Нетрадиционные транспортные средства и системы кратко

Обновлено: 05.07.2024

Рассмотренные в предыдущих разделах книги виды транспорта считаются традиционными. История их многолетнего развития совершенствования доказала целесообразность и эффективность применения таких видов транспорта. Вместе с тем, экономика и общество нуждаются не только в совершенствовании существующих долгие годы традиционных транспортных средств и систем, но также в создании и использовании принципиально новых видов транспортной техники, способной полнее отвечать требованиям времени, чем традиционные ее виды. Нетрадиционная транспортная техника отличается от традиционной иными принципами движения, конструкциями двигателей, движителей, используемых энергетических установок.

Существуют тысячи идей, патентов, проектов, созданы сотни опытных образцов нетрадиционной транспортной техники. Авторы этих разработок стремятся доказать преимущества предлагаемых ими решений. Безусловно, многие их них имеют право на широкое использование в перспективе. Ряд решений предложен много лет назад и сегодня лишь возрождается на новой технической основе.

Например, монорельсовые дороги впервые предложены 180 лет назад. В российском селе Мячково на лесозаготовках в 1820 г. была построена первая монорельсовая дорога с конной тягой. Действующую модель электрической монорельсовой дороги создал в 1897 г. инженер И.В. Романов. Через шесть лет в г. Вуппертале Германии была построена первая пассажирская дорога такого типа. Последующие полвека большого интереса к монорельсовым дорогам не проявлялся. И только во второй половине XX века пассажирские монорельсовые дороги стали активно строить, правда, как аттракционы и на выставках.

Рис.33 Подвесная монорельсовая дорога

Автомобили — модули должны быть оснащены стальными колесами диаметром 50-70 см. Каждая пара колес имеет индивидуальный электропривод. Они будут перемещаться по бесстыковым рельсам-струнам так же, как подвижной состав высокоскоростных железных дорог. Пассажировместимость одного автомобиля-модуля 10 человек, грузовместимость 5 т. Скорость движения до 300 км/ч. Грузовые терминалы, на которых будет осуществляться загрузка и разгрузка модулей, а также пассажирские вокзалы для них должны иметь кольцевую форму. Строительство СТС включено в Федеральную программу развития города-курорта Сочи. Автором изобретения предложена и экономически обоснована кольцевая трасса СТС протяженностью 5,4 тыс. км в регионе Балтийского моря по маршруту: Стокгольм - Хельсинки - Санкт-Петербург - Таллинн - Калининград - Росток - Копенгаген - Стокгольм.

Дальнейшее развитие систем монорельсового транспорта предполагает их широкое использование не только для пассажирских, но и высокоскоростных грузовых перевозок, в частности, для доставки крупнотоннажных универсальных контейнеров на дальние расстояния. Существенным недостатком высокоскоростных монорельсовых дорог является шум, возникающий при контакте стальных колес с опорно-направляющими рельсами. В связи с этим недостатком подвижной состав на магнитной подвеске представляется более перспективным.

Учеными японского университета создана конструкция летающего поезда. На испытательный полигон института железнодорожной технологии в префектуре Миядзаки передан 4-осный вагон длиной около 8 м, оснащенный двумя самолетными крыльями и электродвигателем с пропеллером. Крылатый вагон будет получать энергию для своего движения через рельсы от солнечных батарей, смонтированных по обе стороны железнодорожного пути. Сначала вагон будет разгоняться на колесах, а затем взмывать над рельсовым полотном и скользить над ним на высоте примерно 15 см. При этом электродвигатель, вращающий пропеллер, будет питаться от вагонных аккумуляторов. Благодаря такой конструкции вагон может достигать скорости до 500 км/ч.

Идея резкого уменьшения трения, возникающего при контакте подвижного состава с опорной поверхностью, на которой он перемещается, привела к созданию транспортных средств на воздушной подушке. Такие транспортные средства возникли на водном транспорте. Принципиальная схема судна на воздушной подушке представлена на рис. 34.

Рис. 34. Судно на воздушной подушке (разрез по воздушному каналу):

1 — нагнетатель; 2 — воздушная шахта; 3 — воздушный канал; 4 — отсек плавучести; 5 — воздушная подушка; б — ватерлиния при работающем вентиляторе; 7— ватерлиния при неработающем вентиляторе

В нашей стране создано несколько моделей судов на воздушной подушке. Их преимущества заключаются в большой скорости и вездеходности. Они не нуждаются в причальных сооружениях. Самым крупным в мире судном на воздушной подушке считается автопассажирский паром, обеспечивающий перевозки через пролив Ла-Манш. Длина этого судна 39,2 м, ширина 22,8 м, грузоподъемность 80 т, мощность двигателей 10 тыс. кВт, высота подъема над поверхностью воды 180 см.

В Архангельском порту эксплуатируют подвижные причалы на воздушной подушке грузоподъемностью до 40 т. На Сормовском судостроительном заводе организовано серийное производство судов этого типа. Недостатки таких судов заключаются в больших затратах энергии на создание воздушной подушки и сильном создаваемом ими шуме.

Сухопутные аппараты на воздушной подушке существуют в виде проектов и опытных образцов как у нас, так и за рубежом

Сухопутные транспортные устройства на воздушной подушке используются в нашей стране для перемещения тяжелых грузов в условиях бездорожья, болот, труднопроходимой местности, а также в сборочных цехах ряда промышленных предприятий.

Инерционные транспортные средства базируются на использовании кинетической энергии маховика, который установлен на подвижном составе. Идея такого двигателя (инерционного аккумулятора) была впервые предложена российским инженером В.И. Шуберским в 1864 г.

Другой российский инженер А.Г. Уфимцев в 1925 г. поместил маховик в вакуумную камеру и довел до минимума потери энергии в подшипниках качения.

В настоящее время инерционные двигатели не получили широкого применения из-за высокой массы маховиков, которая составляет 6-7% от общей массы транспортных средств. Продолжаются разработки маховиков, обладающих высоким запасом энергии и меньшей массой. Это достигается повышением частоты их вращения до 20-30 тыс. мин. По утверждению ряда специалистов маховик массой 100 кг при скорости вращения 30 тыс. мин -1 запасает энергию, достаточную для пробега легкового автомобиля на расстояние до 160 км.

Для подзарядки аккумуляторов электромобилей в ряде европейских стран начали использовать солнечные панели (гелиоэнергетические батареи) мощностью 0,5-3,0 кВт. Такие панели монтируют на крышах жилых и административных зданий.

Рис. 35. Электробус

Специалисты Швейцарии подсчитали, что стационарная гелиоэнергетическая установка площадью 25-30 м2 способна за год вырабатывать до 3 тыс. кВт-ч электроэнергии. Солнечные батареи могут быть установлены и на самом электромобиле (солнцемобиле), принципиальная схема которого представлена на рис. 36.

Солнцемобиль в отличие от электромобиля должен иметь значительную площадь крыши для размещения солнечных панелей.

Общая площадь солнечных батарей, размещенных на его крыльях и вертикальных плоскостях, около 900 м 2 . Солнечная энергия вращает с частотой 150 мин 1 , воздушный винт диаметром 12 м.

Можно утверждать, что многие созданные или воссозданные во второй половине XX века виды нетрадиционной транспортной техники постепенно приобретут статус традиционных.

Рис. 34. Судно на воздушной подушке (разрез по воздушному каналу):

Рис. 35. Электробус

Рис. 34. Судно на воздушной подушке (разрез по воздушному каналу):

Рис. 35. Электробус

15 ноября вступил в силу совместный приказ МВД и Минтранса от 19 октября 2010 номер 765/504, запрещающий перевозку пассажиров

Подробнее 52220 0

Об этом глава государства заявил на пресс-конференции в Сколково Один из заданных главе государства вопросов касался

Подробнее 46592 0

По результатам продаж малотоннажников Mercedes-Benz в России (2123 единиц) в 2010 г. на сегмент больших вэнов пришлось 78 %

Содержание

Введение..…………………………………………………..….………. 3
1 Причины появления нетрадиционного вида транспорта и его признаки. 5
2 Основные виды нетрадиционного транспорта. 11
3 Развитие нетрадиционного вида транспорта видов транспорта…. 27
Заключение……………………………..……………………………. … 31
Список использованных источников. …………….………..…………..32

Прикрепленные файлы: 1 файл

Нетрадиционные.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Уральский государственный экономический университет

Тема: Нетрадиционные виды транспорта

Чернышева И.К., доцент

Исполнитель: Шалагин Е.А.

1 Причины появления нетрадиционного вида транспорта и его признаки. . . . . 5

2 Основные виды нетрадиционного транспорта. . 11

3 Развитие нетрадиционного вида транспорта видов транспорта…. 27

Список использованных источников. …………….………..………….. 32

Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого государства немыслимо без мощного транспорта.

Транспорт как особо динамичная система всегда был одним из первых потребителей достижений и открытий самых различных наук, включая фундаментальные. Более того, во многих случаях он выступал прямым заказчиком перед большой наукой и стимулировал ее собственное развитие. Трудно назвать область исследований, не имевшую отношения к транспорту. Особенное значение для его прогресса имели фундаментальные исследования в области таких наук, как математика, физика, механика, термодинамика, гидродинамика, оптика, химия, геология, астрономия, гидрология, биология и другие. В не меньшей степени транспорт нуждался и нуждается в результатах прикладных исследований, проводимых в области металлургии, машиностроения, электромеханики, строительной механики, телемеханики, автоматики, а в последнее время электроники и космонавтики. В свою очередь некоторые открытия и достижения, полученные в рамках собственно транспортных наук, обогащают другие науки и широко используются во многих нетранспортных сферах народного хозяйства.

Следует иметь в виду, что большинство так называемых новых видов транспорта в принципе предложены много лет назад, но они не получили применения и ныне повторно предлагаются или возрождаются на современной технической основе.

Целью данной работы, является изучение нетрадиционных видов транспорта. Задачами данной работы, будет выявить причины появления нетрадиционного вида транспорта, его признаки, виды и недостатки.

1 ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННОГО ВИДА ТРАНСПОРТА И ЕГО ПРИЗНАКИ

К специализированным видам транспорта следует отнести виды транспорта или разновидности традиционного вида транспорта, ориентированные на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки.

Появление нетрадиционных (или новых) видов транспорта связано с развитием технического прогресса, позволяющего постепенно устранять такие недостатки традиционных видов транспорта, как низкая скорость движения, недостаточная экологическая чистота, значительные издержки, малая провозная способность, недостаточный комфорт и др. А также реализовывать новые достижения науки и техники в условиях растущих транспортных потребностей, связанных с ростом производства, городов, повышенной подвижностью населения, развивающимся туризмом и т.п. Развитие новых видов транспорта было вызвано, в частности в России, необходимостью освоения районов Крайнего Севера и Западной Сибири с суровым климатом и сложными условиями эксплуатации известных видов транспорта.

Из имеющегося разнообразия нетрадиционных видов транспорта нужно отметить транспорт энергии, гидро- и пневмотранспорт, дирижабли, суда на подводных крыльях, на воздушной подушке и магнитном подвесе, электромобили, транспортные системы непрерывного действия, солнцемобили, монорельс, конвейерный и космический транспорт.

Новые принципы движения— с помощью воздушной подушки и электромагнитного подвешивания — в настоящее время используются на различных видах транспорта, в том числе на промышленном. Конструкция электромагнитного пути, показана на рисунке 1.

1 - управляющий электромагнит; 2 - рельс; 3 - опорный электромагнит

Рисунок 1 - Конструкция электромагнитного пути

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства таких систем: отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет повысить скорость, уменьшить мощность тяги и решить некоторые вопросы экологии. Максимальная скорость при использовании воздушной подушки — 422 км/ч, средняя скорость — 100—200 км/ч, а с турбореактивным двигателем — до 360 км/ч. Провозная способность — от 3 до 20 тыс.чел./ч в каждом направлении. Проекты с применением магнитного подвешивания позволят поезду проделать путь от Москвы до Санкт-Петербурга за 0,5 ч (сейчас скоростной отечественный поезд проходит это расстояние за 4,5 ч). [6]

Самоходные и несамоходные транспортные средства на воздушной подушке при перевозке тяжеловесных грузов из-за частичной разгрузки колес не разрушают слабые дорожные покрытия и искусственные сооружения (прежде всего мосты) и не требуют их укрепления. Подъемно-транспортные средства на воздушной подушке широко применяются в цехах и на строительных площадках, особенно за рубежом, для перемещения тяжеловесного крупногабаритного оборудования.

На морском транспорте эксплуатируются причалы на воздушной подушке, например в порту Архангельска работает причал грузоподъемностью 40 т.

Наибольшее распространение в России получили суда на воздушной подушке на реках небольшой глубины, в том числе снеговые суда1 и суда амфибийного типа, которые могут перемещаться по воде (с полным отрывом корпуса), болотистой местности, надо льдом со скоростью 90—125 км/ч. [6] Снеговые суда не полностью отрываются от водной поверхности из-за погружения бортовых ограждений воздушной подушки в воду. Амфибийные суда благодаря возможности выхода на пологий берег и старта с него могут использоваться для транспортировки грузов на побережье, не оборудованное причалами. Амфибии существуют на автомобильном, водном и воздушном (гидросамолет, аэросани) видах транспорта (рисунок 2).

Рисунок 2 - Судно амфибийного типа на воздушной подушке

Рисунок 3 - Экраноплан - самолет будущего

Относительные недостатки воздушной подушки: производит значительный шум (до 130 дБ), требует ровного дорожного полотна, ее создание достаточно дорогостоящее.

Специализированный пневмо- и гидротранспорт необходим при перевозке твердых и жидких не нефтяных грузов. Пример пневмотранспортировки зерна показан на рисунке 4. Есть проекты транспортировки руды, железорудных концентратов и других грузов на значительные расстояния в США, Канаде и других странах. В городах этот вид транспорта используется для транспортировки бытовых отходов, а также для транспортировки книг в крупных библиотеках.

1 – загрузка зерна; 2 – сетка; 3 – циклон; 4 – шлюзовой затвор; 5 – выгрузка зерна; 6 – вентилятор; 7 - пульт

Рисунок 4 - Пневмотранспортировка зерна

Передача с железной дороги 120 млн. т угля и рудных концентратов на эти виды транспорта позволит высвободить до 100 тыс. вагонов и соответственно 65— 70 тыс. чел. обслуживающего персонала в год. [6]

В настоящее время перекачка угля по трубам осуществляется на Западно- Сибирском металлургическом комбинате, на Анжерской и Магнитогорской ТЭЦ. Углепровод Кузбасс— Новосибирск длиной 250 км будет перекачивать до 4 млн. т угля в виде водно-угольной суспензии. Рудные концентраты перевозятся таким образом на Норильском металлургическом заводе, известняк — на Николаевском цементном заводе.

Транспортировка угля по трубам в 4 раза дешевле, чем по железной дороге (уголь в структуре грузов на железнодорожном транспорте занимает одно из первых мест). В США существуют углепроводы протяженностью 500 км, а проекты рудопровода длиной 1500 км и более есть в США, Канаде и других странах.

Планируется транспортировка по трубам железорудных концентратов, мергеля, свинцово-цинковой руды и других грузов. Трубопроводы в городах используются для транспортировки бытовых отходов до мест переработки (например, в районе Северное Чертаново г. Москвы), книг в крупных библиотеках и т. п.

Разработан проект контейнерного пневмотранспорта по трубам для транспортировки зерна на расстояние 650 км для связи токов с элеваторами, что в пять раз может уменьшить стоимость его перевозки. Особая роль отводится проекту по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров.

Интересные проекты существуют в мире по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров. Прообразом такой технологии является метрополитен.

2 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НЕТРАДИЦИОННОГО ТРАНСПОРТА

Более 100 лет назад В.И. Шуберский выдвинул идею о кинетической энергии маховика, на основе которой в Швейцарии в конце 1960-х гг. были сконструированы аналоги автобуса – жиробусы (гиробусы) – вид аккумуляторного безрельсового транспорта, движущегося за счет кинетической энергии, накопленной в маховике. Зарядка осуществляется на остановках при поднятии специальной штанги. Гиробус используется для перевозки пассажиров на короткие расстояния. Получил некоторое распространение электрогиробус, оборудованный маховым агрегатом, состоящим из асинхронного двигателя-генератора, сочлененного с маховиком, и тяговых электродвигателей.

Рисунок 5 - Гиробус G3

Единственный в мире сохранившийся гиробус хранится во Фламандском музее трамваев и автобусов в Антверпене (рисунок 5).

Интересные проекты существуют в мире по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров. Прообразом такой технологии является метрополитен (рисунок 6).

Читайте также: