Οι εφευρέσεις του Daedalus: Δονητικό Τραμ

Τα περισσότερα οχήματα χρειάζονται αναρτήσεις που απορροφούν κραδασμούς για να εξασφαλίσουν ομαλή οδήγηση. Η εξαίρεση είναι οι συσκευές μαξιλαριού αέρα (WUA), αλλά πρέπει να πληρώσουν για την απαλότητα της ανάγκης να αντλούν συνεχώς μια τεράστια ποσότητα αέρα. Επομένως, ο Daedalus προσπαθεί να κατασκευάσει έναν νέο τρόπο μεταφοράς, ο οποίος καταλαμβάνει μια ενδιάμεση θέση μεταξύ της τροχοφόρου μεταφοράς και των WUAs.

Το αυτοκίνητο Daedalus (το πρωτότυπο του οποίου ήταν ένας δονητικός μεταφορέας) έχει αντί για τροχούς ειδικούς δρομείς ή "παπούτσια", που τοποθετούνται καθ 'όλο το μήκος της συσκευής και εκτελούν γρήγορους κάθετους κραδασμούς, έτσι ώστε το όχημα να κινείται προς τα εμπρός,

Εάν τα παπούτσια είναι επαρκώς ελαστικά (για παράδειγμα, κατασκευασμένα από το υπέροχο καουτσούκ που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μπάλες μωρών), τότε η απώλεια ενέργειας θα είναι μικρή και η ισχύς που καταναλώνεται για την κίνηση θα είναι μικρή.

Οι ταχύτητες της νέας μεταφοράς, οι οποίες μπορούν να θεωρηθούν ως μια λογική εξέλιξη της αρχής του "σχοινιού ραψίματος" των παιδιών, δεν περιορίζονται από τις φυγόκεντρες δυνάμεις που σπάζουν τα ελαστικά. η μεταφορική κίνηση του παρέχεται λόγω της οριζόντιας κίνησης των δρομέων τη στιγμή που αγγίζουν την επιφάνεια του δρόμου.

Μια παρόμοια αρχή μπορεί να εφαρμοστεί για να αλλάξει η κατεύθυνση της κίνησης, αν και η επιλογή των σιδηροδρόμων θα είναι πιθανώς η πιο αποτελεσματική.

Για το φρενάρισμα απλώς απενεργοποιήστε τους δονητές. Το φορτίο στην επιφάνεια του δρόμου δεν θα υπερβαίνει το κανονικό. Εάν επιλέξετε μια συχνότητα δόνησης της τάξης των αρκετών εκατοντάδων hertz, τότε με κάθε άλμα η μεταφορά θα μπορεί να καλύψει απόσταση μόλις μερικών εκατοστών. Αρχικά, ο Daedalus πίστευε ότι μια τέτοια συχνότητα δόνησης θα ήταν αόρατη στους επιβάτες. Τότε, όμως, συνειδητοποίησε ότι λόγω του συνεχούς κραδασμού, οι επιβάτες δεν θα μπορούσαν να παραμείνουν στα καθίσματα ή να σταθούν στο πάτωμα - θα έπρεπε να γλιστρούν αβοήθητοι, όπως στον πάγο. Ως εκ τούτου, το σώμα του vibrocar θα πρέπει να εγκατασταθεί σε ειδικά αμορτισέρ που εμποδίζουν τους κραδασμούς.

Νέος επιστήμονας

Από το σημειωματάριο του Daedalus:

Ας υποθέσουμε ότι σε ένα πρωτότυπο του οχήματός μας, οι δονήσεις θα λάβουν χώρα σε συχνότητα 50 Hz - τη συνηθισμένη συχνότητα βιομηχανικού εναλλασσόμενου ρεύματος. (Ίσως αυτή η συχνότητα να είναι λίγο μικρή, αλλά θα μας επιτρέψει να χρησιμοποιήσουμε κάποιο παροπλισμένο τραμ για έλεγχο). Στη συνέχεια, με κάθε άλμα, οι κινήσεις πάνω και κάτω θα διαρκέσουν 0,01 s. Για 0,01 δευτερόλεπτα, ένα πτώση αντικειμένου ταξιδεύει σε μια διαδρομή

Αυτό σημαίνει ότι το πλάτος των δονήσεων των δονητών μπορεί να είναι πολύ μικρό. Ωστόσο, με αυτό το εύρος, τα παπούτσια δεν θα είναι σε θέση να ξεπεράσουν τις ανωμαλίες της διαδρομής που υπερβαίνουν τα 0,5 mm, οπότε η σιδηροτροχιά είναι η πλέον κατάλληλη για τέτοια οχήματα. Σε κάθε ώθηση, οι δονητές πρέπει να ενημερώνουν το όχημα για κάθετη ταχύτητα ίση με

Εάν η συσκευή μας έχει μάζα 1 τόνου και κάνει 50 άλματα ανά δευτερόλεπτο, τότε η κατανάλωση ενέργειας θα είναι

Αυτή είναι μια μικρή δύναμη, ειδικά όταν θεωρείτε ότι ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας θα σωθεί χάρη στην ελαστική ανάρτηση. Προφανώς, το ενεργειακό κόστος της διατήρησης ενός τέτοιου οχήματος σε κατάσταση "αναστολής" είναι αμελητέο σε σύγκριση με το κόστος της μεταφορικής κίνησης και μπορεί να μειωθεί περαιτέρω αυξάνοντας τη συχνότητα των δονήσεων.

Ταχύτητα. Για μετακίνηση με ταχύτητα 47 km / h (13 m / s) σε 50 άλματα ανά δευτερόλεπτο για κάθε άλμα, είναι απαραίτητο να καλυφθεί μια απόσταση 13/50 = 0,26 m = 26 cm Υποθέτοντας ότι οι δονητές έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια για 10 % της διάρκειας του άλματος, διαπιστώνουμε ότι η οριζόντια κίνηση του δονητή πρέπει να είναι 2,6 cm

Ίσως πρέπει να χρησιμοποιηθούν δύο τύποι δονητών: οι δονητές με μικρό πλάτος θα διατηρήσουν τη συσκευή σε κατάσταση "αναστολής" και οι δονητές με μεγάλο πλάτος θα την θέσουν σε κίνηση. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε δονητές του ίδιου τύπου, παρέχοντας τη δυνατότητα αλλαγής της γωνίας τους.