Wynalazki Daedalusa: Wibrujący tramwaj

Większość pojazdów wymaga zawieszenia amortyzującego, aby zapewnić płynną jazdę. Wyjątkiem są urządzenia z poduszką powietrzną (WUA), ale muszą płacić za miękkość potrzeby ciągłego pompowania ogromnej ilości powietrza. Dlatego Daedalus próbuje zbudować nowy środek transportu, który zajmuje pozycję pośrednią między transportem kołowym a WUA.

Samochód Daedalusa (którego prototypem był przenośnik wibracyjny) ma zamiast kół specjalne prowadnice, czyli „buty”, zainstalowane na całej długości urządzenia i wykonujące szybkie wibracje pionowe, dzięki czemu pojazd porusza się do przodu, jak przy szybkich krótkich skokach.

Jeśli buty są wystarczająco elastyczne (na przykład wykonane ze wspaniałej gumy używanej do wyrobu dziecięcych piłek), wówczas utrata energii będzie niewielka, a moc wydana na ruch będzie niewielka.

Prędkości nowego transportu, które można uznać za logiczne rozwinięcie zasady „sznura” dla dzieci, nie będą ograniczane przez siły odśrodkowe niszczące opony; jego ruch translacyjny jest zapewniony dzięki poziomemu ruchowi biegaczy w momencie, gdy dotykają powierzchni drogi.

Podobną zasadę można zastosować do zmiany kierunku ruchu, chociaż opcja szyny będzie prawdopodobnie najbardziej skuteczna.

Aby zahamować, wystarczy wyłączyć wibratory. Obciążenie powierzchni drogi nie przekroczy normalnego. Jeśli wybierzesz częstotliwość drgań rzędu kilkuset herców, to przy każdym skoku transport będzie w stanie pokonać dystans zaledwie kilku centymetrów. Początkowo Dedal uważał, że taka częstotliwość wibracji będzie niewidoczna dla pasażerów. Potem jednak zdał sobie sprawę, że z powodu ciągłych wibracji pasażerowie nie będą mogli pozostać na siedzeniach ani stać na podłodze - będą musieli bezradnie sunąć, jak po lodzie. Dlatego korpus wibronika będzie musiał być zainstalowany na specjalnych amortyzatorach, które tłumią wibracje.

Nowy naukowiec

Z notatnika Daedalusa:

Załóżmy, że w prototypie naszego pojazdu wibracje będą występować z częstotliwością 50 Hz - zwykłą częstotliwością przemysłowego prądu przemiennego. (Być może ta częstotliwość jest nieco mała, ale pozwoli nam użyć do testowania wycofanego tramwaju). Następnie przy każdym skoku ruchy w górę i w dół zajmą 0,01 s. Przez 0,01 s spadający obiekt przemierza ścieżkę

Oznacza to, że amplituda wibracji wibratorów może być bardzo mała. Jednak przy tej amplitudzie buty nie będą w stanie pokonać nierówności ścieżki przekraczających 0,5 mm, więc tor kolejowy jest najbardziej odpowiedni dla takich pojazdów. Przy każdym naciśnięciu wibratory muszą podawać pojazdowi prędkość pionową równą

Jeśli nasze urządzenie ma masę 1 ti wykonuje 50 skoków na sekundę, wówczas zużycie energii będzie

To niewielka moc, szczególnie gdy weźmie się pod uwagę, że znaczna część energii zostanie zaoszczędzona dzięki elastycznemu zawieszeniu. Oczywiście koszty energii związane z utrzymaniem takiego pojazdu w stanie „zawieszenia” są znikome w porównaniu z kosztami jego ruchu translacyjnego i można je dodatkowo zmniejszyć poprzez zwiększenie częstotliwości wibracji.

Prędkość Aby poruszać się z prędkością 47 km / h (13 m / s) przy 50 skokach na sekundę dla każdego skoku, konieczne jest pokonanie odległości 13/50 = 0,26 m = 26 cm. Zakładając, że wibratory mają kontakt z powierzchnią przez 10 % czasu trwania skoku stwierdzamy, że ruch poziomy wibratora powinien wynosić 2,6 cm

Być może należy zastosować dwa rodzaje wibratorów: wibratory o małej amplitudzie utrzymają urządzenie w stanie „zawieszenia”, a wibratory o dużej amplitudzie wprawią je w ruch. Możesz również użyć wibratorów tego samego typu, zapewniając możliwość zmiany ich kąta.