Magnetpatjadel rongid

l., ingrid

Magnetpatjadel rongid (0)

Keskkool - Füüsika - magnetism

1 Hindamata

Magnetpatjadel rongid
Referaat

Sisukord

1.Magnetpatjadel rongid 3
2.Magnetpatjadel rongi tööpõhimõte 4
3.Magnetpatjadel rongi positiivsed ja negatiivsed küljed 5
4.Magnetpatjadel rongi ohutus 6
5.Kasutatud kirjandus 7

Magnetpatjadel rongid

Magnetpatjadel ronge tuntakse ka magnethõljukrongidena või maglev -rongidena, mille nimi tuleb inglise keelsest väljendist magnetically levitated, mis eesti keeles tähendab magnetiliselt õhku kerkima. Nende rongide tööprintsiibiks on magnetväljade kasutamine.
Rong liigub mõne sentimeetri kõrgusel teepinnast seda puudutamata. Rongil puuduvad rattad, teljed, ülekanded ja muud liikuvad ja hõõrduvad osad. Magnethõljukrong võib liikuda kiirusega kuni 600 km/h. Maglev-rongid võimaldavad kiiresti liikuda ka järsematel tõusedel ja langustel (kuni 10%).
Saksa leidur Hermann Kemper pakkus selle idee välja juba 1922. aastal ning sai esimese patendi oma leiutisele 1934. aastal. Suurem edu algas alles 1960ndatel kui tekkis reaalne vajadus magnetpadjadel sõitvate rongide järgi ja teaduslik-tehniline tase oli arenenud piisavalt kaugele. Teaduslikke uuringuid alustati paljudes suur-riikides, kuid edukamad on olnud sakslased ja jaapanlased , sest neil on ka suurem vajadus uute lahenduste järgi transpordis . Neil on veidi erinevatel põhimõtetel töötavad lahendused.
Jaapanlased kasutavad ülijuhtivatel magnetitel põhinevat magnethõljukit. Nad hoiavad vaguneid õhus magnetpooluste tõukejõudude arvel umbes 10 cm kõrgusel teepinnast. Tehtud on kolmest vagunist koosnev eksperimentaalne mudel MLX01, mis saavutas 2003. aastal Yamanashi katsetrassil kiiruseks 581 km/h.
Sakslased kasutavad elektromagnetilisel süsteemil põhinevat maglev-rongi. Saksa-tüüpi magnethõljukrongid on maast umbes 1 cm kõrgusel. Emsalandis on 31,5 kilomeetri pikkune katsetrass, millel katsetakse uusi ronge. TR-08 on hetke kiireim saksa-tüüpi rong, mille rekord on 2003. aastal saavutatud 501 km/h. Sakslaste süsteemidega on loodud ka maglev-rongi raudtee Shangai ja Pekingi vahel, rada on 30 kilomeetrit pikk ning selle läbimiseks kulub umbes 8 minutit.

Magnetpatjadel rongi tööpõhimõte

Iga vaguni kanderaamistiku külge on kogu selle pikkuses kinnitatud elektrooniliselt reguleeritavad elektromagnetid , mis koos alloleva juhtrööbaste küljes paiknevate magnetitega kergitavad rongi üles. Teised magnetid hoiavad rongi tasakaalus. Juhtrelssi ehk rööbastesse paigutatud mähised tekitavad magnetvälja, mis veab rongi edasi.
Magnethõljukrongidel puudub mootor selle traditsioonilises mõistes. Veojõudu tekitab elektromagnetite süsteem ehk kasutatakse magnetväljade vastastikust tõmbavat ja tõukavat toimet ning elektromagnetilist induktsiooni, mis seisneb lühidalt selles, et magnetvälja suhtes liikuvas juhtmes indutseeritakse elektrivool ning vooluga elektrijuhtme ümber tekib omakorda magnetväli . Et hoida õhus rasket rongi, peavad vastavad magnetväljad olema hästi tugevad. Selleks aga kulub palju elektrivoolu või siis tuleb kasutada ülijuhtivaid aineid, milles elektritakistus praktiliselt puudub. Erilise kontroll- ja juhtimissüsteemi abil suunatakse vool ennetavalt vaid nendesse piki teed paiknevatesse mähistesse, millest rong parajasti mööda liigub, mistõttu tekib teel rongi vedav liikuv magnetväli. Seal, kus rong peab kiirust lisama või tõusuteed läbima, antakse rohkem voolu. Kui rong peab kiirust vähendama või vastupidises suunas liikuma, tekitatakse mähistel pöördmagnetväli. Peale rongi õhus hoidva ja teda edasivedava elektromagnetite süsteemi on veel ka kolmas, mille ülesanne on rongi juhtimine külgsuunas.
Pidev andmeside rongi ja selle juhtimiskeskuse vahel on aluseks rongi usaldusväärsele automaatsele juhtimisele, mis ei vaja inimoperaatori osavõttu. Selle süsteemi kaudu edestatakse jaamas asuvasse juhtimiskeskusesse vastavate andurite abil kogutud andmed rongi koordinaatide, kiiruse ja juhtumis - ja vedamismagnetite omavaheliste kauguste kohta. Selle info alusel arvutatakse välja kõigi magnetite vajaliku toitevoolu täpsed parameetrid (tugevus, suund, sagedus) ja edastatakse need alajaamadesse, mis väljastavad magnetitesse vajaliku voolu. Nii tagatakse rongi liikumine millimeeritäpsusega, samuti vajalik kiirendus, kiirus ja aeglustus lõppjaama jõudmisel. Rongis asuvate ja selle hõljumist tagavatele magnetitele annavad toitevoolu vagunis olevad akupatareid ning selle voolu parameetrid arvutada välja pardaarvutid. Kui peaks alajaamadest saabuv toitevool katkema, siis vajalikku voolu võivad anda ka rongis olevad tagavarapatareid.

Magnetpatjadel rongi positiivsed ja negatiivsed küljed

Magnetpatjadel sõitvad rongid ei tekita mootori- või rattamüra, mis teeb rongist väga vaikse sõiduvahendi. Rong on keskkonnasäästlik, sest tarbib vaid elektrienergiat ega eralda kahjulikke heitgaase. Sõidurada ja veerem vajab vähem hooldust kui tavarongide puhul, seetõttu saab hakkama ka väiksema hooldusmeeskonnaga. Reisijateveol on rongi energiakasutegur umbes kolm korda suurem kui autol ja viis korda suurem kui lennukil. Hõljukrong suudab võtta järsemaid tõuse ja teravamaid kurve kui ratastega rong, mistõttu maastikul pole vaja teha nii palju muudatusi. See ei takista ka senist maakasutus , sest liiklustrass rajatakse umbes 10 meetri kõrguste sammaste otsa. Rataste puudumine muudab ka sõidu väga sujuvaks, sest puudub vibratsioon ja müra . Reisijatele on hõljukrongid väga mugavad juba sujuvuse ja tasase sõidu pärast, kuid lisaks sellele on rong on ka väga täpne ja rongis pole vaja kinnitada turvavöösid ning sõidu ajal võib rongis vabalt ringi liikuda. Valmis hõljukrong ja sellele mõeldud raudtee on väga säästlik ja keskkonnasõbralik, kuid probleeme esineb ehitamisel .
Ehitamise muudab raskeks see, et ülijuhtivus tekib ainetes väga madalatel temperatuuridel, vaid mõned kraadid üle absoluutse nulli, selle saavutamiseks tuleb kasutusele võtta võimsa ja kallid jahutusseadmed, mis omakorda suurendavad rongide kaalu ja maksumust. Käivad otsingud leidmaks nn. kõrgtemperatuurilisi (mõnikümmend kraadi üle absoluutse nulli) ülijuhte, mis võimaldaksid kasutada olulisemalt odavamaid jahutusseadmeid. Samuti nõuab väga palju aega ja raha rongi ja raudtee ehitamine. Raudtee asub 10 meetri kõrguste sammaste otsas, kuid oluline on arvestada materjalide paisumise ja kokkutõmbamisega, samuti peavad sambad olema väga vastupidavad maa kõikumiste suhtes.

Magnetpatjadel rongi ohutus

Teadlaste poolt on kindlaks tehtud, et magnetpatjadel rongid on hetkel maailmas kõige turvalisemad sõiduvahendid. Need rongid, et lakka töötamast ka elektrikatkestuse korral ning rongid ei lase ennast häirida ka maavärinatest.
Maglev-rong sõidab ülisuurtel kiirustel, kuid selle kanderaamistik haardub raudteerööbaste ümber, mistõttu rongi rööpast väljajooksmine on ülimalt ebatõenäoline. Elektrikatkestuse korral tekitavad rongile paigutatud akud voolu ja vooluga saavad spetsiaalsed pidurid pöördmagnetvälja, mis aeglustab rongi liikumist kiiruseni 10 kilomeetrit tunnis, siis laskub rong pehmelt vasturööbastele ja siirdub sujuvalt peatusse.
Rongi ümbritsev magnetväli on tegelikult nõrgem kui mõningatel tavapärastel rongidel. Sellest tulenevalt pole vaja karta ka, et võimsad magnetid võiksid ohustada reisijate tervist, kes kasutavad südamestimulaatoreid.
Magnetpatjadel rongi juhtimissüsteem hoiab ära ka magnethõljukite omavahelised kokkupõrked.

Kasutatud kirjandus

.DOCX Laadi alla originaalfail 7 lk · .docx · 14 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 7 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-02-11 Kuupäev, millal dokument üles laeti

14 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

ingrid l. Õppematerjali autor

rong rongid magnetpatjadel rong hõljukrong hõljukrongid magnetpatjadel rongid

Kasutatud allikad

https://wol.jw.org/et/wol/d/r37/lp-st/102008408

Sarnased õppematerjalid

1072

pdf

Logistika õpik

Eesti Rahvusraamatukogu digitaalarhiiv DIGAR Eesti Rahvusraamatukogu digitaalarhiiv DIGAR Ain Tulvi LOGISTIKA Õpik kutsekoolidele Tallinn 2013 Eesti Rahvusraamatukogu digitaalarhiiv DIGAR Käesolev õppematerjal on valminud „Riikliku struktuurivahendite kasutamise strateegia 2007- 2013” ja sellest tuleneva rakenduskava „Inimressursi arendamine” alusel prioriteetse suuna „Elukestev õpe” meetme „Kutseõppe sisuline kaasajastamine ning kvaliteedi kindlustamine” programmi „Kutsehariduse sisuline arendamine 2008-2013” raames.

Logistika alused

268

pdf

Logistika õpik 2013-Ain Tulvi

Baas Logistika

Erakorralise meditsiini tehniku käsiraamat

937

pdf

Erakorralise meditsiini tehniku käsiraamat

Erakorralise meditsiini tehniku käsiraamat Toimetaja Raul Adlas Koostajad: Andras Laugamets, Pille Tammpere, Raul Jalast, Riho Männik, Monika Grauberg, Arkadi Popov, Andrus Lehtmets, Margus Kamar, Riina Räni, Veronika Reinhard, Ülle Jõesaar, Marius Kupper, Ahti Varblane, Marko Ild, Katrin Koort, Raul Adlas Tallinn 2013 Käesolev õppematerjal on valminud „Riikliku struktuurivahendite kasutamise strateegia 2007- 2013” ja sellest tuleneva rakenduskava „Inimressursi arendamine” alusel prioriteetse suuna „Elukestev õpe” meetme „Kutseõppe sisuline kaasajastamine ning kvaliteedi kindlustamine” programmi Kutsehariduse sisuline arendamine 2008-2013” raames. Õppematerjali (varaline) autoriõigus kuulub SA INNOVEle aastani 2018 (kaasa arvatud) ISBN 978-9949-513-16-1 (pdf) Selle õppematerjali koostamist toetas Euroopa Liit Toimetaja: Raul Adlas – Tallinna Kiirabi peaarst Koostajad: A

Esmaabi

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri

Kõik kommentaarid

.DOCX Laadi alla originaalfail 7 lk