En este post vamos a llevar a cabo el diseño de una hélice de dos palas de forma simplificada. El objetivo es conocer cómo con datos físicos obtenidos de una base de datos podemos implementarlo en SOLIDWORKS y diseñar un sistema propulsor.
El sistema de hélices es bastante habitual en el diseño de aviones ligeros, en un principio se fabricaban en madera, pero actualmente la encontramos en multitud de materiales técnicos más ligeros y resistentes.
Los perfiles aerodinámicos que componen una hélice están supeditados a las leyes de las aerodinámica. Para el caso que presentamos en este post haremos uso de los perfiles NACA, ampliamente conocidos en el sector aeroespacial. Para ello se ha tomado información, en forma de tabla de valores, de una base de datos y posteriormente se ha volcado en forma de curva en SOLIDWORKS, de esta forma logramos obtener un diseño ajustado a las necesidades físicas del avión a diseñar.
En el modelo que se presenta se ha simplificado todo el proceso de diseño, pero podemos observar como se puede ajustar el perfil, así como implementar los ángulos de incidencia.
Para el diseño de la hélice, se ha copiado el perfil en diferentes planos equidistantes y ajustado el paso de la hélice. Posteriormente con la operación recubrir se ha conformado la forma de la pala.
MÁS DETALLES SOBRE EL DISEÑO
El extremo final de la pala se ha constituido mediante superficies y luego incorporado como sólido al resto de la pala, a continuación, se comenta en detalle cómo resolver este extremo, el resto de información se muestra detallada en el vídeo que se adjunta en este post.
Una vez obtenidas las superficies superior e inferior del extremo se debe cerrar, una superficie plana será suficiente tal como se marca con la flecha azul, posteriormente coseremos y lo conformaremos como sólido.
Una buena recomendación puede ser, ocultar el resto de las operaciones para visualizar mejor el extremo.
Luego, sólo tendremos que crear una simetría de éste con un plano central que se encuentre situado en el centro del cilindro.
De esta forma obtendremos tres sólidos, el constituido en el vídeo y los dos del extremo.
Por último, para obtener un único sólido haremos uso de una operación booleana, combinar, en el que a partir de estos tres sólidos obtendremos la unión de los tres.
CONCLUSIÓN
Como hemos podido comprobar, podemos llevar a cabo el diseño de cualquier hélice a partir de datos teóricos complejos. Además, podríamos realizar cualquier estudio aerodinámico con el módulo de Flow Simulation. Verificar que estas hélices se ajustan a los requerimientos necesarios, así como estudiar su comportamiento estático o de movimiento con Simulation.
TUTORIAL PARA DISEÑAR UNA HÉLICE
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CSWE. Técnico de soporte y formador de SOLIDWORKS en Origen. Diseñador industrial amante de su profesión, entiende el diseño como una herramienta de transformación.
