Магнітна підвіска для транспорту

Реферат: Магнітна підвіска для транспорту має дорогу з феромагнітного матеріалу (наприклад сталеві полоси), вагони, які мають магнітне поле, дія якого протилежна вазі вагонів. Дорога з феромагнітного матеріалу розташована над постійними магнітами, закріпленими на вагонах. UA 88860 U (12) UA 88860 U UA 88860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до потягів на магнітній підвісці, а саме до левітуючих потягів, в яких для підтримки вагонів в повітрі, використовується магнітне поле. Відомо два основних типи потягів на магнітній підвісці - маглевів (скорочене від магнітна левітація). Перший побудований в Японії, принцип дії якого - використання надпровідності властивості деяких речовин при значному охолодженні втрачати електричний опір і повністю виштовхувати з себе магнітне поле. Другий варіант побудований в Німеччині і в Китаї - це варіант з електромагнітами, які однойменними полюсами відштовхуються від дороги, яка виконана з магнітів. Обидва варіанти мають один і той же недолік - вони занадто дорогі. Вартість дороги така, що це можуть бути лише короткі маршрути. По дорозі, виконаній з магнітів, далеко не поїдеш. Інформація про ці типи магнітних підвісок розміщена в http//uk.wikipedia.org/wiki/Maглєв. Намаганням здолати це технічне і економічне протиріччя є запропонована нами Магнітна підвіска для транспорту. Основна відмінність нашої пропозиції є те, що дорога для неї має ту саму вартість, що і звичайна залізнична колія. Суть пропозиції полягає в тому, що постійні магніти, закріплені на вагоні, знаходяться під листовим феромагнітним матеріалом (наприклад звичайна сталь, ті самі рейки, але в вигляді листового прокату) і їх притягнення до цих сталевих листів компенсує вагу вагонів і утримує їх на деякій відстані від сталевих листів в повітрі. Один кілограм сучасного постійного магніту при безпосередньому контакті з сталевим листом може утримувати більше 1000 кілограмів ваги. Якщо його тримати на такій відстані від сталевого листа де він буде давати хоча би 200 кілограм, то на вагон в 40 тонн буде достатньо всього 200 кілограм магнітів. Звичайно, потрібна бути слідкуюча система і додаткові електромагніти на вагоні, які зможуть підсилювати або ослаблювати магнітне поле, в залежності від відстані основних постійних магнітів від сталевих полос дороги. Ця система буде вживати електроенергію з мережі живлення вагона, змінюючи її в залежності від завантаження потягу, його коливань під час руху і т.п., але основну вагу триматимуть постійні магніти. Вагон потяга на запропонованій магнітній підвісці схематично в розрізі показано на фіг. 1. Тут: 1. - Т-подібна естакада. 2. - Утримуючі дуги. 3. - Сталеві полоси. 4. - Постійні магніти. 5 - Обмежуючі елементи. Електромагніти, які розташовані почергово з постійними магнітами вздовж вагона, на кресленні не показані. Не показані також датчики відстані магнітів до полотна дороги. Робота запропонованої магнітної підвіски очевидна з креслення і не потребує спеціальних пояснень. В визначеному положенні притягнення постійних магнітів 4 до феромагнітного полотна дороги 3 дорівнює вазі вагона і він зависає а повітрі. Слідкуюча система керує силою притягнення електромагнітів і бере на себе незначну частку ваги вагона. Вона керує двома параметрами - відстанню між постійними магнітами і полотном дороги, а також часткою ваги, яку беруть на себе електромагніти. Це електронна система регулювання, яка діє значно скоріше, ніж відбуваються зміни навантаження потягу або його механічні коливання під час руху. Верхні обмежуючі елементи 5, виконані в вигляді невеликих коліс, роликів тощо не дають магнітам 4 занадто віддалитись від полотна дороги, а нижні обмежуючі елементи, розташовані на утримуючих дугах 2, не дають магнітам впритул наблизитись до сталевих листів дороги. Бокові обмежуючі елементи 5 на утримуючих дугах обмежують граничні положення на поворотах, хитаннях вагона тощо. В цілому така система утримання вагона на металевій або бетонній естакаді фактично безаварійна, бо вагону просто нема куди сходити з рейок. В разі якоїсь аварійної ситуації, вимкнення струму тощо, вагон у всіх випадках залишиться на естакаді. Можливий варіант виконання нашої магнітної підвіски по типу метро, коли потяг рухається в тунелі. Тоді постійні магніти розташовуються на даху вагона, а сталеві полоси дороги під дахом тунелю. В цьому випадку елементи тунелю повинні тримати на собі всю вагу потяга. Цей варіант нашої магнітної підвіски цікавий тим, що в разі створення в тунелі розрідженої атмосфери (неглибокий вакуум, гелій тощо) швидкість руху потягу стає фактично нічим не обмеженою. 1 UA 88860 U 5 10 На Фіг. 2 показано варіант аналогічної підвіски з металевими листами дороги які мають нахил до центру дороги. Це майже той самий варіант, але, на наш погляд, тут виникає стабілізуюча складова сил, яка підвищує надійність роботи підвіски. Запропонована магнітна підвіска може мати широке застосування поряд з іншими видами транспорту. Вона майже безшумна, екологічно чиста для оточуючого середовища і дає можливість створити додаткову систему міського транспорту без машиністів, який зможе рухатись над вулицями між будинками, скрізь будинки де є арки, заходити в тунелі, виходити з них і зупинятись на вимогу пасажирів як це робиться в ліфті. Враховуючи невисоку вартість дороги це може бути міжміський і навіть міжнародний транспорт. Тут вартість дороги не набагато більша ніж вартість звичайної залізниці. В тунельному варіанті при підтриманні неглибокого вакууму можна створити міжнародні потяги, які будуть рухатись зі швидкостями літаків. Такі потяги одночасно можуть виконувати функцію накопичувачів енергії, повертаючи при електричному гальмуванні майже всю енергію яка витрачена на їх розгін. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Магнітна підвіска для транспорту, яка має дорогу з феромагнітного матеріалу (наприклад, сталеві полоси), вагони, які мають магнітне поле, дія якого протилежна вазі вагонів, яка відрізняється тим, що дорога з феромагнітного матеріалу розташована над постійними магнітами, закріпленими на вагонах. 2. Магнітна підвіска для транспорту за п. 1, яка відрізняється тим, що вагони поряд з основними постійними магнітами, які компенсують вагу вагонів, мають електромагніти, які змінюють силу свого тяжіння в залежності від відстані між постійними магнітами і полотном дороги. 3. Магнітна підвіска за пп. 1, 2 яка відрізняється тим, що вагони мають обмежуючі елементи (невеликі колеса, ролики тощо), які не дають постійним магнітам доторкатись до полотна дороги, утримуючи їх на визначеній відстані, а також інші обмежуючі елементи, які визначають вертикальне і бокове переміщення вагонів відносно до дороги. 4. Магнітна підвіска для транспорту за пп. 1, 2, 3, яка відрізняється тим, що сталеві листи дороги мають деякий нахил до центру дороги, створюючи між собою тупий кут. 2 UA 88860 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3