Как добиться от стального колеса КПД 99,7 процента и высокой плавности хода?

Выбор стальных колес, в то время как ближайший аналог транспорта uST — монорельс — использует резиновые, на первый взгляд может показаться странным. Однако проведенные исследования убеждают, что в части энергоэффективности стальные колеса превосходят резиновые аналоги.

КПД – 99,7 процента

В подвеске юнимобилей применяются стальные колеса с модифицированным контактом пары «колесо-рельс». Рельс-струна, с предварительным натяжением на величину 100-250 тонн в зависимости от температуры окружающей среды, величины пролета и конструктивного расположения в пределах путевой структуры, сочетает в себе свойства гибкой нити и жесткой балки.

При воздействии сосредоточенной нагрузки от колеса формируется вертикальный радиус кривизны 70-100 миллиметров и более, благодаря чему качение колеса рельсового электромобиля имеет плавный, безударный характер с коэффициентом сопротивления качению для двухребордного колеса равным 0,003. Проще говоря, КПД каждой пары «стальное колесо — рельс» юнимобиля равен 99,7 процента.

По показателю сопротивления качению колеса юнимобиль превосходит железнодорожный транспорт на величину до двух раз, автобусы и троллейбусы с их резиновыми шинами — до 15–30 раз, что в пересчете на энергопотребление для пятитонного юнимобиля, движущегося на скорости 100 км/ч, эквивалентно 1,4 кВт против 2,5 кВт у железной дороги и 35 кВт у автобуса.

Плавность движения

Существует стойкое убеждение, что стальные колеса не способны обеспечить плавное движение юнимобиля. Однако данный показатель определяет конструкция подвески и поверхность, по которой движется транспорт. Чтобы добиться требуемого показателя плавности хода, инженеры компании оснастили юнимобиль двухступенчатой пневматической подвеской с применением пневмобаллонов различного типоразмера.

Большое значение для плавности хода имеет и поверхность, по которой движется юнимобиль. Струнный рельс на каждом пролете содержит строительный подъем — выгиб вверх относительно горизонтальной плоскости рельса. Его величина в середине пролета — до 15 миллиметров. Это значение равно показателю деформации пути под воздействием расчетной нагрузки. Таким образом, каждый пролет путевой структуры, деформируясь под весом юнимобиля, выпрямляется. Следовательно, колесо движется по ровному пути.

Идеальны для транспорта

Таким образом, стальные колеса имеют ряд преимуществ: благодаря применению уникальной конструкции они значительно меньше изнашиваются, низкий коэффициент сопротивления качению существенно уменьшает расход электроэнергии, необходимой для движения юнимобиля. Все это в целом удешевляет эксплуатацию рельсовых беспилотников.

Unitsky String Technologies Inc.

21 статей

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.

Показать больше