Как добиться от стального колеса КПД 99,7 процента и высокой плавности хода?
Инженеры компании UST Inc. разрабатывают и производят уникальный транспорт — рельсовые электрические беспилотники на стальных колесах. Трассой для таких машин, которые получили название юнимобили, служит еще одна разработка компании — струнный рельс.
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.
Telegram 
Дзен 
VK «Росатом» рассматривает возможность создать под Мурманском новое предприятие для достройки плавучих атомных энергоблоков. Причина в том, что количество заказов госкорпорации растет, а существующих мощностей партнеров может не хватить.
Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно