• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 октября, 16:59
Unitsky String Technologies Inc.
5
847

Белорусские инженеры научили струнный транспорт двигаться без вибраций

❋ 4.5

В классических транспортных системах любая опора пути — это источник вибраций и толчков. В струнном транспорте проблема оказалась особенно острой: натянутый рельс работает как струна, а в местах его сопряжения с опорами возникают микродеформации, которые вызывают колебания при движении электрического рельсового беспилотника (юнимобиля) и ощущаются пассажирами. Белорусские инженеры смогли полностью устранить этот эффект с помощью специальной разработки – элемента переменной жёсткости, который сглаживает переход между пролётами и обеспечивает плавность движения.

Опорное седло гибкой трассы для юнимобиля / © UST Inc

В железнодорожной или трамвайной транспортной системах стыки рельсов и переходы через полотна путей всегда создают толчки и вибрации. В транспортно-инфраструктурных комплексах uST путевая структура устроена иначе — она представляет преднапряженный струнный рельс, не имеющий стыков на всем протяжении пути и удерживаемый анкерными и промежуточными опорами. Именно в местах примыкания «струны» к опоре и появляются точки «перегиба» рельса, негативно влияющие на плавность движения.

Чтобы юнимобиль двигался по струнному рельсу без рывков, инженеры компании UST Inc. внедрили в путевую структуру опорное седло — балку переменной жёсткости, которая сглаживает переход между пролётами. Это решение создает плавную траекторию, делая поездку комфортной: юнимобилю не приходиться снижать скорость при проезде промежуточных опор, что уменьшает время в пути и расходы энергии на движение.

Опорное седло полужесткой трассы / © UST Inc

Качественная оптимизация

Инженеры Unitsky String Technologies Inc. провели моделирование, чтобы определить, как параметры опорного седла — его длина, жёсткость и степень изменения упругости — воздействуют на пассажиров.

Главными показателями здесь стали:

  • вертикальное ускорение — оно не должно превышать 0,5 м/с²;
  • рывок — изменение ускорения во времени, желательно меньше 2 м/с³.

Эти значения соответствуют международным стандартам ISO 2631 и санитарным нормам Беларуси по допустимым вибрациям для человека.

Применение главного критерия по ускорению (а, м/с²) и дополнительного по рывку (ј, м/с³) при сравнении трех вариантов седла по уровню комфорта / © UST Inc

Моделирование показало, что:

  • слишком короткое седло вызывает заметные толчки с превышением допустимого уровня вертикальных ускорений;
  • чрезмерно жёсткое — повышает рывок при въезде на опору;
  • с учётом материалоёмкости оптимальный баланс достигается при определённой длине (зависит от массы и скорости движения юнимобиля, а также натяжения пути) и коэффициенте нелинейности при изменении жёсткости ST = 3.
Влияние опорного седла на траекторию пути юнимобиля в зоне примыкания струнного рельса к промежуточной опоре: варианты опорных сёдел с изменением изгибной жёсткости a) по степенной функции, наиболее близкой к переходной кривой на основе кубической параболы; б) график изменения кривизны переходной кривой

Проверка на практике

После численного анализа специалисты компании изготовили натурный образец конструкции массой около 1,9 тонны и высотой всего 40 см. Опорное седло было установлено в экопарке «Акварель» (Марьина Горка, Беларусь), где был реализован первый коммерческий проект UST Inc. Во время тестовых поездок юнимобиля комплекса «Юнилайт» специалисты с помощью системы Simcenter Scadas измеряли ускорения в салоне. Результаты показали, что уровень вибраций не превышает 0,26 м/с² — то есть пассажиры практически не ощущают неровностей. Для сравнения отметим, что в метро или трамвае этот показатель, как правило, достигает 0,5–0,8 м/с².

Чтобы дополнительно снизить ускорения, конструкторы компании применили противовыгиб балки — незаметное дугообразное искривление, которое компенсирует нагрузку и полностью устраняет ощущение подъёма на опору.

Технология комфорта

Разработка опорного седла — это пример инженерной точности, где комфорт пассажира рассчитывается так же четко, как аэродинамика или прочность конструкции. Благодаря этому даже на высокой скорости юнимобиль движется плавно, без вибраций и посторонних шумов.

Пример трёхпролётной гибкой путевой структуры UST общей длиной 400 м (100+200+100) в г. Шарджа, ОАЭ (год строительства 2019) / © UST Inc

Для струнного транспорта такое решение — доказательство зрелости технологии, готовой к внедрению в городскую среду. Когда речь идёт о прогрессивных системах пассажирского транспорта, именно такие проекты, как рельсо-струнные комплексы uST воплощают инженерные идеи в реальность.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Международная инжиниринговая компания, которая разрабатывает, проектирует, тестирует и эксплуатирует транспортно-инфраструктурные комплексы в эстакадном исполнении. Головной офис компании находится в Минске. UST Inc. располагает двумя демонстрационно-испытательными центрами – в Беларуси и Объединённых Арабских Эмиратах, производственным комплексом и конструкторскими бюро. Компания аккредитована в качестве научной организации в Национальной академии наук Беларуси и Государственном комитете по науке и технологиям, получила более 200 международных патентов на изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
27 ноября, 20:20
Максим Абдулаев

Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

27 ноября, 09:22
ПНИПУ

Фотополимер — специальный пластик для высокоточной 3D-печати. Часто применяется в ювелирном деле, медицине и особенно в литейной промышленности, позволяя создавать сложные детали с внутренними каналами, например, турбинные лопатки. Однако в процессе термообработки до 450°C, необходимой для выжигания прототипа, материал расширяется, вызывая микротрещины в керамической форме. Это приводит к браку при заливке металлом. Применяемые сегодня расчетные модели не учитывают, что при нагреве меняется вязкоупругое поведение фотополимера — сочетание его упругости и способности течь, — что и вызывает ошибки прогнозирования и производственные дефекты. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую программу, которая принимает в расчет оба этих ключевых параметра и предсказывает поведение пластика на 97%.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев
-
0
+
Что-то мне подсказывает, что этот проект ждёт судьба московского монорельса. Хотя, нет. На основе, канувшего в лету монорельса, уже утвердили совсем другой проект. И перспективный с коммерческой точки зрения, правда, а не в плане транспортных технологий, которые не всегда себя оправдывают. А в случае же реализации белорусской затеи в городской инфраструктуре и последующего закрытия? Что на основе такой струнной магистрали можно построить? С другой стороны, возможно, что не стоит сравнивать московский монорельс с проектом струнного транспорта, скажем, в Минске. Очевидно, что капиталовложения разные и масштабы строительства в целом. Белорусский "фуникулёр" выглядит игрушкой по сравнению с поездом московского монорельса.
    Alexander, это не белорусская затея, а конкретный Юницкий, который своей струной-рельсом упарывается лет сорок ЕМНИП. Белоруссия у него просто очередная точка, где он угнездился.
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Сергей, Вы путаете идею и создание прототипов с действительной основательной работой) Да, история у нее очень длинная. Но сейчас это уже давно не проект одного человека. Ведь именно в Беларуси удалось собрать большую команду инженеров. Так что это уже не просто затея Юницкого, а работа целой международной компании с белорусской пропиской
    -
    1
    +
    Alexander, Интересное сравнение, но мне кажется, у них принципиально разные технологии и цели. Московский монорельс как раз и провалился из-за огромной стоимости строительства и эксплуатации. Вся суть струнного транспорта как раз в обратном, путевая структура гораздо легче и дешевле, и энергии он потребляет в разы меньше за счет аэродинамики. То что он выглядит игрушкой по сравнению с громоздкими балками монорельса это его плюс, а не минус. Именно поэтому он и должен быть экономически выгодным там, где монорельс оказался нецелесообразен
    +
      ещё комментарии
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно