Con questo post cercherò di spiegare, esemplificando al massimo, alcuni metodi per calcolare lo spessore minimo di una pala, ma che comunque possa fornire una adeguata resistenza alle varie forse in gioco.
Le eliche sono soggette a varie forze dovute in primo luogo ai momenti flettenti generati dai carichi idrodinamici, dalla forza centrifuga e dall’erosione causata dall’acqua di mare.
Le forze incidono in modo significativo anche a seconda del disegno e dall’inclinazione della pala delle eliche rispetto al piano longitudinale della carena di una barca, sia essa dislocante che planante. Il primo studio sullo spessore di una pala è stato effettuato da Schoenherr nel lontano 1963, andando alla ricerca di una formula matematica che potesse esprimere il minimo spessore pur mantenendo una resistenza strutturale idonea all’utilizzo medio di un propulsore da diporto.
Gli studi portarono lo scienziato ad ottenere una formula abbastanza complicata che successivamente venne semplificata per un utilizzo più pratico e semplice. In sostanza la risultante della formula dice che: lo spessore minimo diminuisce linearmente dal mozzo al tipo, dimensionando le zone maggiormente stressate per poi ottenere lo spessore desiderato. Inoltre nella sezione di riferimento si prende il punto di maggiore spessore dove calcolare la resistenza meccanica.
La formula semplificata prende come riferimento la distanza di 0,25 del raggio dell’elica partendo dall’asse. Con questo sistema si può tranquillamente calcolare con la formula matematica se una determinata elica possa esser posta sul nostro asse del motore.
Ovviamente esistono una seria di varianti che dipendono sia dalla forma,sia dal materiale con cui sono realizzate le pale dell’elica ed il relativo mozzo. Questo sistema permette inoltre di poter facilmente verificare l’usura durante la normale navigazione e quando è giunto il momento di cambiare l’elica per metterne una più perforante o resistente a seconda delle scelte che ogni armatore vuole effettuare.
Per chi non volesse effettuare troppi calcoli ci sono delle tabelle esemplificative che permettono senza fare sforzi e complicati ragionamenti di trovare la giusta elica per il nostro motore sia esso entro bordo che fuori bordo.
