Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

He estado pidiendo presupuestos para una hélice plegable de dos palas, en principio para montar en un Yanmar 29CV con reductora de serie y me comentan de un fabricante que como la reducción de la inversora es de 1:2,21 avante y de 1:3,06 atrás, no pueden asegurar el rendimiento de la hélice marcha atrás, que sería mejor una hélice orientable en las que sí que se puede ajustar el paso yendo avante o yendo atrás..

Me parece un poco raro que Yanmar fabríque las reductoras con esa diferencia de reducción de avante/atrás si no está justificado.

El paso se ajusta para una velocidad determinada, que en avante va a ser alta, cercana a la velocidad de casco, sobre los ocho nudos para mar en calma y unos tres nudos menos en condiciones duras.

Yendo atrás, ese paso seguiría siendo óptimo para esas velocidades si las revoluciones fueran las mismas, pero como son un 38% menores, el paso será óptimo para unas velocidades menores.

Del simple y clásico gráfico de Mr Crouch podemos ver que para un paso de 14''y 1448 rpm la velocidad ideal es de unos 8 nudos y que con ese paso y a 1046 rpm la velocidad ideal es unos 6 nudos.

http://foro.latabernadelpuerto.com//.../wol_error.gifClic para ver la imagen a tamaño original 1335x1504.http://www.cruisersforum.com/forums/...9&d=1165189844

Yo creo que las relaciones son coherentes, y que lo importante es optimizar el paso en avante, y que si en atrás es un par de nudos menos, eso es incluso beneficioso, porque no vamos a querer ir al máximo de velocidad marcha atrás, sino que vamos a querer que reaccione bien en una maniobra, en la que la velocidad atrás es cero o todavía avante, y que la hélice esté optimizada para seis nudos atrás ya me parece incluso excesivo...no sé que pensáis vosotros.. :nosabo:

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Me temo que hay algo incorrecto en este razonamiento:

"Yendo atrás, ese paso seguiría siendo óptimo para esas velocidades si las revoluciones fueran las mismas, pero como son un 38% menores, el paso será óptimo para unas velocidades menores."

Si el paso de la hélice no cambia, siendo la variable las revoluciones, con menos revoluciones la hélice perderá potencia, por lo que deberías aumentar el paso para conservar esa potencia. El que tienes no es el óptimo.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

:nosabo:

Yo entiendo que el paso nos permite obtener el ángulo ideal de ataque de las palas. El ángulo de ataque depende de la velocidad de la hélice en el agua y de la velocidad lineal de la sección de pala, que es función del radio de una sección concreta y del nº de revoluciones (2pi*n*r).

Si las revoluciones bajan, la velocidad lineal de la pala baja y el ángulo óptimo se obtendría a menor velocidad, independientemente de la potencia, que podría ser igual si el ángulo de ataque es el correcto, aún a menos revoluciones...

http://www.encyclopedia-titanica.org...s/image014.gif

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

El paso y el ángulo de ataque de las palas (o una pala) de una hélice es exactamente el mismo a 0 rpm o a 15000rpm. Siempre y cuando NO sea de paso variable de ajuste automático.

Otra cosa completamente distinta es que el ángulo de ataque varíe con la distancia al extremo de la pala (desde el centro de la hélice) por la variación de la velocidad tangencial en cada sección, según el radio de giro. La velocidad angular es la misma en todas esas secciones. El paso también.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

A ver si nos entendemos.

Yo interpreto que lo que cambia de ir avante o en reversa es la diferencia en velocidad angular (rpm) de la hélice por la diferente desmultiplicación de la reductora.

Si suponemos una potencia idéntica para ambas marchas, tendrás la potencia máxima del motor al régimen de rpm máximas, que corresponderá a una velocidad angular del eje mayor en avante que en reversa, puesto que no se pueden (deben sobrepasar). Y la reductora reduce más las rpm del motor en reversa que avante.

Como Potencia = par x velocidad angular, para que la potencia entregada por la hélice al agua en ambos casos y a la misma velocidad del barco, para poder comparar, sea la misma, al ser menor la velocidad angular, el par debe ser mayor, lo que se consigue, si no cambiamos el diámetro y el número de palas, con un paso mayor.

Parece que tú consideras simultáneamente la pérdida de rendimiento por la velocidad del barco lo que hace mucho más difícil la comparación. Yo lo hago a la misma velocidad en ambos sentidos, por ejemplo, en parado, para obtener buena potencia de arranque o freno.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Yo he pedido tambien presupuesto a flexofold y las medidas que me han recomendado son

With a 3GM30f, 27/3600 ( gear reduction ratio 1:2,62 ) we would recommend a 2-blade 16x12R or a 3-blade 16x11-3R propeller

El `problema de la marcha atras esta en muchos foros y hay un video en youtube en que marcha atras las palas de la helice plegable se cierran.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

El paso es fijo, pero el ángulo de ataque de las palas depende de la velocidad del flujo que llega a la hélice.

La velocidad en cada sección de hélice varía según su distancia al eje, pero las palas se construyen para que el paso se mantenga constante desde la raíz de cada pala a su extremo.

http://i1280.photobucket.com/albums/...psu5csn4by.jpg

El paso se optimiza para una velocidad determinada, la velocidad dependerá de la potencia que tengamos y de la curva de resistencia al avance del barco, que además será distinta para mar en calma y para condiciones de viento y mar fuertes. Para transmitir esa potencia, el diámetro de la hélice es fundamental y su área también. Dejando esos parámetros aparte, el paso óptimo será el que permita que los perfiles de las palas produzcan el mayor empuje posible.

En realidad se escoge una hélice calculando los requerimientos óptimos de diámetro y paso para una potencia determinada (que permite unas velocidades determinadas según las condiciones). Normalmente se escoge la hélice cuyo producto de diámetro x paso se ajusta más al producto de diámetro y paso óptimos.

Por lo tanto, si tenemos el motor decidido para un barco concreto, y escogemos la hélice más adecuada para las situaciones más importantes: velocidad máxima con mar calma y potencia ante mar y viento formados; el que marcha atrás la hélice tenga menos revoluciones simplemente nos indica que obtendrá su máximo rendimiento a menor velocidad, porque la componente vectorial 2pi*n*r será menor (y para mantener el ángulo de ataque de la pala óptimo, la velocidad también debe ser menor).

El proceso de cálculo está explicado aquí.

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Amigo caribdis.

Estás hablando del ángulo de ataque óptimo que te va a dar el mayor rendimiento de la hélice en unas determinadas condiciones.

Y lo que yo he señalado es esto:

"Me temo que hay algo incorrecto en este razonamiento:

"Yendo atrás, ese paso seguiría siendo óptimo para esas velocidades si las revoluciones fueran las mismas, pero como son un 38% menores, el paso será óptimo para unas velocidades menores.""

Yo diría que estamos dicutiendo (en el sentido amigable de discutir) sobre dos cosas diferentes. Con lo cual nunca podremos llegar a estar de acuerdo. Excepto, tal vez, en que paso y ángulo de ataque son dos cosas diferentes.

Un saludo.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Por cierto, el ángulo de ataque depende directamente del paso, que es la cararcterística que lo determina. Su variablidad depende de otra variable, como dices, que es la velocidad del agua, lo que yo llamo "agua aparente" por similitud del viento en las velas (perdón por la licencia, ya sé que no es muy ortodoxo). Y naturalmente, de la velocidad de la hélice, pero eso ya va incluído en lo del "agua variable".

Pero el ajuste del ángulo de ataque lo determinamos con el paso.

Siempre refiriéndome a la ausencia de ajustes automáticos del paso de la hélice (que no del ángulo de ataque)..

Un saludo.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Sin conocimiemto profundo pero por lógica.

Las palas de las hélices tienen la forma aerodinámica de las alas (ver secciones en Google). Esto es muy eficaz en avante. Una hélice en sentido contrario no tiene, por su forma aerodinámica de las palas, el mismo rendimiento.

¿ es posible que los fabricantes de hélices hagan la marcha atrás únicamente para velocidades bajas y para maniobra dejando la el Avante para el máximo rendimiento?

Creo que seria una explicación a la reducción de revoluciones en las reductoras para atrás. Poner un hélice para atrás a las mismas revoluciones que para avante puede crear unas fuerzas nada deseables para la estructura de soporte del eje/hélice.

Es una forma de limitar la potencia en reversa. Aunque lleves el motor a tope de revoluciones no podrás aplicar la potencia máxima.

Una de las principales características de esa marcha es que la hélice tira del eje en vez de empujarlo. Eso puede resultar catastrófico cuando llevas un prensaestopas seco de tipo anillos rozantes, que pueden llegar a separarse si ceden los silentblocks del motor (en sentido inverso, hacia atrás). No así si llevas un dispositivo de transmisión del empuje de la hélice tipo Aquadrive u otro modo de transmitir los esfuerzos al casco sin pasar por los silentblocks.

Edito: Y como bien dices, la propia inadecuación del perfil de la hélice, optimizado para la marcha avante, ayuda a esa limitación de potencia, por pérdida de par en la hélice.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Suponer que la potencia utilizada sea igual es mucho suponer.

La potencia es trabajo en la unidad de tiempo, y trabajo es fuerza por distancia. Si no realizamos trabajo no aplicamos ninguna potencia, sería el caso de una hélice de paso cero, vaya a las revoluciones que vaya (potencia en el eje).

Para escoger una hélice buscaremos aquella que nos permita aplicar la máxima potencia del motor de que disponemos en las condiciones que nos parecen fundamentales, decía las de máxima velocidad y mala mar. Así como el motor puede generar una potencia determinada y moverse a unas revoluciones determinadas (ojo, el motor de un coche cuesta abajo lleva revoluciones altas y tal vez no utilice ninguna potencia; y el empuje -fuerza- que transmite una hélice es función de sus revoluciones). Este sería un esquema en que aparece motor y hélice en dos condiciones como las nombradas:

http://i1280.photobucket.com/albums/...psdwndg5f8.jpg

Es evidente que buscaremos una hélice que nos permita utilizar la máxima potencia del motor en las circunstancias señaladas.

Marcha atrás, tendremos una curva de resistencia según la velocidad distinta, y seguramente no vayamos a utilizar la máxima potencia nunca, pero la curva sería más parecida a la de tiempo duro que a la de calma, porque la resistencia de un casco atrás seguramente sería mayor que avante. El que las revoluciones en el caso de la reductora de que hablo sean menores simplemente quiere decir, a mi modo de ver, que, para el mismo paso (que en una hélice plegable no podemos variar), las velocidades ideales serían menores, o sea, que la relación atrás sea mayor es en todo caso, positiva.

página 179

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Puedes utilizar la potencia máxima si tienes una hélice adecuada, que da suficiente par. Si no, no. Y una hélice con un paso insuficiente no te lo da. Si no puedes utilizar la potencia máxima, ¿para qué la quieres?

Si no te gusta la expresión potencia máxima, la cambiamos por máxima potencia posible ¿OK?

Evidentemente tienes que definir el paso de la hélice para un punto predeterminado de su característica, pero en marcha avante, fundamental. Creo que estamos de acuerdo en eso. De ese punto esperas obtener la máxima entrega de potencia del motor (la potencia máxima va a ser imposible, porque tienes que ceder por las limitaciones impuestas por el diseño). Eso te da una potencia a unas rpm, una velocidad del eje, otra del barco, un par en la hélice, una cavitación, unas pérdidas variables, unas variaciones de profundidad de la hélice, ¿sigo?.

Todo eso es variable y ajustable. Pero tú tienes que fijar un paso. Juegas con tus gráficos y determinas: "Quiero una hélice con un paso de 19 pulgadas". (Evidentemente tienes que dar más características, pero no estamos tratando de ellas ahora. Se supone que ya están superdefinidas. Si ahora me metes por medio el diámetro o el perfil u otra cosita, apaga y vámonos).

Entonces, esa hélice te dará un ángulo de ataque óptimo y un rendimiento máximo a las revoluciones que has definido como adecuadas después de haber manejado todos los parámetros a tu gusto. Pero EN AVANTE.

Ahora pones esa hélice a girar al revés, para entrar al amarre.
¿Vas a cambiar tus estupendos parámetros por eso? ¿Vas a reducir el paso? ¿Vas a apañarte con lo que tienes? ¿Vas a conseguir mejores características que en avante?¿Necesitas TODA la potencia del motor?

Pues eso.

Saludos.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Volvemos al principio, pido un presupuesto de hélice y me ofrecen una, tengo que entender que la que mejor se adapta al barco y al motor (del barco no saben mucho, desplazamiento, eslora en flotación y poco más) en condiciones de avante.

Pero hay un fabricante que se extraña de que la relación atrás sea distinta (más grande) a la de avante, y cita a las orientables. Le doy vueltas al tema y me parece que esa distinta relación, en todo caso mejora el rendimiento de la hélice atrás, pero lo consulto con vosotros...

Puede que con una orientable se obtuviera aún un mejor rendimiento marcha atrás (entiendo que bloqueando la hélice para que el paso fuera menor y que la hélice fuera más eficiente a bajas velocidades, que es cuando utilizas básicamente una hélice atrás), pero las orientables las descarto por su mayor facilidad de enganchar algo...

Manteniendose en las plegables, no veo la pega en las distintas relaciones avante atrás. Desconozco por qué se hacen así, pero en lo que he buscado por foros extranjeros aparece gente que incluso dice que ha llevado durante años el morse al revés y con relaciones avante y atrás distintas y que no ha notado nada, ni cuando lo llevaba así, ni cuando lo corrigió...

Pero bueno:

-Digame de 1 a 10 cuanto le gusta a usted discutir.
-¿podría ser de 1 a 15?
-No
-¿Y por qué no?

Asi somos...:D

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Duplicado.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Y nosotros te decimos que eso no mejora, sino empeora el rendimiento de la hélice. Que le sobra de sobras. Pero no quieres discutirlo y te vas por los gráficos... digo por las ramas.

Así somos...:sip:

Un saludo.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Lamento no poder intervenir porqué "el que vale ,vale y el que no a Derecho",y yo soy de los últimos,pero da gusto leer las intervenciones de Kane y Caribdis,obliga a coger un libro e intentar comprender de que va la cosa....cualquiera es capaz de hablar del paso de la hélice sin ser capaz de definir "paso de hélice"....enhorabuena,dais nivel a este foro.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

La actuación de la hélice en marcha atrás es complicada. En primer lugar es posible que el barco siga yendo avante y cambiamos el sentido de giro de la hélice y le metemos revoluciones: como el flujo de agua sigue viniendo de proa, la composición de ese vector con el transversal provocado por el giro de la hélice harán que el agua incida casi perpendicularmente a la pala, eso va a provocar un flujo básicamente turbulento muy poco eficiente.

Pero la hélice encuentra resistencia a su giro y produce un empuje hacia proa, y el motor va a subir de vueltas y va a utilizar su potencia, en parte para generar empuje, en parte para vencer la resistencia que el agua le pone al giro de las palas.

En el momento siguiente, cuando el empuje generado ha conseguido parar el barco y ya lo lleva hacia popa, el flujo de agua viene desde popa y la componente de este vector con el vector transversal de la rotación ya entra en la pala con un ángulo pequeño, como cuando vamos avante. El perfil no es tan eficiente como yendo avante, la entrada de aguas es fina y el espesor máximo está retrasado en vez de adelantado, pero es un perfil y ejerce su función. Como el paso es igual hacia proa que hacia popa, el flujo se volverá mucho más laminar y el perfil proporcionará mucha menos resistencia y mucho mejor empuje.

Aqui ya estamos casi como si fueramos avante (aunque el perfil sea mucho menos eficiente), existirá una curva de resistencia al avance del barco que dependerá de su velocidad, y unas características de diámetro y paso que serán las que más se adapten a cada una de esas velocidades y resistencias. La resistencia del barco yendo hacia popa seguramente será más grande que yendo avante y se podría considerar una curva de mal tiempo y una de calma. Lo que es seguro es que las velocidades obtenidas van a ser menores, y si eso es así, y el paso no tiene otro remedio que ser el mismo, que las revoluciones que nos dé el motor sean menores tiene lógica (paso grande, velocidad grande; paso pequeño, velocidad pequeña), y como va a haber una resistencia que se oponga al empuje generado, tal vez podríamos desarrollar toda la potencia que puede entregar el motor. No podríamos si el paso fuera demasiado pequeño y la hélice girase sin encontrar suficiente resistencia; o si fuera demasiado grande, la hélice no generaría el empuje suficiente para llegar hasta la velocidad óptima de ese paso, obteniendo también revoluciones pero no empuje (par)..

Pero no tiene por qué ser el caso, si el diámetro y el paso es adecuado avante, lo va a ser también atrás, con la salvedad en el caso de menores revoluciones de ser óptimos para unas velocidades menores.

Seguramente las hélices orientables son mucho más efectivas para parar el barco, porque sus palas se orientan automaticamente y seguramente no se atraviesan tanto al flujo mientras el barco todavía va avante, pero me imagino que dependerá mucho de cómo estén compensadas las palas con respecto a su eje de giro. Desde luego, las plegables, lo hagan de una manera muy eficiente o poco, son capaces de parar el barco y ponerlo a ciar (hay que recordar también que el empuje hacia proa yendo atrás tiende a cerrar las palas y que es la fuerza centrífuga la que evita eso), y en principio son una opción válida..

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Total, que partimos de un ángulo de ataque correctamente angulado en marcha alante y mejoramos el rendimiento bajando las revoluciones para dar patrás. Previamente llamamos al marinero para que pare el barco. No había pensado en ello.

No puedo estar más de acuerdo. :sip:

Brandy para todos, pa pasarlo (bien).

:borracho:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Exactamente igual que podemos obtener 8 nudos con el mar en calma a tope de revoluciones y sin utilizar toda la potencia y sólo 7 nudos a menos revoluciones pero utilizando más potencia en condiciones en las que existe una resistencia al avance mayor como en el caso de mar gruesa...

:brindis:

Festivamente.

Incluso podrías sobrepasar un 20% las revoluciones máximas para subir por la ola con más empuje.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Claro, claro. A tope de revoluciones no necesitas toda la potencia. pero si bajas las revoluciones puedes sacar más potencia del motor.

Si es que es de cajón.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

http://i1280.photobucket.com/albums/...psdwndg5f8.jpg

Este es un diagrama posible, también es posible que con mar fuerte lleguemos antes al tope de potencia que al de revoluciones.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Otro diagrama:

http://1.bp.blogspot.com/-zi7EB7n0bf...0/f0223-01.png

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Claro.

Lo que podemos hacer es subir la curva HP y al cortar antes a la curva Max HP bajan las revoluciones y sube el punto de corte con la propeller power curve A.

Y las rpm están por debajo de las max rpm.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

También se observa que el punto ese que dice Propeller Power Curve & Engine Power Curve meet at maximum RPM debe estar mal calculado, porque eso no pasa en la realidad. Siempre es a un número de revoluciones inferior, y así desplazando la curva podemos superar la Engine Max Power.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

La verdad es que jamás se me hubiera ocurrido un método tan bueno para tunear el motor.

¡Gracias!

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Si te fijas pone curva IDEAL de potencia de la hélice, va a ser muy difícil que encontremos una hélice que tenga esa curva, y además, para la misma hélice habrá una curva de mar en calma y otra de mar formada.

Hay que escoger la hélice que más se aproxime, conscientes de que en unas condiciones no llegaremos a las revoluciones máximas y la potencia quedará ligeramente por debajo del máximo, y en otras llegaremos a las revoluciones máximas, pero quedándonos bastante por debajo de la potencia máxima disponible.

Con las hélices de paso variable, en barcos ya de cierto porte, es posible obtener rendimientos óptimos, pero, en la práctica, resultan complejas de ajustar, y creo que poco interesantes para una navegación de crucero normal.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Vaya, por fin te vas centrando.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Voy a aprovechar el evento.

Esa curva, la de la hélice ideal, que es la hélice que tiene el paso ideal, óptimo, y sí se puede encontrar, pues basta con que sea una hélice con ese paso, y si no la venden, pides que te la hagan. No es una entelequia. Hay que reconocer que una hélice de paso -digamos- 16 1/8" es un poco rara. Pero estamos teorizando. En la práctica te valdrá con una que se aproxime. Por ejemplo, 16" que está algo más disponible.
Ese paso ideal se puede determinar bien por medio de ensayos o calculando. Se trata de que cuando apliques el motor a la hélice vas recorriendo la curva potencia/rpm del motor desde 0,0 hasta P max, rpm max. Y esa hélice, con ese paso, y solo ella, hará que el motor pueda alcanzar ese segundo punto.
Y no me vengas con divagaciones que en ese gráfico las dos únicas variables son la potencia y las rpm. El paso es un parámetro que una vez elegido no podemos variar. Las hélices de paso variable están prohibidas en este análisis concreto que has propuesto tú mismo.
Te agradecería que me dijeras dónde está la variable mar plana/mar formada en ese gráfico. Mejor que la olvides. Ya la consideraremos más adelante. Hay que ir pasito a pasito, que si no se lía.

Si ahora montas una hélice de menor paso, tendrás otra curva que estará representada por debajo de la ideal, y si el paso es mayor, por encima (ya lo indica el propio gráfico muy claramente). Supongamos la curva B.

De entrada no te puedes salir de los límites del rectángulo. No puedes rebasar ni las rpm max ni la P max del motor.
Así que en el mejor de los casospuedes poner el motor(y la hélice) a las rpm máx pero no llegas ni a la mitad de la P máx. (Estamos suponiendo un acoplamiento directo del motor a la hélice, en aras de mayor simplicidad). Supongo que hasta aquí ahora llegas bien.

Si suponemos la curva A, -nos hemos pasado con el paso- no podremos jamás alcanzar la P max (estaríamos sobrepasando la curva de potencia del motor, lo que no es posible) ni las rpm max (por la misma razón. El motor no puede ni con su alma..

Mañana seguiré, si me quedan ganas. Queda lo de la marcha atrás y hay que cambiar la relación de transmisión.

Bien, seguimos. Pongo abajo el gráfico para que esté más cerca.

Cambiar la relación de transmisión supone, en primera instancia, empezar de nuevo. Con una hélice nueva, diferente, que va a suponer también un gráfico nuevo pero con los mismos ejes de rpm y P. Lo que cambia son las curvas de las hélices. La ideal, la B, y la A, que serán diferentes. Los datos del motor, no, ya que el motor es el mismo, y sus parámetros de funcionamiento exactamente los mismos. Lo único que pasa es que entre el motor y la hélice hay una "caja negra" que disminuye la velocidad de entrada y aumenta el par de salida. Suponiendo un rendimiento 100% y una relación de transmisión (gear reduction ratio) de 1:2. Esto quiere decir que el punto ideal es exactamente el mismo, pero la hélice nueva está recibiendo un par que duplica el de la anterior y va a la mitad de revoluciones.

P = Par x rpm

Hago un inciso para decir que la nueva hélice sería más adecuada para "mal tiempo" que la vieja, porque su eficacia es mayor. Deberá "apoyarse" más en el agua para transmitir ese par doble. Lo que implica mayor diámetro, más paso y seguramente, más palas y más superficie. El único problema es que hay que cambiarla.

Continuamos.

Entonces es fácil comprender que podremos seguir utilizando el mismo gráfico para seguir con el análisis. Con un poco de suerte, hasta las formas de las curvas podrían ser las mismas. Y si no, muy semejantes.

Vale. Ahora metemos reversa, que también lleva la "caja negra". Invierte el sentido de rotación de la salida. También el rendimiento es unitario. Cuando esté comprendido el funcionamiento podremos enguarrarlo con un rendimiento menor.

Hechos: La hélice trabaja peor. Disminuye su eficacia. Baja su rendimiento. Empuja (tira) menos. Encima, el barco no es tan eficiente desplazándose por el agua hacia atrás. Tendremos que aumentar la potencia para tener el mismo empuje que en marcha avante - si es que lo necesitamos- y aún más si lo que queremos es la misma velocidad del barco. Pero bueno, para algunos creer esto puede resultar un acto de fe. Vamos a trasladar los datos que tenemos como evidentes al gráfico. Lo hacemos y lo que nos sale es una curva que está algo (bastante) por debajo de la de marcha avante, pero es nuy parecida a ella. Si estábamos con la curva ideal ¿por qué no?, podríamos suponer que la nueva curva es la B.
Intentaré dibujar sobre la gráfica. De momento, si queremos mantener la potencia en un punto cualquiera de trabajo, eso se representaría como una línea horizontal a la altura de la potencia correspondiente de la "scale of HP" que corta a ambas curvas. El corte can la curva B nos dice que corresponde a una potencia igual que la de la hélice ideal pero a unas rpm mayores. La hélice, en reversa, necesita más rpm para entregar la misma potencia (perogrullo dixit).

¿Está claro?

Continuaremos... ¿O no?





http://1.bp.blogspot.com/-zi7EB7n0bf...0/f0223-01.png

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Creo que estamos olvidando algo muy importante:

La pala tiene una forma cóncava por donde impulsa el agua, si la hacemos girar al revés impulsa por la cara convexa y pierde rendimiento, no velocidad, rendimiento, velocidad de giro necesaria para conseguir una velocidad de avance determinada.

Saludos

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Me autocito:

"Ahora metemos reversa,
Hechos: La hélice trabaja peor. Disminuye su eficacia. Baja su rendimiento. Empuja (tira) menos."

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Lo siento. con los medios que tengo no puedo poner nada mejor. Pero es casi igual que el anterior, así que con buena voluntad...

El gráfico con lo de la marcha atrás.

Se supone que la curva de la hélice en avante es la ideal, y al poner reversa, con la hélice girando al revés, por tanto, el flujo de agua invertido atacando por el lado convexo y por el borde de salida, la curva se transforma en la B, que expresa un rendimiento menor.

Si queremos una potencia en hélice representada por la línea roja, en avante tendremos que meter la palanca hasta conseguir la rpm1 (punto 1), y en reversa habrá que meter un poco más hasta las rpm2 (punto 2).

Rpm 2 > rpm 1.
Cqd.

Pero esas rpm se refieren al motor. Estábamos suponiendo un acoplamiento motor/helice directo. Si ahora la transmisión reduce las rpm de la hélice a la mitad, tendremos que subir al doble las rpm del motor. Y puede que no lleguemos, quedándose limitadas a las rpm max. En estas condiciones no podemos alcanzar la P max del motor. En otras palabras, estamos limitando la potencia del motor.


http://rs420.pbsrc.com/albums/pp287/...0blog.png~c100

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Bueno, al que le interese el tema, lo mejor es que se lea aquí de la página 164 a la 182. Viene detallado el proceso de elección de hélice para un barco concreto y cómo se obtienen los diagramas citados en este hilo.


Siento no poder poner nada similar en español, lo hay, por supuesto, pero no lo encuentro en la web, y el libro citado tiene la ventaja de que los ejemplos son de un velero de 41 pies con propulsión auxiliar.


Las curvas de la hélice parten de curvas de resistencia del barco en su conjunto, resistencia al avance, por olas y resistencia al viento de obra muerta y aparejo. Esto crea una curva en la que la resistencia va aumentando a medida que aumenta la velocidad del barco.


Para el mismo barco esa curva no es la misma si el mar está en calma que hay un mar formado y mucho viento. O si el casco está limpio o parece una batea de la ría de Arosa. Para la misma velocidad, la resistencia será mayor si hace mar o si el casco está sucio. Estas curvas estarán por encima de la de mar en calma.


Para vencer una resistencia determinada nos hace falta una potencia determinada. Y viceversa, para una potencia determinada podremos vencer una resistencia determinada y por tanto alcanzar una velocidad determinada, que será más alta con mar en calma y más baja con mar formada.


Para esas velocidades máximas, digamos 9 nudos con mar en calma y 6 con mar gruesa, podemos calcular un diámetro ideal y un paso ideal (utilizando normalmente series sistemáticas de comportamiento de hélices). Tendremos que escoger pues una hélice que se ajuste lo más posible a esos parámetros (que no van a ser exactamente iguales para un caso que para otro). Podríamos construir la hélice ex profeso, pero tampoco nos aseguraría tener el máximo rendimiento en las dos condiciones.


Con la hélice escogida podremos ver qué prestaciones nos permitirá. Aquí es donde se dibuja un diagrama del tipo del que aparece en el post #12, con la curva de potencia y revoluciones del motor que tenemos y las curvas de resistencia de la hélice que hemos escogido según sus revoluciones y la velocidad del barco (la diferencia entre velocidad del barco y de la hélice se desprecia, no todos los autores lo hacen, pero aquí si). Estas curvas van referidas a revoluciones reales de la hélice, y reflejan por tanto la relación de revoluciones que salen de la reductora, en la escala inferior vemos las revoluciones por segundo de la hélice y las revoluciones por minuto del motor.


Podemos perfectamente dibujar varias curvas para la misma hélice, y eso me parece bastante importante, pues no solamente nos interesa la hélice que nos haga ir más rápido con mar calmo, sino que también nos interesa saber qué hélice nos permitirá obtener del motor la máxima potencia con mar formado.


En el gráfico reseñado:


http://i1280.photobucket.com/albums/...psdwndg5f8.jpg

vemos que con el mar en calma esa hélice va demasiado poco cargada (pediría un paso o diámetro mayor) y que alcanzamos las revoluciones máximas del motor sin aprovechar toda su potencia. Pero con mar formada casi alcanzamos el punto ideal de máximas revoluciones y máxima potencia y podremos sacarle el máximo partido al motor en esas condiciones que probablemente son las más importantes.


En principio, es más seguro que esa curva pase por debajo del punto ideal, porque, en el caso de que la resistencia aumentara (imaginemos el casco sucio o un mar superior al calculado), la curva se movería hacia arriba (mayor resistencia para la misma velocidad), y todavía habría potencia disponible.


Vamos al caso de marcha atrás. Desconozco si hay series sistemáticas de rendimiento de hélices marcha atrás. En principio, entiendo que los parámetros principales que van a afectar a su rendimiento son los mismos: diámetro y paso.


Y las curvas de resistencia del casco van a ser más parecidas a las de mar formado que a las de mar en calma, porque para la misma velocidad, la resistencia del casco va a ser mayor que yendo avante. La curva estaría claramente por encima de la de mar en calma.
Teniendo eso en cuenta, y como utilizamos la misma hélice del mismo diámetro y del mismo paso, si la curva avante con mar en calma fuera ideal (que pasara por el punto de máximas revoluciones y potencia), la de marcha atrás sobrepasaría ese punto y no conseguiríamos llegar a las revoluciones máximas ni a la potencia máxima.


Si el cálculo está hecho para la hélice con mar formado puede que si, pero realmente no tengo datos para saber si las resistencias atrás son similares a las de mar formado, son superiores o se hallan entre las de mar formado y mar en calma.


¿Que pasa si la relación de la reductora no es la misma que avante?, igual que si fuera avante, si la relación es mayor, a máximas revoluciones del motor, la hélice gira más despacio, es como si desplazaramos la curva entera de la hélice a la izquierda. La del motor sigue en el mismo sitio, y si la curva de la hélice con mar en calma fuera ideal, nos encontraríamos con que no podríamos alcanzar ni las revoluciones ni la potencia máxima.


En cambio, si la curva de mar en calma es como la de la figura, desplazarla a la izquierda nos acercaría al punto ideal, que tal vez sea la intención de los fabricantes de las reductoras.


Si analizamos el comportamiento con respecto al diagrama del post #7


http://i1280.photobucket.com/albums/...psu5csn4by.jpg

suponiendo que la figura refleja el ángulo de ataque óptimo (que proporciona mayor sustentación y por tanto mayor empuje y par); el que una curva de hélice de la primera figura esté por debajo de la ideal, significa que el flujo entra en la pala con un ángulo demasiado pequeño, la hélice estaría infracargada y deberíamos aumentar paso para llegar al ángulo óptimo. Como el paso es el mismo y si no cambiamos de hélice no lo podemos variar, ese ángulo óptimo también lo conseguiríamos disminuyendo las revoluciones, que es lo que pasa al tener una relación mayor de reductora en la marcha atrás. Puede que no podamos mover el piñón pequeño de una bici si nos encontramos con una cuesta arriba, pero si aumentamos la relación, pasamos a un piñón más grande y giramos menos veces la rueda para la misma potencia aplicada, sí que podremos.


Creo que habría que cuantificar todo, para un barco concreto para saber si la modificación de la relación es la correcta o nos pasamos por el otro extremo, pero sabiendo que la relaciones son esas, se puede escoger perfectamente una hélice de parámetros adecuados y que cumpla honorablemente con las condiciones más importantes a las que nos tenemos que enfrentar. Y me extrañaría que si no fuese positivo, uno de los fabricantes más importantes del mundo de motores marinos utilizara esas relaciones en sus reductoras.


Perdón por el ladrillo, un saludo


:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Cuando alguien se empeña en complicar lo que es fácil no tiene sentido seguir discutiendo. Es perder el tiempo.

Me apeo del hilo.

Buenas hélices.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Esto me suena de haberlo leído antes.
Si te apeas de todos los hilos en los que no se coincide con tu opinión, no te quedarán hilos para participar!
El mundo está contra ti, cofrade!

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Hay que ser selectivo.

Edito: A Tropelio le ha pasado lo mismo.

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Quien cree que todo es fácil
encuentra muchas dificultades. Por lo tanto:
el hombre sabio considera todo como difícil
y jamás encuentra dificultades.

Tao Te King- Lao Tse

Nadie se pone a construir una hélice de cuatro metros para un petrolero, de la que dependerá además tener un consumo óptimo o no sin estudiar el problema de la manera más profunda posible.

A una escala inmensamente menor, si me tengo que gastar casi 900 € en una hélice para un motor determinado, me gustaría estar convencido de que he hecho todo lo posible para encontrar la más adecuada.

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Encuentro en la página de Kiwiprops lo que parece una explicación de las distintas relaciones avante y atras:

"All Kiwiprops go to maximum pitch of ~ 24º in reverse to accommodate the higher redn ratios typical of Yanmar and some Volvo gearboxes fitted to shaft installations. This will introduce additional loadings in reverse and target the real world manouvering requirement where reverse is not generally used at other than lower engine rpm."

"Todas las hélices de Kiwiprops van a un paso máximo de ~ 24º yendo atrás para acomodarse a las relaciones más altas atrás típicas de Yanmar y algunas reductoras de Volvo en instalaciones con eje. Esto introducirá cargas adicionales yendo atrás y apunta a los requerimientos de maniobra reales en los que la marcha atrás no se usa normalmente más que a bajas revoluciones de motor."

Si sólo utilizamos el motor a pocas vueltas, digamos que a menos de 2.000 rpm, parece como si reduciendo también las vueltas de la hélice, pudieramos aprovechar más la potencia disponible del motor sin tener que revolucionarlo mucho. En el gráfico de potencia de motor y resistencia de hélice, sería desplazar la curva de la hélice a la izquierda, y de esa manera aumentar la resistencia para las velocidades bajas y por tanto poder utilizar más potencia de motor a esas vueltas...

Un saludo

:brindis:

Re: Reductora: distintas relaciones avante y atrás
 

Tan sólo un apunte:

CREO que el origen de la diferencia de (reducción) avante y atrás se debe a que en un caso trabajan AMBOS ejes / piñones de la reducción, mientras que atrás sólo trabaja uno de ellos.

Sabes cual es el reductor ? Es raro que atrás tenga una reducción TAN alta.
Y sí, hay reductores que trabajan habitualmente en posición "atrás" para llevar el barco avante (cuando el motor gira a dchas, en contra de lo habitual, a izqdas, sentido para el que se diseñan la mayoría de los reductores)

En cualquier caso, la hélice, reducción y geometría del casco se han diseñado para marcha avante.
Extrapolar rendimientos de esas geometrías en atrás, parece bastante arriesgado... sin un canal de experiencias, jjjj