Hélices, modelos e sua importância.

Uma hélice é uma estrutura semelhante a um ventilador rotativo que é usada para impulsionar o navio usando a energia gerada e transmitida pelo motor principal do navio. A potência transmitida é convertida do movimento de rotação para gerar um empuxo que dá impulso à água, resultando em uma força que atua no navio e o empurra para frente.

Um navio impulsiona com base no princípio de Bernoulli e na terceira lei de Newton. Uma diferença de pressão é criada no lado dianteiro e traseiro da lâmina e a água é acelerada atrás das lâminas. O empuxo da hélice é transmitido para mover o navio através de um sistema de transmissão que consiste em um movimento rotacional gerado pelo eixo principal do motor, eixo intermediário e seus rolamentos, eixo do tubo de popa e seu rolamento e finalmente pelo próprio propulsor.

Um navio pode ser equipado com uma, duas e raramente três hélices, dependendo da velocidade e dos requisitos de manobra da embarcação.

Material e construção da hélice

As hélices marinhas são feitas de materiais resistentes à corrosão, pois são operadas diretamente na água do mar, que é um acelerador de corrosão. Os materiais utilizados para fazer a hélice marinha são de liga de alumínio e aço inoxidável. Outros materiais populares utilizados são ligas de níquel, alumínio e bronze, que são 10 ~ 15% mais leves que outros materiais e têm maior resistência.

O processo de construção da hélice inclui a fixação de um número de pás no cubo ou mandril por soldagem ou forjamento em uma única peça. As lâminas forjadas são altamente confiáveis e têm maior resistência, mas são caras em comparação às soldadas. Uma hélice marinha é construída por seções de superfícies helicoidais agindo juntas para girar através da água com um efeito de parafuso.

Tipos de Hélice

Classificação por Número de Lâminas Anexadas:

As pás do hélice podem variar de hélice de 3 pás a hélice de 4 pás e, às vezes, hélice de até 5 pás.

A eficiência da hélice será mais alta para a hélice com um número mínimo de pás, ou seja, uma hélice de 2 pás. Mas para alcançar o fator de força e considerando as cargas pesadas submetidas pelo navio, o mar e o clima, duas hélices de pás não são usadas para navios mercantes.

Características da hélice de 3 pás:

O custo de fabricação é menor que os outros tipos.
Normalmente são feitos de liga de alumínio.
Dá um bom desempenho em alta velocidade.
A aceleração é melhor que outros tipos.
O manuseio de baixa velocidade não é muito eficiente.
Hélice de 4 pás

Características da hélice de 4 pás

O custo de fabricação é superior a 3 hélices de lâmina.
Hélices de 4 pás são normalmente feitas de ligas de aço inoxidável.
Tem melhor resistência e durabilidade.
Dá uma boa velocidade de manuseio e desempenho.
Tem um melhor poder de retenção em mar agitado.
A hélice de 4 pás fornece uma economia de combustível melhor que todos os outros tipos.

Características da hélice de 5 ou 6 pás

Uma hélice de 5 pás tem as seguintes características:
O custo de fabricação é maior que todos.
A vibração é mínima de todos os outros tipos.
Hélices de 5 pás têm melhor poder de retenção em mar agitado.
Hélice de 6 pás
Custo de fabricação é alto
A vibração é mínima de todos os outros tipos.
Hélices de 6 pás têm melhor poder de retenção em mares revoltos.
Com hélice de seis pás, o campo de pressão induzido sobre a hélice diminui
Grandes navios porta-contêineres são principalmente equipados com propulsores de 5 ou 6 pás.

Classificação Por arremesso da lâmina

O passo de uma hélice pode ser definido como o deslocamento que uma hélice faz para cada volta completa de 360 ̊. A classificação das hélices com base no pitch é a seguinte.

Hélice de PASSO FIXO As pás da hélice de passo fixo estão permanentemente presas ao cubo. As hélices do tipo de passo fixo são fundidas e a posição das pás e, portanto, a posição do passo é fixada permanentemente e não pode ser alterada durante a operação. Eles são normalmente feitos de liga de cobre.

Os propulsores de passo fixo são robustos e confiáveis, pois o sistema não incorpora nenhuma conexão mecânica e hidráulica, como na hélice de passo controlado (CPP). Os custos de fabricação, instalação e operação são inferiores aos do tipo hélice de passo controlado (CPP). A manobrabilidade da hélice de passo fixo também não é tão boa quanto a CPP.

Em conclusão as hélices de embarcação são um componente essencial para garantir a eficiência e segurança da navegação. A escolha da hélice adequada depende de diversos fatores, como o tipo de embarcação, o motor utilizado e as condições de operação. É importante considerar também a manutenção regular das hélices, que ajuda a prolongar a vida útil do equipamento e evitar problemas durante a navegação. Com o avanço da tecnologia, novos materiais e designs estão sendo desenvolvidos para melhorar ainda mais o desempenho das hélices. Em resumo, investir em hélices de qualidade e cuidados com a manutenção são fundamentais para garantir a eficiência e segurança da navegação.