Модель маглева: Как работает маглев — Hi-News.ru

Как работает маглев — Hi-News.ru

Идея создания поезда на магнитных подушках появилась в начале двадцатого века, а первый прототип — «Transrapid 02» — был создан лишь в 1971 году на территории ФРГ. Спустя 8 лет была создана усовершенствованная модель маглева – «Transrapid 05», первой получившая лицензию на перевозку пассажиров. Испытательный трек длиной 908 метров построили в Гамбурге для выставки IVA 79. Максимальная скорость этого поезда составляла 75 км/ч. А первый коммерческий маглев появился в 84 году в английском Бирмингеме. 600-метровая линия соединяла терминал аэропорта и железнодорожную станцию. Одновременно работы по созданию маглева начали вести в Японии, Южной Корее и Китае. Как же работает маглев – об этом в сегодняшнем выпуске!

Маглев, или поезд на магнитной подушке, — это состав, который удерживается над дорожным полотном и движется силой электромагнитного поля. В основу маглева положено базовое свойство магнитов: одинаковые полюса отталкиваются, а разные – притягиваются. В настоящий момент существует две основные технологии магнитного подвеса: электромагнитная EMS и электродинамическая EDS.


В поездах первого типа под днищем вагона крепятся мощные магниты в сантиметрах от Т-образного стального полотна. При движении поезда магнитный поток, проходящий через контур полотна, постоянно меняется, и в нем возникают сильные индукционные токи. Они создают мощное магнитное поле, которое отталкивает магнитную подвеску поезда. Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых полюсов и притягивания разных полюсов магнитов. А специальная система сохраняет величину зазора между магнитами в 15 миллиметров постоянной. При увеличении зазора система повышает силу тока в несущих магнитах и приближает вагон, при уменьшении — понижает силу тока, и зазор увеличивается. Также на электромагнитные маглевы устанавливают специальные батареи, позволяющие поезду левитировать при остановке.

Движение поезда осуществляется линейным двигателем – поочерёдно включаются обмотки статора, создавая бегущее магнитное поле. Статор поезда втягивается в это поле и движет весь состав. При этом с частотой 4000 раз в секунду происходит смена полюсов на магнитах путем попеременной подачи тока. Изменение силы и частоты тока позволяет регулировать скорость состава.

Существует также электродинамическая EDS-технология, при которой движение маглева осуществляется за счет взаимодействия двух полей. Одно из них создается в дорожном полотне, а второе – на корпусе поезда. В отличие от EMS с обычными магнитами, EDS использует сверхпроводящие электромагниты, которые могут проводить электричество даже после отключения источника питания.

Кроме того, EDS не нуждается в специальных системах корректировки расстояния между поездом и полотном. При его сокращении возникает сила отталкивания, которая возвращает магниты в первоначальное положение. А при увеличении расстояния увеличивается сила притяжения, что также ведет к стабилизации системы.

Еще одно отличие поездов, созданных по технологии EDS, — необходимость в дополнительных колёсах при движении на малых скоростях (до 150 км/ч). При достижении высокой скорости колёса отделяются от земли и поезд летит на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности. Также стоит отметить, что из-за сильных магнитных полей на корпусе поезда необходима магнитная защита – экранирование.

Маглев — это самый быстрый общественный наземный транспорт. Рекорд скорости был установлен японским поездом Синкансэн L0 в апреле 2015 года — он разогнался до 603 км/ч.

Магнитное полеПоезда будущегоТранспортные средства

Для отправки комментария вы должны или

Поезда на электромагнитной подушке

Главная » Темы » Железнодорожный транспорт

Рубрика: Железнодорожный транспорт

Невзирая на то, что с момента создания первых паровозов прошло уже более двухсот лет, человечество до сих пор не готово полностью отказаться от использования дизельного топлива, силы пара и электричества в качестве движущей мощи, способной перемещать тяжеловесные грузы и пассажиров.
Однако, как вы сами понимаете, все это время инженеры-изобретатели не пребывали в полном бездействии, и результатом работы их мысли стал выход в свет альтернативных способов транспортировки по железнодорожному полотну.

История возникновения поездов на электромагнитной подушке

Сама идея изготовления поезда, передвигающегося на магнитной подушке не так уж нова. Впервые о создании подобного подвижного состава изобретатели стали задумываться еще в самом начале XX столетия, однако по ряду причин воплощение данного проекта осуществить не удавалось на протяжении довольно длительного времени.
Только к 1969 году на территории тогдашнего ФРГ приступили к изготовлению подобного поезда, впоследствии нареченного маглевом, и укладыванию магнитной трассы. Запуск первого маглева под названием «Трансрапид-02» был произведен уже спустя два года.
Интересным является тот факт, что при изготовлении маглева немецкие инженеры основывались на записях, произведенных ученым Германом Кемпером, получившим патент на создание магнитоплана еще в 1934 году. Первый маглев «Транрапид-02» высокоскоростным не назовешь, так как скорость он развивал всего лишь до 90 км/ч. Вместимость его также была очень низкой: всего четыре человека.
Последующая модель маглева, созданная в 1979 году, «Трансрапид-05» вмещала уже до 68 пассажиров и двигалась по пассажирской линии города Гамбурга, имеющей протяженность в 908 м, со скоростью 75 км/ч.

Трансрапид-05

Параллельно на другом конце континента, в Японии, в том же 1979 году был запущен маглев модели «МЛ-500», способный развить скорость аж до 517 км/ч.

Что такое маглев и каков принцип его работы?

Маглев (или попросту поезд на магнитной подушке) – это разновидность транспорта, управляемого и приводимого в движение посредством силы магнитного поля. При этом маглев не касается железнодорожного полотна, а «левитирует» над ним, удерживаемый искусственно созданным магнитным полем. При этом исключается трение, тормозящей силой выступает только аэродинамическое сопротивление.
На ближнемагистральных направлениях в будущем маглев может составить серьезную конкуренцию воздушному транспорту ввиду своей возможности развивать очень высокую скорость передвижения. На сегодняшний день повсеместному внедрению маглевов в большой мере препятствует то, что они не могут быть применены на традиционном магистральном железнодорожном покрытии. Маглев может передвигаться лишь на специально построенной магнитной магистрали, что требует очень крупных капиталовложений.
Также считается, что магнитный транспорт способен негативно воздействовать на организм машинистов и жителей приближенных к магнитным трассам регионов.

Преимущества маглевов

К достоинствам маглевов относится обширная перспектива достижения высоких скоростей, способных конкурировать даже с реактивной авиацией. Кроме того, маглев является довольно экономичным, в плане потребления электроэнергии, транспортом. К тому же практически отсутствует трение деталей, что позволяет существенно снизить уровень эксплуатационных расходов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Построить поезд на магнитной подвеске (Маглев)

Научные проекты

Реферат

Как сделать поезд без колес? С помощью магнитов! В этом проекте вы будете строить поезд на магнитной подушке (сокращенно «маглев»), который парит над магнитной дорожкой. Какой вес вы можете добавить к поезду, прежде чем он упадет и коснется пути?

Резюме

Физика

Очень короткий (≤ 1 день)

Для этого проекта необходимы внимание к деталям и терпение. После сборки вам нужно будет внести коррективы, чтобы он работал идеально. Поезд хорошо парит над путями, если все тщательно выстроить.

Требуются специальные предметы. Подробнее см. в списке материалов.

В среднем (50–100 долларов США)

Держите магниты подальше от маленьких детей и домашних животных, которые могут их проглотить.

Ben Finio, PhD, Science Buddies

Цель

Измерьте, как изменяется расстояние между левитирующим поездом и путями, когда вы увеличиваете вес поезда.

Введение

Поезд без колес звучит безумно? Как поезд может двигаться по рельсам без колес? Поезда, парящие прямо над путями, на самом деле возможны из-за магнитная левитация , или маглев для краткости. В этих поездах используются мощные магниты , чтобы оставаться в воздухе. Магниты генерируют магнитное поле . Это магнитное поле может толкать или притягивать другие близлежащие магниты или генерировать силу . Толкают или тянут магниты, зависит от направления, в котором обращены магнитные полюса (см.
Учебное пособие по электричеству, магнетизму и электромагнетизму, чтобы узнать больше).

В случае поезда на магнитной подвеске эта магнитная сила используется для отталкивания поезда от вес . Вес — это сила, которая притягивает объект к земле из-за гравитации . Если магнитная сила достаточно сильна, она может преодолеть вес поезда и подтолкнуть его в воздух! На рис. 1 показана диаграмма сил, действующих на поезд на магнитной подвеске, который вы будете строить в рамках этого проекта.

В этом проекте вы добавите грузы к поезду и измерите расстояние между днищем поезда и путями. Что происходит, когда вы добавляете вес в поезд? Он все еще будет левитировать? Попробуйте этот проект, чтобы узнать!

Термины и понятия

• Магнитная левитация
• Маглев
• Магниты
• Магнитное поле
• Сила
• Магнитные столбы
• Вес
• Гравитация
• Масса
• грамм

Вопросы

• Что такое магнит?
• Какие бывают магниты?
• Что определяет, толкает ли магнит другой магнит или притягивает его?
• Как магнитная сила меняется с расстоянием?

Библиография

• Финио, Б. и Де Брабандере, С. (2015, 14 марта). Учебник по электричеству, магнетизму и электромагнетизму. Проверено 4 марта 2016 г.

.

• Рейдер, А. (nd). Электричество и магнетизм: магниты. Physics4kids.com. Проверено 4 марта 2016 г.

.

• Боснор, К. (nd). Как работают поезда на маглеве. Как это работает. Проверено 4 марта 2016 г.

.

Чтобы получить помощь в создании графиков, посетите этот веб-сайт:

• Национальный центр статистики образования, (без даты). Создать график . Проверено 25 июня 2020 г.

Материалы и оборудование

Примечание: указанные здесь размеры соответствуют материалам, указанным в Процедуре. Вы можете использовать детали разных размеров, но вам потребуется соответствующим образом отрегулировать некоторые расстояния для вашего поезда (см. рис. 3 и 4 в процедуре). Материалы для этого проекта доступны в Интернете или в строительном магазине.

• Магнитная лента шириной 1/2″, разрезанная на две части по 24″ и две части по 5″. (N или S). Многие магнитные ленты, которые вы можете купить в Интернете, являются биполярными или многополярными , что означает, что они состоят из множества полос чередующихся полюсов N и S. Если вы покупаете биполярную или многополярную ленту, вы можете реполяризовать чтобы заставить его работать в этом проекте Следуйте инструкциям в шаге 7 раздела часто задаваемых вопросов, чтобы переполяризовать магнитную ленту до вы начинаете с этого проекта.
• Пластиковые уголки 90° (2), длиной 24 дюйма и шириной 3/4 дюйма
• Деревянный брусок, 5″×3/4″×1-1/2″ (примечание: кусок дерева, указанный как 1″×2″ в хозяйственном магазине, имеет фактические размеры 3/4″×1-1/2). «)
• Плоский кусок дерева или гофрированного картона длиной не менее 24 дюймов и шириной 3 дюйма
• Прозрачная двусторонняя лента
• Ножницы
• Карандаш
• Бумажный или пластиковый стаканчик
• Монеты
• Линейка
• Кухонные весы
• Лабораторный блокнот

Отказ от ответственности:
Science Buddies участвует в партнерских программах с
Домашние Научные Инструменты,
Amazon. com,
Каролина Биологический и
Джамеко Электроникс.
Доходы от партнерских программ помогают поддерживать

Science Buddies, общественной благотворительной организации 501(c)(3), и пусть наши ресурсы будут бесплатными для всех. Нашим главным приоритетом является обучение студентов. Если у вас есть какие-либо комментарии (положительные или отрицательные), связанные с покупками, которые вы сделали для научных проектов из рекомендаций на нашем сайте, сообщите нам об этом. Напишите нам на
[email protected].

Экспериментальная процедура

Сборка поезда

Это видео и следующие письменные инструкции покажут вам, как собрать поезд. Для этого проекта требуется внимание к деталям и терпение. После сборки вам нужно будет внести коррективы, чтобы он работал идеально. Поезд хорошо парит над путями, если все тщательно выстроить. См. FAQ, если у вас возникли проблемы с запуском поезда.

1. Прежде чем приступить к сборке поезда, убедитесь, что у вас есть подходящая магнитная лента. Если у вас монополярная магнитная лента, полоски ленты должны отталкиваются друг от друга. Вы можете использовать монополярную ленту как есть. Если полоски вашей магнитной ленты притягиваются друг к другу, лента может быть биполярной или многополярной . В этом случае вам придется сначала переполяризовать ленту. Следуйте инструкциям в шаге 7 раздела часто задаваемых вопросов для этого проекта, чтобы переполяризовать магнитную ленту. Когда вы закончите, ваши магнитные полоски должны отталкиваться друг от друга.
2. Снимите бумажную подложку с двух коротких магнитных полосок и прикрепите их к одной стороне деревянного бруска, как показано на рис. 2. Края полосок должны совпадать с краями бруска. Этот блок будет вашим вагоном. Примечание: если магнитные полоски недостаточно липкие, чтобы самостоятельно приклеиться к дереву, используйте прозрачный двусторонний скотч.

2. Отрежьте кусок дерева или картона, чтобы использовать его в качестве основы для железнодорожных путей, длиной не менее 24 дюймов и шириной 3 дюйма.
3. Используя один из длинных пластиковых уголков в качестве линейки, нарисуйте пять продольных линий на основании, как показано на рис. 3.
   1. Проведите центральную линию посередине основания.
   2. Нарисуйте по одной линии на расстоянии 5 мм в каждую сторону от центральной линии.
   3. Нарисуйте по одной линии на расстоянии 20 мм с каждой стороны от центральной линии.

4. Прикрепите длинные магнитные полосы и пластиковые уголки к основанию, как показано на рисунках 4 и 5. Обратите особое внимание на расстояние, это важно для правильной работы вашего поезда.
   1. Снимите бумагу с длинных магнитных полосок. Аккуратно поместите их на основание так, чтобы их края внутри совпали с линиями на расстоянии 5 мм от центральной линии, так что полоски находятся на расстоянии 10 мм друг от друга. Примечание: если магнитные полоски недостаточно липкие, чтобы самостоятельно приклеиться к основанию, используйте прозрачный двусторонний скотч. Убедитесь, что вы сильно надавили, чтобы они зафиксировались на месте.
   2. С помощью двустороннего скотча прикрепите пластиковые уголки к основанию так, чтобы их внутренние края совпадали с линиями на расстоянии 20 мм от центральной линии, то есть на расстоянии 40 мм друг от друга.

5. Поставьте поезд на рельсы магнитными полосами вниз. Он должен парить параллельно гусеницам, как показано на рис. 6, и вы должны иметь возможность двигать его вперед и назад, не застревая. Если ваш поезд не зависает, как показано на рис. 6, см. FAQ для получения информации по устранению неполадок.

Сбор ваших данных

1. Создайте таблицу данных в лабораторной тетради, например, Таблицу 1.
   1. Примечание : Большинство кухонных весов отображают результаты в унциях или граммах. В метрической системе ученые используют грамма (г) , которые технически являются единицей массы , а не веса. Убедитесь, что вы ссылаетесь на «массу» и измеряете в граммах, когда выполняете научный проект. Неправильно говорить «вес в граммах».

2. С помощью линейки измерьте расстояние между поездом и рельсом (между верхней частью магнитных полос на пути и нижней частью магнитных полос на поезде), как показано на рисунке 7. Запишите это значение. в вашей таблице данных и напишите «0» в столбце массы, так как вы еще не добавляли веса к поезду.

3. Теперь поместите бумажный или пластиковый стаканчик на верх поезда и добавьте в него несколько монет, как показано на рис. 8. Убедитесь, что стакан расположен по центру поезда, чтобы он оставался параллельным рельсам и не наклонялся. , как показано на рис. 9..

4. Измерьте новое расстояние между поездом и путями. Запишите это расстояние в свою таблицу данных.
5. С помощью кухонных весов измерьте массу монет, включая чашку. Запишите эту массу рядом с новым расстоянием в вашей таблице данных.
6. Добавьте в чашку больше монет. Повторяйте шаги 3–5, пока поезд не коснется путей (расстояние равно нулю). Не забывайте измерять и записывать расстояние каждый раз, когда добавляете монеты.
7. Повторите весь эксперимент еще два раза, всего три попытки. Для каждого испытания создавайте новую таблицу данных, опорожняйте чашку и начинайте заново, не добавляя вес к поезду.
8. Создайте диаграмму рассеивания ваших данных с добавленной массой по горизонтальной оси (x) и расстоянием по вертикальной оси (y).
9. Проанализируйте свои результаты.
   1. Как изменяется расстояние между поездом и путями, когда вы увеличиваете вес поезда?
   2. Как ваши результаты соотносятся с вашим прогнозом?
   3. Как вы можете связать свои результаты с реальными поездами на магнитной подвеске? Например, будет ли ограничение на количество пассажиров, которое может перевозить реальный поезд?

Устранение неполадок

Советы по устранению неполадок см. в разделе часто задаваемых вопросов: Сборка плавучего поезда на магнитной подвеске.

Задать вопрос эксперту

У вас есть конкретные вопросы о вашем научном проекте? Наша команда ученых-добровольцев может помочь. Наши эксперты не сделают всю работу за вас, но они сделают предложения, дадут рекомендации и помогут устранить неполадки.

Задать вопрос

Варианты

• Изменятся ли ваши результаты, если вы распределите вес монет равномерно по верху поезда, а не сложите их все в одну центральную чашку?
• Используйте что-то более легкое, чем деревянный брусок, в качестве «поезда», например, плоский кусок картона. На сколько выше взлетит поезд? Обратите внимание, что для сравнения результатов с использованием деревянного бруска вам потребуется измерить абсолютный вес поезда (включая корпус поезда и магниты), а не только добавленный вес.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Один край моего вагона касается путей. Что случилось?

A: Если ваш поезд наклонен, как показано на рисунке 10, так что один край касается рельсов, возможно, ваши пластиковые уголки слишком далеко друг от друга. Важно, чтобы пластиковые уголки располагались на расстоянии всего едва дальше друг от друга, чем ширина деревянного бруска (около 40 мм). Это позволит блоку скользить вперед и назад, не застревая, а также поможет удерживать его в вертикальном положении. Если лишнего места слишком много, блок может опрокинуться. Если это произойдет, переместите пластиковые уголки ближе друг к другу.

В: Похоже, мой поезд притянул к путям, а не оттолкнул их. Что случилось?

A: Если вагон вашего поезда стоит на рельсах (магнитные полосы соприкасаются друг с другом), есть несколько вариантов. Проработайте эти шаги, чтобы узнать, что делать.

1. Во-первых, убедитесь, что у вас есть подходящая магнитная лента. Магнитная лента для этого научного проекта должна быть монополярной , что означает, что каждая сторона магнитной ленты имеет только одну полярность (N или S). Многие магнитные ленты, которые вы можете купить в Интернете, имеют номер , биполярный или , многополярный . Это означает, что они состоят из множества магнитных полос с чередующейся полярностью, как показано на рис. 11. Эти магнитные ленты будут притягиваться друг к другу. Если вы используете биполярную или мультиполярную магнитную ленту, вы можете переполяризовать ее. Следуйте инструкциям в шаге 7 (ниже), чтобы сделать это.
2. Магнитные полоски на вашей дорожке могут быть расположены слишком близко друг к другу, как показано на Рисунке 12. Как показано на Рисунке 4 процедуры, полоски должны располагаться на расстоянии 10 мм друг от друга. Если они расположены слишком близко друг к другу, то они не будут совмещены с магнитными полосами вагона поезда, и это может привести к тому, что вагон будет притягиваться к рельсам, а не отталкиваться. В этом случае раздвиньте магнитные полосы на треке дальше друг от друга.

3. Ваши пластиковые уголки могут быть слишком далеко друг от друга, как на рис. 13. Это дает вагону слишком много места для смещения из стороны в сторону, и его можно притянуть к рельсам, а не оттолкнуть. Как показано на Рисунке 4 процедуры, внутренние края пластиковых уголков должны находиться на расстоянии 40 мм друг от друга. Это дает деревянному блоку достаточно места, чтобы скользить вперед и назад, не застревая, но предотвращает его перемещение из стороны в сторону. В этом случае переместите пластиковые уголки на гусенице ближе друг к другу.

4. Окончательная и наименее вероятная возможность состоит в том, что поляризация (направление северного и южного полюсов) одного набора ваших магнитных полос поменялась местами, что означает, что неклейкие стороны полосок притягиваются друг к другу. вместо отталкивания. Если магнитные полоски соприкасаются друг с другом, а их края выровнены, как показано на рис. 14, вам потребуется повторно поляризовать две полоски, как описано в следующих шагах. Только сделайте это после того, как вы попытаетесь выполнить шаги 1 и 2, чтобы убедиться, что ваш интервал правильный.

5. Вы можете использовать компас, чтобы проверить полярность магнитных полос. Поднесите компас к одной из магнитных полос в вагоне поезда, как показано на рис. 15. Обратите особое внимание на то, указывает ли красный кончик стрелки компаса в сторону или в сторону от от магнитной полосы.

6. Сделайте то же самое для одной из магнитных полос на железнодорожных путях.
   1. Если результаты одинаковы для обеих полосок (красный кончик иглы указывает на обе полоски, или точек от обеих), то ваши полоски правильно поляризованы и должны отталкиваться друг от друга. Вернитесь к шагам 1 и 2, чтобы проверить выравнивание вашего трека.
   2. Если ваши результаты отличаются для обеих полосок (красный кончик иглы указывает на одну из полосок, но в сторону от другой), то вам необходимо повторно поляризовать один комплект полосок. Перейдите к шагу 7.
7. Вы можете использовать небольшой неодимовый магнит, чтобы переполяризовать магнитные полоски, потирая их, как показано на рис. 16. Для этого:
   1. Еще раз проверьте, притягивают или отталкивают магнитные полоски в вагоне красный кончик стрелки компаса.
   2. Найдите конец неодимового магнита, который притягивает тот же конец стрелки компаса , что и магнитная полоса на вагоне поезда.
   3. Медленно проведите этим концом магнита по всей магнитной полосе, двигаясь вперед и назад несколько раз по всей ее ширине.
   4. Сделайте это для обеих магнитных полос в вагоне поезда.
   5. Поместите свой вагон на рельсы и посмотрите, парит ли он, а не касается рельсов. Если нет, возможно, вам придется продолжать тереть тем же концом неодимового магнита вдоль полос автомобиля, чтобы увеличить их силу (не проверяйте полоски компасом каждый раз, иначе вы будете продолжать менять их поляризацию).

Карьера

Если вам нравится этот проект, вы можете изучить следующие родственные профессии:

• Руководство по проекту научной ярмарки
• Другие подобные идеи
• Идеи проекта по физике
• Мои Избранные

Лента новостей по этой теме

,
,

Процитировать эту страницу

Общая информация о цитировании представлена ​​здесь. Обязательно проверьте форматирование, включая заглавные буквы, для используемого метода и при необходимости обновите цитату.

MLA Style

Финио, Бен.

«Построить плавучий поезд на маглеве». Научные друзья ,
3 марта 2022 г.,
https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Phys_p093/physics/maglev-train-weight.
По состоянию на 27 ноября 2022 г.

APA Style

Финио, Б.

(2022, 3 марта).
Построить плавучий поезд на магнитной подвеске.
Извлекаются из
https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Phys_p093/physics/maglev-train-weight

Дата последнего редактирования: 03.03.2022

Ознакомьтесь с нашими научными видео

Решите задачу отражения в зеркальном лабиринте!

Squishy Circuits Introduction

Investigate Alien Genetics

Линейный лайнер Takara Tomy на магнитной подвеске — самый быстрый игрушечный поезд на Востоке (и Западе) ч (375 миль в час) SC Maglev (Сверхпроводящая магнитная левитация) Поезд.

Однако все не то, чем кажется, поскольку это больше, чем просто факсимиле реальной вещи в масштабе 1/90. Линейный лайнер использует оригинальную магнитную двигательную установку и имеет за собой интригующую историю создания.

Первоначальная движущая сила линейного лайнера и любого вида транспорта на магнитной подушке — это мечта об устранении большей части или всего приводного трения, необходимого для движения. Это достигается плаванием за счет сил отталкивания между двумя полярными одинаковыми магнитами. Первоначальное исследование Такары Томи, проведенное весной 2013 года, показало, что воспроизведение электрифицированной гусеницы (известной как умная гусеница) для миниатюрного SC Maglev приведет к созданию игрушки, намного превышающей ценовой диапазон большинства покупателей. Поэтому компания выбрала более дешевый и простой неэлектрифицированный путь (глухой путь), что означало, что поезд стал сложной единицей.

Плавающий раствор

Вдохновением для создания системы магнитной левитации послужила магнитная доска, которую инженеры использовали для работы над дизайном

Takara Tomy

Решение сделать более простую неэлектрифицированную трассу буквально пришло из магнитной доски, которую инженеры использовали для объяснения своих идей. Они поняли и физически доказали, что длинная магнитная полоса все же сохраняет полярность север/юг с противоположных сторон по всей своей длине, даже при толщине около миллиметра. И при этих толщинах можно было согнуть магнит в кривую, если одеть его в резину.

Для левитации поезда была сделана копия такого же расположения магнитов по длине днища каждого из вагонов для достижения необходимой силы отталкивания. Было решено сделать одну уступку колесам для повышения поперечной устойчивости, добавив небольшие направляющие ролики, установленные горизонтально с каждой стороны каждой машины. Эти направляющие ролики центрируют Linear Liner и поддерживают высоту магнитной левитации 2 мм. Чтобы сохранить иллюзию и мечту о чистом магнитном транспорте, эти ролики движутся по прозрачной боковой стенке, которая буквально удерживает поезд на пути.

Катание на лодке

Расположение электромагнитов на автомобилях и обычных пассивных магнитов на трассе. Обратите внимание на расстояние, так как это важная часть системы мотивов Linear Liner

Takara Tomy

.

К концу 2013 года, спустя почти год работы над проектом, дизайнеры игрушек из Takara Tomy создали что-то, что левитировало, но не двигалось, если его не толкнуть. Но они были уверены, что эта толкающая сила исходит не от воздуха и тем более от приводных колес.

Просветление пришло в ванну, когда один из инженеров понял, что, время от времени толкая руками дно ванны, он двигается взад и вперед в ванне, когда плавает. Поскольку импульс сохранялся из-за низкого трения при плавании, ему нужно было только время от времени прикладывать силу, чтобы двигаться — техника, подобная речному искусству катания на плоскодонке. Что было необходимо, так это переключаемый высокоскоростной электромагнит, который время от времени придавал поезду отталкивание (толкающую силу), но только сзади назад. Чтобы правильно синхронизировать эту силу отталкивания включения/выключения с обычными встроенными магнитами в середине железнодорожных путей, им понадобился датчик.

Изначально, в начале 2014 года, тайминги были подобраны неправильно, и Linear Liner мучительно тормозил. Метод проб и ошибок постепенно улучшал производительность, и было обнаружено, что критическими факторами являются угол наклона магнитного датчика, длина провода и расстояние между магнитами на расстоянии 4 см (1,6 дюйма).

Дебют прототипа

Стиль прототипа двойного автомобиля в то время не был похож на серию SC Maglev LO и больше походил на 19.79 ML500 оригинальный Maglev

Стивен Клеменгер / Gizmag.com

Усовершенствованный прототип был представлен на Токийской выставке игрушек в июне 2014 года, и Gizmag получил разрешение сфотографировать его. Нам даже посчастливилось взять у главного конструктора небольшое интервью, в котором мы вкратце рассказали об истории и планах производства Linear Liner.

Одним из интересных моментов было то, что Takara Tomy Linear Linear достиг скорости 600 км/ч (373 мили в час) в июне 2014 года, за добрых шесть месяцев до того, как настоящий SC Maglev достиг подвига в феврале 2015 года.

Окончательная рабочая форма

Это еще одна неудачная попытка сфотографировать Linear Liner. Моя камера была на максимальной скорости

Stephen Clemenger / Gizmag.com

Год спустя, в июне этого года на выставке игрушек в Токио в 2015 году, опытная модель была представлена ​​как прессе, так и широкой публике. Его скорость была такова, что сфотографировать его оказалось довольно сложно, и многим фотографам приходилось прибегать к старому искусству панорамирования, чтобы сделать снимок.

Так как же это работает?

1) В передней части поезда бортовой магнитный датчик определяет входящий рельсовый магнит (B) и дает команду бортовому электромагниту включиться

Takara Tomy

1) Датчик бортового магнита, расположенный в передней части поезда, определяет входящий рельсовый магнит (B) и дает команду бортовому электромагниту включиться.

2) Это время правильно соответствует положению извлечения бортового электромагнита, чтобы оказывать (северное) отталкивающее усилие сзади на магнит предыдущего выходящего пути (C) и, таким образом, толкать поезд вперед.

Такара Томи

2) Этот тайминг правильно соответствует точному положению бортового электромагнита, который оказывает (северную) силу отталкивания сзади на предыдущий магнит исходящего пути (C), толкая поезд вперед.

3) Затем бортовой датчик определяет, что он достиг входного магнита дорожки (B), и таким образом отключает бортовой электромагнит.

Takara Tomy

3) Затем бортовой датчик определяет, что он достиг входного магнита дорожки (B), и отключает бортовой электромагнит.

4) Это позволяет поезду скользить по магниту входящего пути (B), не получая от него силы отталкивания (тормозящей силы)

Takara Tomy

4) Это позволяет поезду скользить по магниту входящего пути (B), не получая от него силы отталкивания (тормозящей силы).

5) Затем датчик улавливает другой входящий магнит дорожки (A) и, таким образом, включает бортовой электромагнит, таким образом получая силу отталкивания от последнего (скользящего) магнита дорожки (B)

Такара Томи

5) Затем датчик улавливает другой входящий магнит дорожки (A) и, таким образом, включает бортовой электромагнит, получая силу отталкивания от последнего (скользящего) магнита дорожки (B).