Els meus mòduls›M12 Vaixell i motors›2. Fonaments de la propulsió: com avança un vaixell
Mostra les unitats

Fonaments de la propulsió: com avança un vaixell

4 lliçons
Cap nota
Vaixell i motors≈ 4 min de lectura

L'hèlix: parts, mida i sentit de gir

Mira-ho en 3D

Arrossega per girar; desplaça o pessiga per apropar o allunyar. Prova els controls per veure com canvia l’empenta. Fes doble clic per restablir la vista.

S’està carregant el model de propulsió…

1La lliçó en paraules senzilles

En una frase

La mida d'una hèlix s'indica amb diàmetre × pas. La mida, el sentit de gir, les pales i el material han de ser adequats per al motor i l'ús del vaixell.

Parts

El cub és la part central muntada a l'eix, la barra que transmet el gir del motor. En una transmissió per eix habitual, una xaveta i una femella el subjecten. Cada pala té una arrel al cub, una punta exterior, una vora d'atac que troba l'aigua primer i una vora de sortida per on surt l'aigua. Quan impulsa avant, la cara activa mira cap a popa: és el costat de pressió que empeny l'aigua enrere. El dors mira cap a proa i és el costat de baixa pressió.

Diàmetre i pas

El diàmetre és l'amplada del cercle que descriuen les puntes de les pales. El pas és l'avanç teòric en una volta, sense recul. Una hèlix 15 × 11 té 15 polzades de diàmetre i 11 de pas; el diàmetre va primer. Una polzada = 2,54 cm. rpm vol dir revolucions per minut. Rpm de l'hèlix = rpm del motor ÷ relació de reducció. A 2.600 rpm del motor amb reducció 2:1, l'hèlix gira a 1.300 rpm.

Velocitat i recul aparent

Velocitat teòrica en nusos = pas en polzades × rpm de l'hèlix ÷ 1.215. Amb pas de 10 polzades a 1.300 rpm: 10 × 1.300 ÷ 1.215 ≈ 10,7 nusos. El recul aparent la compara amb la velocitat del vaixell respecte de l'aigua: recul aparent (%) = (velocitat teòrica − velocitat respecte de l'aigua) ÷ teòrica × 100. Sol ser del 10–40 %, segons el buc i les condicions. Amb el 20 %, 10,7 nusos esdevenen uns 8,6 nusos. L'estela del buc altera la velocitat de l'aigua que arriba a l'hèlix; per això el recul real és diferent.

Dextrògira o levògira

Determina el sentit de gir des de popa: situa't darrere del vaixell, mirant endavant, amb l'hèlix impulsant avant. En sentit horari és dextrògira; en sentit antihorari és levògira. Si mires des de l'altre extrem, ho veus al revés. Comprova la marca o el manual en lloc de donar per fet el sentit de gir.

Ajustar la càrrega

Una hèlix sobredimensionada té massa pas o diàmetre per al motor: la càrrega impedeix que el motor assoleixi l'interval de rpm que el fabricant indica a tot gas. Una hèlix subdimensionada en té massa poc: la càrrega insuficient pot deixar que el motor superi aquest interval. Comprova-ho amb el buc i l'hèlix nets i una càrrega normal. Més pas només ajuda si el motor pot fer girar l'hèlix adequadament.

Pales i materials

Més pales, habitualment 3, 4 o 5, solen donar un funcionament més suau i més adherència a poca velocitat; menys pales poden ser més eficients. L'alumini és barat però tou; l'acer inoxidable i el bronze són més resistents. Els velers fan servir pales plegables, que es pleguen enrere, o orientables en bandera, que es posen de cantell, per reduir la resistència a vela. Les hèlixs plegables solen donar menys empenta enrere i poden obrir-se tard; prova'n la resposta enrere abans d'una maniobra en poc espai.

2Dades clau

15 × 11
Diàmetre de 15 in, pas d'11 in
Rpm de l'hèlix
Rpm del motor ÷ relació de reducció
Velocitat teòrica (nusos)
Pas (in) × rpm de l'hèlix ÷ 1.215
Recul aparent (%)
(Velocitat teòrica − real respecte de l'aigua) ÷ teòrica × 100
Dextrògira
Sentit horari vist des de popa, impulsant avant
Recul aparent habitual
10–40 %, segons el buc i les condicions

3Punts clau

  1. 1

    La mida s'indica amb diàmetre × pas. El pas és l'avanç per volta sense recul.

  2. 2

    Fes servir les rpm de l'hèlix, no les del motor, a la fórmula de velocitat.

  3. 3

    Mira des de popa, impulsant avant: el sentit horari indica una hèlix dextrògira.

  4. 4

    Sobredimensionada: massa càrrega i rpm baixes. Subdimensionada: poca càrrega i possible excés de rpm.

  5. 5

    Les pales plegables i les orientables en bandera redueixen la resistència a vela; les plegables solen donar menys empenta enrere.

4Errors freqüents

  • Error: Pots determinar el sentit de gir mirant des de qualsevol extrem.

    Correcte: Mira sempre des de popa amb l'hèlix impulsant avant. En sentit horari és dextrògira; en sentit antihorari, levògira.

  • Error: Més pas sempre vol dir més velocitat.

    Correcte: Massa pas sobrecarrega el motor. Ajusta pas i diàmetre a l'interval de rpm a tot gas del fabricant.

  • Error: La velocitat teòrica és la velocitat que realment obtindràs.

    Correcte: La fórmula suposa que no hi ha recul. Calcula el recul aparent amb la velocitat del vaixell respecte de l'aigua; la velocitat respecte del fons inclou el corrent.

5Cas pràctic i claus d'examen

Situació

L'hèlix és de 14 × 10. El motor gira a 2.600 rpm amb reducció 2:1. La velocitat respecte de l'aigua és de 7,5 nusos. Calcula la velocitat teòrica i el recul aparent.

Veure la resposta

Rpm de l'hèlix = 2.600 ÷ 2 = 1.300. Fes servir el pas de 10 polzades: velocitat teòrica = 10 × 1.300 ÷ 1.215 ≈ 10,7 nusos. Recul aparent = (10,7 − 7,5) ÷ 10,7 × 100 ≈ 30 %. Fes servir la velocitat respecte de l'aigua, perquè el corrent canvia la velocitat respecte del fons.

Claus d'examen

  • Diàmetre × pas, en polzades. El pas és l'avanç teòric per volta.
  • Nusos teòrics = pas (in) × rpm de l'hèlix ÷ 1.215; el recul aparent compara velocitat teòrica i real respecte de l'aigua.
  • Dextrògira: sentit horari des de popa, impulsant avant. Ajusta la càrrega de l'hèlix a l'interval de rpm del motor.
  • El nombre de pales i el material afecten el rendiment; les pales plegables i les orientables en bandera redueixen la resistència a vela.

Acaba aquesta unitat

Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.

Les meves notes d'aquesta unitat

Cap nota