Helicoide

Proyecto de Helicoides
El cálculo del helicoide es muy simple y puede ser f ácilmente dedu cido con el uso de l a trigonometría
simple, entretanto su fabricación no sigue la misma tendencia.
En la figura de abajo es mostrado el cálculo de l a planificación del helicoide ejecutado por el método
clásico y trigonométrico, utilizando los siguientes datos de ejemplo:

Toda la matemática d e l asolución se basa en las siguientes condiciones geométricas:
1- Existen dos largos que son las hipotenusas de l os triángulos formados por el paso y por los
perímetros de l as hélices (tanto la hélice interna como la externa). En el ejemplo estos dos
largos son 1926,9mm y 536,9mm.
2- Estos dos largos deben ser trazados en la chapa de forma concéntrica y separados uno del
otro por la dist anciade l a altura de l a hélice, en el ejemplo: 243mm. Para que esto sea
posible, es calculado un radio interno de l a p ieza planificada que atienda esta condición. En el
ejemplo: 93,9mm. El radio externo será entonces la suma d el radio interno más la altura de
la hélice: 93,9 + 243 = 336,9mm
3- Con el radio externo = 336,9mm y el perímetro 1926,9mm, utilizando la clásica f órmulatrigonométrica: Ángulo=perímetro/radio, esto es, 1926,9/336,9 = 5,719 radianos ó 327,7
grados

Lo que oc urre normalmente en la fabricación del helicoide (principalmente con uso de chapas más
gruesas) son los siguientes problemas:
a) La dificultad en conformar, lo que normalmente ocasiona un gran estiramiento de l a
geometría original, siendo que mu chas veces es necesario el uso de llama (calentamiento a
fuego) para auxiliar en la deformación, de esta forma compromet iendo sensi blemente la
fidelidad del cálculo de l a planificación con el resultado final.

b) la dificultad de promover el perfecto posicionamiento de l a hélice interna d el helicoide con la
hélice hipotética externa al tubo, forzando de esta forma el crecimiento axial d el helicoide
(aumento aparente del paso) y una disminución del diámetro externo (poca perceptiva). Para
este problema es conveniente dejar u na buena holgura entre el externo del tubo y el interno del
helicoide calculado (5 mm, por ejemplo para una chapa 1/4). De esta forma se evita el montaje
muy forzado sobre el tubo.

c) El ángulo total de l a planificación sea respetado (generalmente este ángulo es más de 300º),
pues si la p ieza fuesecortada con un ángulo mayor que el especificado surgirán holguras entre
el interno de l a rosca y el tubo. El corte a través de ángulos generalmente no es preciso, de esta
forma sugerimos el uso de l as cuerdas para la marcación del ángulo de corte. Existe una
práctica instituida que ser ía cortar todo el disco formado por los 2 radios de forma completa
para reducir la p érdi da de material,conforme dibujo abajo:

Figura 1 - Forma usual
Trazado de los círculos completos para
reducir el consumo de material

Figura 2 - Forma presentada por CALDsoft
Trazado de los círculos completos para reducir
el consumo de material

En este caso es importante atentar que la pieza trazada con círculos completos (figura 1) tendrá u n
largo que excede el paso originalmente informado para elcálculo, mientras que la figura
segmentada presentada por el cálculo de CALDsoft (figura 2) tendrá el largo exacto para alcanzar el
paso informado. En el ejemplo presentado al inicio de este documento tenemos como resultado u na
figura segmentada (como la d e a figura 2) que comprende 327,7 grados (y no 360 grados como
sería la figura 1), entretanto este trazado completo podría ser utilizad o,pero cuando sea montada la
primer hélice sobre el tubo de base, los extremos de l a hélice no estarán a 400 mm (paso
informado), y si a 439,4mm, que es el resultado simple de 400 x 360 / 327,7.

439,4

Líneas de soldadura
siempre desalineadas

Trazado de los círculos completos para
reducir el consumo de material
conforme figura 1

400

Líneas de soldadura
alineadas

Forma...