Análisis cinemático y de esfuerzos de tres diseños de cuchillas para rodillo aireador de suelos

Resumen

En el presente estudio se realizó el análisis cinemático y de esfuerzos de un rodillo aireador con cuchillas. Se obtuvieron las trayectorias de las cuchillas del rodillo aireador, las cuales incluyen los movimientos de rotación y de traslación sobre el terreno. Se calcularon áreas longitudinales bajo el suelo y volúmenes de las grietas para cuchillas de forma rectangular (Tipo A), triangular simétrica (Tipo 1) y triangular asimétrica (Tipo 2). Los resultados del análisis cinemático reportan que las cuchillas de tipo A modifican considerablemente el suelo con respecto a las otras dos cuchillas. Se calcularon esfuerzos normales numéricamente y por elemento finito, obteniendo para la cuchilla tipo 1 esfuerzos calculados numéricamente de 4.52 MPa en la zona superior del elemento y -7.06 MPa en la zona inferior del mismo. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito, se encontraron en el rango de 3.66 a 6.52 MPa para la parte superior del elemento y -7.8 MPa para la parte inferior del mismo. Para la cuchilla tipo 2 se obtuvo un esfuerzo normal de forma numérica de 8.83 MPa. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito se encontraron en el rango de 3.95 a 12.86 MPa.