ES3032983T3 - Deformable wheel with non-pneumatic load support for conditions on the moon and mars - Google Patents

Deformable wheel with non-pneumatic load support for conditions on the moon and mars

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ES3032983T3
ES3032983T3 ES22192685T ES22192685T ES3032983T3 ES 3032983 T3 ES3032983 T3 ES 3032983T3 ES 22192685 T ES22192685 T ES 22192685T ES 22192685 T ES22192685 T ES 22192685T ES 3032983 T3 ES3032983 T3 ES 3032983T3
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Venturi Lab Sa
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Abstract

La invención se refiere a una rueda deformable (2) con soporte de carga no neumático destinada a equipar un vehículo para circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y Marte, que comprende un buje (4), una tira anular laminada (6) que comprende una pluralidad de casquillos concéntricos que se ensamblan con la interposición de capas de interposición cada una compuesta de un material cuyo módulo de Young es de 600.000 a 1.000 veces inferior al de los casquillos, y una pluralidad de cables metálicos (8) cuyo diámetro exterior está comprendido entre 0,2 mm y 5 mm, cada cable conecta el buje (4) a la tira laminada (6) al estar fijado, por un lado por un extremo exterior (8a) a la tira laminada, y por otro lado por un extremo interior (8b) al buje mediante un elemento elástico (18) que permite modular la rigidez radial de los cables, estando cada elemento elástico asociado a un tope (12, 14) capaz de limitar su deformación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Rueda deformable con soporte de carga no neumático para condiciones lunares y marcianas
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a una rueda deformable con soporte de carga no neumático. Más particularmente, la invención se refiere a una rueda que soporta una carga con sus componentes estructurales y que presenta capacidades de rendimiento adecuadas para equipar un vehículo destinado a circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y en Marte.
Antecedentes de la invención
La rueda neumática tiene capacidades de soporte de carga, absorción de impactos y transmisión de fuerza (aceleraciones, paradas y cambios de dirección) que se adaptan particularmente bien a muchos vehículos, concretamente, las bicicletas, las motocicletas, los automóviles y los camiones. Las capacidades de absorción de impactos de los neumáticos también son útiles en otras aplicaciones, por ejemplo, para carros que transportan equipos médicos o material electrónico sensible.
Existen alternativas a la rueda neumática. Se pueden citar, por ejemplo, neumáticos sólidos y neumáticos de resorte. No obstante, estas alternativas no presentan las ventajas de rendimiento de las ruedas neumáticas. En particular, los neumáticos sólidos dependen de la compresión de la parte en contacto con el suelo para soportar la carga. Este tipo de neumático puede ser pesado y rígido y no tiene la capacidad de absorción de impactos de las ruedas neumáticas. Cuando se vuelven más elásticas, las ruedas convencionales no neumáticas no tienen el soporte de carga ni la resistencia de las ruedas neumáticas.
Para remediar estos inconvenientes, la publicación estadounidense 7.418.988 propone un neumático de soporte estructural que comprende una banda anular exterior y una pluralidad de radios que se extienden transversal y radialmente hacia el interior desde la banda anular hasta el cubo de la rueda y que están diseñados para transmitir fuerzas de carga en tensión entre la banda anular y el cubo.
La rueda soportada estructuralmente según esta invención no consta de una cavidad diseñada para contener aire presurizado y, por tanto, no necesita disponer un sello con la llanta de la rueda para mantener la presión de aire interna. Por lo tanto, esta rueda de soporte estructural no necesita un neumático en el sentido en que se suele entender.
Los radios de esta rueda actúan en tensión para transmitir las fuerzas de carga entre la rueda y la banda anular, lo que permite, concretamente, soportar la masa de un vehículo. Las fuerzas de soporte se generan por la tensión de los radios que no están unidos a la parte de la banda anular en contacto con el suelo. Los radios también transmiten las fuerzas necesarias para acelerar, pararse y girar.
Cualesquiera que sean las alternativas conocidas del estado de la técnica para la realización de ruedas no neumáticas, estas generalmente no satisfacen completamente, concretamente, cuando están diseñadas para circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y en Marte. En efecto, en tales condiciones, es necesario que la rueda pueda deformarse mucho al pasar un obstáculo generando, a la vez, una presión de contacto que sea baja y uniforme para permitir que el vehículo se mantenga móvil en terrenos blandos como los que se encuentran en la Luna y en Marte.
La publicación WO 2018/060578 describe una rueda según el preámbulo de la reivindicación 1.
Explicación de la invención
La presente invención tiene, por tanto, como objetivo principal superar dichos inconvenientes proponiendo una estructura de rueda deformable con soporte de carga no neumático que pueda equipar en concreto vehículos diseñados para circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y en Marte.
De conformidad con la invención, este objetivo se consigue gracias a una rueda deformable con soporte de carga no neumático según la reivindicación 1.
La rueda según la invención destaca en concreto debido a la presencia de la banda anular laminada que comprende una pluralidad de anillos de refuerzo concéntricos, que están ensamblados con la interposición de capas de interposición, compuestas cada una por un material cuyo módulo de Young es de 600.000 a 1.000 veces inferior al de las virolas, por ejemplo, de material elastomérico. Bajo una carga aplicada del exterior, la parte de la banda laminada en contacto con el suelo se deforma, no con una forma esencialmente circular, sino con una forma que se amolda a la superficie del suelo manteniendo, a la vez, una longitud esencialmente constante de los anillos de refuerzo. El desplazamiento relativo de los anillos de refuerzo de la banda laminada se produce por cizalladura en las capas de interposición. La rueda según la invención permite así generar una presión de contacto que sea baja y uniforme sobre el suelo. De esta forma, el vehículo equipado con tales ruedas puede permanecer móvil (es decir, no se atasca en la arena) incluso en terrenos blandos (de tipo arenoso) como los que se encuentran en la Luna y en Marte.
La rueda según la invención también destaca por la utilización de cables metálicos que unen radialmente el cubo a la banda laminada con una fijación al cubo por medio de un elemento elástico que permite modular su rigidez radial. En particular, gracias a sus características intrínsecas y a la presencia de órganos elásticos, los cables metálicos presentan una baja rigidez a la compresión y una alta rigidez a la tracción, lo que permite que los cables fijados a la banda laminada que están en contacto con el suelo se doblen para absorber los impactos de la ruta y que la banda laminada se amolde perfectamente a las irregularidades de la superficie de la ruta, concretamente, al pasar sobre un obstáculo.
De manera más general, la rueda según la invención así constituida presenta la ventaja de generar importantes fuerzas de tracción sin resbalar, concretamente, cuando el vehículo equipado con tales ruedas toma una pendiente. Por otro lado, la rueda según la invención permite disponer de una relación entre carga soportada y masa de rueda comprendida entre 15 y 25.
Preferentemente, los anillos de refuerzo de la banda laminada están realizados de metal o un material compuesto.
También preferentemente, las capas de interposición están compuestas por un elastómero hiperelástico que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 120 °C.
Ventajosamente, los cables tienen una relación entre su rigidez mecánica a tracción y su rigidez mecánica en compresión que está comprendida entre 50.000 y 300.000, y preferentemente entre 25.000 y 150.000.
Según otra disposición ventajosa, cada cable está inclinado con respecto a un plano radial al cubo en un ángulo alfa comprendido entre 0,1° y 45° - y preferentemente igual a 10°- y/o con respecto a un plano transversal al cubo en un ángulo beta comprendido entre 0,1° y 45° - y preferentemente igual a 10°. Esta no alineación de los cables con direcciones radiales permite aumentar la rigidez de la rueda cuando está sometida a esfuerzos lateralmente (por ejemplo, en una curva) o cuando el vehículo frena.
El extremo exterior de los cables se puede fijar a unas varillas montadas contra una superficie exterior de la banda laminada.
Según un modo de realización, el extremo interior de los cables está fijado al cubo por medio de resortes de lámina que permiten modular su rigidez radial.
En este modo de realización, los resortes de lámina se pueden fijar al nivel de sus centros respectivos contra una superficie interior del cubo, formando el tope capaz de limitar su deformación y se extienden longitudinalmente según una dirección circunferencial al cubo, comprendiendo cada resorte de lámina dos extremos longitudinales opuestos que están unidos, cada uno, al extremo interior de un cable.
Adicionalmente, siguiendo con este modo de realización, la rueda puede comprender una pluralidad de resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior del cubo del lado interno de la rueda, y una pluralidad de resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior del cubo del lado externo de la rueda.
Preferentemente, cada resorte de lámina comprende una pluralidad de láminas de acero inoxidable que están superpuestas unas sobre otras.
Siguiendo con este modo de realización, el cubo puede llevar al menos un disco que sobresale radialmente hacia el exterior y que tiene un diámetro exterior contra el cual la superficie interior de la banda laminada es capaz de hacer tope para limitar las deformaciones de la misma.
Según otro modo de realización, el extremo interior de los cables está fijado al cubo por medio de unas láminas plegadas en U que forman un resorte que permite modular la rigidez radial de los cables.
En este otro modo de realización, las láminas plegadas en U se pueden fijar al nivel de respectivos extremos libres contra una superficie interior del cubo y extenderse longitudinalmente según una dirección axial del cubo, estando cada lámina plegada en U unida al extremo interior de un cable.
Preferentemente, la rueda comprende una pluralidad de láminas plegadas en U que se extienden longitudinalmente del lado interno de la rueda, y una pluralidad de láminas plegadas en U que se extienden longitudinalmente del lado externo de la rueda.
Siguiendo con este otro modo de realización, el cubo puede llevar al menos un disco que sobresale radialmente hacia el exterior y que tiene un diámetro interior contra el cual las láminas plegadas en U son capaces de hacer tope para limitar su deformación, y un diámetro exterior contra el cual la superficie interior de la banda laminada es capaz de hacer tope para limitar las deformaciones de la misma.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención surgirán de la descripción realizada más adelante, con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran un ejemplo de realización desprovisto de cualquier carácter limitativo. En las figuras:
- la figura 1 es una vista esquemática y en perspectiva de una rueda según un primer modo de realización de la invención;
- la figura 2 es una vista esquemática y frontal de la rueda de la figura 1 en alzado;
- la figura 3 es una vista esquemática y frontal de la rueda de la figura 1 apoyada en el suelo y sometida a una carga; - la figura 4 es una vista en sección según IV-IV de la figura 2;
- as figuras 5 y 6 son vistas esquemáticas y según dos perspectivas diferentes de una rueda según un segundo modo de realización de la invención;
- la figura 7 es una vista esquemática y frontal de la rueda de las figuras 5 y 6 en alzado;
- la figura 8 es una vista esquemática y frontal de la rueda de las figuras 5 y 6 apoyada en el suelo y sometida a una carga;
- la figura 9 es una vista en sección según IX-IX de la figura 7; y
- la figura 10 es una vista esquemática y frontal de la rueda de las figuras 5 y 6 al pasar sobre un obstáculo importanteRealización preferente de la invención
La invención se refiere a una rueda deformable con soporte de carga no neumático, tal como la representada en la figura 1, que es adecuada para equipar un vehículo destinado a circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y en Marte.
La rueda 2 representada en la figura 1 comprende principalmente un cubo 4, una banda anular laminada 6 diseñada para estar en contacto con el suelo, y una pluralidad de cables metálicos 8 que unen radialmente el cubo a la banda laminada.
Como se ha representado en las figuras 2 y 4, la banda laminada 6 se compone de una pluralidad de anillos de refuerzo concéntricos 6a que se ensamblan entre sí intercalando capas de interposición 6b, cada una de ellas compuesta de un material cuyo módulo de Young es de 600.000 a 1.000 veces inferior al de los anillos de refuerzo.
Los anillos de refuerzo 6a pueden ser metálicos (por ejemplo, de acero) o estar realizados de un material compuesto. En cuanto a las capas de interposición 6b, ventajosamente, están realizadas de un elastómero hiperelástico que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 120 °C.
Gracias a esta composición de la banda laminada 6, la parte de la banda laminada que está en contacto con el suelo se deforma bajo una carga aplicada desde el exterior, pero con una forma que se amolda a la superficie del suelo manteniendo, a la vez, una longitud esencialmente constante de los anillos de refuerzo 6a que la componen. El desplazamiento relativo de los anillos de refuerzo de la banda laminada se produce por cizalladura en las capas de interposición 6b.
Como se ha representado, concretamente, en la figura 1, el cubo 4 de la rueda lleva dos discos 12, 14 que sobresalen radialmente hacia el exterior. Estos dos discos 12, 14 están separados el uno del otro según el eje X-X de la rueda y presentan cada uno un diámetro exterior contra el cual la superficie interior de la banda laminada 6 es capaz de hacer tope para limitar las deformaciones de la misma.
Los cables 8 unen radialmente la banda laminada 6 al cubo 4. Para tal efecto, cada cable 8 comprende un extremo exterior 8a que está fijado a unas varillas 16 montadas a su vez contra una superficie exterior de la banda laminada. En esta configuración, los extremos exteriores 8a de los cables atraviesan el conjunto de anillos de refuerzo 6a y capas de interposición 6b de la banda laminada. Naturalmente, es posible prever que los extremos exteriores 8a de los cables estén fijados sobre la superficie interior de la banda laminada.
Al nivel de sus respectivos extremos interiores, los cables 8 están fijados al cubo 4 por medio de un elemento elástico 18 que permite modular la rigidez radial de los cables. Aquí también, los extremos interiores 8b de los cables atraviesan el cubo en su espesor.
Cada cable 8 está compuesto por un ensamblaje de hilos metálicos (por ejemplo, de acero) constituidos en cordones, a su vez reunidos en torno a núcleo metálico. A modo de ejemplo, cada cable consta de 6 o 7 cordones, compuestos, cada uno, por 7 a 61 hilos metálicos, presentando el conjunto un diámetro externo comprendido entre 0,2 mm y 5 mm. Adicionalmente, cada cable 8 tiene una relación entre su rigidez mecánica en tracción Kt y su rigidez mecánica en compresión Kc que está comprendida entre 50.000 y 300.000 (es decir, 5.000 < Kt/Kc < 300.000) y, preferentemente, comprendida entre 25.000 y 150.000 (es decir, 25.000 < Kt/Kc < 150.000).
Estos valores de rigidez mecánica Kt y Kc se obtuvieron siguiendo las recomendaciones de las normas ISO 2408:2017 e ISO 17893:2004 (relativas a los requisitos de los cables de acero) y utilizando una máquina de ensayos de la marca "INSTRON®", modelo 34TM-10.
En otras palabras, los cables 8 presentan una asimetría de rigidez con una rigidez mecánica en tracción Kt que es muy superior a su rigidez mecánica en compresión Kc.
Por otro lado, en el primer modo de realización de las figuras 1 a 4, los cables 8 presentan una distribución particular alrededor del eje XX de la rueda con una primera doble fila de n cables cuyos respectivos extremos interiores están posicionados del lado interno de la rueda, y una segunda doble fila de m cables cuyos respectivos extremos interiores están posicionados del lado externo de la rueda.
Más específicamente, para cada doble fila de cables, los extremos interiores se montan en el cubo posicionándose lateralmente entre uno de los dos discos 12, 14 y el borde lateral (interno y externo) del cubo. El número n, m de cables puede ser el mismo para cada doble fila de cables.
Adicionalmente, como se ha representado en la figura 2, cada cable 8 está ventajosamente inclinado con respecto a un plano radial Pr respecto al cubo 4 en un ángulo a comprendido (en valor absoluto) entre 0,1° y 45° y, preferentemente, igual a 10° (en valor absoluto).
En particular, para una misma fila de cables, podría ser ventajoso prever una alternancia de las inclinaciones entre cables adyacentes (uno de los cables tendría un ángulo de inclinación a positivo, denotado "a+" en la figura 2, y el cable adyacente tendría un ángulo de inclinación a negativo, denotado "a-" en la figura 2).
Asimismo, como se ha representado en la figura 4, cada cable 8 está ventajosamente inclinado con respecto a un plano transversal Pt al cubo 4 en un ángulo £ comprendido entre 0,1° y 45° (en valor absoluto) y, preferentemente, igual a 10° (en valor absoluto).
En particular, para cada una de las dos filas dobles de cables, podría ser ventajoso prever que todos los cables pertenecientes a una de las dos filas presenten un ángulo de inclinación £ positivo (denotado "£+" en la figura 4) y todos los cables pertenecientes a la otra de las dos filas presenten un ángulo de inclinación £ negativo (denotado "£-" en la figura 4).
Estas inclinaciones a, £ de los cables 8 permiten aumentar la rigidez de la rueda cuando está sometida a esfuerzos lateralmente (por ejemplo, en una curva) o cuando el vehículo equipado con dicha rueda frena.
En el primer modo de realización de las figuras 1 a 4, los elementos elásticos por medio de los cuales el respectivo extremo interior 8b de los cables 8 se fija al cubo 4 son resortes de lámina 18. Estos resortes de lámina 18 permiten modular la rigidez radial de los cables.
Más específicamente, cada resorte de lámina 18 presenta una forma de placa alargada que se extiende longitudinalmente según una dirección circunferencial al cubo 4 y que está fijada por su centro por un remache 19 contra una superficie interior 4a del cubo.
Adicionalmente, cada resorte de lámina 18 comprende dos extremos longitudinales opuestos 20, 22 que están unidos, cada uno, al extremo interior 8b de un cable 8. De este modo, en este modo de realización, dos cables adyacentes comparten el mismo elemento elástico 18 que permite modular su rigidez radial.
Teniendo en cuenta la distribución particular de los cables 8 en dos filas espaciadas entre sí según el eje longitudinal X-X de la rueda, se ha previsto, por lo tanto, n/2 resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior 4a del cubo del lado interno de la rueda, y m/2 resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior del cubo del lado externo de la rueda.
Por otro lado, como se ha representado en las figuras 2 y 3, cada uno de los resortes de lámina 8 de este primer modo de realización está compuesto por una superposición de una pluralidad (por ejemplo, 3 en número) de láminas metálicas 18a, por ejemplo, de acero. La superposición de láminas tiene como ventaja permitir un desplazamiento (flecha) importante sin alcanzar el límite elástico de cada una de las láminas. En otras palabras, es posible dimensionar la rigidez a la flexión para alcanzar el valor deseado sin plastificar las láminas elementales.
Cabe señalar que, en este primer modo de realización, la superficie interior 4a del cubo 4 forma un tope capaz de limitar la deformación hacia el exterior de las láminas de resorte 18.
Como se ha representado en la figura 3, la estructura particular de la rueda según la invención permite que la parte W de la banda laminada 6 que entra en contacto con el suelo se deforme cuando la rueda 2 se somete a una carga, no con una forma esencialmente circular, sino con una forma que se amolda a la superficie del suelo. En particular, la estructura de la banda laminada permite poder generar una presión de contacto uniforme con el suelo.
Los cables 8-W que se sitúan angularmente al nivel de la parte W de la banda laminada 6 que está en contacto con el suelo se comprimen y pandean fácilmente debido a su baja rigidez mecánica en compresión Kc.
Los cables de 8-V que se sitúan angularmente justo aguas arriba y justo aguas abajo de la parte W de la banda laminada 6 que está en contacto con el suelo también sufren una fuerte tracción que es absorbida por los resortes de lámina 18 en las que se fija su respectivo extremo exterior 8a (los resortes de lámina asociados con estos cables de 8-V se deforman hacia el exterior del cubo).
Cuando la superficie del suelo presenta un obstáculo importante (por ejemplo, una roca), la parte W de la banda laminada 6 que está en contacto con el suelo se sigue deformando para amoldarse al perfil del obstáculo. En una situación de este tipo, dependiendo del tamaño del obstáculo, la superficie interior de la banda laminada 6 puede hacer tope contra el diámetro exterior de los discos 12, 14 soportados por el cubo 4 para limitar las deformaciones sufridas por la banda laminada.
En relación con las figuras 5 a 9, a continuación, se describe una rueda 2' según un segundo modo de realización.
Este segundo modo de realización se distingue del anterior por los elementos elásticos por medio de los cuales el respectivo extremo interior 8b de los cables 8 se fija al cubo 4.
En este modo de realización, estos elementos elásticos se presentan en forma de láminas plegadas en U 18' (es decir, a 180°) que forman resortes que permiten modular la rigidez radial de los cables.
Las láminas de 18' están realizadas de metal, por ejemplo, acero o un material compuesto. Presentan una rigidez a la flexión que está comprendida entre 200 N/mm y 1 N/mm, y, preferentemente, entre 70 N/mm y 5 N/mm (estos valores de rigidez a la flexión se obtuvieron por medio de una máquina de ensayos de la marca "INSTRON®", modelo 34TM-10).
Más específicamente, las láminas plegadas en U 18' están fijadas por sus respectivos extremos libres contra la superficie interior 4a del cubo 4 por medio de un sistema de tornillo/tuerca 24 (véase la figura 9) y se extienden longitudinalmente según una dirección axial del cubo (es decir, según el eje longitudinal X-X de la rueda).
Por otro lado, cada lámina plegada en U 18' está unida, al nivel de su extremo opuesto a sus extremos libres, al extremo interior de uno de los cables 8. De este modo, a diferencia del modo de realización anterior, se han previsto tantas láminas plegadas en U 18' como cables de metal.
En una variante de realización no representada, las láminas plegadas en U están agrupadas en grupos de varias láminas (entre 2 y 10, por ejemplo y, preferentemente, en un número de 4) que están unidos entre sí en la parte central de la rueda para garantizar una buena alineación de las láminas entre ellas (e impedir así que las láminas giren alrededor de su punto de fijación en la rueda).
Teniendo en cuenta la distribución particular de los cables 8 en dos filas espaciadas entre sí según el eje longitudinal X-X de la rueda 2', se han previsto n láminas plegadas en U 18' que se fijan contra la superficie interior 4a del cubo, del lado interno de la rueda, y m láminas legadas en U 18' que se fijan contra la superficie interior del cubo, del lado externo de la rueda.
Las láminas plegadas en U que están fijadas del lado interno de la rueda se extienden longitudinalmente (es decir, en paralelo al eje longitudinal X-X de la rueda) hacia el interior de la rueda, y las láminas plegadas en U que están fijadas del lado externo de la rueda se extienden longitudinalmente hacia el exterior de la rueda.
Por otro lado, como en el modo de realización anterior, los cables 8 presentan una distribución particular alrededor del eje X-X de la rueda 2' con una primera doble fila de n cables cuyos respectivos extremos interiores 8b están fijados a las láminas plegadas en U posicionadas del lado interno de la rueda, y una segunda doble hilera de m cables cuyos respectivos extremos interiores están fijados a las láminas plegadas en U posicionadas del lado externo de la rueda.
Asimismo, en este segundo modo de realización, como se ha representado en las figuras 7 y 9, cada cable 8 está ventajosamente inclinado con respecto a un plano radial Pr al cubo en un ángulo a comprendido entre 0,1° y 45° (en valor absoluto) y/o con respecto a un plano transversal Pt al cubo en un ángulo £ comprendido entre 0,1° y 45° (en valor absoluto).
Para cada una de las dos filas dobles de cables, es ventajoso prever que todos los cables pertenecientes a la misma fila presenten un ángulo de inclinación a con respecto a un plano radial que sea positivo (denotado "a+" en la figura 7), y que todos los cables pertenecientes a la otra fila presenten un ángulo de inclinación a con respecto a un plano radial que sea negativo (denotado "a-" en la figura 7).
De manera similar, para cada una de las dos filas dobles de cables, podría ser ventajoso prever que todos los cables pertenecientes a una de las dos filas presenten un ángulo de inclinación £ con respecto a un plano transversal que sea positivo (denotado "£+" en la figura 9) y todos los cables pertenecientes a la otra de las dos filas presenten un ángulo de inclinación £ con respecto a un plano transversal que sea negativo (denotado "£-" en la figura 9).
En este segundo modo de realización, el cubo 4 lleva también dos discos 12, 14 que sobresalen radialmente hacia el exterior. Cada uno de estos dos discos presenta un diámetro interior contra el cual las láminas plegadas en U 18' pueden hacer tope para limitar su deformación.
Asimismo, como para el primer modo de realización, cada uno de los dos discos 12, 14 presenta un diámetro exterior contra el cual la superficie interior de la banda laminada 6 puede hacer tope para limitar las deformaciones de la misma.
También cabe señalar que, el comportamiento mecánico de la estructura particular de esta rueda 2', según este segundo modo de realización, es idéntico al relativo al primer modo de realización. En particular, como se ha representado en la figura 8, cuando la rueda 2' está sometida a una carga, la estructura particular de la rueda, según la invención, permite que la parte W de la banda laminada 6 que entra en contacto con el suelo se deforme, no con una forma esencialmente circular, sino con una forma que se amolda a la superficie del suelo.
Los cables 8-W que se sitúan angularmente al nivel de la parte W de la banda laminada 6 que está en contacto con el suelo se comprimen y pandean fácilmente debido a su baja rigidez mecánica en compresión Kc.
En cuanto a los cables de 8-V que se sitúan angularmente justo aguas arriba y justo aguas abajo de la parte W de la banda laminada 6 que está en contacto con el suelo, sufren una fuerte tracción que es absorbida por las láminas plegadas en U 18' sobre las que se fija su respectivo extremo exterior 8a (las láminas de resorte asociadas a estos cables de 8-V se deforman hacia el exterior del cubo).
Por otro lado, como se ha representado en la figura 10, cuando la superficie del terreno presenta un obstáculo importante (por ejemplo, una roca 26), la parte W' de la banda laminada 6 de la rueda 2' que rueda sobre el obstáculo continúa deformándose para amoldarse al perfil del obstáculo.
En una situación de este tipo, dependiendo del tamaño del obstáculo, la superficie interior de la banda laminada 6 puede hacer tope contra el diámetro exterior de los discos 12, 14 soportados por el cubo 4 para limitar las deformaciones sufridas por la banda laminada.
Adicionalmente, para suavizar el contacto de la banda laminada con los discos 12, 14, podría ser ventajoso que el diámetro exterior de estos últimos esté provisto de una banda laminada de amortiguación 28 (por ejemplo, metal/elastómero).

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Rueda deformable (2; 2') con soporte de carga no neumático diseñada para equipar un vehículo para circular en condiciones extremas como las que se encuentran en la Luna y en Marte, que comprende:
- un cubo (4), y
- una banda anular laminada (6) diseñada para estar en contacto con el suelo, posicionada alrededor del cubo que es concéntrico a la misma y que comprende una pluralidad de anillos de refuerzo concéntricos (6a) que se ensamblan con la interposición de capas de interposición (6b),
caracterizada por que:
- cada una de las capas de interposición está compuesta por un material cuyo módulo de Young es de 600.000 a 1.000 veces inferior al de los anillos de refuerzo, ypor que
- la rueda comprende además una pluralidad de cables metálicos (8) cuyo diámetro externo está comprendido entre 0,2 mm y 5 mm, uniendo radialmente cada cable el cubo (4) a la banda laminada (6) mientras está fijado, por una parte, por un extremo exterior (8a) a la banda laminada y, por otra parte, por un extremo interior (8b) al cubo por medio de un elemento elástico (18; 18') que permite modular la rigidez radial de los cables, estando cada elemento elástico asociado con un tope (12, 14) capaz de limitar su deformación.
2. Rueda según la reivindicación 1, en donde los anillos de refuerzo (6a) de la banda laminada (6) están realizados de metal o un material compuesto.
3. Rueda según una de las reivindicaciones 1 y 2, en donde las capas de interposición (6b) de la banda laminada (6) están compuestas por un elastómero hiperelástico que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 120 °C.
4. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde los cables (8) tienen una relación entre su rigidez mecánica en tracción (Kt) y su rigidez mecánica en compresión (Kc) que está comprendida entre 50.000 y 300.000.
5. Rueda según la reivindicación 4, en donde la relación entre la rigidez mecánica en tracción (Kt) y la rigidez mecánica en compresión (Kc) de los cables (8) está comprendida entre 25.000 y 150.000 siguiendo las recomendaciones de las normas ISO 2408:2017 e ISO 17893:2004.
6. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde cada cable (8) está inclinado con respecto a un plano radial (Pr) al cubo en un ángulo (a) comprendido entre 0,1° y 45° y/o con respecto a un plano transversal (Pt) al cubo en un ángulo (£) comprendido entre 0,1° y 45°.
7. Rueda según la reivindicación 6, en donde cada cable (8) está inclinado con respecto a un plano radial (Pr) al cubo en un ángulo (a) de 10° y/o con respecto a un plano transversal (Pt) al cubo en un ángulo (£) de 10°.
8. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el extremo exterior (8a) de los cables (8) está fijado a unas varillas (16) montadas contra una superficie exterior de la banda laminada (6).
9. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el extremo interior (8b) de los cables (8) está fijado al cubo (4) por medio de resortes de lámina (18) que permiten modular su rigidez radial.
10. Rueda según la reivindicación 9, en donde los resortes de lámina (18) están fijados al nivel de sus centros respectivos contra una superficie interior (4a) del cubo (4) formando el tope capaz de limitar su deformación y se extienden longitudinalmente según una dirección circunferencial al cubo, comprendiendo cada resorte de lámina dos extremos longitudinales opuestos (20, 22) que están unidos, cada uno, al extremo interior (8b) de un cable (8).
11. Rueda según la reivindicación 10, que comprende una pluralidad de resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior del cubo del lado interno de la rueda, y una pluralidad de resortes de lámina que están fijados contra la superficie interior del cubo del lado externo de la rueda.
12. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde cada resorte de lámina (18) comprende una pluralidad de láminas (18a) de acero inoxidable que están superpuestas unas sobre otras.
13. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde el cubo (4) lleva al menos un disco (12, 14) que sobresale radialmente hacia el exterior y que tiene un diámetro exterior contra el cual la superficie interior de la banda laminada (6) es capaz de hacer tope para limitar las deformaciones de la misma.
14. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el extremo interior (8b) de los cables (8) está fijado al cubo por medio de unas láminas plegadas en U (18') que forman un resorte que permite modular la rigidez radial de los cables.
15. Rueda según la reivindicación 14, en donde las láminas plegadas en U (18') están fijadas al nivel de sus respectivos extremos libres contra una superficie interior (4a) del cubo (4) y se extienden longitudinalmente según una dirección axial del cubo, estando cada lámina plegada en U unida al extremo interior (8b) de un cable (8).
16. Rueda según la reivindicación 15, que comprende una pluralidad de láminas plegadas en U que se extienden longitudinalmente del lado interno de la rueda y una pluralidad de láminas plegadas en U que se extienden longitudinalmente del lado externo de la rueda.
17. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en donde el cubo (4) lleva al menos un disco (12, 14) que sobresale radialmente hacia el exterior y que tiene un diámetro interior contra el cual las láminas plegadas en U (18') son capaces de hacer tope para limitar su deformación, y un diámetro exterior contra el cual la superficie interna de la banda laminada es capaz de hacer tope para limitar las deformaciones de las mismas.
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