تحقیق درباره تکنولوژی قطارهای شناور مغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

چکیده

با شروع قرن بیستم به عنوان قرن سرعت و تکنولوژی طراحان سیستم ریلی به فکر طراحی سیستمی افتادند که از لحاظ تئوری محدودیتی در افزایش سرعت و اعمال نیرو نداشته باشد در این راستا قطارهای شناور مغناطیسی محصولی بوده است که در حدود نیم قرن تلاش آدمی را برای تکمیل و ارائه آن به جهانیان، به خود اختصاص داده است. در این مقاله سعی شده است تا به اختصار تکنولوژی‌های روز مطرح در دنیا معرفی و بررسی شوند. در انتها نیز اطلاعات تکمیلی اقتصادی قابل دسترس برای نویسندگان از پروژه‌های مختلف مطالعاتی و در دست اجرا در کشورهای مختلف ارایه شده است.

کلمات کلیدی

قطار شناور مغناطیسی، سیم پیچ‌های شناوری، سیم‌پیچ‌های هدایت، سیم‌پیچ‌های جلو برنده

مقدمه

با ورود انسان به قرن بیستم زمان و در نتیجه سرعت ارزش خود را بیشتر نمایان ساختند و آدمی را به پی‌جویی روش‌هایی برای افزایش سرعت و صرفه‌جویی در زمان وادار ساختند. صنعت راه آهن نیز از این مسئله مستثنی نبوده است. تحقیقات نشان داده است که دستیابی به سرعت‌های بالا Km/h 500 به وسیله سیستم‌های متداول سرعت بالا که از نیروی اصطکاک بین چرخ و ریل استفاده می‌کنند بسیار مشکل است. بنابراین کارشناسان برای دستیابی به سرعت‌های بالا در جستجوی روش‌های دیگری برای رانش قطار بوده‌اند. ایده استفاده از نیروی مغناطیسی در حدود صد سال پیش مطرح شد اما تحقیقات علمی و صنعتی دربارة آن از چهل سال پیش در آلمان و ژاپن آغاز شد. هم اکنون این دو کشور پیشرو در تکنولوژی ساخت قطارهای آزمایشی مغناطیسی می‌باشند که این تکنولوژی در حال اتمام مراحل آزمایشی و وارد شدن به مرحله تجارتی می‌باشد. جدول 1 محاسن و معایب استفاده از ایتن تکنولوژی جدید را نشان می‌دهد.

جدول 1ـ مزایا و معایب عمده قطارهای شناور مغناطیسی

مزایا

معایب

کاهش مصرف انرژی، کاهش آلودگی هوا، کاهش سر و صدا

سرمایه گذاری کلان اولیه

کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و کاهش ارتعاشات وارده به مسافرین

عدم امکان استفاده از خطوط قدیمی

تاریخچه

جدول 2 موضوعات اهم انجام یافته در روند گسترش تکنولوژی قطارهای مغناطیسی را نشان می‌دهد:

جدول 2ـ عناوین رویدادهای مهم در تاریخچه قطارهای مغناطیسی

سال

کشور

عنوان

1912

آمریکا

طرح ایده قطارهای مغناطیسی با شباهت به قطارهای فعلی توسط امیل بچلت

1930

آلمان

آزمایش‌های هرمن کمپر در این زمینه

1960

آلمان

شروع تحقیقات دربارة قطارهای مغناطیسی توسط وزارت‌خانه تحقیقات و تکنولوژی آلمان

1962

ژاپن

شروع تحقیقات درباره موتورهای خطی

1963

آمریکا

احیاء ایدة قطارهای مغناطیسی در آمریکا توسط دو فیزیکدان به نام‌های جیمز پاول و جردن نبی

1969

آمریکا

اختراع قطار مغناطیسی آمریکایی (Magneplance) توسط هنریکلم و ریچاردتورنتون

1970

ژاپن

شروع تحقیقات رسمی در مورد سیستم‌های جدا شونده الکترونیکی با استفاده از ابررساناها

1975

ژاپن

موفقیت کامل مدل آزمایشی A 100 ML در آزمایشات

1977

ژاپن

افتتاح خط تست میازاکی به طول Km 7

1979

آلمان

نمایش قطار مغناطیسی 05TR در نمایشگاه حمل و نقل هامبورگ

1987

ژاپن

ثبت رکورد سرعت Km/h 8/400 به وسیله قطار 001MLU با دو واگن همراه با مسافر

1988

آلمان

ثبت رکورد سرعت Km/h 412 به وسیله قطار مغناطیسی 06TR

1989

آلمان

شروع به کار قطار مغناطیسی 07TR به صورت آزمایشی

1989

ژاپن

آزمایش سیستم ترمز آیرودینامیکی روی مدل 001MLU

1990

آمریکا

حمایت دولت آمریکا از تکنولوژی قطار مغناطیسی و تأسیس مؤسسه ملی قطارهای مغناطیسی

1990

ژاپن

شروع پروژه ساخت خط تست یاماناشی به طول Km 8/42 در صد کیلومتری توکیو

1996

”لکتم

شروع پروژه ایجاد خط تجاری قطار مغناطیسی بین دو شهر برلین و هامبورگ

1996

ژاپن

افتتاح فاز اول خط تست یاماناشی به طول Km 4/18 با هزینه‌ای حدود 2 میلیارد دلار

1997

ژاپن

ثبت رکورد سرعت Km/h 531 به وسیله قطار 01MLX در خط تست یاماناشی

1998

ژاپن

آزمایش عبور مخالف جهت دو قطار با سرعت نسبی Km/h 966 از کنار یکدیگر

1999

ژاپن

ثبت رکورد سرعت Km/h 552 به وسیله قطار 01MLX با پنج واگن همراه با مسافر در خط یاماناشی

2000

”آلمان

اعلام راه‌آهن مرکزی ژاپن مبنی بر لزوم ادامه مطالعات تا سال 2005

2001

متوقف شدن پروژه برلین ـ هامبورگ و قرارداد با چین برای ایجاد خط تجاری و خط تست در چین

تکنولوژی‌های تجارتی پیشرو

تکنولوژی عمل کننده در قطارهای مغناطیسی عمدتاً به دو بخش مکانیزم تأمین شناوری قطار و مکانیزم تأمین نیروی جلو برنده قطار تقسیم می‌گردد. در بخش اول که مکانیزم تأمین نیروی شناوری می‌باشد دو روش الکترودینامیک و الکترومغناطیس وجود دارد. اما مکانیزم نیروی جلوبرنده در دو روش فوق یکسان می‌باشد. ژاپن پیشرو در روش الکترودینامیک و آلمان پیشرو در روش الکترومغناطیس می‌باشند.

1ـ روش الکترودینامیک

شکل یک مقطع خط (U شکل) را نشان می‌دهد. در این روش نیروی شناوری از حرکت قطار نسبت به خط به وجود می‌آید. در دیواره خط دو نوع سیم پیچ شناوری و جلو برنده تعبیه گردیده است. در بدنه قطار نیز