Rueda

La rueda es un órgano mecánico circular que, mediante la rotación alrededor de su eje, permite transformar un movimiento de arrastre en un movimiento de rodamiento.

Los elementos que componen la rueda son: la banda de rodaje, el revestimiento, la llanta, el cubo y los órganos de rodamiento. 

BANDA DE RODAJE
La banda de rodaje es la superficie externa de la rueda, es decir, la parte en contacto con el suelo. Puede ser lisa o esculpida con dibujos en relieve para aumentar la adherencia al suelo.

REVESTIMIENTO
El revestimiento, o banda de rodamiento, es el anillo externo, realizado en materiales de diversa naturaleza, que caracteriza la rueda.
El revestimiento es fijo cuando está solidario con la llanta (mediante un adhesivo o con anclaje mecánico) o bien ensamblado cuando se monta mecánicamente sobre la llanta.

NÚCLEO
El núcleo la parte portante de la rueda, que conecta el revestimiento con el cubo.
Se realiza en distintas formas y en diferentes materiales; puede estar constituida por una sola pieza o por dos o más elementos unidos entre sí.

CUBO y ÓRGANOZ DE RODAMENTO
El cubo es la parte central de la rueda, destinada a alojar directamente el eje o los órganos de rodamiento que facilitan la rotación (cojinetes de bolas, cojinetes de rodillos, bujes…).

En función de las diferentes metodologías de construcción y de los materiales que componen el revestimiento, se pueden identificar cuatro familias de ruedas: de goma, de poliuretano, monobloque y neumáticas.

Ruedas de goma (pueden ser de goma estándar, de goma vulcanizada elástica o de goma termoplástica)

En las ruedas de goma, el revestimiento está constituido por un elastómero obtenido a partir de goma natural y/o de síntesis.
Las gomas utilizadas para la construcción de ruedas de uso industrial pueden ser vulcanizadas o inyectadas.
En el primer caso, la goma, aditivada con cargas minerales adecuadas y agentes vulcanizantes, se somete a un proceso denominado "vulcanización". En este proceso, la goma sufre una modificación sustancial de su estructura molecular: a partir del material "pastoso" del inicio del proceso, se obtiene un producto no fusible que asume y mantiene en el tiempo la forma de la cavidad del molde en el que tiene lugar la reacción. El anillo así obtenido se ensambla mecánicamente a la llanta. La goma vulcanizada presenta características significativas de deformabilidad elástica dentro de intervalos relativamente amplios de cargas aplicadas tanto en tracción como en compresión.
En el segundo caso, la goma se somete a procesos de síntesis química; el material así obtenido se inyecta en un molde en el que se introduce previamente la llanta. La goma inyectada mantiene características de fusibilidad incluso después del moldeo.

Las características físico-mecánicas de las gomas vulcanizadas varían en función de la calidad de la goma natural y/o de síntesis utilizada, del tipo y la cantidad de las cargas minerales añadidas y de las condiciones en las que se desarrolla el proceso de vulcanización.
Las gomas inyectadas presentan normalmente propiedades elásticas inferiores a las de las gomas vulcanizadas de mejor calidad, aunque son comparables a las de gomas vulcanizadas de calidad media y baja.

A continuación se indican los principales parámetros físico-mecánicos que caracterizan la calidad de la goma (para la definición de cada parámetro, véanse las normas indicadas junto al propio parámetro):

Estos parámetros no son independientes entre sí; es decir, cualquier modificación de uno de ellos conlleva normalmente la variación (en distinta magnitud) de los demás parámetros.
La dureza es el parámetro de determinación más inmediata; en general, su aumento se corresponde con una reducción de las propiedades elásticas (resiliencia, alargamiento a rotura, compression set), con un
empeoramiento global de las prestaciones de la rueda.

Parámetros como la resistencia al desgarro y la pérdida por abrasión dependen, en cambio, principalmente de la composición de la goma vulcanizada y solo secundariamente de la dureza.

En las ruedas de poliuretano, el revestimiento está constituido por un elastómero obtenido exclusivamente a partir de materias primas de síntesis.
Los poliuretanos son compuestos químicos obtenidos a partir de una reacción de polimerización que se inicia y se desarrolla mediante la mezcla de dos componentes pertenecientes a dos familias distintas de compuestos (Di-isocianatos y polialcoholes), previamente calentados a temperaturas que los mantengan en estado líquido y con viscosidades relativamente bajas; en general, los poliuretanos elastoméricos están exentos de cargas minerales añadidas. La mezcla reactiva se vierte o se inyecta en moldes calentados en los que se alojan núcleos metálicos o plásticos; la temperatura del molde y del núcleo presente en él garantiza el completamiento de la reacción de polimerización interna del poliuretano y el anclaje químico del poliuretano al adhesivo eventualmente presente en la superficie del núcleo.
La amplia gama de compuestos químicos utilizables permite obtener innumerables formulaciones del elastómero; a menudo las características físico-mecánicas del compuesto son similares en las distintas formulaciones estequiométricas (las llamadas "recetas"), pero el comportamiento durante el uso puede variar significativamente según el producto empleado.
El poliuretano colado normalmente no es fusible y presenta, en general, buenas características de elasticidad combinadas con niveles medio-altos de dureza y de resistencia mecánica a compresión y tracción.
El poliuretano inyectado es fusible incluso después del proceso de moldeo y presenta, en general, características de elasticidad inferiores y mayor dureza respecto al poliuretano colado.

Las principales características físico-mecánicas de los poliuretanos son (para la definición de cada característica, véanse las normas indicadas junto al propio parámetro):

En las ruedas monobloque, llanta y revestimiento están realizados en el mismo material. Según el material utilizado, cambian las características físico-mecánicas de la rueda.
Entre los materiales más utilizados para este tipo de ruedas, recordamos el hierro fundido para mecánica y los materiales termoplásticos.

En las ruedas neumáticas, el revestimiento está constituido por una cubierta de goma con inserto de tejido y con cámara de aire interna, ensamblada sobre la llanta. La banda de rodaje puede ser esculpida o estriada para aumentar la adherencia de la rueda al terreno.