تحقیق/ پروژه راه آهن ارزیابی مزایای قطارهای تیلتینگ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

قطارهای تیلتینگ

چکیده

تکنولوژی قطارهای تیلتینگ، اپراتورهای راه‌آهن‌های کشورهای مختلفی از قبیل ژاپن، آلمان، ایتالیا، سوئد و غیره را به خود جذب کرده است. با موفقیتی که در اثر این تکنولوژی در این کشورها به دست آمده، قرار است که به عنوان انتخابی مناسب برای سیستم‌های به ثبت رسیدة حمل و نقل سرعت بالای ریلی همچون در سیستم ICE در آلمان و TGV در فرانسه ارائه گردد. نویسندگان این مقاله مسئله قطارهای تیلتینگ را به طور کلی شرح داده‌اند و بعضی از مسائلی را که می‌بایست اپراتورهایی که می‌خواهند یک روش را برای به حرکت در آوردن جابجایی خدمات قطارهای سرعت بالا انتخاب کنند، مشخص کرده‌اند.

مقدمه

متداولاً برای پاسخ دادن به مسئله افزایش نیاز به کوتاه شدن زمان سفر، راه‌آهن‌ها به زحمت سرمایه گذاری‌ةایی بر روی بهینه سازی تراز بندی خط، علائم و همچنین ارائه سیستم‌های کششی که قدرت بیشتری برای قطارهای سرعت بالا داشته باشند و همچنین ارائه ذخایر سوختی قوی‌تر کرده‌اند و معمولاً چند عامل از این عوامل به صورت ترکیبی ارائه شده است.

برای مثالد ر فرانسه نیاز به زمان کوتاه‌تر در سفرها و همچنین شلوغی خط اصلی پاریس ـ دیجون ـ لیون باعث شد تا اولین مسیر (Ligne a Grande Vitesse) LGVکه مسیری است برای جابجایی تنها قطارهای سرعت بالای مسافری (Trains a Grande Vitesse) TGV طراحی شده و با سرعتی تا Km/h 270 حرکت می‌کنند. این پروژه خاص با موفقیت روبرو شد و آن هم به خاطر شرایط خاص آن بوده چرا که هزینه بسیار بالای چنین راه آهن جدید و سرعت بالایی از عهده یک کشور ثروتمند هم تقریباً خارج است.

روش دیگر برای یک خط مسافری سرعت بالا استفاده از قطارهای Maglev می‌باشد. که روشی است که در چندین کشور گسترده شده، خصوصاً در ژاپن و آلمان، اگر چه می‌توان با استفاده از این سیستم به سرعت بالا و زمان کوتاه‌تری در سفر و همچنین مصرف نیروی نسبتاً کمتری رسید ولی به علت هزینه بالای اولیه و فقدان راحتی این سیستم نمی‌توان از روش Maglev در سراسر دنیا استفاده کرد.

علاوه بر هزینه چشمگیر اولیه یک خط سرعت بالا، فقدان بازگشت سرمایه باعث شده است تا مشکلاتی در جذب سرمایه بخش خصوصی ایجاد شود و در بعضی موارد دیگر جدا کردن قطارها از لحاظ عملیاتی و زیرسازی خود مشکلاتی به حساب می‌آیند که در ساخت یک خط سرعت بالا دخیل هستند. این مشکلات اساسی، مسئولین راه‌آهن چندین کشور را متقاعد کرد تا بر روی قطارهای تیلتینگ سرمایه گذاری کنند تا بتوانند به آمالشان در زمینه کوتاه کردن زمان سفرها بدون اینکه مجبور باشند تمام مشکلات مالی و ساختمانی را حل کنند، برسند.

تاریخچه توسعه

کار بر روی قطارهای تیلتینگ در آلمان در دهه 1930 و در فرانسه در دهه 1950 آغاز شد. تحقیقات کلی بر روی این تکنولوژی‌ تنها در اوایل دهه 1970 در کشورهای متفاوتی آغاز شد. خصوصاً در ایتالیا با Pendolino، در بریتانیا با قطار پیشرفته مسافری APT، در ژاپن با مجموعه قطارهای 381 و در کانادا با LRC.

در بریتانیا به حرکت در آوردن قطارهای تیلتینگ که به منظور کاهش زمان سفر بود بعد از بررسی امکانات مختلف انجام گرفت.

قطار APT-E به همراه E برای آزمایشاتی می‌باشد و توسط مرکز تحقیقات ریلی بریتانیا در دهه 1970 ساخته شد تا تکنولوژی کج شدن را آزمایش کنند و بعد از آن قطار APT-P به همراه P به عنوان نمونه قرار گرفت که در سال 1981 برای خدمات مسافری عرضه گردید. با وجود این با فقدان قابلیت اطمینان این قطار، سریعاً از سرویس خارج شد.

در ایتالیا یک نمونه از سیستم Pendolino در سال 1971 و بعد از آن در سال 1976 عرضه شد و این نمونه به عنوان قطار مسافری ETR-401 ارائه شد. بعد از این که کار و تحقیق بر روی قطارهای تیلتینگ در بریتانیا متوقف شد،‌ این تکنولوژی به ایتالیا فروخته شد که بعد از اصلاحات بیشتری به همراه تکنولوژی تیلتینگ در ایتالیا منجر به ظهور قطار ETR-450 در سال 1981 گردید. نمونه‌های بیشتری از این سیستم در سال‌های 1993 و بعد از آن همچون مجموعه‌های ETR-460-470-480 ارائه گردید.

تاریخچه عملیات کج شدن در کشورهای دیگر شبیه توسعه و ساخت در ایتالیا بوده است. در سال‌های اخیر تکنولوژی کج شدن شهرت بیشتری پیدا کرده و باعث شد که بسیاری از اپراتورهای راه‌آهنی در اروپا، ژاپن و آمریکا به سوی آن جذب شوند.

اصل فیزیکی کج شدن

وقتی یک شیء با جرم m روی یک مسیر منحنی با سرعت V و شتاب مغناطیسی V2/R حرکت می‌کند،‌شتاب جانبی یا گریز از مرکز از طریق این شیء امتحان می‌شود که این شیء نسبتاً در خارج عمل می‌:ند اما به همراه شعاع انحناء، رفتار خمیدگی را حفظ می‌کند. همانطور که در Error، جایی که R شعاع مسیر خمیدگی می‌باشد، نشان داده شده است.