélices marinhas são feitas a partir de materiais resistentes à corrosão, uma vez que se tornam operacionais diretamente na água do mar, que é um acelerador de corrosão. Os materiais usados para fazer hélice marinha são uma liga de alumínio e aço inoxidável.

outros materiais populares usados são ligas de níquel, alumínio e bronze que são 10~15% mais leves do que outros materiais e têm maior resistência.

o processo de construção da hélice inclui a fixação de um certo número de lâminas no cubo ou chefe, soldando ou forjando numa única peça. As lâminas forjadas são altamente confiáveis e têm maior resistência, mas são caras em comparação com as soldadas.Uma hélice marinha é construída por secções de superfícies helicoidais que actuam em conjunto para rodar através da água com um efeito de parafuso.

os tipos de hélices são classificados com base em vários factores. A Classificação dos diferentes tipos de hélices é apresentada a seguir.:

a) classificação por número de lâminas ligadas:

as lâminas de hélice podem variar de 3 hélices para 4 hélices de lâmina e, por vezes, até 5 hélices de lâmina. No entanto, os mais usados são 3 lâminas e 4 hélices de lâmina.

no entanto, os mais utilizados são 4 lâminas e 5 hélices de lâmina.

a eficiência da hélice será mais elevada para o hélice com um número mínimo de lâminas, ou seja, duas hélices. Mas para alcançar o Fator de força e considerando as cargas pesadas submetidas pelo navio, hélices de duas lâminas do mar e do tempo não são usados para navios mercantes.Hélice De Lâmina

a hélice de lâmina 3 tem as seguintes características::

• o custo de produção é inferior ao de outros tipos.
• são normalmente constituídos por ligas de alumínio.
• dá um bom desempenho de alta velocidade.
• a aceleração é melhor do que outros tipos.
• o manuseamento a baixa velocidade não é muito eficiente.

4 Hélice De Lâmina

uma hélice de lâmina 4 tem as seguintes características::

• o custo de fabricação é maior do que as hélices de 3 lâminas.As hélices de lâmina
• 4 são normalmente constituídas por ligas de aço inoxidável.
• têm melhor resistência e durabilidade.
• dá bom manuseio e desempenho de baixa velocidade.
• tem melhor poder de retenção em mares agitados.
• 4 hélice de lâmina proporciona uma economia de combustível melhor do que todos os outros tipos.

5 hélice de lâmina

a hélice de lâmina 5 apresenta as seguintes características::

• o custo de produção é mais elevado.
• a vibração é mínima de todos os outros tipos.
• 5 hélices de lâmina têm maior poder de retenção em mares agitados.

6 hélice de lâmina

• o custo de fabrico é elevado
• a vibração é mínima de todos os outros tipos.
• 6 hélices de lâmina têm maior poder de retenção em mares agitados.
• com hélice de seis lâminas, o campo de pressão induzido sobre a hélice diminui

os grandes navios porta-contentores estão principalmente equipados com hélices de 5 ou 6 lâminas.

B) Classificação por passo da lâmina:

passo de uma hélice pode ser definido como o deslocamento que uma hélice faz para cada Revolução completa de 360. A classificação das hélices com base no passo é a seguinte:

Hélice de passo fixo

as lâminas de hélice de passo fixo estão permanentemente ligadas ao cubo. As hélices do tipo passo fixo São rodadas e a posição das lâminas e, portanto, a posição do passo é permanentemente fixada e não pode ser alterada durante a operação. Eles são normalmente feitos de liga de cobre.Hélices de passo fixo são robustas e confiáveis, uma vez que o sistema não incorpora qualquer conexão mecânica e hidráulica como em hélices de passo controlado (CPP). Os custos de fabrico, instalação e funcionamento são inferiores ao tipo de hélice de passo controlado (CPP). A manobrabilidade da hélice de passo fixo também não é tão boa como a CPP.

este tipo de hélices está instalado num navio que não necessita de boas manobrabilidade.

Hélice de passo Controlável

Controlada tipo de passo de hélice, é possível alterar o pitch girando a lâmina sobre seu eixo vertical, por meio de mecânica e hidráulica arranjo. Isto ajuda a conduzir as máquinas propulsoras a carga constante, sem que seja necessário um mecanismo de inversão, uma vez que o passo pode ser alterado de modo a corresponder às condições de funcionamento exigidas. Assim, a manobrabilidade melhora e a eficiência do motor também aumenta.Esta desvantagem inclui a possibilidade de poluição por petróleo, uma vez que o óleo hidráulico no chefe, que é usado para controlar o breu pode vazar. É um sistema complexo e caro tanto a partir do ponto de instalação e operacional. Além disso, o campo pode ficar preso em uma posição, tornando difícil de manobrar o motor.

Leia Também: Hélice de passo controlável (CPP) Vs Hélice de passo fixo (FPP)

no entanto, a eficiência da hélice para a hélice CP é ligeiramente menor do que a hélice FP do mesmo tamanho devido ao hub maior para acomodar o mecanismo de Passo Da lâmina e tubagens.

Dimensão da hélice: como regra geral, uma hélice de maior diâmetro será mais eficiente. Mas a dimensão real da hélice dependerá do tipo de navio para o qual será utilizado e dos seguintes factores::

1. Ré construção de corpo e projeto do navio
2. requisito do espaço entre a ponta e o casco do navio
3. Geral condição de lastro do navio. Para os petroleiros e graneleiros, a hélice tamanho vai ser pequenas, em comparação com recipientes
4. O calado do navio

Hélice dimensão aproximada valor

• Para navio de contentores, d/D = 0.74
• Para o transporte de Granéis e Tanque d/D = 0.65

Onde d – diâmetro da hélice, D – calado

Como é que um navio de hélice de trabalho?

para os veículos que circulam em terra, o sistema de propulsão que os conduz é diferente. Nesses sistemas, o motor alimenta o veio que está ligado ao pneu do veículo para se deslocar para a frente da carroçaria do veículo. No entanto, para os navios que são deslocados na água, não existem tais pneus ou superfícies onde eles podem montar.

o navio é deslocado na água e a hélice é usada para conduzir o navio para a frente ou para trás, dependendo da direção de rotação ou passo da hélice. O motor do navio é ligado à hélice do navio através do arranjo do veio.

à medida que o motor roda a hélice, as lâminas radiantes que são ajustadas a um determinado passo formam uma espiral helicoidal, semelhante a um parafuso. Ao fazer isso, ele transforma o poder de rotação em impulso que é linear na natureza.

este impulso linear irá agir sobre a água de tal forma que as lâminas de hélice giram-na criando a pressão entre a superfície na frente e atrás dela. Assim, uma massa de fluido é acelerada em uma direção criando uma força reativa que ajuda o corpo ligado à hélice (que é o navio) se move para a frente.

para que o navio se mova na direção reversa, o motor e, portanto, a hélice é rodado em uma direção anti-horário. Isto vai reverter o impulso e a nave vai mover-se à ré. No entanto, o motor da hélice FP é sempre projetado para a rotação no Sentido DOS ponteiros do relógio quando navegando à frente, portanto, o prolongamento da operação na direção ré não é eficiente.

para os navios equipados com hélice de CP, A direcção do motor não é afectada, pelo que a eficiência à ré do navio é melhor do que a de uma hélice de passo fixo.

Tipos de Eixo da Hélice

O navio motor é ligado à hélice através de eixos diferentes, ligados entre si, que pode ser nomeado como:

1. Axiais de Eixo
2. Eixo Intermediário
3. Eixo de Cauda

Axiais de eixo:

O virabrequim do motor é ligado pela primeira vez para o encosto do eixo que passa através do rolamento de empuxo, cuja principal função é transferir o impulso, o navio estrutura. O revestimento do rolamento do impulso é semelhante em construção ao da placa principal do motor e o rolamento é lubrificado pelo óleo do sistema de lubrificação do motor principal. O material do eixo de impulso é geralmente aço sólido forjado em lingote.

haste intermédia:

o Haste de impulso é então ligado a um Haste intermédia longo que vem em partes e se une utilizando engates sólidos forjados. O comprimento e o número de veios intermediários Unidos depende da localização do motor principal, uma vez que um navio maior terá mais distância entre o motor principal e a hélice. O material do eixo intermediário é geralmente aço sólido forjado em lingote.

veio de cauda:

o veio de cauda, como o nome sugere, é a parte final do arranjo de chafurdar e carrega a hélice. O próprio eixo de cauda é transportado em um tubo de popa lubrificado com vedantes à medida que ele se conecta e sai da sala de máquinas do navio para o mar aberto, carregando a hélice.

o sistema de lubrificação pode ser do tipo óleo ou água. O eixo da cauda transmite a potência do motor e o movimento para a hélice. O material do eixo da cauda é geralmente liga de aço inoxidável duplex de alta resistência.

razão para uma circulação pesada de hélice

uma hélice é fornecida com a potência do motor para rodar e impulsionar o navio na direção desejada. Se a quantidade de energia fornecida ao hélice não gerar a mesma taxa de rotação, considera-se que o hélice se encontra num estado de funcionamento pesado, o que pode dever-se à seguinte razão::

• Danos pás da hélice
• Aumento na resistência do casco devido a incrustação nos cascos, resultando em uma mudança em wakefield
• Durante a áspero / mar revolto
• Navio navegando contra a corrente
• Navio de vela na luz de lastro condição
• Navio Navegando Em Águas Rasas
• Navio com uma televisão de popa

Referências: Q & Um em marinho do motor diesel por Stanley g. & arquitectura Naval por Juncos

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