|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Magnetoplan. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Pociąg maglev, lewitacja magnetyczna lub maglev (od angielskiego lewitacja magnetyczna - „lewitacja magnetyczna”) to pociąg utrzymywany nad jezdnią, napędzany i kontrolowany siłą pola elektromagnetycznego. Pociąg taki w odróżnieniu od pociągów tradycyjnych nie dotyka podczas ruchu powierzchni szyny. Ponieważ pomiędzy pociągiem a nawierzchnią toru znajduje się szczelina, tarcie między nimi zostaje wyeliminowane, a jedyną siłą hamowania jest opór aerodynamiczny. Dotyczy transportu jednoszynowego (choć zamiast szyny magnetycznej można ustawić kanał pomiędzy magnesami – jak w JR-Maglev).
Magnetoplan to poważna próba konkurowania z lotnictwem. Przy całej prędkości samolotów lotniska są zwykle budowane daleko od centrum, więc dotarcie do nich zajmuje kolejne 1,5-2 godziny. Jednocześnie dworce kolejowe są znacznie wygodniejsze. Oczywiście nie jest łatwo zaprojektować konwencjonalny pociąg, który może konkurować z samolotem. Choćby dlatego, że przy prędkości 500 kilometrów na godzinę siły odśrodkowe grożą pęknięciem kół. Jest tylko jedno wyjście - porzucić koła. Założyciel kosmonautyki Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky już w 1927 roku zaproponował budowę poduszkowca. Wiele lat upłynęło, zanim francuscy inżynierowie podjęli próbę realizacji tego pomysłu w latach 1960. XX wieku. Jednak próba zakończyła się niepowodzeniem. Eksperymentalny samochód pędził z szaloną prędkością po betonowym zsypie, wypełniając otoczenie dzikim rykiem dwóch silników lotniczych, z których jeden tworzył poduszkę powietrzną, drugi zaś „odpowiadał” za ciąg poziomy. Znając surowe wymagania środowiskowe w Europie, można się domyślać, że nawet jeden hałas wystarczył, aby zakończyć projekt. Z tego samego powodu nie znalazły zastosowania lokomotywy z silnikami turboodrzutowymi, a nawet ze znacznie cichszymi silnikami turbinowymi. Potężne sprężarki potrafią stworzyć poduszkę powietrzną, ale gdzie znaleźć odpowiednie silniki do swojej pracy. Diesel zużywają za dużo paliwa. Jak dotąd nie ma autonomicznych silników elektrycznych nadających się do montażu w pojazdach transportowych tej klasy. Na szczęście znaleziono inny sposób i najwyraźniej optymalny: „zawiesić” pociąg nad (lub pod) torami. Rozwiązanie to znalazł niemiecki inżynier Hermann Kemper w 1934 roku. Nazwał swój wynalazek zawieszeniem magnetycznym. Działanie zawieszenia Kemper opiera się na znanej zasadzie – te same bieguny magnesów odpychają się od siebie. Najłatwiejszym sposobem na realizację tego pomysłu jest ułożenie zarówno toru, jak i dna pociągu za pomocą magnesów trwałych z odpowiednią orientacją biegunów. Przyczepność zapewni liniowy silnik elektryczny. Taki silnik ma osobliwy wirnik i stojan. W przeciwieństwie do konwencjonalnego silnika elektrycznego, w którym są one składane w pierścienie, tutaj są rozciągnięte w paski. Włączając się jeden po drugim, uzwojenia stojana wytwarzają wędrujące pole magnetyczne. Stojan zamocowany na lokomotywie wciągany jest w to pole i porusza całym pociągiem. Jednak taka linia z magnesami trwałymi jest droga, a ich siła udźwigu jest niewielka. Nasuwa się inna opcja - używać elektromagnesów w pociągu i na szynach. Ale znowu, utrzymywanie uzwojeń toru pod napięciem przez cały czas jest nieracjonalne. Oznacza to, że konieczne jest zasilanie tylko tych cewek, nad którymi aktualnie znajduje się pociąg. Wystarczająco silne pole magnetyczne kompozycji będzie przewodzić prąd w uzwojeniach toru. Z kolei wytworzą pole magnetyczne. Innym sposobem rozwiązania tego problemu jest pokrycie ścieżki stopem o niskiej oporności elektrycznej. W stopie pojawią się prądy indukcyjne, które wystarczają do wytworzenia silnego pola magnetycznego.
Prace nad stworzeniem magnetoplanów trwają od ponad dekady w Niemczech, USA, Japonii i Rosji. W Związku Radzieckim na początku lat 1980. pojawił się eksperymentalny liniowy odcinek toru i eksperymentalny samochód. Jednak sprawa nie poszła dalej niż eksperyment. Tak więc pomysły pozostały w projektach połączenia moskiewskich lotnisk Szeremietiewo i Domodiedowo z Centralnym Terminalem Lotniczym, a także trasy z Erewania do kurortu nad brzegiem jeziora Sewan. Największy sukces odnieśli Niemcy i Japończycy. W realizację programu Transrapid zaangażowane były niemieckie firmy Henschel i Thyssen. W połowie lat 1980. zbudowano tor doświadczalny z odcinkami liniowymi i dwoma pierścieniami. Przetestował pociąg, który osiągnął prędkość 500 kilometrów na godzinę. Ponadto testowano konstrukcje torowe, rozjazdy, konstrukcje stacji oraz systemy bezpieczeństwa. Rozważano dwa warianty pociągów, w zależności od odległości i planowanych tras. Do połączenia miast z lotniskami wymagany jest dwusamochodowy na 164 osoby, a do podróży międzymiastowych bardziej przestronny dziesięcioosobowy na 820 osób. Twórcy „Transrapid” zaskoczyli mnie prostym i jednocześnie nieoczekiwanym schematem zawieszenia magnetycznego. Niemieccy projektanci znaleźli paradoksalne rozwiązanie: nie wykorzystywali odpychania podobnych biegunów, ale przyciągania przeciwległych. Zawieszenie ładunku na magnesie nie jest trudne, a system ten będzie stabilny. Prawie niemożliwe jest umieszczenie ładunku pod magnesem. Sytuacja zmienia się radykalnie, jeśli zastosuje się sterowany elektromagnes. Czujny system kontroli utrzymuje stałą odległość między magnesami - kilka milimetrów. Warto się zmienić, a system szybko reaguje. Gdy szczelina się zwiększa, zwiększa się natężenie prądu w magnesach nośnych i tym samym „ciągnie” samochód, a gdy maleje, zmniejsza się natężenie prądu, a szczelina rośnie. Należy zauważyć poważne zalety programu. Elementy magnetyczne toru są chronione przed wpływami atmosferycznymi, poza tym ich pole jest znacznie słabsze ze względu na mniejszą o rząd wielkości przerwę między torem a pociągiem. Oznacza to, że potrzebne są prądy o znacznie mniejszej sile. W rezultacie pociąg tego projektu jest znacznie bardziej ekonomiczny. Magnesy nośne są zasilane akumulatorami pokładowymi, które są ładowane na każdej stacji. Prąd jest dostarczany do liniowego silnika elektrycznego tylko na odcinku, po którym przejeżdża pociąg. Ale przy wszystkich sukcesach Niemiec najszybsze pociągi jeżdżą, a raczej latają, w Japonii. Niekiedy określa się je mianem „maglevs” (od skrótu i połączenia dwóch słów – lewitacja magnetyczna). Pociągi te, nie dotykając szyn, nadal są jedną z najwydajniejszych form naziemnego transportu publicznego w Japonii. Absolutny rekord ustanowiony przez Maglev wynosi 531 kilometrów na godzinę dla pociągu obsługiwanego ręcznie i 550 kilometrów na godzinę dla pociągu prowadzonego przez autopilota. Wszystkie testy pociągów maglev są przeprowadzane na specjalnej linii torowej w prefekturze Yamanashi w 1997 roku. Autor: Musskiy S.A.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Monitor Samsung U32D970Q UHD ▪ Płyny jonowe szukają drogi dla brytyjskich biznesmenów ▪ Przełącznik przyrostu masy metabolicznej
▪ sekcja strony Narzędzia i mechanizmy dla rolnictwa. Wybór artykułu ▪ artykuł Pitagoras. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Jak wysocy są pigmejowie? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł pachnący koperkiem. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Sonda świetlna. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony