Aiuto per corretto dimensionamento di elica

[Camerino]

Sono intenzionato a sostituire l'attuale elica a 3 pale fisse con un'altra a pale orientabili al fine di ottenere una maggiore governabilità dell'imbarcazione in retro. Tra le attuali disponibili mi sono orientato verso la J-PRO o la E3 della EWOL. Al prossimo salone di genova verificherò con i fornitori cosa potrei montare. Nell'attesa gradirei anticiparmi sull'argomento e pertanto capire in anticipo quali dovrebbero essere le caratteristiche principali e per questo chiedo aiuto a voi ed in particolare a chi ne sa qualcosa (ad esempio PRO e NESSUNO38 che per tutti gli argomenti in questione trattati sono sempre intervenuti conoscendo bene la materia).
Relativamente alla mia barca le informazioni disponibili sono le seguenti:
Motorsailor ferretti altura 33.3 del 1985
Motore Nanni-Mercedes 60CV a 4200' e 52 a 3300', massimo momento torcente 13 kgm (127,5Nm) a2200', invertitore HURTH HBW20, riduzione 2.7
Stazza lorda 11,58 t, dislocamento 8,30 t, lft 9,77 m, larghezza 3,30 m, chiglia lunga dislocante.

Non chiedetemi nulla al momento riguardo l'elica esistente perchè non ho dati a riguardo e la barca attualmente è in acqua.
Ringrazio TUTTI in anticipo dei vs contributi

[Nessuno 38]

ALTURA 33.3 - NANNI 55 CV/3300 RPM - 2,74:1
LOA 10,50 - LWL 9,50 - dislocamento a vuoto 8,3 tons
Carburante 450 lt - Acqua 500 lt

Il motore è il 2400 cc Mercedes del quale esistono 3 versioni, derivate dalla più potente con semplici operazioni di regolazione anticipo e nafta:
72 CV/4300 rpm
55 CV/3300 rpm
25 CV/2400 rpm
Quale quella tua ?

L'invertitore dovrebbe avere rid. 2,74:1 e non 2,7:1

Questo è quanto mi risulterebbe.
Per poter fare anche un controllo, occorrerebbe conoscere i giri max a vuoto, rilevati al o con il contagiri, previo 10' di riscaldamento, nonché le ore di moto.

Controllati e confermati i dati suindicati, si può aprire il discorso.

Note
Quel NANNI li potrebbe essere come quello che montai su un 41' (1985 circa) e mi creò qualche problema proprio con la potenza dichiarata ed i giri.

[Camerino]

Non so dove hai tirato fuori i dati che hai indicato ma quello non è il motore che ho installato io. Il mio motore è la marinarizzazione del MB220, gruppo base Mercedes OM615. Nel 1968 la Mercedes introdusse il modello W115 da cui proviene la famiglia deli OM615. Tale motore è stato prodotto nella versione base da 2 litri, nella versione come il mio da 2.2 litri e poi nella versione da 2.4 litri ma con la sigla OM616. La sigla corretta del mio motore è OM615D22 che presentava le seguenti caratteristiche e varianti:
Variante 615.912: rapporto compressione 21, Potenza CV/rpm 60/4200, Coppia Nm/rpm 126/2400
Variante 615.941: rapporto compressione 21.5, Potenza CV/rpm 60/4200, Coppia Nm/rpm 126/2400.

L'invertitore HBW20 può essere con rapporto 1.5, 2.1 e 2.7, il mio è da 2.7.
I data sheet motore, invertitore e imbarcazione sono i seguenti:


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[Nessuno 38]

[u]ALTURA 33.3 - 52 HP/3300 rpm - 2,7:1[u]

LWL 9,00
Dislocamento a vuoto ... 8.300
450 lt nafta ... 350
500 lt acqua ... 500
dotazioni varie ... 250
persone ... [u]300[u]
Kg effettivi naviganti ... 9.700

Se questi dati sono esatti, è prevedibile V 7,3 kts circa.
Quanto alla marca di elica aggiungo: MAXPROP, VARIPROP, FLEXOFOLD.

In ogni caso, per conseguire il risultato desiderato (retromarcia), è indispensabile l'esatta determinazione del diametro. Dubito che tutti i fornitori citati possano dare attendibili indicazioni in tal senso.

[Fer720]

Dando lunghezza al galleggiamento, tipo di carena, peso della barca e tutte le caratteristiche del motore ed invertitore, i produttori di eliche hanno programmi appositi che ti calcolano diametro e passo

[Nessuno 38]

Citazione:Fer720 ha scritto:
Dando lunghezza al galleggiamento, tipo di carena, peso della barca e tutte le caratteristiche del motore ed invertitore, i produttori di eliche hanno programmi appositi che ti calcolano diametro e passo

Sono programmi di improvvisati, nei quali per di più si immettono dati errati. Tanto è vero che sia io che Prop abbiamo sistematicamente occasione di rettificare con successo.
I costruttori facessero i costruttori e non i consiglieri.

[prop]

Comincio dalla fine: i produttori sì, i fornitori ho dubbi (eufemismo).
Comunque, per tornare a Camerino, lascerei perdere i 60hp a 4200 giri (19'x11'). Motore anzianotto...
Vedrei bensì i 50 Shp a 3300.
Parziale esempio di calcolo:

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Ed infine, per curiosità, vari calcoli da tabelline...


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Saluti

[Camerino]

Nella vita bisogna avere sempre il coraggio di chiedere!!!

Grazie mille del vostro intervento, più che specialistico e sicuramente celere, non potevo chiedere di più.
Concordo sul fatto che i costruttori dovrebbero conoscere bene l'entità dei problemi specifici mentre il fornitore (venditore) no.
Tornando a noi, a parte le tabelle ed i grafici per me poco comprensibili, mi sembra di capire che l'elica corretta dovrebbe essere da 21 pollici passo 13. Corretto?

[Nessuno 38]

Citazione:Camerino ha scritto:
... i costruttori dovrebbero conoscere bene l'entità dei problemi specifici ...

Errato pensare che costruttori di eliche e barche sappiano tutto.
Non sono assolutamente tenuti a questo tipo di conoscenza, mentre sono tenuti a progettare eliche/barche e costruirle secondo le migliori tecnologie.
Un esempio di questi giorni: un noto cantiere costruttore di fisheman bimotori, che si vanta della sua produzione, certamente accattivante, non ha azzeccato una sola elica. Manca all'appello il 10% di velocità ! Scusate se è poco.
Idem per noti marchi di barche a vela che montano di serie eliche a passo variabile o fisso.

[mckewoy]

la teoria è quando si conosce tutto ma non funziona mai niente.
la pratica è quando funziona tutto ma non si sa perché.
mai unire la teoria alla pratica perché non funzionerebbe mai niente e non si saprebbe perché ( einstein - quello vero )

io ho un fuoribordo installato come entrofuoribordo.
la teoria direbbe che debbo usare un'elica a quattro pale con passo 7' ed andare a tutta manetta, la pratica mi consiglia di usare un'elica a passo 10' ed andare alla stessa velocità con un quarto di manetta. meno rumore e meno consumi.

tanto sempre a 5 nodi max posso andare.

[:246][:246][:246]

PS per camerino: lascia stare la teoria, comprati un'altra elica e fai i raffronti. poi scegli quella che ti piace di più. averne un'altra di rispetto è cosa giusta e saggia.

ciao, Carlo

[rema]

Io ho lo stesso motore su una barca simile....e quindi leggo con interesse SMODATO ma se mi posso permettere non mi sembra un buon consiglio quello di comprare un altra elica e fare i raffronti.
Primo perché un elica costa un botto poi perché alare smontare montare varare poi alare smontare montare varare costa un altro botto.
Meglio parlarne prima con calma con chi ne sa.

[mckewoy]

alcuni venditori di eliche te le fanno provare ed un sommozzatore non costa molto se non vuoi scendere tu.

[fabrizio skipper]

se capito a Pisa o capiti a Roma te la monto io e AGGRATISSE (pranzo escluso)

Nota: a mie spese sto imparando che scrivendo spesso non si riesce ad essere esaustivi e gentili e leggo sentite partecipazioni AGGRATISSE e risposte sempre partecipi, magari non concordi, non sufficientemente cortesi.

SI vabbè non me lo dite, ... me faccio i casi mia!
________________________________________________________________________________​__________________________________________________

Un sorriso allunga la vita e allevia l'animo
BV ADV EM (e miei)

[ASK]

Citazione:Messaggio di Camerino
Sono intenzionato a sostituire l'attuale elica a 3 pale fisse con un'altra a pale orientabili

Se si tratta di montare un’elica a pale orientabili il problema si semplifica molto. Dato che il passo puo’ essere regolato a piacimento, basta scegliere il diametro giusto, ovvero quello piu’ grande possibile, lasciando uno spazio fra estremita’ delle pale e fondo scafo pari ad almeno 10-15% del diametro dell’elica. Per il passo, essendo regolabile, il problema non si pone. Se la regolazione iniziale e‘ sbagliata, basta correggerla.

[Nessuno 38]

Citazione:ASK ha scritto:
... il passo può essere regolato a piacimento ...

Mbeh, mica tanto !

Citazione:ASK ha scritto:
... basta scegliere il diametro giusto, ovvero quello piu’ grande possibile, lasciando uno spazio fra estremita’ delle pale e fondo scafo pari ad almeno 10-15% del diametro dell’elica.

Tutto bene, meno che 'quello più grande possibile. Certamente tra due opzioni è meglio quello un po' più grande, perché è eventualmente riducibile al tornio per metterlo a misura. Lo sapevate ?

[prop]

@ machezvuoi: Einstein? e chi era costui? Se teoria e pratica non funzionano, che cazipa funziona, che cazpita ha scoperto costui?

Sul tuo benzinaio efb: apporta la miscela aria-benz. in dosi giuste. Il diesel se ad X giri richiede tanto gasolio, ha l'entrata d'aria non pari al gasolio ma in base al numero di giri.

Poi. Se hai un motore sovradimensionato, chiaro che puoi andare a metà gas...

@ Ask la regolazione 'a piacimento' provoca tanti di quei problemi al motore che i pescatori non hanno mai (a parità di motore). Strano?

@ Tutti e Nessuno: i grafici riportati sopra non sono accademia, ma uno spunto per chi volesse saperne un po' di più (chieder), oppure far critiche (Nessuno).

Saluti

[Nessuno 38]

Citazione:prop ha scritto:
...i grafici riportati sopra non sono accademia, ma uno spunto per chi volesse saperne un po' di più, oppure far critiche (Nessuno).

Infatti, non sono accademia, ma pienamente condivisibili, rispondenti ai presupposti di calcolo indicati e, per parte mia, non criticabili, ma al massimo leggermente migliorabili nel risultato finale.

[prop]

Citazione:Nessuno 38 ha scritto:
leggermente migliorabili nel risultato finale.

E qui ti volevo...
Saluti

[ASK]

Scusate, aggiungo qualche premessa (omessa in precedenza per brevita’):
Per barche a vela con scafo dislocante, a parita’ di altre condizioni (scafo, motore, numero giri), e solo se la nuova elica sara' a pale orientabili (e regolabile tipo Maxprop, J-Prop o simile), per aumentare l’efficienza e’ preferibile sceglierla di diametro maggiore (regolando il passo ad una valore minore) piuttosto che procedere al contrario.

Per ridurre la resistenza (drag) dell'elica nelle navigazioni a vela, i cantieri delle barche a vela tendono a sceglierle con diametro sub-ottimale. Ma l'elica a pale orientabili, a vela si mette 'a bandiera', per cui il problema del 'drag' a vela non si pone.

La riduzione al tornio del diametro di un’elica a pale orientabili e’ fuori discussione: Le sollecitazioni meccaniche durante la lavorazione finirebbero per danneggiare il meccanismo, e perdereste la garanzia del fabbricante.
Come gia’ detto, basta acquistare l'elica con il diametro piu' grande, che lascia uno spazio fra estremita’ delle pale e fondo scafo pari ad almeno 10-15% del diametro dell’elica.

Prop ha scritto: la regolazione 'a piacimento' provoca tanti di quei problemi al motore...
Risposta: Noi da 15anni usiamo una J-Prop, mai avuto problemi.
Con 'a piacimento' intendevo impostabile a scelta. Ma, una volta trovata l'impostazione ottimale, la regolazione dell'elica non va piu' modificata.

Sempre Prop ha scritto: .. che i pescatori non hanno mai (a parità di motore). Strano?
Risposta: Perche' i pescatori non vanno a vela! - Non hanno bisogno di eliche che si mettono a bandiera (e che costano molto di piu').
Invece, sono proprio i pescatori che usano eliche piuttosto grandi!

Segue relativo passaggio dal noto 'Propeller Handbook' di Dave Gerr:
Diameter, RPM and pitch are the three most significant factors affecting propeller performance and efficiency. … For the vast majority of installations, the larger the diameter the greater the efficiency. The only exception is for high-speed Vessels …

[Nessuno 38]

Rispondo io per evitare di primo mattino a Prop una caduta di braccia.

Citazione:ASK ha scritto:
... qualche premessa ...:
Per barche a vela con scafo dislocante, a parita’ di altre condizioni (scafo, motore, numero giri), e solo se la nuova elica sara' a pale orientabili (e regolabile tipo Maxprop, J-Prop o simile), per aumentare l’efficienza e’ preferibile sceglierla di diametro maggiore (regolando il passo ad una valore minore) piuttosto che procedere al contrario.

Prima c###ta. L’elica deve essere ottimale. Tradotto: né più piccola né più grande, ed il passo deve essere altrettanto preciso e tale da fermare (insieme al diametro) i giri motore ai max previsto dal costruttore (attenzione alle indicazioni di Yanmar).

Citazione:ASK ha scritto:
La riduzione al tornio del diametro di un’elica a pale orientabili e’ fuori discussione: Le sollecitazioni meccaniche durante la lavorazione finirebbero per danneggiare il meccanismo, e perdereste la garanzia del fabbricante.

Seconda c###ta. Vero il rischio da sollecitazioni meccaniche, ma la riduzione del diametro è possibilissima senza fare danni di alcun genere. Basta sapere dove e come mettere le mani !

Citazione:ASK ha scritto:
Prop ha scritto: la regolazione 'a piacimento' provoca tanti di quei problemi al motore...

Sacrosanto

Citazione:ASK ha scritto:
Risposta: Noi da 15anni usiamo una J-Prop, mai avuto problemi.
Con 'a piacimento' intendevo impostabile a scelta. Ma, una volta trovata l'impostazione ottimale, la regolazione dell'elica non va piu' modificata.

Terza c###ta. Quale la barca ? Quale motore ? Quale rapp. di rid.? Quale il rendimento propulsivo (efficiency)? Vuoi vedere che la tua impostazione ottimale è un compromesso al ribasso ?

Citazione:ASK ha scritto:
Sempre Prop ha scritto: .. che i pescatori non hanno mai (a parità di motore). Strano?
Risposta: Perche' i pescatori non vanno a vela! - Non hanno bisogno di eliche che si mettono a bandiera (e che costano molto di piu').
Invece, sono proprio i pescatori che usano eliche piuttosto grandi!

Quarta c###ta. Le eliche dei pescatori sono grandi perché devono spostare (=pompare) tanta acqua con bassa differenza di velocità del flusso rispetto alla V barca. Questo è indispensabile per il peso effettivo navigante ed è ottenibile solo a bassi giri e con grande diametro.

Citazione:ASK ha scritto:
Segue relativo passaggio dal noto 'Propeller Handbook' di Dave Gerr:
Diameter, RPM and pitch are the three most significant factors affecting propeller performance and efficiency. … For the vast majority of installations, the larger the diameter the greater the efficiency. The only exception is for high-speed Vessels …

Metti gli occhiali, leggi e traduci bene alla luce di quanto sopra spiegato. Collima !