Guide de l'arbre d'hélice marine

L'arbre d'hélice marine est un type de système de propulsion et de direction à basse vitesse pour les navires. L'arbre d'hélice marine est largement utilisé sur les navires à basse vitesse.

Il s'agit d'une pièce spécifique du moteur marin. Avec un entretien approprié, ils sont plutôt fiables, mais comme toute autre pièce du moteur, il est essentiel de comprendre leur fonctionnement et de savoir comment les entretenir correctement. Cet article explore les bases des arbres d'hélice marine : leurs types, leurs composants et leur accouplement.

Les arbres d'hélice en bronze, duplex ou 17-4 PH font partie de l'offre d'arbres usinés sur mesure de DEK.

Qu'est-ce qu'un arbre d'hélice marine ?

L'arbre d'hélice marine, également appelé arbre marin, est au cœur du système de propulsion à hélice. Il transmet l'énergie de l'unité de propulsion à l'hélice. L'unité de commande de propulseur axial marin contrôle l'arbre marin pour assurer un mouvement bidirectionnel. L'hélice à vis et l'hélice à bandes acryliques sont d'autres termes courants que vous entendrez lorsqu'on parle d'hélices marines.

L'arbre constitue le composant le plus important d'un moteur marin. On le désigne aussi sous le nom de pale de moteur d'avion. Sur les navires et les aéronefs, ils simplifient l'entretien d'une grande surface ou de zones générales d'un intercepteur en facilitant l'entretien et le remplacement rapide de composants de grande taille.

Comment fonctionne un arbre d'hélice marine ?

L'arbre d'hélice comporte également un noyau externe et un noyau interne. Le noyau externe entoure l'arbre principal, appelé arbre extérieur. Cet arbre extérieur entre en contact avec l'eau et provoque son échauffement. Ce faisant, la pression de l'eau sortant de l'air perfore la peau métallique du bateau. En faisant tourner rapidement les pales, le bateau peut se déplacer rapidement. Ils servent également à raccorder un autre usinage CNC connexe destiné à un usage marin.

Un arbre marin fonctionne en s'engageant avec un autre composant marin, le plus souvent une hélice. L'hélice peut être de type à pales hélicoïdales ou de type à pales. Une hélice de type à pales comporte souvent des « pales » orientées perpendiculairement à la rotation de l'arbre. Ainsi, si l'hélice tourne dans le sens horaire, les pales tourneraient dans le sens antihoraire.

De quoi sont faits les arbres d'hélice marine ?

Les hélices marines se composent de deux parties. Une partie est le corps principal du moteur ou de la boîte de vitesses, tandis que l'autre partie est l'arbre supérieur, qui peut également être fabriqué en aluminium ou en cuivre usiné.

Les arbres, conçus avec un diamètre spécifique, varient en composition de matériau. Des types les plus coûteux, disponibles en divers matériaux, notamment l'acier de haute qualité, aux alliages tels que le nickel et l'aluminium, utilisables lorsque les performances l'exigent.

Divers métaux d'alliage sont utilisés dans les produits marins, industriels et de construction, ce qui en fait des pièces précieuses là où la résistance, la durabilité et la résistance à la corrosion sont essentielles. Globalement, les arbres d'hélice sont couramment utilisés dans l'industrie de la construction car ils ont tendance à être légers et peu coûteux.

Quels sont les principaux types d'arbres d'hélice ?

Arbre d'hélice conique

Un arbre d'hélice conique est une structure assemblée au vent ou une partie d'un outil fixée sur un arbre d'hélice. Plus précisément, c'est la partie réglable de l'hélice d'un navire ou d'un bateau, permettant une variabilité du pas ou de l'angle. Cet arbre fonctionne en s'appuyant sur la conception universelle du moteur. L'arbre d'hélice conique constitue également le filetage de liaison principal dans un moyeu d'hélice. À la base, le TPLS est un ressort hélicoïdal de longueur constante soumis à une force de charge constante.

Arbre d'hélice cannelé

Ces types d'arbres sont responsables du transfert de couple. Ils constituent les dents de l'arbre de transmission. Ils ont pour mission de maintenir l'alignement. Les arbres d'hélice cannelés sont un excellent moyen de tirer le meilleur parti de votre moteur. Ils offrent un meilleur volume d'air avec un trajet plus plat dans le moteur, de sorte que l'air brûlé bénéficie d'une vitesse plus ductile. Ils contribuent également à réduire les vibrations et les bruits indésirables.

Arbre d'hélice à brides

Il s'agit d'un arbre cylindrique allongé comportant une ou plusieurs brides ou faces circulaires plates à intervalles réguliers pour résister à la flexion. Ce type d'arbre est généralement utilisé dans diverses industries manufacturières et remplit différents usages.

Un arbre d'hélice à brides est l'élément qui relie la machine au moteur. L'arbre d'hélice à brides présente une bride d'extrusion longitudinale à ses deux extrémités. La bride se décline en deux types : la bride positive et la bride opposée.

Quels sont les matériaux utilisés pour l'arbre d'hélice marin ?

La plupart des arbres d'hélice marins sont en acier à faible teneur en carbone. Les alliages d'aluminium ne conviennent pas aux hélices marines, car ils présentent une limite de fatigue pour les rotors. Lorsque la contrainte cyclique augmente, vos hélices en aluminium ne pourront pas résister à cette amplitude.

Les aciers martensitiques constituent un très bon choix, car ils se comportent excellemment sous contrainte cyclique. Ils se renforcent à mesure qu'ils sont soumis à cette amplitude. La plupart des navires commerciaux et de l'usinage aérospatial utilisent le bronze Tobin ou le monel pour leurs hélices, car ces matériaux sont essentiellement non corrosifs. Cela garantit des fuites nulles ou minimes dans le temps.

Comment choisir un arbre d'hélice marin ?

Choisir le bon arbre d'hélice marin pour votre bateau peut être déroutant. De nombreux critères entrent en compte, notamment la largeur, le pas, la longueur et la durabilité. Vous devez d'abord connaître les principales parties de l'arbre d'hélice marin. Et vous devez comprendre les différents matériaux et leurs propriétés ainsi que le processus de fabrication.

Il existe de nombreuses façons de choisir le meilleur arbre d'hélice marin pour votre bateau. Vous devez d'abord vous familiariser avec les paramètres de base comme le diamètre et la longueur avant de passer à la question suivante. Que vous choisissiez une pale simple ou double, ces facteurs constituent la base d'une comparaison pertinente.

Le facteur le plus important pour choisir une conception de qualité pour votre arbre d'hélice marin de qualité supérieure est d'abord de comprendre ce que vous voulez. L'une des meilleures façons de trouver le bon arbre est d'examiner la conception du bateau ou de sa coque.

Qu'est-ce qu'un accouplement d'arbre d'hélice marin ?

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles nous avons besoin d'un accouplement d'arbre d'hélice marin. L'une de ces raisons est la commodité lors du déplacement. Les hélices sont montées et peuvent être déplacées très facilement en les « dévissant » simplement. Lorsque nous dévissons l'hélice, nous pouvons la remplacer par d'autres produits.

L'accouplement d'arbre d'hélice marin est l'une des pièces cruciales du moteur marin. Le vilebrequin sous-marin se raccorde aux pales d'hélice sous-marines par l'intermédiaire de l'arbre d'hélice marin. Comme d'habitude, le vilebrequin est la partie la plus imposante d'un moteur, mesurant environ 12 mètres sur 7 mètres de longueur. En comparaison, la partie supérieure sous-marine est fabriquée dans ce matériau et mesure 2,5 mètres sur 1,5 mètre de diamètre.

Les accouplements d'arbre d'hélice marin sont conçus pour fixer deux hélices marines et les maintenir en place. Ces hélices marines ont généralement un diamètre de 55 à 65 pouces et un poids de 545 grammes.

Accouplement d'arbre d'hélice droit

Ils reposent sur des arbres d'hélice sur une base plus légère. On les appelle aussi accouplements à alésage droit, dont le diamètre est identique des deux côtés. L'hélice droite est accouplée à l'arbre à l'aide d'un maillet et d'un bloc de bois. Un dommage mineur peut provoquer un léger défaut d'alignement sur la face, entraînant des vibrations inutiles en mouvement.

Accouplement d'arbre d'hélice fendu

Ces accouplements sont connus pour leur ensemble bifurqué. Les plaques d'arbre sont ici divisées en deux parties distinctes, tout en conservant la synergie nécessaire à un mouvement fluide. Les deux parties sont fixées à l'arbre par des vis. Un avantage indéniable de cet accouplement par rapport aux autres est sa facilité de démontage. Cela peut être obtenu en enfonçant des cales dans l'intervalle de fente.

Accouplement d'arbre d'hélice conique

C'est le plus couramment utilisé des trois. Ils possèdent un alésage en forme de cône dont le concept est similaire à un noyau de moyeu. Ils s'engagent sur la machine conique, située à l'avant de l'arbre d'hélice. Cet ensemble est très fiable en raison de sa compacité flexible. Ils ne sont jamais trop serrés ni trop desserrés pour être démontés.

Pouvez-vous fournir des arbres d'hélice marins personnalisés ?

Oui, je recommanderais des hélices sur mesure à un ami. De nombreuses entreprises sont spécialisées dans la production d'arbres d'hélice marins personnalisés. La taille et le matériau de l'arbre lui-même n'ont pas d'importance. Ce qui compte, c'est la direction du flux d'air dans l'arbre.

La plupart des hélices marines personnalisées sont conçues pour résister à des forces considérables et fonctionner de manière fiable, même dans des conditions météorologiques défavorables. Elles sont fabriquées en acier allié léger et surmontées de paliers en polypropylène à haute résistance, revêtus d'un revêtement céramique. L'arbre et les paliers sont conditionnés ensemble, avec des résines hautement résistantes à la chaleur qui contribuent à minimiser l'accumulation de chaleur et la corrosion. Après chauffage, ils deviennent des noyaux solides qui aident à conserver leur forme et à résister à la déformation.

Conclusion

Nous avons pu mettre en évidence tout ce qu'il faut savoir sur les hélices marines. Elles se déclinent en conceptions hexagonales, coniques et carrées. La conception hexagonale est la plus courante et était utilisée sur les petits vélos en bois ; la conception conique, également appelée style fusil de chasse et inventée au milieu du XXe siècle ; et la conception carrée, utilisée plus récemment.

Tous les arbres présentent une caractéristique commune : ils possèdent une ouverture de forme ovale aux extrémités. Les spécificités de leur utilisation dépendent du type de matériau dont ils sont faits et de leur fabrication. Ainsi, si vous vous demandez de quel matériau il est fait, tout dépend de la forme de l'ouverture. À présent, je suis sûr que vous avez une bonne idée du fonctionnement d'une hélice.