RU39868U1

RU39868U1 - TRANSPORT SYSTEM

Info

Publication number: RU39868U1
Application number: RU2004112398/22U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Градецкий; А.В. Синев; Л.Н. Кравчук; А.И. Пашков
Original assignee: Институт проблем механики РАН
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2004-08-20

Abstract

Полезная модель направлена на снижение энергозатрат и повышение грузоподъемности входящих в нее транспортных средств при транспортировке грузов различного назначения. Указанный технический результат достигается тем, что транспортная система содержит путевую структуру и передвигающийся по ней вывешенный на воздушной подушке транспортный модуль, содержащий корпус для полезной нагрузки, снабженный газонаполненной оболочкой и средством обеспечения его перемещения.The utility model is aimed at reducing energy costs and increasing the carrying capacity of its vehicles when transporting goods for various purposes. The specified technical result is achieved in that the transport system comprises a track structure and a transport module that is hung on an air cushion and moving along it, comprising a payload housing, provided with a gas-filled shell and means for ensuring its movement.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к линейным высокоскоростным транспортным системам. Предлагаемая транспортная система может быть использована для перевозки пассажиров и грузов на близкие и дальние расстояния при высоких скоростях движения, при этом система может быть использована как на сухопутных, так и морских участках транспортных линий.The utility model relates to mechanical engineering, namely to linear high-speed transport systems. The proposed transport system can be used to transport passengers and goods over short and long distances at high speeds, while the system can be used both on land and offshore sections of transport lines.

В настоящее время актуальна проблема создания транспортной системы, для которой характерны отсутствие загрязнений окружающей среды, предельное ограничение шума, незначительная потребность в полезных земельных площадях, при этом она должна обеспечить экономичность, максимальную безопасность, высокую скорость передвижений и низкую себестоимость.Currently, the urgent problem is the creation of a transport system, which is characterized by the absence of environmental pollution, the limiting noise limit, insignificant need for useful land, while it should provide cost-effectiveness, maximum safety, high speed of movement and low cost.

Известна электрическая транспортная система (US, №5045646[1]), включающая дорожное покрытие, по которому перемещается транспортное средство. На дорожном покрытии в продольном направлении уложен секционный контактный рельс. Система управления создает по команде управляющего устройства на определенных секциях рельса заданный электрический потенциал, в то время как на остальных секциях рельса сохраняется нулевой потенциал. Транспортное средство имеет два контактных устройства, расположенных на одной продольной оси на определенном расстоянии. Недостатком указанной транспортной системы является то, что секционный контактный рельсовый путь, уложенный на дорожном покрытий, при постоянных динамических нагрузках не может быть идеально ровным. В стыках со временем нарушается целостность пути и развивать высокие скорости не представляется возможным. При этом из-за наличия большого количества стыков транспортной системе присуща частая коммутация электрического тока, что приводит к большой нагруженности электрической цепи и большому расходу электроэнергии.Known electric transport system (US, No. 5045646 [1]), including the road surface along which the vehicle moves. On the road surface, a sectional contact rail is laid in the longitudinal direction. The control system creates a predetermined electric potential on certain sections of the rail at the command of the control device, while the remaining potential maintains zero potential on the other sections of the rail. The vehicle has two contact devices located on the same longitudinal axis at a certain distance. The disadvantage of this transport system is that the section contact rail track laid on the road surface at constant dynamic loads cannot be perfectly smooth. In the joints with time, the integrity of the path is violated and it is not possible to develop high speeds. Moreover, due to the presence of a large number of joints, the transport system is characterized by frequent switching of electric current, which leads to a large load of the electric circuit and a large consumption of electricity.

Известна также транспортная система (JP №4-17001 [2]), которая для обеспечения высокой скорости движения имеет вдоль рельсового пути систему линейных электродвигателей и катушек индуктивности, закрепленных на поверхности земли. В данной транспортной системе рельс лежит на основании и при воздействии на него частых и больших динамических нагрузок он деформируется; возможно изменение профиля рельса, что впоследствии не обеспечивает развитие высокой скорости. При этом указанная транспортная система занимает большие земельные площади, отрицательно влияет на экологию, дорогостоящая и имеет большой расход электроэнергии при эксплуатации.A transport system is also known (JP No. 4-17001 [2]), which has a system of linear electric motors and inductors mounted on the surface of the earth to ensure a high speed of movement along the rail track. In this transport system, the rail lies on the base and when exposed to frequent and large dynamic loads, it deforms; a change in the rail profile is possible, which subsequently does not provide the development of high speed. Moreover, the specified transport system occupies large land areas, negatively affects the environment, is expensive and has a large consumption of electricity during operation.

Известна линейная транспортная система, включающая по меньшей мере одну подвижную единицу, имеющую приводной агрегат и направляемую с помощью колес по меньшей мере по одному рельсу, содержащему головку и соединенному с предварительно напряженным продольным элементом, смонтированным на опорах, размещенных на основании, причем согласно изобретению предварительно напряженный продольный элемент выполнен в виде по меньшей мере одной струны, соединенной с головкой каждого рельса по всей длине посредством прокладок переменной высоты (RU №2080268 [3]). Недостатком транспортной системы является тот факт, что транспортные модули снабжены колесами с двумя ребордами, которые и установлены на рельсы-струны. Такое решение может привести к заклиниванию колес, реборды которых охватывают головку рельса-струны, а также к повышенному износу, как рельса-струны, так и колес, что нарушает работоспособность всей системы. При движении транспортных модулей по такой системе не исключается возможность возникновения опасных резонансных явлений с потерей устойчивости движения на определенных скоростях.A linear transport system is known, comprising at least one movable unit having a drive unit and guided by wheels of at least one rail containing a head and connected to a prestressed longitudinal element mounted on supports placed on the base, and according to the invention, previously the strained longitudinal element is made in the form of at least one string connected to the head of each rail along the entire length by means of gaskets of variable height (RU No. 208 0268 [3]). The disadvantage of the transport system is the fact that the transport modules are equipped with wheels with two flanges, which are installed on the string rails. Such a solution can lead to jamming of the wheels, the flanges of which cover the head of the rail-string, as well as to increased wear of both the rail-string and the wheels, which violates the performance of the entire system. When transport modules move through such a system, the possibility of the occurrence of dangerous resonance phenomena with the loss of stability at certain speeds is not excluded.

Наиболее близкой к заявляемой по своей технической сущности является транспортная система, известная из описания к патенту US 5566620 [4]. Известная система содержит установленную на опорах путевую структуру из рельсов (опорных элементов) в виде труб, которые охватываются соединенными с транспортным средством полутрубами с отверстиями, через которые в зазор между упомянутыми полутрубами и рельсами подается сжатый газ или жидкость, обеспечивающая вывешивание транспортного средства над путевой структурой. При Closest to the claimed in its technical essence is the transport system, known from the description of the patent US 5566620 [4]. The known system comprises a track structure mounted on poles made of rails (support elements) in the form of pipes, which are covered by semi-pipes with openings connected to the vehicle through which compressed gas or liquid is supplied into the gap between the said semi-pipes and rails, so that the vehicle is hung over the track structure . At

этом само транспортное средство может быть снабжено любой из известных системой его перемещения.this vehicle itself can be equipped with any of the known system for moving it.

Недостатком известной транспортной системы является относительно низкая грузоподъемность и высокие энергозатраты на вывешивание транспортного средства над путевой структурой.A disadvantage of the known transport system is the relatively low carrying capacity and high energy consumption for hanging the vehicle over the track structure.

Заявляемая в качестве полезной модели транспортная система направлена на снижение энергозатрат и повышение грузоподъемности входящих в нее транспортных средств при транспортировке грузов различного назначения.Declared as a utility model, the transport system is aimed at reducing energy consumption and increasing the carrying capacity of its vehicles when transporting goods for various purposes.

Указанный результат достигается тем, что транспортная система содержит путевую структуру и передвигающийся по ней вывешенный на воздушной подушке транспортный модуль, содержащий корпус для полезной нагрузки, снабженный газонаполненной оболочкой и средством обеспечения его перемещения.This result is achieved by the fact that the transport system contains a track structure and a transport module that is hung on an air cushion and moving along it, comprising a payload housing, equipped with a gas-filled shell and means for ensuring its movement.

Указанный результат достигается также тем, что путевая структура выполнена в виде установленных на опорах над поверхностью земли швеллеров, во внутренних полостях которых размещены соединенные с корпусом транспортного модуля средства создания воздушной подушки.The indicated result is also achieved by the fact that the track structure is made in the form of channels installed on supports above the ground, in the internal cavities of which are placed the airbag creation means connected to the housing of the transport module.

Указанный результат достигается также тем, что средство обеспечения перемещения транспортного модуля выполнено в виде линейного электродвигателя, подвижная часть которого размещена на транспортном модуле.The specified result is also achieved by the fact that the means of ensuring the movement of the transport module is made in the form of a linear electric motor, the movable part of which is placed on the transport module.

Указанный результат достигается также тем, что средство обеспечения перемещения транспортного модуля выполнено в виде двигателя с воздушным винтом.The specified result is also achieved by the fact that the means of ensuring the movement of the transport module is made in the form of an engine with a propeller.

Снабжение корпуса транспортного модуля газонаполненной оболочкой позволяет повысить грузоподъемность транспортного модуля и снизить энергозатраты на создание воздушной подушки, необходимой для вывешивания транспортного модуля. Действительно, если оболочку наполнять газом легче воздуха, например, гелием, или снабдить нагревательным устройством, обеспечивающим нагрев воздуха в этой оболочке, то за счет возникшей подъемной силы будет компенсирована некоторая часть силы тяжести транспортного модуля. Соответственно, для его вывешивания над путевой The supply of the housing of the transport module with a gas-filled shell allows to increase the carrying capacity of the transport module and reduce the energy consumption for creating the air cushion necessary for hanging the transport module. Indeed, if the shell is filled with gas lighter than air, for example, helium, or equipped with a heating device that provides heating of the air in this shell, then some of the gravity of the transport module will be compensated due to the arising lifting force. Accordingly, for hanging it over the track

структурой потребуется меньший расход воздуха, а значит и меньшие энергозатраты на создание воздушной подушки.structure will require less air consumption, and therefore less energy consumption to create an air cushion.

Выполнение путевой структуры в виде установленных на опорах швеллеров, во внутренних полостях которых размещены средства для создания воздушной подушки, связанные с транспортным модулем, позволяет обеспечить надежность фиксации транспортного средства относительно путевой структуры и снизить энергозатраты на формирование воздушных подушек, обеспечивающих вывешивание транспортного модуля, поскольку воздушные струи, формирующие воздушную подушку, будут направлены в полузамкнутое пространство внутренних полостей швеллеров.The implementation of the track structure in the form of channels installed on the supports, in the internal cavities of which are placed the means for creating an air cushion associated with the transport module, allows to ensure reliable fixation of the vehicle relative to the track structure and reduce energy consumption for the formation of air cushions, ensuring the hanging of the transport module, since air the jets forming the air cushion will be directed into the semi-enclosed space of the internal cavities of the channels.

Выполнение средства для обеспечения перемещения транспортного модуля в виде линейного электродвигателя наиболее перспективно с точки зрения экологии и обеспечения высоких скоростей перемещения транспортных модулей.The implementation of the means to ensure the movement of the transport module in the form of a linear electric motor is most promising from an environmental point of view and to ensure high speeds of movement of the transport modules.

Выполнение средства для обеспечения перемещения транспортного модуля в виде двигателя с воздушным винтом требует меньших капиталовложений на создание путевой структуры и обеспечивает автономность транспортных модулей.The implementation of the means to ensure the movement of the transport module in the form of an engine with a propeller requires less investment on the creation of the track structure and ensures the autonomy of the transport modules.

Сущность заявляемой транспортной системы поясняется примерами ее реализации и чертежами.The essence of the claimed transport system is illustrated by examples of its implementation and drawings.

На фиг.1 схематично представлен общий вид предлагаемой транспортной системы, транспортный модуль которой находится на путевой структуре, закрепленной на канатно-балочных конструкциях, размещенных на опорах.Figure 1 schematically shows a General view of the proposed transport system, the transport module of which is located on the track structure, mounted on the cable-beam structures placed on the supports.

На фиг.2(а,b,с) схематично представлены различные сечения путевой структуры, выполненной в виде одностороннего швеллера и размещаемое в его полости средство создания воздушной подушки; (а) -поперечное сечение в нерабочем положении; (b) - поперечное сечение в рабочем положении; (с) - вид сверху (по сечению А-А) в рабочем положении.Figure 2 (a, b, c) schematically shows various sections of a track structure made in the form of a one-sided channel and means for creating an air cushion placed in its cavity; (a) a cross-section in the idle position; (b) is a cross section in the working position; (c) - top view (section AA) in the working position.

На фиг.3 схематично представлен общий вид транспортного модуля со средствами создания воздушных подушек (вид снизу).Figure 3 schematically shows a General view of the transport module with means for creating airbags (bottom view).

На фиг.4 схематично представлен поперечный разрез путевой структуры, выполненной в виде двухстороннего швеллера.Figure 4 schematically shows a cross-section of a track structure made in the form of a two-sided channel.

Транспортная система содержит транспортный модуль, который имеет корпус 1 для полезной нагрузки (пассажиров, грузов и т.п.), который снабжен The transport system contains a transport module, which has a housing 1 for the payload (passengers, cargo, etc.), which is equipped with

газонаполненной оболочкой 2, выполненной из материала наподобие аэростатов, воздушных шаров и т.п. В верхней части газонаполненной оболочки 2 в частном случае может быть установлен двигатель 3 с воздушным винтом, рули высоты 4 с приводом. Транспортные модули могут быть соединены в подвижной состав. В этом случае корпуса транспортных модулей и газонаполненные оболочки соединяются между собой упругими сильфонами 5, 6 соответственно. Кроме упругих сильфонов транспортные модули между собой соединяются подвижной сцепкой 7. Транспортный модуль или сцеп из нескольких транспортных модулей передвигается по путевой структуре 8, которая с помощью стальных струн 9, расположенных в корпусе 10 со специальным заполнителем, с большим натягом крепится к опорам 11. В пролете путевая структура 8 подпирается жесткими упорами 12, закрепленными на струнах 13, также натянутых в пролете между опорами.gas-filled shell 2 made of a material like balloons, balloons, etc. In the upper part of the gas-filled shell 2 in a particular case, an engine 3 with a propeller, elevators 4 with a drive can be installed. Transport modules can be connected to rolling stock. In this case, the housing of the transport modules and gas-filled shells are interconnected by elastic bellows 5, 6, respectively. In addition to the elastic bellows, the transport modules are interconnected by a movable hitch 7. The transport module or a hitch of several transport modules moves along the track structure 8, which is fastened to the supports 11 with the help of steel strings 9 located in the housing 10 with a special filler. span track structure 8 is supported by rigid stops 12, mounted on strings 13, also stretched in the span between the supports.

Для вывешивания транспортного модуля над путевой структурой могут быть использованы любые известные средства 14, создающие воздушную подушку (камерную, сопловую, щелевую), размещаемые во внутренней полости швеллера 8.For hanging the transport module over the track structure, any known means 14 can be used that create an air cushion (chamber, nozzle, slotted), placed in the inner cavity of the channel 8.

Для обеспечения надежной фиксации транспортного модуля над путевой структурой средства для создания воздушной подушки контактируют по трем поверхностям внутренней полости швеллера - с верхней поверхностью контактирует камера 15, с боковой - камера 16 и с нижней - камера 17. Воздух под давлением подается в камеры 15, 16, 17 через каналы 18, соединяющие камеры с источником воздуха высокого давления (например, с компрессором).To ensure reliable fixation of the transport module over the track structure, the means for creating an air cushion are contacted on three surfaces of the channel’s internal cavity - chamber 15 is in contact with the upper surface, chamber 16 is in contact with the upper surface, and chamber 17 is in contact with the lower surface. , 17 through channels 18 connecting the chambers with a high-pressure air source (for example, with a compressor).

Прикрепление средства для создания воздушной подушки 18 к корпусу 1 транспортного модуля может осуществляться посредством упругих элементов 19, обеспечивающих мягкость хода транспортного модуля.The attachment of the means for creating an air cushion 18 to the housing 1 of the transport module can be carried out by means of elastic elements 19, providing soft travel of the transport module.

Транспортная система функционирует следующим образом. Перемещение транспортного модуля или состава, набранного из транспортных модулей, обеспечивается средствами его перемещения, например, с помощью приведенного на чертеже двигателя 3 с воздушным винтом 4 или линейного электродвигателя (на чертежах не показан в силу его известности). При перемещении транспортного модуля газонаполненная оболочка 2 создает определенную подъемную силу, разгружая канатно-балочные конструкции пу-The transport system operates as follows. The movement of the transport module or train recruited from the transport modules is provided by means of its movement, for example, using the engine 3 with a propeller 4 shown in the drawing or a linear electric motor (not shown in the drawings due to its popularity). When moving the transport module, the gas-filled shell 2 creates a certain lifting force, unloading the rope-beam structures of the

тевой структуры, обеспечивая совместно с воздушными подушками транспортных модулей "вывешивание" подвижного состава в путевой структуре, т.е. воздушный полет.structure, providing, together with airbags of transport modules, “hanging” of rolling stock in the track structure, i.e. air flight.

Избыток веса транспортных модулей воспринимают расположенные снизу горизонтальные камеры 17, создающие воздушные подушки. При разгруженном вагоне избыточную подъемную силу от газонаполненных оболочек компенсируют воздушные подушки, создаваемые между верхней поверхностью швеллера камеры 15. Возможные горизонтальные смещения воспринимаются вертикальными камерами 16, также создающими воздушные подушки.The excess weight of the transport modules is perceived by the horizontal cameras 17 located below, which create airbags. When the wagon is unloaded, the excess lift from the gas-filled shells is compensated by the air cushions created between the upper surface of the channel of the chamber 15. Possible horizontal displacements are perceived by the vertical chambers 16, which also create air cushions.

Незначительные возможные подъемы и спуски на трассе регулируются рулями высоты 4. Воздушные подушки наполняются, питаются сжатым воздухом от компрессоров, установленных в транспортных модулях (на чертежах не показаны).Minor possible ascents and descents on the track are regulated by elevators 4. Airbags are filled, powered by compressed air from compressors installed in transport modules (not shown in the drawings).

Claims

1. A transport system comprising a track structure and a transport module hanging on an air cushion traveling on it, comprising a payload housing, provided with a gas-filled envelope and means for ensuring its movement.

2. The transport system according to claim 1, characterized in that the track structure is made in the form of channels installed on supports above the ground surface, in the internal cavities of which are placed the means for creating an air cushion connected to the housing of the transport module.

3. The transport system according to claim 1, characterized in that the means for ensuring the movement of the transport module is made in the form of a linear electric motor, the movable part of which is placed on the transport module.

4. The transport system according to claim 1, characterized in that the means for ensuring the movement of the transport module is made in the form of an engine with a propeller.