Транспортная система "транспорт-монорельс-тетраэдр"

Изобретение относится к области наземных транспортных систем. Транспортная система состоит из опорного монорельса и транспортного модуля. Опорный монорельс равномерно-прямолинейно опирается через модули-тетраэдры на сваи-шпалы в грунте, и имеет стартовые горки и финишные противоуклоны. Транспортный модуль представляет собой платформу с двумя кабинами на четырех центральных двухребордных колесах и четырех боковых поддерживающих роликах, с автоцентрирующими маховиками-гироскопами, с возможностью установки кузова-салона, цистерны, контейнера, бортовой платформы, платформы со стойками для перевозки различных грузов. Согласно второму варианту транспортная система состоит из подвесного монорельса и транспортного модуля Подвесной монорельс-двутавр подвешен растяжками по ребрам модулей тетраэдров к двум продольным несущим канатам, стянутым поперечными стяжками, и имеет стартовые горки и финишные противоуклоны. Подвесной транспортный модуль представляет собой платформу с двумя кабинами, с возможностью установки кузова-салона, цистерны, контейнера, бортовой платформы, платформы со стойками для перевозки различных грузов. В результате достигается стабильность функционирования, независимость от погодных условий и рельефа местности. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области наземных транспортных систем и представляет собой логическое совершенствование существующих систем автомобильного и железнодорожного транспорта.

Основой существующих наземных дорог (автомобильных и железных) является земляная насыпь, которая требует больших затрат при строительстве и не обеспечивает необходимой несущей прямолинейности для экономичного движения транспорта. Зимой эти дороги требуют регулярной очистки от снега и льда.

Автомобили перемещаются индивидуально, бессистемно, вагоны системно организованы. Для обеспечения надежности транспортные единицы: автомобили, вагоны, тепловозы, делаются с большим запасом прочности и мощности. Вес самой транспортной единицы в среднем в два раза превышает вес перевозимого груза. Автомобильный транспорт как система, создавая иллюзию свободы передвижения, расходует ресурсы и технически тормозит цивилизацию. Большинство автомобилей могут двигаться со скоростями, в два раза превышающими пропускную способность дорог и улиц. Причем процент транспортных единиц, перевозящих одного водителя, неоправданно возрос. Безопасность движения на автодорогах в сравнении с другими видами транспорта принципиально отсутствует. Все зависит от случая и водителя.

Надо строить направления, а не дороги.

Чтобы затраты на перемещение были минимальны, несущая направляющая должна быть горизонтально и вертикально прямой. Желательно отсутствие или минимум земляных работ при строительстве, "прозрачность" для ветра и высота направляющей над уровнем земли во избежание заносов снегом и затопления в половодье, промышленно применимое серийное изготовление элементов и строительство, минимально возможная полоса отчуждения, соответствие эргономически необходимых размеров конструкции прочности материалов.

Для более эффективного освоения труднодоступных сегодня территорий (гор, тайги, тундры, пустынь) требуется конструкция магистрали, менее затратная в строительстве, более прямолинейная, чем существующие, не боящаяся заносов и обеспечивающая стабильное функционирование в любое время года. В городах и в местностях со сложным рельефом как альтернатива метро и тоннелям требуется несущая конструкция для транспорта второго уровня.

Струнный транспорт Юницкого А.Э. - попытка решить проблему идеальной направляющей путем предварительного натяжения тросов внутри короба-рельса, требует неоправданно сложной технологии при изготовлении и монтаже и не обеспечивает заявленных характеристик.

Предлагаемая транспортная система "Транспорт-монорельс-тетраэдр" (Трансмот) представляет собой несущий опорный монорельс (см. фиг.1-3) по ребру тетраэдра 1, опирающегося нижним поперечным ребром-шпалой 10 на грунт напрямую или через опорные сваи фермы 11 на шпалы 10. Пространственная организация связей опор/растяжек, поддерживающих монорельс и в опорном и в подвесном варианте, - тетраэдр 1. Дальнейшее разнесение волны нагрузки на грунт от транспортного модуля через канаты, опоры-сваи, шпалы варьируется по рельефу и конкретным условиям местности. Сам монорельс состоит из тавра и двух уголков 12. Средние боковые уголки предназначены для поддерживающих роликов транспортного модуля 2. Нижние боковые струны-канаты 13 зажаты боковыми опорными стержнями 4 и шпалой 10. Материал конструкции - металл, железобетон (или древесина для лесосек), стальной канат. При переходе через водные преграды несущая конструкция монорельса на тетраэдрах 1 подвешивается нижними вершинами тетраэдров растяжками к двум продольным канатам 3 на сваях 11, шпалах 10. Продольные канаты в поперечном сечении из вершин трапеций свай наклонно "по диагонали" стянуты к поперечным вершинам несущих тетраэдров, обеспечивая поперечную устойчивость монорельса.

Транспортный модуль - платформа с двумя кабинами под стандартный контейнер 5 (фиг.3) на четырех центральных двухребордных электроколесах 6 и четырех боковых поддерживающих роликах 7. То

рмоза - две пары колодок под шкворнями, прикрепленных снизу вверх к боковой поверхности монорельса 8. Модуль на больших скоростях (больше 60 км/ч) использует крылья для снижения веса на серединах больших пролетов, для прижима колес к рельсу, для курсовой устойчивости при боковом ветре и электротурбины (не показано). Сцепление колес и колодок с монорельсом вспомогательно работает на малых скоростях. Маховики (два вращающихся электроконденсатора) запасают энергию во время торможения и отдают во время разгона, относительно невелики, а также обеспечивают курсовую устойчивость (не показано) и динамическое весовое автоцентрирование. Суть "ноу-хау" в том, что при смещении центра тяжести, при погрузке или в динамике движения гидравлический датчик над боковым поддерживающим роликом сжимается, выдавливая жидкость в вертикальный гидроцилиндр, отталкивая корпус от рамы вращающихся маховиков вверх, и после вертикального цилиндра "диагональным" гидроцилиндром в направлении, противоположном смещению центра тяжести, смещает раму маховиков до состояния статического равновесия всего модуля. При погрузке по индикатору на пульте центр тяжести корректируется размещением груза. В движении поперечное колебание "смягчается" вертикальным гидроцилиндром между корпусом модуля и рамой маховиков. Работают четыре гидравлических контура. Каждый контур состоит из трех гидроцилиндров: гидроцилиндр-датчик над боковым роликом; средний вертикальный гидроцилиндр "быстрого" реагирования между рамой маховиков и модулем; "диагональный" гидроцилиндр-корректор статического центра тяжести, перемещающий раму маховиков от бокового ролика к центру тяжести модуля. На скорости на помощь маховикам придут аэродинамические компенсаторы. Подробная конструкция в фазе конкретного проектирования.

На модуль устанавливается кузов, салон автобуса, цистерна, контейнер 9, бортовая платформа, платформа со стойками.

Подвесной вариант транспорта второго уровня (в городах и местностях со сложным рельефом) (фиг.1) представляет собой двутавр-монорельс на канатах-растяжках по ребрам тетраэдра 1, прикрепленных к двум несущим канатам 3, стянутым верхними поперечными стяжками 4.

Транспортный модуль 5 - типовой из существующих конструкций.

Конструкция монорельса предусматривает стартовые горки и финишные противоуклоны (не показаны) для разгона и гашения скорости у остановочных пунктов в пределах расчетных скоростей и допустимых ускорений.

Предложенная транспортная система позволяет обеспечить эластичную прямолинейность направляющей в строительстве и эксплуатации дешевле, чем у существующих систем ж. д. и авто, независимость от погодных условий и рельефа местности, дополняющую и замещающую параллельность функции к существующим транспортным системам, стабильное функционирование в любое время года, универсальность и меньший по сравнению с авто и ж.д. коэффициент тары транспортного модуля.

Литература

1. Ю. Забродоцкий, Г. Живанов. Видеология Со-творения. Слово Образа и Подобия. М., 2005, 504, глава 6а, с.299-326.

2. Отчет о научно-исследовательской работе "Подготовка экспертного заключения по предложениям Юницкого А.Э. по созданию двух типов струнного транспорта: при движении по двум рельсам-струнам с пролетами 40-50 метров и монорельсового перехода с пролетом 500-1500 метров. Потапов В.Д. - профессор и др. Московского государственного университета путей сообщения. Тема №98/06. Москва, 2006.

3. М. Орлов. Основы классической ТРИЗ. М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006 г., с.284-292.

1. Транспортная система, состоящая из опорного монорельса и транспортного модуля, отличающаяся тем, что опорный монорельс равномерно-прямолинейно опирается через модули-тетраэдры на сваи - шпалы в грунте, и имеет стартовые горки и финишные противоуклоны, а транспортный модуль - платформа с двумя кабинами на четырех центральных двухребордных колесах и четырех боковых поддерживающих роликах, с автоцентрирующими маховиками-гироскопами, с возможностью установки кузова-салона, цистерны, контейнера, бортовой платформы, платформы со стойками для перевозки различных грузов.

2. Транспортная система, состоящая из подвесного монорельса и транспортного модуля, отличающаяся тем, что подвесной монорельс - двутавр подвешен растяжками по ребрам модулей тетраэдров к двум продольным несущим канатам, стянутым поперечными стяжками, и имеет стартовые горки и финишные противоуклоны, а подвесной транспортный модуль - платформа с двумя кабинами, с возможностью установки кузова-салона, цистерны, контейнера, бортовой платформы, платформы со стойками для перевозки различных грузов.