لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 32
بخشی از توضیحات:
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.
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
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
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 دو نوع سیم پیچ ابررسانا و مولد برق قطار تعبیه شده است. شکل دو مقطع عرضی سیم پیچ شناوری واقع در دیواره خط و سیم پیچ ابررسانا واقع در بدنه واگن را نشان می‌دهد. به سبب وجود میدان مغناطیسی در سیم پیچ ابررسانا و حرکت قطار در سیم پیچ‌های شناوری جریان القاء می‌شود. با گردش جریان در سیم پیچ شناوری (شکل 8) قطب‌های S و N در بالا و پائین یک طرف آن تشکیل می‌شود. در سیم پیچ ابررسانا نیز قطب N و S در طرفین آن تشکیل می‌شود. ترتیب تشکیل قطب‌ها طوری می‌باشد که قسمت بالای سیم پیچ شناوری، سیم پیچ ابررسانا را جذب و قسمت پائین سیم پیچ شناوری آن را دفع می‌کند. به این ترتیب نیروی شناوری تأمین می‌شود.
شکل 1ـ مقطع خط در روش الکترودینامیک شکل 2ـ مقطع عرضی سیم پیچ شناوری و ابررسانا
به عبارت دیگر در ایستگاه سیم پیچ‌های ابررسانا شارژ شده و بنابراین جریان در سیم‌پیچ‌های ابررسانا برقرار شده و آنها در اطراف خود میدان مغناطیسی قوی ـ به علت مقاومت الکتریکی تقریبا صفر ـ تولید می‌کنند، بنابراین با استفاده از توان کمی جریان خیلی زیادی از آنها عبور کرده و در نتیجه میدان مغناطیسی شدیدی تولید می‌کنند. از آنجایی که قطار با سرعت بسیار بالایی از کنار سیم‌پیچ‌های شناوری و هدایت عبور می‌کند سیم پیچ‌های ابررسانا میدان مغناطیسی متغیری تولید می‌کند که از سیم‌پیچ‌های شناوری و هدایت عبور می‌کند، و جریان را در این سیم‌پیچ‌ها القاء می‌کند. به خاطر شکل 8 سیم‌پیچ‌ها این جریان القایی دو میدان مساوی و مخالف هم درون سیم‌پیچ‌ها تولید می‌کند. بنابراین نیمه بالای آنها، سیم‌پیچ‌های ابررسانای قطار را جذب کرده و نیمه پایینی آنها، سیم‌پیچ‌های ابررسانای قطار را دفع می‌کنند، و به این ترتیب قطار در فاصله 100 الی 150 میلی‌متری روی خط راهنما به حالت شناور در می‌آید. سیم‌پیچ‌های هدایت و شناوری، قطار را هدایت می‌کنند، و مانع خروج قطار از مسیر و یا برخورد قطار با کناره‌های خط راهنما می‌شوند. در صورتی که قطار به علت تغییر مسیر و یا وجود نیروهای جانبی به صورت عرضی جابجا شود میدان مغناطیسی گذرنده از سیم‌پیچ‌های شناوری و هدایت تغییر می‌کند، و جریان دیگری در این سیم‌پیچ‌ها القاء می‌شود. میدان مغناطیسی حاصل از این جریان جدید با میدان مغناطیسی که شناوری قطار را تأمین می‌کند متفاوت است. این سیم‌پیچ‌ها در طرفی که قطار به آنها نزدیک شده است نیروی دافعه و در طرف دیگر، نیروی جاذبه اعمال می‌کنند و در نتیجه قطار اتوماتیک‌وار مجبور می‌شود در مرکز خط راهنما حرکت کند. در این حالت قطار با یک ارتعاش جانبی مواجه خواهد بود.
لذا یک سیستم کنترلی به عنوان دمپر در این میان عمل می‌کند، و مانع از چنین ارتعاشی می‌شود. در قرارگیری سیم پیچ ابررسانا، مرکز آن چند سانتیمتر پائینتر از سیم پیچ شناوری قرار می‌گیرد. این موضوع برای هدایت اتوماتیک و ایجاد شرائط پایداری سیستم پیش بینی می‌گردد. برای تأمین نیروی شناوری حداقل قطار باید با سرعت Km/h 100 حرکت کند. به این سرعت، سرعت شناوری می‌گویند. در سرعت‌های کمتر چون سرعت تغییر شار پائین می‌آید، نیروی لازم برای شناوری و هدایت قطار تأمین نمی‌شود،با تعبیه تایرهایی در زیر قطار این مشکل برطرف می‌شود. وجود این تایرها خط برخوردهای ناخواسته قطار با خط راهنما را نیز برطرف می‌کند. شکل 3 بوژی در روش الکترودینامیک را نشان می‌دهد.
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
دانلود تحقیق کامل درمورد بررسی تکنولوژی قطارهای شناور مغناطیس