Calculadora de codo helicoidal segmentado
Introduce el diámetro del tubo, el radio de la hélice, el paso, el ángulo de la hélice y el número de piezas. Obtienes el desarrollo de un segmento que cortas varias veces para armar un tubo que sube en hélice.
Escribe tus medidas
Costura
4.897,8mm
Geometría exacta
- Longitud de corte
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- Longitud del eje
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- Chapa necesaria
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Todos los resultados están en Trueflat
La versión web gratuita muestra el resultado principal y el dibujo. Trueflat te da todas las marcas y medidas, y exporta la hoja de corte. La descarga es gratis.
Cómo trazarlo
Traza el desarrollo
Traza una línea base tan larga como el perímetro del tubo πD y divídela en partes iguales.
Levanta las ordenadas
En cada división, traza una línea a escuadra con la línea base.
Lleva los dos ingletes
En cada línea, marca las alturas del inglete inferior y del superior según el desarrollo calculado. Todas las piezas intermedias comparten el mismo desarrollo.
Corta las piezas
Une las marcas con curvas suaves y corta una pieza por segmento; las dos piezas de los extremos se cortan a escuadra en su extremo exterior.
Arma hacia el eje
Rola cada pieza con la costura mirando al eje de la hélice y suéldalas en orden. Mantener todas las costuras del lado interior fija el giro entre piezas.
Conviene saber
- FabLayout ejecuta el mismo código que Trueflat; el resultado es geometría exacta.
- Fuente: Sin fuente publicada. Los planos de inglete bisecan el ángulo entre los ejes de las piezas vecinas y cada pieza se desarrolla en forma cerrada en el centro de la chapa; comprobado con una implementación de referencia 3D independiente en Trueflat.
Método y fórmula
Un tubo helicoidal liso no se puede desarrollar desde chapa plana: su superficie es curva en dos direcciones. En el taller la hélice se arma con piezas cilíndricas rectas, y esa versión es exacta.
Trueflat coloca m + 1 puntos de esquina sobre la hélice a pasos iguales del ángulo Φ: radio Rh, con una subida p por vuelta completa. Cada pieza es un cilindro recto a lo largo de la cuerda c entre dos esquinas vecinas, así que todas las piezas tienen la misma longitud. Las piezas vecinas se encuentran en el plano que biseca el ángulo entre sus ejes, y el semiángulo del inglete es
- β = asin(2 Rh sin²(Φ ÷ 2m) ÷ c).
Sin paso (p = 0) la hélice se aplana en una curva plana y β = Φ ÷ (2m). La costura de cada pieza queda del lado que mira al eje de la hélice. Los diámetros interiores o exteriores se convierten al centro de la chapa.
Límites: Rh entre D y 100D, para que la espiral no atraviese su propio eje; β no mayor de 67,5°; y los dos extremos abiertos separados al menos un diámetro, para que una espiral cercana a una vuelta completa no choque consigo misma.
Ejemplo resuelto
D = 100 mm, Rh = 300 mm, p = 400 mm, Φ = 180°, 6 piezas: cuerda c = 158,83 mm y β = 14,66°. La generatriz más corta mide 132,71 mm y los dos extremos de la espiral quedan a 632,46 mm.
Comprobación plana: D = 80, Rh = 250, p = 0, Φ = 90°, 3 piezas da c = 2 × 250 × sin 15° = 129,41 mm y β = 15°.
Preguntas
¿Es una hélice verdadera?
Es una hélice segmentada: piezas rectas cuyas esquinas están sobre la hélice. Un tubo helicoidal liso no se puede desarrollar en plano, por eso los caldereros lo arman con piezas cortadas a inglete. Con más piezas se sigue la hélice más de cerca.
¿En qué se diferencia de un codo segmentado?
Un codo segmentado gira en un plano. Un codo helicoidal además sube el paso mientras gira, así que sirve para barandillas de escalera, serpentines y rampas que rodean una columna.
¿Por qué se rechaza mi radio de hélice?
Rh debe ser al menos el diámetro del tubo, o la espiral atraviesa su propio eje. También debe dejar los dos extremos del tubo separados al menos un diámetro, lo que descarta algunas vueltas cerradas casi completas con poco paso.
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