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.

مقاله درمورد 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.

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