Resumen de Modeling of an oscillatory freely-rotating cutting brush for street sweeping

Libardo V. Vanegas Useche, Magd M. Abdel Wahab, Graham A. Parker

• español

  Se desarrolla un modelo matemático de un cepillo lateral oscilatorio para barrido de calles en rotación libre. Las cerdas se modelan como vigas empotradas. La ecuación de movimiento se obtiene mediante la teoría de vibraciones forzadas de vigas, y la solución se basa en el método de modo normal. Se estudia una función sinusoidal y una novedosa función, llamada VAP. El modelo se valida mediante análisis de elementos finitos. Se identifican los efectos de los parámetros del cepillo sobre su dinámica. Para la función VAP, una condición similar a resonancia tiende a ocurrir en el plano fuerte para las deflexiones, cuando la frecuencia del cepillo es una fracción impar de una frecuencia natural de la cerda en dicho plano. El modelo sirve para estudiar las deflexiones pequeñas de una viga empotrada, sometida a vibraciones producidas por una onda sinusoidal, cuadrada, triangular o VAP

• English

  A dynamic model of a novel oscillatory cutting brush for street sweeping in free rotation is developed. The bristles are modelled as cantilever beams. The equation of motion is determined through the theory of forced transverse vibrations of beams, and the solution is based on the normal-mode method. A sinusoidal angular speed function and a novel function, named VAP, are studied. The model is validated through finite element analyses. The effects of brush parameters on brush dynamics are identified. Notably, for the VAP function, a condition similar to resonance tends to occur in the stronger plane for bending deflections, when the frequency of the brush is an odd fraction of a natural frequency of the bristle for that plane. The model can also be applied to study the dynamics of a small-deflection cantilever beam, when the transverse external force is a squared, sinusoidal, triangle, or VAP wave