Reductora: distintas relaciones avante y atrás

[Kane]

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.

[caribdis]

Originalmente publicado por Kane

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.

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...



Un saludo

[Kane]

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.

[Kane]

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.

[caribdis]

Originalmente publicado por Kane

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.

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:



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

[Kane]

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.

[caribdis]

Originalmente publicado por Kane

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.

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...

Un saludo

[caribdis]

Originalmente publicado por Kane

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.

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.



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

[Kane]

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.

[Kane]

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.

[pbs046]

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.