Az első mágneses levitációs vonat. Maglev, vagy vonat mágneses párnákon - új szint szállítása
A magnetoplane vagy Maglev (az angol mágneses levitációból) egy vonat mágneses felfüggesztésen, amelyet mágneses erők hajtanak és vezérelnek. Egy ilyen vonat a hagyományos vonatokkal ellentétben nem érinti a sín felületét mozgás közben. Mivel rés van a vonat és a futófelület között, a súrlódás megszűnik, és az egyetlen fékerő az aerodinamikai ellenállási erő.
A maglev által elérhető sebesség összehasonlítható a repülőgép sebességével, és lehetővé teszi a versenyt a légi szolgálatokkal rövid (repülés) távolságon (akár 1000 km). Bár az ilyen szállítás gondolata nem újkeletű, a gazdasági és műszaki korlátok nem tették lehetővé annak teljes kibontakozását: a közhasználat számára a technológia csak néhányszor testesült meg. Jelenleg a Maglev nem tudja használni a meglévő közlekedési infrastruktúrát, bár vannak olyan projektek, amelyekben a mágneses út elemei elhelyezkednek a hagyományos vasút sínei között vagy az úttest alatt.
A Ebben a pillanatban A vonatok mágneses felfüggesztésének három fő technológiája létezik:
1. Szupravezető mágneseken (elektrodinamikus felfüggesztés, EDS).
Németországban hozták létre " Vasúti a jövő ”már korábban is tiltakozást váltott ki a sanghaji lakosok részéről. De ezúttal a hatóságok, megijedve a nagy zavargásokkal kirobbanó tüntetésekről, megígérték, hogy foglalkoznak a vonatokkal. Annak érdekében, hogy időben leállítsák a demonstrációkat, a tisztviselők még videokamerákat is felszereltek azokon a helyeken, ahol a tömeges tiltakozások leggyakrabban zajlanak. A kínai tömeg nagyon szervezett és mozgékony; pillanatok alatt összegyűlhet, és szlogenekkel tüntetéssé alakulhat.
Ezek a legnagyobb népi előadások Sanghajban a 2005-ös japánellenes felvonulások óta. Nem ez az első tiltakozás, amelyet a romló környezet miatti kínai aggodalom okoz. Tavaly nyáron tüntetők ezrei kényszerítették a kormányt a vegyi komplexum építésének elhalasztására.
A sanghaji Maglev Train a világ első kereskedelmi maglev vasútja és a legdrágább vasúti projekt Kínában.
A projekt 2004. január 1 -jén kezdte meg kereskedelmi működését. Költsége körülbelül 1,6 milliárd dollár (10 milliárd jüan).
Így magas költségek Először is azzal a ténnyel kapcsolódtak össze, hogy az útvonal nagy része mocsaras területeken halad keresztül, ezért az építőknek betonpárnát kellett építeniük a felüljáró minden támaszához (és sokan vannak itt, 25 méterenként) . Mellesleg, néhány helyen ennek a párnának a vastagsága eléri a 70 m -t.
A sanghaji Maglev vonal egyébként nem a leghosszabb a gyorsforgalmi utak közül, hossza mindössze 30 kilométer a Pudong nemzetközi repülőtértől a sanghaji Longyang Lu metróállomásig.
De ezt a távolságot "Shanghai Maglev" mindössze 7:20 vagy 8:10 perc alatt legyőzi (a napszaktól függően). A vonat végsebessége 431 km / h, átlagos sebessége pedig körülbelül 250 km / h.
Igaz, maximális sebességével mindössze 1,5 percet rohan, mert nincs hová ennyire gyorsítani, a távolság nem túl nagy.
A vonal 6:45 és 21:30 között közlekedik, 15-20 perces időközönként.
A viteldíj egy irányba körülbelül 7,3 USD. Repülőjeggyel rendelkező utasok számára - 5,81 USD. A VIP jegyek körülbelül kétszer annyiba kerülnek, mint a normál jegyek.
Mágneses levitációs vonat, repülő vonat, maglev.
A technológia fejlesztés alatt áll!
A mágneses levitációs vonat - repülő vonat, magnetoplane vagy mágnes - az úttest fölött tartott, elektromágneses vagy mágneses mező ereje által hajtott és irányított vonat.
Leírás:
A vonat mágneses levitáción - repülő vonat, magnetoplane vagy maglev (az angol mágneses levitációból - "mágneses levitáció") egy vonat az úttest felett, amelyet elektromágneses vagy mágneses mező ereje mozgat és irányít.
A hagyományos vasúti vonatokkal ellentétben a maglev nem érinti a felszínt a mozgás során. vasút... Ezért ennek a szállításnak a sebessége összehasonlítható a sebességgel repülőgép... Ma egy ilyen vonat maximális sebessége 581 km / h (Japán).
A gyakorlatban két mágneses levitációs rendszert valósítottak meg: elektromágneses felfüggesztésen (EMS) és elektrodinamikus felfüggesztésen (EDS). Más rendszerek: az állandó mágneses rendszerek csak elméletileg léteznek, és a RusMaglev rendszer fejlesztés alatt áll.
Elektromágneses felfüggesztési vonat (EMS):
Az elektromágneses felfüggesztés (EMS) lehetővé teszi a vonatnak, hogy időben változó erővel elektromágneses mező segítségével lebegjen. A rendszer egy útvonal, amelyből készült karmesterés a vonatra telepített elektromágnesek rendszere.
Ennek a rendszernek az előnyei:
- a mágneses tér a járművön belül és kívül kisebb, mint az EDS rendszeré,
– gazdaságilag megvalósítható és megfizethető technológia,
- nagy sebesség (500 km / h),
– nincs szükség további felfüggesztési rendszerekre.
Ennek a rendszernek a hátrányai:
– instabilitás: a pályák és a kompozíció mágneses mezejének ingadozásának folyamatos figyelése és korrekciója szükséges,
– A tűrésekhez külső eszközökkel történő igazítás nem kívánt vibrációt eredményezhet.
Elektrodinamikus felfüggesztés (EDS):
Az elektrodinamikus felfüggesztési rendszer (EDS) levitációt hoz létre, változó mágneses térrel a pályákon, és egy olyan mezőt, amelyet mágnesek hoznak létre a vonaton.
Ennek a rendszernek az előnyei:
- ultra-nagy sebesség (603 km / h) fejlesztése és a nagy terhelések elviselésének képessége.
Ennek a rendszernek a hátrányai:
– képtelenség kis sebességgel lebegni, nagy sebességre van szükség, hogy elegendő taszító erő legyen legalább a vonat felfüggesztéséhez (ezért az ilyen vonatok kerekeket használnak),
– az erős mágneses sugárzás káros és nem biztonságos a rossz egészségi állapotú utasok és a pacemakerek, a mágneses adathordozók számára.
Inductrack állandó mágneses vonat mágneses levitációs rendszerek:
Jelenleg az Inductrack állandó mágneses rendszer, amely az EDS rendszer egy típusa, releváns a megvalósítás szempontjából.
Ennek a rendszernek az előnyei:
- potenciálisan a legtöbb gazdaságos rendszer,
– alacsony teljesítmény a mágnesek aktiválásához,
- a mágneses mező az autó alatt helyezkedik el,
– a levitációs mező már 5 km / h sebességgel keletkezik,
- áramszünet esetén az autók biztonságosan megállnak,
– sok állandó mágnes hatékonyabb lehet, mint az elektromágnes.
Ennek a rendszernek a hátrányai:
– kerekeket vagy speciális vágányszakaszt igényel a vonat megtámasztására, amikor megáll.
RusMaglev rendszer:
A RusMaglev levitáció orosz fejlesztés. A levitációt állandó mágnesek (neodímium-vas-bór) hozzák létre a vonaton. A sínek alumíniumból készültek. A rendszer egyáltalán nem igényel áramellátást.
Ennek a rendszernek az előnyei:
- gazdaságosabb, mint a nagysebességű autópálya,
– nincs szükség áramra
- nagy sebesség - több mint 400 km / h,
– a vonat nulla sebességgel lebeg,
- az áruszállítás kétszer olcsóbb, mint a meglévő vasúton történő áruszállítás.
Megjegyzés: © Fotó https://www.pexels.com
maglev vonat mágneses levitáció működési elv video kínai sebesség shanghai eszköz ussr
japán kínai maglev vonatok Japánban Oroszországban Kínában Sanghajban a moszkvai játékban
maglev vonat sebessége
maglev nagysebességű maglev vonat
álom repülő vonat rajzfilm franciaország keresztrejtvény nyom dahir insaat
vonatok repülnek dal
a vonat, amely tud repülni
repülő vonatok a jövőben Oroszországban, Japánban
repülő vonat fogalma
zenés repülős vonatok letöltése
shanghai maglev vonat shanghai menetrend sebesség 2018 videó japán oroszország
szélturbina maglev áramkör wikipédia futási idő költségei Kínában
maglev modell
Orosz orosz japán technológia maglev line ár vásárlás orenburg
mennyibe kerül egy maglev pálya lefektetése
Keresleti együttható 228
Szavazások
Szüksége van országunknak iparosításra?
- Igen, igen (90%, 2486 szavazat)
- Nem, nem szükséges (6%, 178 szavazat)
- Nem tudom (4%, 77 szavazat)
Technológiák keresése
Talált technológiák 1
Érdekes lehet:
-
A szén nanocsövek a szén szénmódosítása, amely üreges ...
-
A csővezetékek helyreállítása egy módszer a csővezetékek helyreállítására egy új vezeték lefektetésével ...
-
2. Vonatok MAGLEV: az üzemeltetés fő jellemzői és kilátásai
3. Repülő gyorsvonatok. Belföldi és külföldi fejlemények
3.1 Új közlekedési módok kifejlesztése
3.2 Nagy sebességű maglev szállítás
Következtetés
Bibliográfia
Bevezetés
A közelmúltban a híres angol science fiction író, Arthur Clarke újabb jóslatot tett. „... Lehet, hogy az alkotás határán vagyunk űrhajó egy új típus, amely képes lesz elhagyni a Földet minimális költség a gravitációs gát leküzdésével - mondta. - Akkor a jelenlegi rakéták olyanok lesznek, mint voltak Léggömbök az első világháború előtt ”. Mire épül ez az ítélet? A választ meg kell keresni modern ötletek szállítás létrehozása mágneses párnán.
Fél évszázaddal ezelőtt a mágneses párna valami fantázia volt. Most azonban számos ország tudósai a mágneses levitációs transzport létrehozásán dolgoznak. A jövő vonatai "lebegnek" a talaj felett, úgy tűnik, hogy "felfüggesztik" őket a sínekről, vagy eltaszítják tőlük, attól függően, hogy melyik rendszert fogják használni, vagyis elektromágneses vagy elektrodinamikai felfüggesztést. Az első esetben a vágány acél sínekből készül, és egy kocsit "felfüggesztenek". A második esetben a kompozíció a fémlemez mentén halad, amelyben vannak elektromos áramok... Az ilyen vonatokban vonószerkezetként lineáris motorokat fognak használni.
Meg kell jegyezni, hogy a mágneses felfüggesztésű vonat a múlt század nyolcvanas éveiben kezdett működni Birminghamben. Tizenegy év működés után azonban ezt a vonatot műszaki problémák miatt eltávolították a vonalról. Jelenleg mágneses levitációs szállítórendszer működik Kínában, amely Sanghaj központját köti össze a Pudong nemzetközi repülőtérrel. Japánban pedig egy kísérleti MLX01 mágneses levitációs vonat 2003 -ban abszolút sebességrekordot állított fel az ilyen típusú szállításra, 581 km / órára gyorsítva.
Ennek célja próba munka- ismertesse a mágneses lebegés szállításának fő jellemzőit és a jövőbeli szállítás további kilátásait.
A cél megvalósítását a következő feladatok megoldásával érik el:
· Ismertesse a mágneses levitációs transzport létrehozásának elméleti előfeltételeit;
Adj leírást technikai sajátosságok valamint a mágneses levitációs vonatok üzemeltetésének kilátásai;
· Ismertesse a levitációs hatás alapján működő járművek legújabb hazai és külföldi fejleményeit.
1. Levitáció kontra gravitáció: impulzus a mágneses levitációs transzport létrehozásához
A "levitáció" szó szó szerinti jelentése felemelő. Által legalább, így határozza meg az Encyclopedia Britannica annak lehetőségét, hogy bármilyen testet (beleértve az embert is) bármiféle érintkezés nélkül felemelhessen. Viszonylag nemrégiben került műszaki használatba, a mágneses párnán történő szállítási kísérletek kapcsán.
Lényege megérthető az iskolában gyakran bemutatott vizuális tapasztalatokból. Vegyünk két erős ferritgyűrűt állandó mágnesek, és fűzze őket függőlegesen elhelyezett üvegrúdra. Ebben az esetben a mágnesek teteje mintha a levegőben lógna. Távolítsa el azonban a pálcát, és a mágneses gyűrű felborul és leesik. Ezért a mérnököknek keményen kell dolgozniuk a mágnespárna stabilizálásán. Éppen ezért a mágneses levitációs transzport, amelyen negyed évszázada dolgoznak, nem lépte túl a sokszögeket.
Annál meglepőbb a trükk, amelyet Alexander Kushelev feltaláló-kutató demonstrált. Az asztalra kerámia mágnest helyezett egy 80 mm átmérőjű hangszóróból. Fából készült ékekkel gondosan beállítottam vízszintes helyzetét. A tetején lévő mágnest egy plexi lemezzel fedte le, amelyen megpörgette a saját maga által készített tetejét. És megtörtént a megmagyarázhatatlan: a mágnes levált a plexi felületéről, és a levegőben lógott.
40 másodperc múlva lelassította a forgását, elvesztette stabilitását és lezuhant. Ez a következőképpen magyarázható: a teteje is mágneses, és a giroszkópikus hatás miatt elforgatás ugyanúgy stabilizálja helyzetét, mint a fent említett üvegrúd. Arra a kérdésre, hogy lehet -e ezen hatás alapján valamilyen levitációt építeni jármű, Kushelev azt válaszolta, hogy pontosan erre gondol.
Ezenkívül a mágneses levitációt elvileg szupravezetés segítségével is el lehet végezni. Ha szupravezetőt vesz, akkor áramot enged át rajta, és mágnes fölé helyezi, akkor a levegőben lebeg, és addig lebeg, amíg ki nem kapcsolja az áramot. Itt a stabilizációt úgy hajtják végre, mint magától - a szupravezető bármilyen mozgása örvényáramot okoz benne, amelynek mágneses mezei, pontosan a tükörhöz hasonlóan a mágnes mezőjéhez képest, az eredeti helyére hajtják. Ez természetesen igaz a mágnes minden mozgására is (álló szupravezetővel). Hasonló módon A mágneses felfüggesztés már alkalmazást talált a technológiában ultra-pontos giroszkópok létrehozásában rakéták és repülőgépek irányítórendszereihez. Sőt, mint az nemrég kiderült, a szupravezető képesség alkalmazása egyedülálló mellékhatással jár.
Lehetséges a gravitáció megszelídítése? 1996 -ban erről meggyőződött John Schnurer fizikus, az Ohio -i Yellow Spring Enioch College -ból. Amikor egy kis műanyagdarabot a levegőben felfüggesztett 2,5 cm átmérőjű szupravezető tárcsa fölé helyezett pontos mérlegek, ezek körülbelül 5%-os súlycsökkenést mutattak. Schnurer először nem hitt a saját szemének. A kísérletet 12 alkalommal hajtotta végre, mielőtt a végső következtetésre jutott: a jelenség rendszeresen megismétlődik. Aztán eszébe jutott, hogy a 90 -es évek elején hasonló jelenségre lett figyelmes honfitársunk, az anyagtudományok specialistája, Jevgenyij Podkletnov, aki akkoriban a Tamperei Műszaki Egyetemen (Finnország) dolgozott. De akkor a megfigyelt eredményeket kísérleti hibának tekintették.
Most hasonló kísérleteket próbálnak reprodukálni a J. Marshall Űrrepülési Központban, a NASA -ban és számos más amerikai kormányzati laboratóriumban. Whit Brantley, a NASA Advanced Concepts Division vezetője szerint az emberek annyira lelkesek a kutatások iránt, hogy néha saját pénzüket költik hiányzó berendezések vásárlására. A teoretikusok is bekapcsolódtak. Például az olasz Giovanni Modanese, a Nukleáris Fizika és Nagy Energia Fizika Nemzeti Ügynökség munkatársa úgy véli, hogy ebben az esetben a "gravitációs képernyő" megjelenésével van dolgunk. Az Alabamai Egyetem vezető szakembere, Ning Li pedig úgy véli, hogy bizonyos feltételek mellett a szupravezető atomjainak mezei olyan egzotikus kölcsönhatásban vannak egymással, hogy levitáció lép fel.
Van azonban egy másik módszer a levitáció létrehozására. "A további kutatások egyik iránya a gravitáció jellegének felülvizsgálata lesz - elektromágneses és elektrosztatikus jelenségek alapján" - véli Vladimir Ponomarev, a Moszkva melletti Lytkarino -i műszaki tudomány kandidátusa. Coulomb külsőleg nagyon hasonló, csak az első kifejezés a számlálóban a kölcsönhatásban álló testek tömege, a másodikban pedig az övék elektromos töltések».
Sőt, alaposabban megvizsgálva kiderül, hogy az analógiák mélyebbek, mint a külső hasonlóságok. Az általánosan elfogadott fogalmak szerint a gravitáció jelensége bizonyos gravitációs kvantumok - gravitonok - kölcsönhatásán alapul; azonban eddig senki sem fedezte fel kísérletileg sem önmagát, sem az általuk kibocsátott gravitációs hullámokat. És mi van akkor, ha a gravitonok bizonyos mértékig megegyeznek az elemi elektrosztatikus töltésekkel (nevezzük őket coulomboknak)?
Ez a feltevés itt a következő érvelésre tolódik. Mivel az univerzum bármely testének hőmérséklete az abszolút nulla fölött van, a benne lévő atomok termikus rezgéseket tapasztalnak. És ezek az ingadozások, összhangban Maxwell-Lorentz elektromágneses elméletének elveivel, elkerülhetetlenül a mikroszkopikus polarizált töltések ingadozásához vezetnek. Összefoglalva, közös vádat képeznek. Így a gravitációs vonzás elvileg helyettesíthető elektrosztatikus vonzással. Tegyük fel, hogy a Föld-Nap rendszer egyensúlyban van, mert a Föld körüli pályáján futó centrifugális erő egyenlő az ellentétes elektrosztatikus töltések és a Nap kölcsönös vonzóerejével. De a Föld-Hold rendszerben egy ilyen egyensúly megsértődik. És emiatt a Hold fokozatosan távolodik bolygónktól; azonban apránként - mindössze 1,3 cm évente.
Az elektromágneses és elektrosztatikus jelenségeken alapuló levitációs hatás alkalmazása a gyakorlatban széles távlatokat nyit. Ponomarjov szerint elektrosztatikus mezőket kell használni egy új típusú repülőgép létrehozásához. Mozgása a földközeli térben a bolygó elektrosztatikus mezeinek és a munka testben létrehozott gép kölcsönhatásának köszönhető.
Amíg nincsenek a szükséges nagyságú és jelű szabad elektromos töltések a készülékben, addig a bolygó felszínén nyugszik. De amint ionok halmozódnak fel benne, amelyeket a bolygó elektrosztatikus mezőjével megegyező jegyű ionizáló gázzal nyernek, a készülék felszáll. Sőt, V. I. Ponomarjov számításai szerint kiderül, hogy egy ilyen rendszer, legalábbis nagyságrenddel, növeli a repülőgépek hatékonyságát a jelenlegi repülőgépekhez és rakétákhoz képest. Egy ilyen repülőgép kialakítása nemcsak a kis bolygók vagy aszteroidák tanulmányozására használható. Naprendszer, de nyílt csillagközi térben is.
A levitáció megszelídítésére 1997 végén újabb kísérletet tettek japán kutatók, akik a Matsushita nemzetközi vállalattal kötött szerződés alapján dolgoznak. Úgy döntöttek, hogy egy közönséges giroszkóp segítségével olyan gépet hoznak létre, amely legyőzi a gravitációt. Tapasztalataik elsöprően egyszerűek. Egy kis giroszkópot 18 000 fordulat / perc fordulatszámon forgatnak, és légmentesen záródó tartályba helyeznek, amelyből a levegőt kiszivattyúzzák és leengedik. Leeséskor a tartály rögzített, körülbelül 2 m -es távolságot tesz meg, és az időt pontosan mérik két lézersugárral. Amikor az egyik keresztezi (indul), az elektronikus stopper elindul, amikor a másik (befejezi) - leáll.
- A mágneses levitációs vonatok nagyobb sebességre képesek, mint hagyományos vonatok.
- A mágneses levitációs vonatok kevesebb zajt keltenek, mint a hagyományos vonatok.
- A mágneses levitációs vonatok csökkentik az utasok utazási idejét.
- A mágneses levitációs vonatok forrásokat használnak elektromos energia, kisebb mértékben szennyezi a légkört.
A mágneses levitációs vonatok hátrányai
- A mágneses levitációs szerelvények drágábbak, mint a hagyományos vonatok.
- A mágneses levitációs vonatok személyzet speciális képzését igénylik.
- A szupravezető mágneses levitációs vonatok erős sínre szerelt elektromágneseket használnak a levitáció létrehozásához. Ez felveti azt a problémát, hogy megvédjék az utasokat az erős mágneses mezők hatásaitól.
- A váratlan feszültségcsökkenés következtében a szupravezető mágneses levitációs vonat kocsijai a sínre süllyednek. Nagy sebességnél ez veszélyes lehet (olyan vonatok üzemeltetésekor, mint az Inductrack, ilyen problémák nem merülnek fel, mivel a vonat kerekei lehetővé teszik az autók tehetetlenségi mozgását, amíg teljesen meg nem állnak).
- Az erős oldalirányú széllökés megzavarhatja a mágneses levitációs vonat működését, kiszoríthatja a kocsikat, és érintkezésbe hozhatja őket a sínnel. Hó vagy jég a sínen is problémákat okozhat.
Kérdés
Hogyan lehet szigetelni az utasokat az erős mágneses mezőktől egy szupravezető mágneses párnavonaton?
Válasz
A kocsik vagy legalábbis kupék ferromágneses anyagból (például acélból) készülhetnek, amely blokkolja a mágneses indukciós vezetékeket. Sajnos az acél sokkal nehezebb, mint a vonatépítésben általánosan használt alumínium. Az alumínium nem ferromágneses, és nem nyújt védelmet a mágneses mezők ellen, kivéve, ha nagyfeszültségű áramokat alkalmaznak rá, ami potenciálisan veszélyes az utasokra.
Kérdés
Vajon a mágneses levitációs vonat legyőz egy meredek dombot vagy hegyet? Lecsúszik a lejtőn és a völgyben marad, ha nincs súrlódás a fékezéshez?
Válasz
A mágneses levitációs szerelvényekben használt lineáris indukciós motorok több mint meredek lejtők mint a hagyományos vonatok. Ezenkívül a lineáris indukciós motorok hátrameneti fékezésre kapcsolnak, megakadályozva a vonat lefelé gördülését a gravitáció ellen.
Hasonló cikkek
