En este blog vamos a hacer referencia a un comando dentro del diseño elemental en cuanto a modelado 3d que no es el que más se utiliza sobre otros y puede pasar desapercibido, pero que puntualmente puede ser de utilidad para según que diseños:
- Modelado de muelles
- Modelado de resistencias eléctricas.
- Modelado de tornillos sin fin.
Estamos hablando de el comando de hélice y/o espiral y que normalmente en la mayoría de software de modelado 3d está disponible en la barra de herramientas de “curvas”.
Vamos hacer hincapié en algunos casos prácticos en el entorno de Solidworks, aunque en otro software como SolidEdge, Inventor, Nx o Catia se procedería de forma similar.
Para un tornillo sinfín empleamos curva tipo hélice:
Vamos a suponer que queremos diseñar un tornillo sinfín, muy habitual en el sector agroindustrial. Un tornillo sinfín es un dispositivo de transporte de materia y que a nivel cinemático va a venir determinado por la hélice en cuanto a su paso y diámetro.
Así pues, en la siguiente imagen podemos ver cómo definimos la curva de hélice en Solidworks:
En este caso definimos una hélice con una altura de 3000 mm (longitud total) y un paso de 200 mm; el diámetro externo de la hélice es de 200 mm.
Tampoco vamos a entrar en mayor detalle en el resto del modelado, pero sí comentar que básicamente lo que es el sólido de la “hélice” se realiza mediante una operación de barrido convencional, bien partiendo de superficies para luego definir un espesor, o bien directamente en sólido.
¿Y para modelar parte de la geometría de un intercambiador de calor?
Vamos a ver otro caso real como pudiera ser el de un intercambiador de calor en el cual uno de los fluidos de intercambio circula por el interior de un tubo con geometría de “hélice” en parte:
En este caso la hélice la definimos mediante altura y número de revoluciones, además de diámetro exterior:
Igualmente, para modelar la geometría del tubo interior haremos uso de una operación de barrido de sólidos.
Otro ejemplo con una curva tipo espiral. Un muelle de Fuerza constante.
Supongamos ahora que queremos diseñar un muelle de fuerza constante. Quizá no sea el tipo de muelle más convencional que conocemos todos, pero también tiene su importancia para algunas aplicaciones:
Este tipo de muelle se suele colocar en lo que es el “carrete” del cinturón de seguridad de un automóvil, por ejemplo.
Este tipo de muelle, a diferencia de otros, se caracteriza porque la fuerza es constante a lo largo de toda su elongación.
En este caso, para parte del modelado, ya no se trata de utilizar la curva tipo hélice, sino la curva tipo espiral; en efecto:
En este caso realizamos una espiral con un paso de rosca, número de revoluciones y ángulo inicial de valores definidos según el diseño.
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