Helis Uzunluğu Hesaplayıcı

Yalnızca ideal dairesel merkez hattı

Hesaplayıcı sabit yarıçap ve eksenel adım varsayar. Düzlemsel spiral, daralan veya eliptik helis, değişken adım, biçimi bozulmuş bobin ya da gelişigüzel spline modellemez.

Helis geometrisi

Merkez hattı ölçüsünü belirleyin

Malzeme merkezinin izlediği yolun çapını veya yarıçapını kullanın; bobinin dış ya da iç çapını kendiliğinden kullanmayın.

Doğrudan görünüm değerleri Livewire üzerinden işlenir. Adım akışı değerleri geri yüklenebilmek için sayfa URL'sine ve tarayıcı geçmişine yazılır. Gizli ölçü veya bilgi girmeyin.

Sabit yarıçaplı dairesel bir helisin merkez hattı uzunluğunu yarıçap veya çap, eksenel adım ve tur sayısı ya da toplam yükselmeden hesaplayın. Hesaplayıcı tur başına uzunluğu, toplam eksenel yükselmeyi, çevreyi ve helis açısını da gösterir. Kesirli turları kabul eder ve tüm doğrusal ölçüleri seçilen tek birimde tutar. Yolun kendi yarıçapını veya çapını kullanın; yuvarlak tel bobinde bu genellikle tel merkezinden geçen ortalama çaptır, dış ya da iç çap değildir. Bu bir geometrik yol uzunluğu hesabıdır; yay, yapı veya imalat tasarımı değildir.

Dairesel helis uzunluğu nasıl hesaplanır?

  1. 1

    Birimi ve merkez hattı ölçüsünü seçin

    Ortak bir uzunluk birimi seçip merkez hattı çapını veya yarıçapını girin. Yuvarlak tel bobinlerde tel merkezinden ölçülen ortalama çapı kullanın.

  2. 2

    Eksenel adımı girin

    Adım, helisin bir tam turda ekseni boyunca ilerlediği mesafedir; helis üzerindeki eğimli mesafe değildir.

  3. 3

    Tur sayısını veya toplam yükselmeyi belirleyin

    Son turun bir kısmını ondalık olarak içerebilen tur sayısını ya da toplam eksenel yükselmeyi girin. Adım sabitken diğer değer hesaplanır.

  4. 4

    Sonuçları okuyup kontrol edin

    Ana sonuç olarak toplam merkez hattı uzunlığını kullanın; tur uzunluğu, yükselme, çevre ve açıyı da inceleyin. Ölçülerin sabit yarıçaplı ve sabit adımlı yolu anlattığını doğrulayın.

Dairesel helis uzunluğu formülü

Dairesel helisin merkez hattı yarıçapı ve tur başına eksenel yükselmesi sabittir. Bir tam tur açıldığında yol, dik üçgenin hipotenüsü olur: bir kenar dairesel mesafe 2πR, diğer kenar eksenel adım p değeridir.

Merkez hattı yarıçapı R, çapı D = 2R, tur başına adım p ve tur sayısı N için:

  • circumference C = 2πR = πD
  • length per turn ℓ = √(C² + p²)
  • total helix length L = N × √((2πR)² + p²)
  • total rise H = N × p
  • helix angle α = atan(p ÷ C)

Açı, helis eksenine dik düzlemden ölçülür. Adım büyüdükçe yol dikleşir. Yarıçapı, adım büyüklüğü ve tur sayısı aynı olan sağ ve sol helislerin uzunluğu eşittir.

Tur yerine toplam yükselme H girilirse:

  • N = H ÷ p
  • L = √((2πRN)² + H²)

Bunlar aynı formülün eşdeğer biçimleridir. R, D, p, H ve L için uyumlu uzunluk birimleri kullanın; tur sayısı boyutsuzdur.

Üç turluk örnek

Merkez hattı çapı 10 mm, tur başına adımı 5 mm ve tur sayısı 3 olan silindirik bir helis düşünün.

  1. Çevre: C = π × 10 = 31,4159265 mm
  2. Tur uzunluğu: ℓ = √(31,4159265² + 5²) = 31,8113257 mm
  3. Toplam uzunluk: L = 3 × 31,8113257 = 95,4339770 mm
  4. Toplam yükselme: H = 3 × 5 = 15 mm
  5. Helis açısı: α = atan(5 ÷ 31,4159265) ≈ 9,043061°

Toplam merkez hattı uzunluğu yaklaşık 95,434 mm değerindedir. Her tur 5 mm yükseldiği için üç çevreden daha uzundur.

Kesirli tur örneği

Merkez hattı çapını 8 cm, adımı 2 cm ve tur sayısını 0,25 alın.

  • C = π × 8 = 25,1327412 cm
  • ℓ = √(25,1327412² + 2²) = 25,2121931 cm
  • L = 0,25 × 25,2121931 = 6,3030483 cm
  • H = 0,25 × 2 = 0,5 cm

Çeyrek turluk yol yaklaşık 6,30305 cm uzunluğundadır ve 0,5 cm yükselir. Adım bir tam turun yükselmesini ifade ettiği sürece tur sayısının tam sayı olması gerekmez.

Merkez hattı çapı ve yay bobinleri

Formül helisin merkez hattını izler. Yuvarlak tel bobinde telin merkezinden geçen ortalama bobin çapını Dmean kullanın:

  • Dmean = outside diameter − wire diameter
  • Dmean = inside diameter + wire diameter

Dış çapı doğrudan kullanmak gövde yolunu fazla, iç çapı kullanmak eksik hesaplar. Sonuç yalnızca girdilerin tanımladığı düzenli helisel gövdeyi kapsar. Gerçek bir yay veya şekillendirilmiş tel parçada etkin olmayan uç sarımları, kancalar, halkalar, taşlanmış uçlar, geçiş bükümleri, düz bölümler ve imalat payı bulunabilir. Bunları uygun çizimden veya yetkin proses şartnamesinden ekleyin. Araç yay sabitini, yükü, gerilmeyi, yorulma ömrünü, burkulmayı, malzeme uygunluğunu veya kesin stok kesim uzunluğunu belirlemez.

Her kıvrımlı veya sarılmış yol helis değildir

Şekil Tanımlayıcı geometri Uygun uzunluk yöntemi
Dairesel helis Sabit yarıçap ve sabit eksenel adım L = N × √((2πR)² + p²)
Daire yayı θ açısı boyunca sabit düzlemsel yarıçap θ radyan iken `L = R ×
2B düzlemsel spiral Açı değiştikçe yarıçap değişir Kutupsal yay uzunluğu integrali ∫√(r² + (dr/dθ)²)dθ
Konik helis Yarıçap eksen boyunca değişir Değişken yarıçaplı eğri hesabı
Değişken adımlı helis Tur başına eksenel yükselme değişir Parametrik yay uzunluğu hesabı

Düzlemsel Arşimet spirali, dairesel helisin üstten görünüşü değildir. Yarıçapı açıyla büyüdüğünden sabit yarıçap formülü uygulanamaz. Tur modunda sıfır adım, üç boyutlu helis yerine aynı çemberin tekrar izlenmesi sınır durumu olarak kabul edilir. Toplam yükselme modunda tur sayısının tanımlı olması için adım ve yükselme pozitif olmalıdır.

Kapsam ve sınırlamalar

Hesaplayıcı sabit yarıçaplı ve sabit adımlı ideal dairesel bir merkez hattı varsayar. Daralan veya konik ve eliptik helisleri, değişken adımı, biçimi bozulmuş bobinleri ya da gelişigüzel spline yaklaşımlarını kapsamaz. Ölçüler aynı merkez hattını tanımlamalı ve uyumlu birimler kullanmalıdır. Kalın silindir yüzeyindeki yollar için de açıkça tanımlanmış bir referans yarıçap gerekir.

İmal edilen parçalar, merdivenler, korkuluklar, burgular, dişler, yaylar, borular ve yapı elemanlarında geometri güvenli tasarımın yalnızca bir girdisidir. Paylar, bükme davranışı, uç ayrıntıları, toleranslar, yükler, malzeme özellikleri, bağlantılar ve geçerli standartlar uygun mühendislik ya da imalat rehberliği gerektirir. Merkez hattı uzunluğunu tasarım onayı veya garantili satın alma miktarı saymayın.

Resmî teknik kaynaklar

Sık Sorulan Sorular

Hayır. Adım bir tam turdaki eksenel yükselmedir. Tur uzunluğu eğimli merkez hattı mesafesidir ve çevrenin karesiyle adımın karesi toplamının kareköküne eşittir.

Evet. Örneğin 2,25 tur, iki tam turla çeyrek turu ifade eder; toplam yükselme adımın 2,25 katıdır.

Tel merkezinden geçen ortalama bobin çapını kullanın. Yuvarlak telde dış çaptan bir tel çapı çıkarın veya iç çapa bir tel çapı ekleyin. Uç özellikleri ve imalat payları dahil değildir.

Hayır. Düzlemsel spiralin yarıçapı açıyla değişir ve kutupsal yay uzunluğu hesabı gerekir. Araç sabit yarıçap varsayar; sıfır adımı yalnızca tur modunda tekrarlanan çember olarak kabul eder.

Hayır. Yarıçap, adım büyüklüğü ve tur sayısı eşit olduğunda sol ve sağ helislerin merkez hattı uzunluğu aynıdır. Yön montajı etkiler, bu formülü etkilemez.

İlgili Araçlar