Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

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bastelwastel
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Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by bastelwastel »

Hallo,
kann mir jemand sagen, ob man mit FreeCAD eine dreidimensionale Spirale erzeugen kann?

Ich benötige einen Pfad welcher in einem 45 Grad Winkel tangential am größten Durchmesser eines Kegel angelegt wird und am kleinsten Durchmesser in einer axiale Ausrichtung endet.

Bisher habe ich erfolglos versucht mit der Helixfunktion Partdesign WB und der Spirale aus der Part WB meine Anforderung umzusetzen.
Einen passenden Eintrag im Forum konnte ich leider finden (Suchbegriff: siehe Thema Titel).

Ich hoffe ich habe das verständlich ausgedrückt und alle Forumsregeln befolgt.

Für Hinweise bin ich sehr dankbar. Danke schon mal im Voraus.

Hintergrund :
Ich möchte im Grunde einen zwangsgeführten Zyklon erstellen, um unterschiedlich schwere Festkörper, welchen von einem schwankenden Luftstrom in ein Rohr geblasen werden, mit einem stark reduzierten Luftstrom senkrecht nach unten auszubringen. Hierzu soll am oberen Ende des Zyklon durch eine große Öffnung der mögliche Überdruck entweichen, welcher am unteren Ende des Kegels durch einen Rückstau entsteht. Durch die Zwangsführung der Festkörper, soll verhindert werden, dass diese durch Verwirbelungen mit dem Luftstrom aus der oberen Öffnung herausgeblasen werden.

Zugrunde liegendes Problem:
Ohne den geplanten "Luftstromabscheider" werden bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten die Festkörper an der Ausbringung durch den Luftstrom weggeblasen und bei zu niedriger Geschwindigkeit werden die Festkörper nicht an den vorgesehenen Ort transportiert.
Die Regelung des Luftstrom im System ist nur sehr grob möglich und kann nur mit großem Aufwand an die unterschiedlichen Festkörper (leichte, schwere, große, kleine) eingestellt werden. Ziel ist es mit einem Luftstrom zu arbeiten welcher alle Festkörper sicher transportiert und der Abscheider sicherstellt, daß die Festkörper bei der Aufbringung nicht durch den Raum geblasen werden.

Anbei ein sehr sehr grober Entwurf um die Form des "Luftstromabscheiders" zu illustrieren.
Entwurf.png
Entwurf.png (183.82 KiB) Viewed 1831 times
Ich arbeite in folgender FreeCAD Umgebung:

OS: macOS 10.16
Word size of OS: 64-bit
Word size of FreeCAD: 64-bit
Version: 0.19.24291 (Git)
Build type: Release
Branch: (HEAD detached at 0.19.2)
Hash: 7b5e18a0759de778b74d3a5c17eba9cb815035ac
Python version: 3.8.8
Qt version: 5.12.9
Coin version: 4.0.0
OCC version: 7.4.0
Locale: C/Default (C)
Last edited by bastelwastel on Mon Jan 17, 2022 5:56 pm, edited 3 times in total.
chrisb
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by chrisb »

Hallo und willkommen im Forum.
Die Helix kann auch mit einem Winkel umgehen und damit enger werdende Durchmesser abbilden; die Steigung ist allerdings immer konstant.
SnipScreenshot-f264c7.png
SnipScreenshot-f264c7.png (6.42 KiB) Viewed 1823 times
(Helix-Parameter: Pitch=19, Height=20, Radius=10, Angle=45°)

Der Vollständigkeit halber: Du hast einen sehr guten ersten Beitrag geschrieben - Erklärung, Hintergrundinformationen, Bild - allerdings ist es für zukünftige Themen noch besser, wenn Du die vollständigen FreeCAD-Infos einfügst.
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hammax
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by hammax »

... eine schnelle Hauruck-Konstruktion mit progressiver Helix.
Kegel mit Spiral-Extrude "verschneiden".
Lässt sich bestimmt noch variieren.

HelixPipe.PNG
HelixPipe.PNG (39.01 KiB) Viewed 1761 times
Attachments
HelixPipe_2.FCStd
FC.19.3
(120.7 KiB) Downloaded 14 times
HelixPipe.FCStd
FC.19.3
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bastelwastel
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by bastelwastel »

chrisb wrote: Sun Jan 16, 2022 11:25 pm Der Vollständigkeit halber: Du hast einen sehr guten ersten Beitrag geschrieben - Erklärung, Hintergrundinformationen, Bild - allerdings ist es für zukünftige Themen noch besser, wenn Du die vollständigen FreeCAD-Infos einfügst.
Vielen Dank für die Rückmeldung bzgl. des Beitrags. Ich habe die Infos nachgetragen. Ich hoffe das passt jetzt.
Last edited by bastelwastel on Mon Jan 17, 2022 5:55 pm, edited 1 time in total.
bastelwastel
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by bastelwastel »

hammax wrote: Mon Jan 17, 2022 9:31 am ... eine schnelle Hauruck-Konstruktion mit progressiver Helix.
Hallo Hammax,
Vielen Dank für Deine Antwort. Ich habe bisher zwar noch nicht nachvollziehen können, wie man so etwas in FreeCAD macht, aber die progressive Steigung der Helix ist was ich einsetzen möchte um von einem radialen Bewegung in eine axiale Bewegung zu kommen.
bastelwastel
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by bastelwastel »

Da erste Versuchsmodell. Dank der Vorlage Hammax konnte ich etwas hin wursteln, mit dem ich erstmal ganz zufrieden bin. Danke noch mal.
Entlueftung.png
Entlueftung.png (132.96 KiB) Viewed 1547 times
Da die FreeCAD Datei des fertigen Modells 3.4 Mb groß ist, habe ich eine vereinfachte Version angefügt.
Die finalen Schritte habe ich Aufgrund fehlendem Kenntnissen mit boolschen Operationen realisiert, was die Größe meines fertigen Versuchsmodels erklärt.
Attachments
Entlueftung_vereinfacht.FCStd
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chrisb
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by chrisb »

Mit einer Helix wie im Beispiel oben, kann man - zumindest nach Augenmaß - die Kurve auch direkt erzeugen. Dann spart man sich Extrude, Slice usw. Den Sweep habe ich aus Platzgründen weggelassen.
SnipScreenshot-b2384c.png
SnipScreenshot-b2384c.png (43.42 KiB) Viewed 1510 times
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HelixForPipe_cb.FCStd
(32.41 KiB) Downloaded 16 times
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chrisb
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by chrisb »

bastelwastel wrote: Tue Jan 18, 2022 7:34 pm Da die FreeCAD Datei 3.4 Mb groß ist, kann ich sie leider nicht teilen.
Wenn Du die eigentlichen Sweeps weglässt, dann könnte es gehen.
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bastelwastel
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by bastelwastel »

chrisb wrote: Tue Jan 18, 2022 9:55 pm Mit einer Helix wie im Beispiel oben, kann man - zumindest nach Augenmaß - die Kurve auch direkt erzeugen. Dann spart man sich Extrude, Slice usw. Den Sweep habe ich aus Platzgründen weggelassen.
SnipScreenshot-b2384c.png
Wahrscheinlich ist funktional die Helix welche Du vorschlägst ausreichend. Mein Ziel war es, einem Ausgang mit 0 Grad (axiale Ausrichtung) umsetzen. Dabei ging es nicht nur um das Ergebnis, sondern auch darum etwas neues in FreeCAD zu lernen. Aktuell ist das Modell noch nicht perfekt, aber etwas gelernt habe ich auf jeden Fall. ;)
chrisb
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Re: Spirale Dreidimensional / 3d Spiral

Post by chrisb »

bastelwastel wrote: Wed Jan 19, 2022 12:13 am Wahrscheinlich ist funktional die Helix welche Du vorschlägst ausreichend
"Ausreichend" hört sich so ungenau an. Mir stellt sich die Frage, ob die beiden Techniken tatsächlich dieselbe Kurve beschreiben. Weiß jemand Genaueres, was im Inneren von Helix und Spirale abgeht?
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