Mudanzas mejorado simultáneamente con la aparición de nuevos tipos de barcos y barcos.

paleta

Con la aparición de los primeros botes pequeños, el hombre se dio cuenta de que necesitaba un medio que empujara su barco. Inicialmente, se trataba de remos que, al sumergirlos en el agua y moverlos, producían el efecto deseado: el barco se movía. La necesidad de velocidad obligó a los antiguos constructores de barcos a aumentar el número de remos y remeros. Un ejemplo sorprendente de un barco de remos es una galera, que tiene una longitud de hasta 12 metros, cada uno de 96 remos transportados hasta seis remeros entre esclavos o posavasos.

kochet

Hay remos de rodillo, de pareja y de dos palas. Se utilizan en barcos, botes y otras instalaciones flotantes como medio extremo de propulsión. Durante el remo, la parte media del remo se inserta en el agujero - cochet, donde se fija y crea un énfasis.

CONDUCTORES ACTIVOS

vela

Sabemos que desde hace miles de años, los marineros conocen otro tipo de sistema de propulsión: la vela. También es un tipo de dispositivo de propulsión antiguo y popular que aprovecha el poder del viento. Básicamente, las velas son de dos tipos: rectas - trapezoidales, ubicadas simétricamente con respecto al mástil, y oblicuas - triangulares o trapezoidales, que están unidas a un lado del mástil.

El armamento se llama recto si sus velas principales son rectas (corteza, barkentina).

Se denominan barcos de velas oblicuas a aquellos en los que las velas oblicuas son las principales (goleta, iola, ketch, etc.).

Los yates suelen estar equipados con velas triangulares, que se denominan velas "Bermuda".

yate con velas Bermuda

También hay equipos de vela mixtos, que utilizan velas de todos los tipos enumerados anteriormente.

aparejo mixto

Otro tipo de velas que se han generalizado en nuestro tiempo se puede considerar una cometa. De hecho, también es una vela, pero con una forma ligeramente diferente. En la naviera " Proyectos Beluga»Este tipo de propulsión ya les ahorra los costes de combustible de los buques comerciales.

buque de carga de la empresa "Beluga Projects"

Obligados a visitar constantemente áreas del océano con condiciones de tormenta desarrolladas en busca de viento, a menudo caían en tormentas violentas y tormentas. Con el tiempo, las imperfecciones técnicas jugaron un papel, y el mayor aumento en el tamaño de los barcos mercantes ya no podía ser soportado por barcos de vela: alcanzaron su máximo. Fueron reemplazados por otros barcos técnicamente más avanzados que satisfacían las necesidades de la época y se convirtieron en barcos museo.

MOTORES DE JET

rueda de paletas

vaporizador de paletas, Vancouver, Canadá

En los primeros barcos de vapor, los constructores de barcos comenzaron a utilizar la rueda de paletas como principal dispositivo de propulsión. Pero este es quizás el más desafortunado de todos los motores. Debido a los numerosos inconvenientes de la rueda de paletas, que eran frecuentes averías, y la baja eficiencia por "saltar" del agua durante el rodaje, las ruedas de paletas realizaban sus funciones de mala fe y ocupaban el último lugar entre otros tipos de hélices.

apariencia de la hélice

La idea de crear un perfecto y motor universal, como siempre, no era nuevo, solo era necesario estar en el lugar correcto en el momento correcto. Una persona así resultó ser Izambard Brunel, con quien, en mi opinión, los constructores navales están en deuda hasta el día de hoy. A través de las numerosas opiniones de los escépticos, él, habiendo estudiado en detalle el trabajo de la invención del antiguo científico griego Arquímedes, creó una hélice, cuyo trabajo demostró en el barco " SS Gran Bretaña».

Desde entonces este agente de mudanzas recibió la mayor distribución. Hecho de varios materialesAl cambiar el número y el ángulo de inclinación de las palas, la hélice se mejoró y tomó una posición de liderazgo entre otras hélices.

Entonces, un motor es un dispositivo que convierte la energía de un motor (fuente de energía) en el trabajo del movimiento de traslación de un barco o embarcación.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES PARA BUQUES Y BUQUES

Distinguir motores activos: velas que aseguran el movimiento de la embarcación debido a la acción directa de la fuerza creada por la fuente de energía - viento, y jet, creando una fuerza motriz lanzando masas de agua en la dirección opuesta al movimiento del barco.

Estos últimos se subdividen en lobulado (con ruedas, tornillo, aleta, paleta) y flujo de agua (chorro de agua e hidroreactivo).

CONDUCTORES DE PALETAS

Típico tornillo de hélice consta de un cubo con aspas ubicadas en él. Su funcionamiento se basa en la fuerza hidrodinámica creada por la diferencia de presión en los lados de las palas. Cualquier sección concéntrica de las palas es un elemento del ala del avión. Por lo tanto, cuando la hélice gira, surgen las mismas fuerzas en cada elemento que en el ala.

principio de hélice

La corriente que fluye alrededor del lado convexo de la hoja (lado de succión) se comprime ligeramente y, como resultado, se acelera su movimiento. La corriente que fluye alrededor del lado cóncavo de la hoja (lado de inyección), al encontrar un obstáculo en su camino, se ralentiza un poco. De acuerdo con la ley de Bernoulli, la presión de flujo cae en el lado de succión de la hoja y surge una zona de rarefacción. Al mismo tiempo, aparece una zona de mayor presión en el lado de descarga de la cuchilla. Como resultado de la diferencia de presión en los lados de la pala, se genera una fuerza hidrodinámica. Como resultado de una investigación a largo plazo, se encontró que la parte principal de la fuerza hidrodinámica de aproximadamente el 70 por ciento se crea debido al vacío en el lado de succión de las palas del rotor y solo el 30 por ciento debido a la presión en el lado de inyección de las palas. La proyección de la fuerza hidrodinámica sobre el eje de la hélice es el tope de la hélice. Esta fuerza es percibida por las palas, que a través del buje y el eje de la hélice la transmiten al barco o embarcación.

Dado que las palas tienen una superficie helicoidal, cuando la hélice gira, el agua no solo se arroja hacia atrás, sino que también se retuerce en la dirección de rotación de las palas. Mientras tanto, la tarea del motor es solo tirar el agua sin girarla, creando un impulso reactivo: la fuerza de empuje. Una parte significativa de la potencia que le suministra el motor se gasta en torcer el flujo y superar la resistencia de la rotación de la hélice en el agua. Por lo tanto, la eficiencia de la hélice, que es igual a la relación entre la potencia gastada en crear el empuje de la hélice (potencia neta) y la potencia total gastada en hacer girar la hélice, siempre será menor que uno.

Eficiencia hélices fluctúa en el rango de 0,5 a 0,7. El límite superior se considera muy alto y alcanzable en hélices de gran diámetro a baja velocidad. Para hélices de pequeño diámetro de alta velocidad, la eficiencia rara vez supera 0,5.

Tornillo de hélice siempre se adapta al motor, de lo contrario habrá una pérdida de potencia inútil. Además, existen motores no reversibles que no pueden cambiar el sentido de rotación del eje. En tales casos, hay hélice de paso variable... En su buje hay un mecanismo que hace girar las palas en un ángulo determinado y las mantiene en esta posición. La rotación de las palas le permite cambiar el esfuerzo de tracción a una velocidad de rotación constante del eje de la hélice y viceversa, mantener un esfuerzo de tracción constante a diferentes velocidades de rotación del eje, y también generalmente cambiar la dirección del tope (marcha atrás) con una dirección de rotación constante del eje de la hélice.

Para la transmisión de alta potencia, a menudo se utilizan instalaciones de dos y tres ejes, y en algunos barcos grandes, por ejemplo, portaaviones, están equipados con cuatro hélices ubicadas simétricamente. A veces se utilizan toberas de guía, que a baja velocidad de la hélice proporcionan un aumento de la parada de hasta un seis por ciento.

a) - una hélice con palas fijas; b) - un tornillo de paso ajustable; c) - la hélice en la boquilla; d) - hélices coaxiales de contrarrotación;

azipod

columna de dirección

Para aumentar la maniobrabilidad de algunos barcos, las hélices universales, los llamados timones activos, llamados " azipod". Tipo de columna de dirección " azipod»Incluye una pequeña hélice con motor eléctrico propio. Al girar alrededor de su eje, el tornillo crea un énfasis y, por lo tanto, aumenta el par que actúa sobre el volante.

tipo de hélice "Azipod"

Desafortunadamente, el alto costo de construcción limita el alcance motores me gusta " azipod”, Pero justifican el dinero gastado. Se utilizan en rompehielos, cruceros modernos, plataformas de perforación petrolera y otros tipos de barcos.

hélice de aleta

hélice de aleta

Para mantener la estabilidad del barco o embarcación, los constructores de barcos equipan sus "creaciones" con pequeños estabilizadores de quilla que sobresalen de ambos lados del casco del barco. A su imagen y semejanza, parecen las aletas de enormes ballenas, por lo que recibieron la clasificación adecuada. Cada uno de ellos tiene una forma aerodinámica, gracias a la cual corta las olas sin ralentizar el avance del barco. El principio de funcionamiento es muy simple: las aletas en ángulo tienen el mismo efecto que las alas de un avión: sumergen el casco más profundo o lo elevan más alto. Cuando las olas intentan inclinar el barco en una dirección u otra, los estabilizadores con quilla inclinan el casco en la dirección opuesta al balanceo. Esto le da estabilidad al barco incluso en olas altas.

hélices de paletas

principio de propulsión de paletas

Las hélices de ala se utilizan principalmente en propulsores. Combinan las funciones de una hélice y un timón y representan un rotor instalado al mismo nivel con el fondo de la embarcación y que gira alrededor de un eje vertical, a lo largo de cuya circunferencia se ubican a distancias angulares iguales de 3 a 8 palas perpendiculares a su superficie, hechas en forma de alas. Al girar con el rotor, las palas giran periódicamente alrededor de su propio eje. Las palas se giran de modo que en cada posición se genera una fuerza sobre ellas que tiene la mayor proyección en la dirección del movimiento del barco. Esto se logra cuando la perpendicular condicional a las cuerdas de las palas se cruzan en un punto, que es el centro de control. Mover el centro de control a lo largo del eje perpendicular a la dirección de movimiento del barco cambia el valor y el signo de la parada. Así, la veleta motores tienen las mismas propiedades que una hélice de paso ajustable. Cuando mueve el centro de control libremente en un plano paralelo al plano de la línea de flotación, puede cambiar la dirección del vector de parada dentro del rango de 0 a 360 grados. Un accionamiento mecánico ubicado en el cuerpo de las hélices y controlado por un sistema hidráulico sirve para girar las palas y mover el centro de control.

hélice

Por eficiencia, así como por complejidad y características de peso y tamaño veleta agente de mudanzas inferior a las hélices y, por lo tanto, se utiliza como un propulsor eficaz.

Se utilizan en embarcaciones con mayores requisitos de maniobrabilidad (remolcadores, embarcaciones de pesca, dragaminas, etc.).

MOTORES DE FLUJO DE AGUA

chorro de agua

chorro de agua

Chorro de agua agente de mudanzas (cañón de agua) es un impulsor de bomba de agua colocado en un canal de flujo de agua a través del cual se expulsa agua a una velocidad mayor a lo largo del eje de la hélice. Las principales ventajas de tales hélices incluyen: buena protección contra daños mecánicos y la capacidad de evitar la cavitación, protección contra objetos que flotan en la superficie del área de agua, menos ruido hidrodinámico en comparación con las hélices de hélice, lo cual es muy importante para los submarinos. ubicado dentro o fuera del casco del barco. La eficiencia de un dispositivo de propulsión a chorro depende de la forma de los conductos de agua, la ubicación y el diseño de las tomas de agua.

Se utilizan, por regla general, para trabajar en aguas poco profundas o sirven como propulsores para mejorar la capacidad de giro de los buques.

hélices tipo bomba

hélice de chorro de bomba

En los submarinos, comenzó a usarse un nuevo tipo de sistema de propulsión: bomba-chorro, que significa dispositivos de propulsión tipo bomba. Hay dos tipos de ellos:

-agente de mudanzas tipo de bomba con torsión preliminar: el estator (base de la boquilla) está ubicado frente al rotor;

-agente de mudanzas tipo de bomba con centrifugado posterior cuando el rotor está situado delante del estator.

variedades de dispositivo de propulsión de chorro de bomba

1) - rotor; 2) - boquilla; 3 - estator; 4) - la base de la boquilla; 5) - estator-base del empaque;

Las cualidades de ambos tipos de motores son las mismas, pero agente de mudanzas el tipo de bomba con pre-turbulencia tiene mejores características de cavitación, aunque es estructuralmente más complicado.

propulsión hidrojet

En un dispositivo de propulsión de hidrojet, la energía del aire comprimido o los productos de combustión suministrados a la línea de agua a través de una boquilla se utiliza para acelerar el flujo de agua. Un rasgo característico de tales dispositivos es la ausencia de un eje y un cuerpo de trabajo mecánico. Distinguir:

térmico - flujo directo (se forma una mezcla de vapor y agua en la cámara, donde se suministra vapor o gas caliente, lo que crea una fuerza motriz);

pulsante (tipo pistón con cámara de combustión de gas-agua pulsante, con tubería de chorro de gas-agua de tipo explosivo, etc.);

expulsión y otros, utilizando la energía del gas comprimido frío, que acelera el flujo de la mezcla agua-aire. Se utilizan en la construcción naval civil.

CÓMO SE PRODUCE LA HÉLICE

Más hélices grandes alcanzan la altura de un edificio de tres pisos, y su fabricación requiere habilidades únicas. En el momento en que se creó el vaporizador de tornillo " SS Gran Bretaña»Se necesitaron hasta 10 días para hacer los moldes de tornillo de hélice. Hoy, gracias a la disponibilidad de tecnología informática, un manipulador automatizado lo hace en un par de horas. La forma de la hélice se ingresa en la computadora, y un taladro de diamante en el extremo del manipulador corta una réplica perfecta de la hoja de los enormes bloques de espuma con una precisión de 1 mm. Luego se coloca una mezcla de arena y cemento en el modelo terminado para obtener una impresión precisa. Una vez que el hormigón se ha enfriado, en una forma que consta de dos mitades, se unen y se vierte el metal fundido hasta 3000 grados.La hélice no puede estar hecha de nada. La hélice debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar miles de toneladas de presión y no corroerse en agua salada. Los materiales más comunes para la fabricación de hélices son el acero, latón y bronce. En los últimos años, los plásticos se han utilizado con el mismo propósito.

Aleación de metales no ferrosos para hélices, recibió el nombre " cunial". Tiene la fuerza del acero, pero resiste mucho mejor la corrosión. Cunial Puede permanecer en el agua durante décadas sin oxidarse. Para darle a la aleación una precisión extrema, el 80% de cobre debe complementarse con un 5% de níquel y un 5% de aluminio, así como con un 10% de otros metales. La refundición se realiza a una temperatura de 3200 grados.

Después de pasar el control de calidad, el "cóctel" de metales fundidos se vierte en un molde. Para evitar que entre aire en la estructura, el metal se vierte en un chorro uniforme. Después de dos días, el molde se enfría. Luego, las cuchillas se desprenden del molde.

La eficiencia de la hélice depende de las palas suaves y aerodinámicas. La superficie de la pieza moldeada es imperfecta y está cubierta con una costra de fundición. Se utiliza un medidor láser para determinar el grosor de la capa. Luego, el exceso de capa se elimina con un cortador de carburo de tungsteno. La hélice luego se pule hasta obtener una superficie perfectamente lisa hasta que tenga 1,6 micromilímetros. Como resultado, la superficie se vuelve lisa como el vidrio.

Tornillo de hélice - el producto es puramente individual y para cada barco o barco moderno debe tener la forma óptima para deslizarse y capturar la cantidad de energía requerida, teniendo en cuenta las condiciones de operación. El principal problema con todas las hélices es cavitación... Lo que pasa es que bajo el agua, cuando giran sobre las palas, surge una zona de presión reducida, en la que el agua literalmente empieza a hervir, incluso a bajas temperaturas. Por lo tanto, las hélices se prueban en soportes especiales, donde se seleccionan los parámetros óptimos del funcionamiento de la hélice y se verifica el ángulo correcto de las palas.

No es triste, pero increíble belleza. hélices condenado al trabajo duro, oculto a los ojos humanos bajo las olas del mar. Así, de todo tipo de existentes motores dominado por tornillo de hélice, y hasta ahora no hay razón para creer que en los próximos años habrá un reemplazo más efectivo para él.

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§ 13. Propulsión de buques

En los barcos se utilizan hélices: hélices, hélices de paletas y chorros de agua. También se utilizan velas, ruedas de paletas y otras hélices.

De acuerdo con el principio de acción, las hélices se dividen en activas, que incluyen velas que convierten directamente la energía eólica en el movimiento de avance del barco, y reactivas, todo lo demás, ya que la presión de empuje creada por ellas se obtiene como resultado de la reacción de masas de agua lanzadas en sentido contrario al movimiento del barco.

Las hélices son las más comunes debido a la simplicidad de diseño y operación, compacidad, confiabilidad en la operación y la mayor eficiencia. Según el diseño, se dividen en dos tipos: tornillos sólidos (un cubo con palas se fabrica en conjunto) y cuchillas extraíbles utilizado en barcos que flotan en el hielo. Estas hélices se denominan hélices de paso fijo, y las hélices que tienen mecanismos que hacen girar las palas en el buje y cambian el paso de la hélice se denominan hélices de paso variable.

Paso de un tornillo es una trayectoria en la dirección del eje que cualquier punto en la superficie del tornillo viaja en una revolución.

Hélices de paso fijo - Los FPP (Fig.27) son de una sola pieza (una pieza), fundidos, soldados o estampados, y constan de los siguientes elementos principales: hubs, que es un casquillo colocado en el cono del muñón del eje de la hélice, y cuchillas (3 a 6) ubicado radialmente en el cubo. La parte inferior de la hoja que la conecta al cubo se llama raíz de la hoja; parte superior - parte superior o final; la superficie de la pala que mira hacia el casco del barco se llama superficie de succión, la superficie inversa es la superficie de bombeo, que en la mayoría de los casos es una superficie helicoidal regular. La intersección de estas dos superficies forma los bordes de la hoja.

Figura: 27. Hélice de paso fijo (FPP) y el esquema para crear presión de empuje con una plataforma elemental de la pala de la hélice.

Use hélices de rotación derecha e izquierda, se distinguen de acuerdo con las reglas generales: si el tornillo se atornilla en sentido horario, entonces se llama tornillo de rotación derecha, y si se gira en sentido antihorario, tornillo de rotación izquierda.

Cuando la hélice gira, sus palas arrojan las masas de agua hacia un lado. La reacción de esta agua es percibida por la superficie de bombeo de la pala, que crea el tope de la hélice, que se transmite a través del buje y el eje de la hélice al cojinete de empuje, convirtiéndose en una fuerza que impulsa la embarcación.

Para comprender cómo surge el movimiento persistente cuando la hélice gira (Fig.27), considere las fuerzas que actúan sobre el área elemental de su pala, moviéndose en un círculo a una velocidad v 0 y simultáneamente moviéndose con el barco a una velocidad v 1. El ángulo a, formado entre la resultante de estas fuerzas v y la cuerda del área elemental considerada de la hoja, será el ángulo de ataque que crea una elevación sobre ella R. Si descomponemos esta fuerza en componentes, entonces uno de los componentes es la fuerza P, que actúa en la dirección del movimiento del buque, y será la fuerza es el empuje, y el segundo es la fuerza T, actuando a lo largo de la circunferencia en la dirección opuesta a la rotación de la hélice, crea un momento alrededor de su eje, que es superado por el motor del barco.

Figura: 28. Hélice de paso ajustable (CPP) con mecanismo de varilla giratoria para cambiar el paso. 1 - palas de hélice; 2- cubo; 3- eje de hélice; 4 - un control deslizante con una barra; 5 - dedo de la biela; 6 - cojinete de paletas; 7 - carenado de hélice.

El uso de hélices de paso variable permite el uso de motores principales no reversibles con un sistema de mantenimiento simplificado en los barcos, lo que reduce el desgaste de sus cilindros en aproximadamente un 30-40% (derivado de cambios frecuentes en el modo de funcionamiento y el sentido de rotación en motores reversibles), permite un uso más completo de la potencia de las máquinas y mantiene un alto el valor de la eficiencia del tornillo.

Figura: 29. Hélice de paletas: a - diagrama estructural; b - colocación de la unidad de propulsión en el barco. 1 - disco portador; 2 - cuchillas giratorias; 3 - engranaje impulsado, impulsando el disco en rotación; 4 - dispositivo de control hidráulico para el brazo pendular; 5 - brazo pendular, que cambia la posición de las palas alrededor de su eje; 6 - eje de la hélice con un engranaje cónico de avance.

Hélice de ala (Fig. 29) es un dispositivo constructivo que consiste en un cilindro que gira horizontalmente con 6-8 hojas xifoides aerodinámicas ubicadas verticalmente sobre él, que giran alrededor de sus ejes mediante una palanca pendular controlada desde la timonera.

Cuando el disco gira sobre las palas, como en un ala, surge una fuerza de elevación, cuyo componente crea una presión persistente. Cuando se giran las palas, el valor de parada y su dirección cambian, lo que permite variar la dirección del movimiento de la embarcación sin la ayuda del timón (en una embarcación con esta hélice, el timón no está instalado), así como el valor de la parada de la hélice de "Totalmente adelante" a "Totalmente reversa" o detener la embarcación, sin cambiar la velocidad y el sentido de rotación (sin retroceso) de la central eléctrica principal.

La eficiencia de la hélice de paletas es casi igual a la eficiencia de la hélice, pero la hélice de paletas tiene un diseño mucho más complejo. Las hojas que sobresalen a menudo se rompen. Recientemente, sin embargo, esta hélice ha encontrado un uso cada vez más generalizado, proporcionando a los barcos una buena maniobrabilidad, lo que les permite trabajar libremente en espacios reducidos.

Propulsión por chorro de agua se refiere a una serie de hélices de flujo de agua. Los chorros de agua modernos están hechos de tres tipos: con la liberación de un chorro de agua al agua, a la atmósfera y con una liberación semisumergida.

La hélice actúa como una bomba, llevando agua al canal a través de una tubería que corre en la parte inferior del casco frente a la hélice. Para proteger contra la entrada de objetos extraños en el tornillo, se coloca una rejilla protectora al comienzo del canal.

Para reducir las pérdidas del tornillo de la hélice que aprieta el flujo de agua y aumentar la eficiencia de la hélice, se instala una contrahélice detrás de la hélice. La dirección del rumbo de la embarcación se cambia cambiando el timón de retroceso.

La eficiencia de una unidad de propulsión de este tipo es solo del 35-45%, y la ausencia de partes sobresalientes en la parte submarina del barco le proporciona una gran transitabilidad en aguas poco profundas, en áreas estrechas y calles obstruidas. Para una embarcación con una hélice de este tipo, incluso los objetos flotantes, a través de los cuales pasa libremente, no son un obstáculo.

Las ventajas enumeradas de una hélice de chorro de agua han hecho que su uso sea especialmente conveniente en embarcaciones fluviales, principalmente en madera flotante.

En los últimos años, las hélices de chorro de agua también se han utilizado en embarcaciones de alta velocidad, como hidroalas, que desarrollan velocidades de hasta 95 km / h.

El uso de vapor moderno y turbinas de gas permite utilizar con éxito hélices de chorro de agua en grandes embarcaciones, donde, según los cálculos, la eficiencia de propulsión puede alcanzar aproximadamente el 83%, que es un 11% más alta que la eficiencia de propulsión de la hélice diseñada para la misma embarcación.

Las desventajas de los buques con esta hélice incluyen la pérdida de capacidad de carga del buque por el peso del agua bombeada y la pérdida de volumen. espacios interioresocupado por el canal.

¿Cómo funciona una hélice? La hélice convierte la rotación del eje del motor en una parada, la fuerza que impulsa el barco hacia adelante. Cuando la hélice gira sobre las superficies de sus palas mirando hacia adelante, en la dirección del movimiento del barco (succión), se crea un vacío, y en las que miran hacia atrás (bombeo), aumenta la presión del agua. Como resultado de la diferencia de presión en las palas, surge una fuerza Y (se llama elevación) Habiendo descompuesto la fuerza en componentes, uno dirigido hacia el movimiento del barco y el segundo perpendicular a él, obtenemos la fuerza P, que crea el empuje de la hélice, y la fuerza T, que forma el par, que es superado por el motor.

El tope depende en gran medida del ángulo de ataque a del perfil de la pala. El valor óptimo para hélices de barcos de alta velocidad es de 4-8 °. Si a es mayor que el valor óptimo, entonces la potencia del motor se desperdicia de manera improductiva para superar un par grande, pero si el ángulo de ataque es pequeño, la fuerza de elevación y, por lo tanto, la parada P será pequeña y la potencia del motor se infrautilizará.

En el diagrama que ilustra la naturaleza de la interacción entre la pala y el agua, a se puede representar como el ángulo entre la dirección del vector de velocidad del flujo W en la pala y la superficie de descarga. El vector de la velocidad de flujo W está formado por la suma geométrica de los vectores de la velocidad de desplazamiento de traslación Va de la hélice junto con el buque y la velocidad de rotación Vr, es decir, la velocidad de la pala en el plano perpendicular al eje de la hélice.

La superficie helicoidal de la hoja. La figura muestra las fuerzas y velocidades que actúan en una sección transversal específica de la pala, ubicada en un cierto radio r de la hélice. La velocidad periférica de rotación V, depende del radio en el que se ubica la sección (Vr \u003d 2 × p × r × n, donde n es la velocidad del rotor, rev / s), mientras que la velocidad del movimiento de avance de la hélice Va permanece constante para cualquier sección de la pala. Por lo tanto, cuanto mayor sea r, es decir, cuanto más cerca esté ubicada la sección considerada del extremo de la pala, mayor será la velocidad periférica Vr y, en consecuencia, la velocidad total W.

Dado que el lado Va en el triángulo de las velocidades consideradas permanece constante, a medida que la sección de la pala se aleja del centro, es necesario girar las palas en un ángulo grande con respecto al eje de la hélice para que a retenga el valor óptimo, es decir, siga siendo el mismo para todas las secciones. Por tanto, se obtiene una superficie helicoidal con un paso constante H. Recuerde que el paso del tornillo es el movimiento de cualquier punto de la pala a lo largo del eje en una revolución completa del tornillo.

El dibujo ayuda a representar la compleja superficie helicoidal de la hoja. Durante la operación del tornillo, la hoja, por así decirlo, se desliza a lo largo de los cuadrados de guía, que tienen diferentes longitudes de base en cada radio, pero la misma altura - paso H, y se eleva en una revolución por el valor de H. El producto del mismo paso por la velocidad de rotación (Hn) es la velocidad teórica del tornillo a lo largo del eje.

Velocidad del buque, velocidad de la hélice y deslizamiento. Cuando se mueve, el casco de la embarcación lleva agua consigo, creando un flujo de paso, por lo tanto, la velocidad real de la hélice que se encuentra con el agua Va es siempre ligeramente menor que la velocidad real de la embarcación V. agua y casi no la "tira". Para los barcos que corren a una velocidad media, esta diferencia es del 5-8%, y para los barcos hundidos de baja velocidad alcanza el 15-20%. Comparemos ahora la velocidad teórica del tornillo Нn con la velocidad de su movimiento real Va en relación con el flujo de agua.

La diferencia Hn - Va, denominada deslizamiento, determina el trabajo de la boca de la hélice en un ángulo de ataque a al flujo de agua que tiene una velocidad W. La relación entre el deslizamiento y la velocidad teórica de la hélice en porcentaje se denomina deslizamiento relativo:
s \u003d (Hn-Va) / Hn.

El valor máximo (100%) de deslizamiento alcanza cuando la hélice está operando en un barco amarrado a la costa. El deslizamiento más pequeño (8-15%) tiene las hélices de las lanchas ligeras de carreras a toda velocidad; para hélices de embarcaciones y embarcaciones a motor de recreo, el deslizamiento alcanza el 15-25%, para embarcaciones de gran desplazamiento 20-40% y para yates de vela con motor auxiliar 50-70%.

Hélice ligera o pesada. El diámetro y el paso de la hélice son los parámetros más importantes de los que depende el grado de uso de la potencia del motor y, en consecuencia, la posibilidad velocidad más alta rumbo del barco.

Cada motor tiene su propia característica externa: la dependencia de la potencia tomada del eje de la velocidad del cigüeñal cuando el acelerador del carburador está completamente abierto. Tal característica para un motor fuera de borda "Vortex", por ejemplo, se muestra en la figura (curva 1). Potencia máxima de 21,5 litros, s. el motor se desarrolla a 5000 rpm.

La potencia que es absorbida en un barco dado por la hélice, dependiendo de la velocidad del motor, se muestra en la misma figura no por una, sino por tres curvas: características de la hélice 2, 3 y 4, cada una de las cuales corresponde a una hélice específica, es decir, una hélice de una determinada paso y diámetro.

Con un aumento tanto del paso como del diámetro de la hélice por encima de los valores óptimos, las palas se enganchan y retroceden también. un gran número de agua: el tope aumenta, pero al mismo tiempo también aumenta el par requerido en el eje de la hélice. La característica de la hélice 2 de dicha hélice se cruza con la característica externa del motor 1 en el punto A. Esto significa que el motor ya ha alcanzado el límite: el valor máximo del par y no puede hacer girar la hélice a alta velocidad, es decir, no desarrolla la velocidad nominal y la potencia nominal correspondiente. En este caso, la posición del punto A muestra que el motor produce solo 12 litros. desde. potencia en lugar de 22 litros. desde. Esta hélice se llama hidrodinámicamente pesado.

Por el contrario, si el paso o diámetro del tornillo es pequeño (curva 4) y la parada y el par requerido serán menores, el motor no solo se desarrollará fácilmente, sino que también superará el valor de la velocidad nominal del cigüeñal. Su modo de funcionamiento se caracterizará por el punto C. Y en este caso, la potencia del motor no se utilizará por completo y el funcionamiento a velocidades demasiado altas se asocia con un desgaste peligrosamente alto de las piezas. Cabe destacar que, dado que el tope de la hélice es pequeño, la embarcación no alcanzará la máxima velocidad posible. Tal tornillo se llama hidrodinámicamente ligero.

Una hélice que permite una combinación específica de un barco y un motor para utilizar completamente la potencia de este último se llama convenido... Para el ejemplo considerado, tal convenido la hélice tiene la característica 3, que se cruza con la característica externa del motor en el punto B, correspondiente a su potencia máxima.

La figura ilustra la importancia de la selección correcta de la hélice en el ejemplo de una lancha "Crimea" con un motor fuera de borda "Whirlwind" Cuando se utiliza una hélice de motor estándar con un paso de 300 mm, una lancha con 2 personas. a bordo tiene una velocidad de 37 km / h. Con una carga completa de 4 personas, la velocidad del barco se reduce a 22 km / h. Al reemplazar la hélice por otra con un paso de 264 mm, la velocidad a plena carga aumenta a 32 km / h. Los mejores resultados se logran con una hélice con una relación de paso H / D \u003d 1.0 (el paso y el diámetro son 240 mm): la velocidad máxima aumenta a 40-42 km / h, la velocidad con carga completa - hasta 38 km / h. No es difícil sacar una conclusión sobre el importante ahorro de combustible que se puede obtener con una hélice de paso reducido, si con una hélice estándar con una carga de 400 kg se consumen 400 g de combustible por cada kilómetro recorrido, entonces al instalar una hélice con un paso de 240 mm, el consumo de combustible será de 237 g / km.

se debe notar que convenido Hay un número infinito de hélices para una combinación específica de barco y motor. De hecho, una hélice con un diámetro un poco más grande pero un paso ligeramente más pequeño cargará el motor de la misma manera que una hélice con un diámetro más pequeño y un paso más grande. Hay una regla: cuando se reemplaza una hélice emparejada con el cuerpo y el motor por otra, con valores cercanos de D y H (la diferencia no se permite más del 10%), se requiere que la suma de estos valores para las hélices antiguas y nuevas sea igual.

Sin embargo, de este conjunto convenido tornillos, solo un tornillo, con valores específicos de D y H, tendrá la mayor eficiencia. Tal tornillo se llama óptimo... El propósito de calcular la hélice es precisamente encontrar óptimo tamaños de diámetro y paso.

Eficiencia. La eficiencia de la hélice se estima por el valor de su eficiencia, es decir, la relación entre la potencia útil y la potencia del motor consumida.

Sin entrar en detalles, observamos que principalmente la eficiencia de una hélice no cavitante depende del deslizamiento relativo de la hélice, que a su vez está determinada por la relación de potencia, velocidad, diámetro y velocidad de rotación.

La eficiencia máxima de la hélice puede alcanzar el 70 ~ 80%, sin embargo, en la práctica, es bastante difícil elegir los valores óptimos de los parámetros principales, de los cuales depende la eficiencia: diámetro y velocidad. Por lo tanto, en embarcaciones pequeñas, la eficiencia de las hélices reales puede ser mucho menor, alcanzando solo el 45%.

La hélice alcanza la máxima eficiencia con un deslizamiento relativo del 10 al 30%. Con un aumento del deslizamiento, la eficiencia cae rápidamente: cuando la hélice está operando en el modo de amarre, se vuelve cero. Asimismo, la eficiencia se reduce a cero cuando, debido a las altas revoluciones en un paso pequeño, el tope del tornillo es cero.

Sin embargo, también se debe tener en cuenta la influencia mutua de la carcasa y el tornillo. Durante la operación, la hélice captura y arroja masas significativas de agua a la popa, como resultado de lo cual aumenta la velocidad del flujo alrededor de la popa del casco y disminuye la presión. Esto se acompaña del fenómeno de succión, es decir, la aparición de una fuerza adicional de resistencia al agua al movimiento del buque en comparación con la que experimenta durante el remolque. Por lo tanto, el tornillo debe desarrollar un énfasis que exceda la resistencia del cuerpo en una cierta cantidad Pe \u003d R / (1-t) kg. Aquí t es el coeficiente de succión, cuyo valor depende de la velocidad del barco y de las líneas del casco en el área de la hélice. En embarcaciones de planeo y lanchas a motor, en las que la hélice se encuentra debajo de un fondo relativamente plano y no tiene un poste de popa delante, a velocidades superiores a 30 km / h t \u003d 0,02-0,03. En botes y botes de baja velocidad (10-25 km / h), en los que la hélice está instalada detrás del poste de popa, t \u003d 0.06-0.15.

A su vez, el casco de la embarcación, formando un flujo de paso, reduce el caudal de agua que fluye hacia la hélice. Esto tiene en cuenta el coeficiente del caudal asociado w: Va \u003d V (1-w) m / s. Los valores de w no son difíciles de determinar a partir de los datos proporcionados anteriormente.

La eficiencia de propulsión global del complejo barco-motor-hélice se calcula mediante la fórmula:
h \u003d h p H ((1-t) / (1-w)) H h m \u003d h p H h k H h m Aquí h p es la eficiencia del tornillo; h k - coeficiente de influencia del cuerpo; h m - eficiencia del eje y engranaje de reducción de marcha atrás.

El coeficiente de influencia del cuerpo suele ser más de uno (1,1 - 1,15) y las pérdidas en el eje se estiman en 0,9-0,95.

Diámetro y paso del tornillo. Los elementos de la hélice para una embarcación en particular se pueden calcular solo teniendo una curva de resistencia al agua al movimiento de una embarcación determinada, la característica externa del motor y diagramas de diseño obtenidos a partir de los resultados de las pruebas de modelos de hélices con ciertos parámetros y la forma de las palas. Existen fórmulas simplificadas para la determinación preliminar del diámetro y paso del tornillo; invitado a usar métodos más precisos para calcular el tornillo óptimo ... Estos métodos se basan en la aproximación (representación aproximada) de diagramas gráficos por dependencias analíticas, lo que permite realizar cálculos bastante precisos en una computadora e incluso en microcalculadoras.

El diámetro de las hélices, obtenido tanto a partir de una fórmula aproximada como mediante cálculos precisos, suele incrementarse en aproximadamente un 5% con el fin de obtener una hélice notoriamente pesada y lograr su consistencia con el motor en posteriores pruebas de la embarcación. Para "aligerar" el tornillo, se corta gradualmente su diámetro hasta obtener la velocidad nominal del motor a la velocidad de diseño.

Sin embargo, para las hélices de embarcaciones pequeñas, esto puede no hacerse. La razón es simple: la carga de las embarcaciones de recreo varía mucho, y la hélice, un poco "pesada" o "ligera" a un valor del desplazamiento del buque, se volverá constante con una carga diferente.

Características de cavitación y geometría de las hélices de pequeñas embarcaciones. Las altas velocidades de los botes a motor y las lanchas a motor y la velocidad de rotación de las hélices causan cavitación: ebullición del agua y la formación de burbujas de vapor en el área de vacío en el lado de succión de la pala. En la etapa inicial de cavitación, estas burbujas son pequeñas y prácticamente no afectan el funcionamiento del tornillo. Sin embargo, cuando estas burbujas estallan, se crean enormes presiones locales que hacen que la superficie de la cuchilla se desmorone. Con la operación prolongada del tornillo de cavitación, tal daño por erosión puede ser tan significativo que la eficiencia del tornillo disminuirá.

Con un aumento adicional de la velocidad, comienza la segunda etapa de cavitación. Una cavidad continua es una cavidad, captura toda la hoja e incluso se puede cerrar fuera de ella. La parada desarrollada por la hélice cae debido a un fuerte aumento de la resistencia aerodinámica y la distorsión de la forma de las palas.

La cavitación de la hélice se puede detectar por el hecho de que la velocidad del barco deja de aumentar a pesar del aumento adicional de las RPM. Al mismo tiempo, la hélice hace un ruido específico, la vibración se transmite al casco, el barco se mueve a saltos.

El momento del inicio de la cavitación depende no solo de la velocidad de rotación, sino también de otros parámetros. Por lo tanto, cuanto menor es el área de las palas, mayor es el grosor de su perfil y cuanto más cerca de la línea de flotación se encuentra la hélice, menor es la velocidad de rotación, es decir, se produce la cavitación antes. La aparición de cavitación también se ve facilitada por un gran ángulo de inclinación del eje de la hélice, defectos en las palas: flexión, superficie de mala calidad.

El empuje desarrollado por la hélice es prácticamente independiente del área de las palas. Por el contrario, con un aumento de esta zona, el rozamiento contra el agua aumenta y la potencia del motor se consume adicionalmente para superar este rozamiento. Por otro lado, hay que tener en cuenta que con el mismo énfasis en las palas anchas, el vacío en el lado de aspiración es menor que en las estrechas. Por lo tanto, se necesita una hélice de palas anchas donde es posible la cavitación (es decir, en embarcaciones de alta velocidad y a una velocidad alta del eje de la hélice).

El área de trabajo o enderezada de las palas se toma como característica de la hélice. Al calcularlo, se toma el ancho de la cuchilla, medido en la superficie de descarga a lo largo del arco circular en un radio dado, dibujado desde el centro del tornillo. En la característica de la hélice, generalmente no es el área enderezada de las palas A en sí lo que se indica, sino su relación con el área Ad de un disco sólido del mismo diámetro que la hélice, es decir, A / Ad. En los tornillos fabricados en fábrica, la relación del disco está estampada en el cubo.

Para tornillos que operan en modo de cavitación previa, la relación del disco se toma en el rango de 0.3 a 0.6. Para hélices muy cargadas en barcos de alta velocidad con potentes motores de alta velocidad, A / Ad aumenta a 0,6 - 1,1. También es necesaria una relación de disco grande cuando se fabrican tornillos con materiales de baja resistencia, por ejemplo, de siluminio o fibra de vidrio. En este caso, es preferible hacer las palas más anchas que aumentar su grosor.

El eje de la hélice en un barco de planeo se encuentra relativamente cerca de la superficie del agua, por lo tanto, hay casos frecuentes de aspiración de aire en las palas de la hélice (aireación de la superficie) o toda la hélice queda expuesta al navegar sobre una ola. En estos casos, el tope del tornillo cae bruscamente y la velocidad del motor puede exceder el máximo permitido. Para reducir el efecto de la aireación, el paso de la hélice se hace variable a lo largo del radio, comenzando desde la sección de la pala en r \u003d (0,63-0,7) R hacia el cubo, el paso disminuye en un 15 ~ 20%.

Las hélices de los barcos suelen tener una alta frecuencia de rotación, por lo tanto, debido a las altas velocidades centrífugas, el agua fluye a lo largo de las palas en dirección radial, lo que afecta negativamente la eficiencia de la hélice. Para reducir este efecto, las palas reciben una inclinación significativa en la popa, de 10 a 15 °.

En la mayoría de los casos, a las palas de la hélice se les da una ligera forma de sable: la línea de la sección media de la pala se curva con un abultamiento dirigido a lo largo de la dirección de rotación de la hélice. Debido a la entrada más suave de las palas en el agua, tales hélices se caracterizan por una menor vibración de las palas, son menos propensas a la cavitación y tienen una mayor resistencia de los bordes entrantes.

El más extendido entre las hélices para embarcaciones pequeñas es el segmento de perfil plano-convexo. Las palas de la hélice de las lanchas a motor de alta velocidad y las embarcaciones diseñadas para velocidades superiores a 40 km / h deben hacerse lo más delgadas posible para evitar la cavitación. Para aumentar la eficiencia en estos casos, es recomendable tener un perfil convexo ("agujero"). La flecha de concavidad del perfil se toma igual a aproximadamente el 2% de la cuerda de la sección, y el grosor relativo del perfil del segmento (la relación entre el grosor t y la cuerda b en el radio calculado del tornillo igual a 0.6R) generalmente se toma dentro del rango t / b \u003d 0.04-0.10.

Una hélice de dos palas tiene una mayor eficiencia que una de tres palas, sin embargo, con una relación de disco grande, es muy difícil proporcionar la fuerza necesaria de la pala de tal hélice. Por lo tanto, las hélices de tres palas son las más utilizadas en barcos pequeños. Las hélices de dos palas se utilizan en embarcaciones de regata, donde la hélice está ligeramente cargada, y en yates a motor de vela, donde el motor juega un papel auxiliar. En el último caso, la capacidad de colocar la hélice en posición vertical en la estela hidrodinámica del poste de popa es importante para reducir su resistencia al navegar.

Ya hemos visto los barcos más grandes del mundo, e incluso llamamos la atención sobre las figuras de proa de los barcos. Pero parece que nos perdimos casi lo más importante: los tornillos.

Dato curioso: cuando Edward Lyon Berthon inventó la hélice en 1834, fue rechazada y aceptada por el Almirantazgo como "un lindo juguete que nunca podría ni puede propulsar un barco".

Las hélices de barco más grandes del mundo

Una de las hélices de barco más grandes del mundo fue fabricada por Hyundai Heavy Industries para el buque portacontenedores de 7200 veinte pies propiedad de Hapag Lloyd. Tan alto como un edificio de tres pisos, 9,1 metros de diámetro, la hélice de seis palas pesa 101,5 toneladas. La siguiente foto muestra una hélice de 72 toneladas instalada en el petrolero Loannis Coloctronis:

La hélice de buque más grande hasta la fecha con una masa de 131 toneladas, fabricada en la ciudad de Waren en el río Müritz, está instalada en el Emma Maersk, el buque portacontenedores más grande del mundo, con una capacidad de carga de 14,770 contenedores de 20 pies, 397 m de largo, 56 m de ancho y 68 m de alto. con un potente motor, la hélice permite que el gigante oceánico gane una velocidad de 27 nudos (50 km / h).

Y estas son las enormes hélices y timones del rompehielos antártico Palmer, un barco de investigación que opera en las condiciones más duras de la Tierra:

Hélices instaladas en Eurodam - crucero:

Estas enormes hélices pertenecieron al Titanic, uno de los barcos más famosos de la historia. El revestimiento tenía tres hélices, cada una impulsada por un motor independiente. Los dos tornillos exteriores pesaban 38 toneladas y el central 17 toneladas:

El Titanic fue uno de los mejores barcos de su tiempo, pero el Oasis of the Seas real El Caribe es cinco veces el tamaño del famoso transatlántico y actualmente es el barco de pasajeros más grande jamás construido. Naturalmente, un barco de lujo debe tener hélices lo suficientemente grandes para volar desde la costa finlandesa hasta el nuevo hogar "Oasis of the Seas" en Fort Lauderdale, Florida:

Elation by Carnival Cruise Lines también se construyó en Finlandia y actualmente tiene su sede en San Diego, California. Junto a las hélices del barco, los responsables de su diseño e instalación parecen ser unos enanos lamentables:

Y esta hélice va a atracar en dique seco en San Francisco:

La siguiente hélice pertenece a otro crucero, "Norwegian Epic":

Otro ejemplo de una hélice gigantesca que se necesita para mover enormes cruceros como el Celebrity Solstice:

Y aquí están las hélices del barco Queen Elizabeth 2, conocido como QE2. Propiedad de Cunard Line (una compañía británica que opera líneas de cruceros transatlánticos y transatlánticos), el barco fue botado en 1969 y retirado del servicio en 2008:

Queen Mary 2 sucedió a QE2 como buque insignia de Cunard en 2004. Estas son algunas de las hélices QM2 de repuesto ubicadas en la cubierta de proa del barco:

Esta es la hélice de otro barco famoso en la historia. El acorazado alemán Bismark fue botado en febrero de 1939, poco antes del estallido de la Segunda Guerra Mundial, y hundido por los británicos en mayo de 1941 (en la foto de la izquierda). La foto de la derecha muestra el paisaje de una fábrica y una hélice de un petrolero durante su construcción en 1947:

No tan grande, pero no menos interesante
Hélice de minisubmarinos japoneses que atacaron portaaviones estadounidenses durante el ataque a Pearl Harbor en diciembre de 1941:

Tornillo derecho USS Fiske, 1946:

La tecnología está mejorando, por supuesto, pero los grandes barcos todavía necesitan grandes hélices. Éste es de "SS Great Britain", diseñado por Isambard Kingdom Brunel para el barco más grande del mundo (en el momento de su lanzamiento en 1843). El barco cruzó el Océano Atlántico en 1845 en solo 14 días, lo que fue un récord absoluto en ese momento.

Los trabajadores de los astilleros examinan una de las cuatro hélices de bronce del portaaviones USS George Washington. Cada una de las hélices pesa alrededor de 66,000 libras y tiene 22 pies de diámetro.

Los dispositivos diseñados para crear una presión persistente, percibida por la embarcación y que es la base de su movimiento, se denominan hélices. Existen diferentes tipos de hélices: ruedas de paletas, hélices de paletas, hélices, etc.

La hélice de paletas es un disco equipado con tres o cuatro palas giratorias verticales y ubicado horizontalmente debajo de la popa del barco en un eje vertical. El disco es impulsado por un motor eléctrico a través de un engranaje cónico. El uso de hélices impulsadas por hélice asegura una alta maniobrabilidad de la embarcación en ausencia de un dispositivo de gobierno y permite la marcha atrás sin invertir el motor. Sin embargo, la complejidad estructural de tales hélices y sus dimensiones, que aumentan con el aumento de la potencia de la central eléctrica del barco, no permiten su uso para grandes
buques. Recientemente, las grúas de carga autopropulsadas, algunas embarcaciones pequeñas y los propulsores de embarcaciones más grandes se han suministrado con hélices del tipo "Voitschneider".

La más utilizada como propulsión para barcos es la hélice. Las partes principales de la hélice (Fig. 81) son: un cubo de la hélice 1 con un orificio ahusado en el interior y palas 2, cuyo número puede ser de dos a seis. Las hélices están fabricadas con palas sólidas, desmontables y giratorias.

Figura: 81. Hélice de palas macizas.

Las hélices con palas macizas (Fig. 81) se utilizan principalmente en barcos de la marina mercante. Dichos tornillos se distinguen por su peso ligero y las dimensiones del cubo, así como por su mayor resistencia en condiciones normales explotación.

Las hélices con palas extraíbles se instalan en barcos de la flota ártica, donde, en condiciones de funcionamiento, es más conveniente reemplazar una pala dañada por un todo que reemplazar la hélice completa. Además, estos tornillos se utilizan cuando el diámetro del tornillo es grande y es difícil de fundir.

Las hélices de palas rotativas, también llamadas hélices de paso variable (CPP), se diferencian de las hélices convencionales en que sus palas están fijadas de forma móvil en el cubo de la hélice y se pueden girar alrededor de su eje en un ángulo determinado mediante un accionamiento especial. Este actuador, o mecanismo de cambio de paso (PAD), generalmente se encuentra dentro del cubo de la hélice, por lo que el cubo es significativamente más grande que las hélices convencionales. El mecanismo de cambio de tono es manual, mecánico, electromecánico, hidráulico y electrohidráulico. El MISh, a excepción del manual, incluye: un mecanismo de rotación de palas, generalmente ubicado en el cubo de la hélice; un servomotor que crea fuerzas para hacer girar las palas y está ubicado entre el eje de la hélice y el motor principal; retroalimentación o un dispositivo que muestra la magnitud del nuevo paso de tornillo.

El mecanismo de giro de las palas (Fig.82) es de dos tipos: engranaje y manivela, siendo este último más fiable y utilizado en todos los diseños de hélices sometidos a esfuerzos (grandes potencias y diámetros, CPP de alta velocidad y pequeño diámetro, etc.).

Figura: 82. Mecanismo de rotación de la hoja: a - engranaje; b - manivela.

El más común hoy en día es el MISH hidráulico (Fig. 83), generalmente ubicado en la línea de ejes. Para rotar las palas de la hélice, se utiliza la energía de un fluido (con mayor frecuencia, aceites de baja viscosidad) bajo presión. El accionamiento hidráulico MISH se distingue por una relativa simplicidad del dispositivo y la capacidad de crear fuerzas de trabajo significativas con un tamaño y peso relativamente pequeños de la instalación.

Figura: 83. Diseño MISH con accionamiento hidráulico.

En el cubo de tornillo 4 hay una correa 1 de la varilla 5, colocada en el interior del eje de la hélice 6 hueco. El líder 1, en cuya ranura se encuentra el dedo 2 en la culata de la pala, gira esta última alrededor de su eje. Para facilitar el giro, la culata de la cuchilla está asentada en el asiento del buje sobre rodamientos de rodillos cónicos de dos hileras 3. En el otro extremo de la varilla 5 está el pistón 7 del servomotor, conectado retroalimentación 8 con un embrague móvil 12 y un pistón de la válvula de control 11. Se suministra aceite a la válvula de control 11 y al servomotor 7 a través de los tubos 10 de la bomba de aceite. El cambio en el paso de las palas del rotor se controla mediante la palanca 9, cuyo extremo inferior se desliza en la ranura del manguito móvil. El MISH hidráulico permite controlar el paso de la hélice desde el puente mediante un sistema neumático remoto.

El uso de hélices de paso ajustable hizo posible simplificar significativamente el control del barco, reducir las dimensiones y el peso de los motores principales al eliminar los escalones y la marcha atrás, y dar al barco un movimiento inverso sin cambiar la dirección de rotación del eje de la hélice. Además, el uso de una hélice de paso en embarcaciones como remolcadores, petroleros y cargueros permite ajustar el paso de la hélice a cualquier velocidad. Esto aumenta la eficiencia de la planta de energía y permite utilizar más plenamente la potencia de los motores principales en varios modos de funcionamiento.