Escoja la propela adecuada para su embarcación

17 enero 2013 por  
Archivado en Consejos, Tecnología

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propelas-2-peqEn el pasado, una embarcación que daba 20 nudos se consideraba rápida. Hoy día, a 20 nudos, hay que observar nuestra estela para que otras embarcaciones “no nos pasen por encima”. Además del casco, motores, reducción de transmisión, diseño de patas de gallina y timones, hay un componente a considerar cuando hablamos de velocidad: las propelas

Las propelas complementan la eficiencia y poder de los motores en una embarcación, y pueden afectar la durabilidad de los mismos. En el mercado recreativo, hay desde dos aspas hasta siete aspas en motores dentro y fuera de borda. Se diseñan en bronce y manganeso; en níquel, bronce y aluminio; acero inoxidable y hasta con compuestos parecidos al plástico.

Para que una propela sea más eficiente, sus moldes al igual que su manufactura, deben de ser creados por sistemas de control numérico computarizado, para dar un terminado consistente aspa por aspa.

Otro punto importante es la clase de tolerancia que se utilice en la confección de las mismas, dentro de las especificaciones del ISO 484, asociación internacional que se dedica, entre otras cosas, a dar calidad a los estándares de los procesos en muchos campos de la manufactura.

propelas-7-peqEl paso o pitch es la distancia teórica que viaja una propela en un eje imaginario al revolucionar 360 grados. El pitch logra el torque necesario y no debe de ser modificado sin tener consideración las revoluciones en carga indicadas por el fabricante.

Cuando compramos una propela, se debe saber si el diámetro y pitch deseado será provisto por la hélice original o el vendedor hará esas modificaciones a posteriori. La calidad conque se trabaje una propela va a determinar el desempeño de la misma en la embarcación.

Una buena propela en una embarcación dará la mejor velocidad, consumo y manejo, en intervalos de revoluciones y a su vez no amenazará la vida o durabilidad de las máquinas. El diámetro de una propela va a afectar positiva o negativamente el manejo en idle y velocidad crucero, al igual que el blade area (BAR, DAR, EAR), da una idea de cuán grandes son las aspas. Es decir, un barco con insuficiente diámetro tendrá un manejo pobre en velocidad crucero y su manejo en idle será muy ineficiente.

La distancia entre la punta de la propela y el casco debe ser, como regla general, de 10 a 15 por ciento del diámetro de la propela. Esta brecha es necesaria para minimizar las explosiones del aspa al pasar cerca del casco, causantes de ruido y vibración en la cabina.

propelas-3-peqLas propelas van aumentando la cantidad de aspas según la embarcación y sus máquinas necesiten más área de presión y succión. Si se necesita un diámetro específico y no se puede instalar la propela porque no se tiene el espacio necesario, se puede considerar aumentar la cantidad de aspas. De esta manera, se evita la vibración en la cabina a causa de un diámetro más grande de lo aceptable.

El aumentar un aspa para mejorar la velocidad crucero y el trolling speed, puede ser aceptable en muchas ocasiones; claro está, se debe estar conciente al hacer este cambio de que se perderá velocidad tope. También hay un riesgo de sobrecargar las máquinas de no hacerse una combinación correcta.

Efecto de cavitación y las hélices

La cavitación es un proceso físico en el cual la presión alrededor de la propela en movimiento baja. Como sabemos, el agua hierve a 100 grados centígrados en presión normal. Si reducimos esta presión normal el agua hervirá a menos temperatura y en este proceso se libera una gran cantidad de burbujas que perforarán la superficie de la hélice en especial cerca del hub de la misma.

Una propela con buena superficie minimizará la cavitación en las hélices. Diseños de curva, pitch variable y decreciente en las puntas de la propela, son aplicados para minimizar la cavitación, no obstante, es importante que saber que si una embarcación sufre de este problema habrá que tomar acción y realizar el adecuado monitoreo. La cavitación no sólo viene de problemas con las propelas, sino también de mal posicionamiento de las patas de gallina y los ánodos de sacrificio, un diseño deficiente del casco y cualquier otra cosa que afecte el fluido del agua que llega a las propelas.

Reparación y reacondicionamiento de hélices

propelas-4-peqHay criterios y tolerancias para la manufactura de propelas. Un buen taller debe tener los sistemas necesarios para reparar una propela y cumplir con estos criterios. Prop Scan es un sistema de análisis de propelas marinas regido por el ISO 484. Con este sistema puede reacondicionar una propela y aplicar pitch aspa por aspa y así maximizar la eficiencia de una propela. El sistema tiene la capacidad de medir un máximo de siete radios y un mínimo de cuatro radios de la superficie de presión de una propela.

Quizás tomará más días de reparación a un técnico certificado de Prop Scan, pero será más confiable que el de cualquier taller que utilice el método tradicional de yunques soldados en aros de camión, bloques para todo tipo de forma de propelas e inclusive para talleres que sólo reparan a ojo.

¿Cómo sabemos esto? ¿Cómo sabemos cuánto valor tiene un sistema de análisis computarizado como Prop Scan? Un ejemplo que destaca la importancia de los sistemas de análisis de propelas marinas es que muchas de las fuerzas navales de distintos países están adquiriendo estos sistemas para utilizarlos con sus embarcaciones.

Balanceo Dinámico vs. Balanceo Estático

Muchos creen que el balanceo dinámico es lo mejor para minimizar la vibración inducida por propelas. Tomemos este ejemplo: una propela de cuatro aspas con dos hélices contrarias en posición con igual pitch, y sus otras dos aspas contrarias con media pulgada de diferencia, al balancear el peso de estas aspas, probablemente se tendría una propela sin vibración, posiblemente se lograrían las revoluciones deseadas en nuestros motores, pero es
probable que se tuvieran dos nudos por debajo de la velocidad que debe dar la embarcación comparándola con una propela idéntica que fuese reparada con un sistema de análisis de pitch computarizado Prop Scan.

propelas-1-peqEl balanceo dinámico en un taller debe utilizarse sólo para complementar una buena y eficiente reparación. Es importante utilizar un buen sistema de análisis que no sólo pueda captar la superficie de una propela plana, sino también que tenga opciones para copiar curvas de pitch variable, convertir o aplicar curvas a propelas de pitch lineal y guardar curvas para poder hacer repetitiva una reparación cuyos resultados fueron en primera instancia óptimos. De esta forma se estará a la vanguardia de lo que motores y cascos modernos demandan en diseño de propelas. Es muy probable que una propela reacondicionada en una tolerancia estricta de un sistema de análisis de propelas marinas, tenga el mínimo de vibración al instalarla en una máquina de balanceo dinámico.

El reparar una propela en bloques y luego tratar de balancearla dinámicamente puede resultar en un desgaste innecesario de la superficie de succión o espalda de la propela. Haciendo esto se estaría contrarrestando imperfecciones de pitch que ni el “pitchómetro” tradicional, ni los bloques, ni el ojo humano podría detectar.

En fin, al igual que un barco de sofisticado diseño debe tener la más avanzada tecnología de motores, un taller de reparación de propelas marinas debe brindar lo último en reparación  con una óptima calidad de su servicio.

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Autor: Manuel Molina

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