Warum hat der Perseverance-Rover so kompliziert geformte Speichen in seinen Rädern?

Der Perseverance-Marsrover der NASA von Phys.org bekommt seine Räder und Druckluftbremsen. Er hat einige interessante Fotos, darunter einige schöne Fotos, und unten habe ich einen beschnittenen Ausschnitt eines Fotos von einem der sechs Räder von Perseverance mit 53 cm Durchmesser eingefügt.

Mir ist aufgefallen, dass sich die Speichen radial von der Nabe aus erstrecken, sich dann um 90 Grad nach innen drehen, dann um 90 Grad in Spiralrichtung drehen und sich später um 60 Grad verbinden.

Dieser letzte Abschnitt in Spiralrichtung hat einen Querschnitt, der ihn in radialer Richtung besonders steif macht, daher glaube ich nicht, dass dies eine Art Feder ist, oder wenn ja, ist sein Verhalten komplexer, als ich mir vorstellen kann.

Frage: Warum hat der Perseverance Rover so kompliziert geformte Speichen in seinen Rädern?

Dieses Rad und fünf weitere ähnliche werden diesen Sommer mit dem Perseverance-Rover der NASA zum Mars fliegen

Dieses Rad und fünf weitere ähnliche werden diesen Sommer mit dem Perseverance-Rover der NASA zum Mars fliegen. Das Rad ist in eine antistatische Schutzfolie eingewickelt, die vor dem Start entfernt wird, und hat einen Durchmesser von 20,7 Zoll (52,6 Zentimeter). Das Bild wurde am 30. März 2020 im Kennedy Space Center der NASA aufgenommen. Bildnachweis: NASA

PIA24482: Perseverance Hazcam First Drive, schamlos beschnitten, gestreckt, Kontrast und Schärfe modifiziert

Schamlos beschnitten, gestreckt, Kontrast und Schärfe modifiziert von PIA24482: Perseverance Hazcam First Drive, um einige Details von der gegenüberliegenden Seite zu zeigen.

Antworten (1)

Diese NASA-Seite sagt, dass die Räder:

Hergestellt aus Aluminium, mit Stollen für Traktion und gebogenen Titanspeichen für federnden Halt.

Der gekrümmte Teil, der ~ 60 Grad entlang des Randes verläuft, hat keinen direkten Kontakt damit. Es wirkt wie eine Feder mit einem harten Anschlag. Die Federwirkung in dieser Richtung sollte ermöglichen, dass das Rad angemessen ausgerichtet bleibt, selbst wenn die Nabe vorübergehend außermittig ist.

Wie in den Kommentaren angegeben, identifiziert diese Seite über die (ähnlichen) Räder von Curiosity die Speichen als "Radbiegungen (Speichen)".

Auf dieser Seite geht es um Curiosity, aber das Speichendesign scheint ziemlich ähnlich zu sein. Sie werden im Text als "Raddurchbiegungen (Speichen)" bezeichnet und in der Abbildung kommentiert, was diese Schlussfolgerung ebenfalls unterstützt. Ich denke, Sie können dies auch zu Ihrer Antwort hinzufügen. Es ist noch nicht klar, welche Biegerichtung am wichtigsten ist, der Querschnitt scheint in axialer Richtung viel dünner zu sein als in radialer Richtung. Danke für deine Antwort und Willkommen im Weltraum!
Ich sehe nicht unbedingt weitere Schlussfolgerungen, aber es gibt einige schöne Bilder darin: 1 , 2 , 3 , 4 , 5
Ich finde konforme Mechaniken äußerst befriedigend, um sie zu beobachten oder darüber zu lesen. In Ermangelung eines besseren Wortes ist es einfach sexy .
Ich denke auch, dass Sie dadurch etwas mehr als einen harten Anschlag haben können: Es lässt Sie zwei Federkonstanten haben. Bis der Teil, der entlang der Felge läuft, damit in Kontakt kommt, haben Sie eine ziemlich niedrige Konstante, aber in dem Moment, in dem er damit in Kontakt kommt, biegen Sie den radialen Teil der Speiche, der eine viel höhere (aber nicht unendlich!) Federkonstante. Dies ist möglicherweise das, was Sie mit "hartem Stopp" meinen. In diesem Fall Entschuldigung.
Warum hat der Perseverance-Rover so kompliziert geformte Speichen in seinen Rädern?
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