Invenções de Dédalo: bonde vibratório

A maioria dos veículos precisa de suspensões amortecedoras para garantir uma condução suave. A exceção são os dispositivos de almofada de ar (WUAs), mas eles precisam pagar pela suavidade da necessidade de bombear continuamente uma enorme quantidade de ar. Portanto, Daedalus está tentando construir um novo modo de transporte, que ocupa uma posição intermediária entre o transporte com rodas e as WUAs.

O carro de Daedalus (cujo protótipo era um transportador vibratório) tem, em vez de rodas, corredores especiais, ou "sapatos", instalados ao longo de todo o comprimento do dispositivo e executando vibrações verticais rápidas, de modo que o veículo avança como se com saltos curtos e rápidos.

Se os sapatos forem suficientemente elásticos (por exemplo, feitos da maravilhosa borracha usada para fazer bolinhas de bebê), a perda de energia será pequena e a energia gasta no movimento será pequena.

As velocidades do novo transporte, que podem ser consideradas como um desenvolvimento lógico do princípio da “corda de corda” das crianças, não serão limitadas pelas forças centrífugas que quebram os pneus; seu movimento de translação é fornecido devido ao movimento horizontal dos corredores no momento em que tocam a superfície da estrada.

Um princípio semelhante pode ser aplicado para alterar a direção do movimento, embora a opção de trilho seja provavelmente a mais eficaz.

Para a frenagem, basta desligar os vibradores. A carga na superfície da estrada não excederá o normal. Se você escolher uma frequência de vibração da ordem de várias centenas de hertz, a cada salto o transporte poderá cobrir uma distância de apenas alguns centímetros. Inicialmente, Dédalo acreditava que essa frequência de vibração seria invisível para os passageiros. Então, no entanto, ele percebeu que, devido à vibração constante, os passageiros não poderiam ficar nos assentos ou ficar no chão - eles teriam que deslizar impotente como no gelo. Portanto, o corpo do vibrocar terá que ser instalado em amortecedores especiais que amortecem a vibração.

Novo cientista

Do caderno de Dédalo:

Suponha que em um protótipo de nosso veículo, as vibrações ocorram a uma frequência de 50 Hz - a frequência usual de corrente alternada industrial. (Talvez essa frequência seja um pouco pequena, mas nos permitirá usar um bonde desativado para testes). Então, a cada salto, os movimentos para cima e para baixo levam 0,01 s. Por 0,01 s, um objeto em queda percorre um caminho

Isso significa que a amplitude das vibrações dos vibradores pode ser muito pequena. No entanto, com esta amplitude, os sapatos não serão capazes de superar irregularidades de trajetória superiores a 0,5 mm, de modo que o trilho é o mais adequado para esses veículos. A cada impulso, os vibradores devem informar ao veículo uma velocidade vertical igual a

Se o nosso dispositivo tiver uma massa de 1 te der 50 saltos por segundo, o consumo de energia será

Essa é uma potência pequena, especialmente quando você considera que uma parte significativa da energia será economizada graças à suspensão elástica. É óbvio que os custos de energia de manter esse veículo em um estado "suspenso" são desprezíveis em comparação com os custos de seu movimento de translação e podem ser ainda mais reduzidos aumentando a frequência de vibrações.

Velocidade. Para um movimento a uma velocidade de 47 km / h (13 m / s) a 50 saltos por segundo para cada salto, é necessário percorrer uma distância de 13/50 = 0,26 m = 26 cm, supondo que os vibradores estejam em contato com a superfície por 10 % da duração do salto, descobrimos que o movimento horizontal do vibrador deve ser de 2,6 cm

Talvez dois tipos de vibradores devam ser usados: vibradores com uma pequena amplitude manterão o dispositivo em um estado "suspenso" e vibradores com uma grande amplitude o colocarão em movimento. Você também pode usar vibradores do mesmo tipo, oferecendo a possibilidade de alterar o ângulo.