لیست اختراعات با مالکیت
كيانوش كريمي و علي رضا سليم اميني
1 عدد
واگن فرعي كه مي خواهيم به قطار وصل شود را روي يك ريل فرعي قرار ميدهيم. اين ريل فرعي از ريل اصلي منشعب شده و تا مسافت محدودي موازي با ريل اصلي است سپس منحرف شده و به ريل اصلي مي پيوندد..روي يك طرف از بدنه ي لوكوموتيو و تمام واگن هاي اصلي، چند رديف سيملوله قرار دارد كه در زمان لازم، از آن ها جريان الكتريكي عبور كرده و يك ميدان مغناطيسي در اطرافشان ايجاد مي كنند. روي قسمت كناري بدنه ي واگن فرعي نيز چند رديف آهنرباي دايمي قرار دارد كه فاصله ي اندكي با سيملوله ها دارند. ميدان مغناطيسي ايجاد شده طوري است كه نيروي ثابتي در جهت حركت قطار به قطب N آهنربا ها وارد مي كند ( يعني اگر قطار ثابت هم باشد با وجود اين ميدان، باز هم نيروي ثابتي به به سمت جلو به آهنربا هاي واگن فرعي وارد مي شود. شدت اين ميدان مغناطيسي با توجه به سرعت دقيق قطار در آن لحظه، جرم واگن در آن لحظه و در نتيجه شتاب مورد نياز، به وسيله ي ريز پردازنده ها تنظيم مي شود. در فقل الكترومغناطيسي هم از تركيب سه سيملوله استفاده شده كه از يكي از سيملوله ها براي جذب مطمين تيغه ي اتصال واگن فرعي براي قفل شدن، و از ديگر سيملوله ها براي انجام فرايند قفل كردن استفاده شده است. دو سيملوله اي كه براي انجام فرايند قفل كردن تعبيه شده اند، مي توانند در زمان آزاد سازي واگن، باعث وارد شدن نيرويي به سمت عقب به واگن فرعي شوند. كه اين نيرو مانند نوعي ترمز عمل مي كند و مسافت توقف را تا حدي كمتر مي كند. طبق قانون سوم نيوتون اين نيرو به خود قطار نيز در جهت عكس وارد مي شود ولي به دليل جرم بسيار زياد قطار، شتاب خيلي كمي به قطار وارد مي شود و اندكي به سرعت قطار اضافه مي شود.قفل طوري طراحي شده كه در صورت قطع جريان الكتريكي ورودي به سيستم مي تواند به طور مكانيكي فرايند قفل كردن و آزادسازي واگن را انجام دهد. پس از آزاد شدن واگن فرعي به هيچ وجه امكان برخورد واگن فرعي به قطار وجود ندارد زيرا اگر سيستم «واگن فرعي قطار» را يك دستگاه در نظر بگيريم در صورتي كه نيروي خارجي به دستگاه وارد نشود مركز جرم با همان سرعت به حركت خود ادامه مي دهد و با جا به جا شدن واگن فرعي نسبت به مركز جرم به سمت چپ، قطار نسبت به مركز جرم به سمت راست حركت مي كند زيرا به مركز جرم دستگاه هيچ نيرويي وارد نشده است. در ضمن چند ثانيه پس از آزاد سازي واگن فرعي، اين واگن از ريل اصلي خارج شده و همان طور كه در ادعانامه ذكر شد، وارد بخش ترمزي ريل فرعي مي شود. لازم به ذكر است كه واگن فرعي هيچ گاه روي ريل فرعي متوقف نمي شود. زيرا طول اين بخش طوري در نظر گرفته شده كه سرعت واگن فرعي را به حدود h / km ۲۰ برساند و بقيه ي مسافت ريل فرعي تا متوقف شدن به طور آزاد پيموده مي شود. براي شتاب گرفتن واگن فرعي، از چند رديف سيملوله استفاده شده است آن ها را روي لوكوموتيو و تمام واگن هاي اصلي قطار نصب كرده ايم، اين سيم لوله ها در تمام طول قطار و به طور تقريبا پيوسته كشيده شده اند. روي واگن فرعي نيز در ارتفاع هايي متناظر با سيملوله هاي مذكور، آهنرباهاي دايمي قدرتمند با خاصيت مغناطيسي عرضي(ترجيحا از جنس كامپوزيت فريت) كار گذاشته ايم. شكل هندسي سيملوله ها به گونه اي ابداع شده است كه ضمن اين كه امكان قرار گرفتن آهنرباهاي واگن فرعي، تحت تاثير ميدان مغناطيسي دروني خود را فراهم مي كنند، مي توان از آن ها جريان DC گذراند، و جريان معادل با ميدان مغناطيسي آن ها نيز برابر با خود جريان DC گذرنده از سيملوله مي شود و كمترين اتلاف انرژي را داريم. در هر ايستگاه ريل اصلي راه آهن به ۳ شاخه تقسيم مي شود، اولين شاخه، ادامه ي ريل اصلي و در همان امتداد است، دومين شاخه، ريل فرعي شتاب گيري و سومين شاخه، ريل فرعي ترمزي نام گرفته است. طراحي ريل فرعي شتاب گيري، به طوري است كه وقتي واگن فرعي روي آن قرار مي گيرد، سيملوله هاي قطار، هم ارتفاع با آهنربا هاي واگن فرعي هستند. ريل فرعي شتاب گيري، تا مسافت محدودي قبل و بعد از ايستگاه، موازي با ريل اصلي و كنار آن است، (تقريبا هم ارتفاع با ريل اصلي است. در عين حال، به دليل عرضي بودن آهنرباها) فقط قطب N آهنرباها تحت تاثير ميدان درون سيملوله قرار مي گيرد و قطب هاي خارج از سيملوله قرار مي گيرند. ميدان مغناطيسي ناشي از سيملوله ها عمود بر ميدان دروني آهنربا ها است. در نتيجه همان طور كه در بخش فرمولاسيون اثبات شده است) نيروي تقريبا ثابت و پيوسته ي قابل توجهي به واگن فرعي وارد شده و باعث شتاب گرفتن آن مي شود. اندازه ي اين نيرو هم با يك سيستم كنترلي هوشمند كه شدت جريان گذرنده از سيملوله ها را كنترل مي كند، به طور دايمي در هر لحظه با استفاده از feedback از سرعت لحظه اي تنظيم مي گردد تا در زمان و مكان مناسب، واگن فرعي سرعت متناسبي داشته باشد. پس از برابر شدن سرعت ها واگن فرعي از ميدان مغناطيسي سيملوله ها خارج شده و كنار آخرين واگن اصلي است و مسافت مناسبي تا پايان ريل فرعي باقي مانده است. در اينجا استفاده از سيستم مكانيكي «لينك» باعث مي شود تا واگن فرعي از زمان هم سرعت شدن با قطار تا زمان اتصال ريل فرعي به ريل اصلي از كنار، موقتا به دنبال قطار كشيده شود و از قطار جدا نشود. پس از وارد شدن واگن فرعي به ريل اصلي و قرار گرفتن پشت آخرين واگن اصلي، سيستم قفل مغناطيسي» اتصال اصلي واگن فرعي با قطار را برقرار مي كند. به واسطه ي سيستم اقفل مغناطيسي»، واگن فرعي مي تواند در ايستگاه بعدي از قطار جدا شود. هر واگن فرعي كه در نزديكي ايستگاه از قطار جدا مي شود، وارد ريل فرعي ترمزي هوشمندي مي شود كه قطار را به بهينه ترين حالت ممكن، در مكان از پيش تعيين شده اي متوقف مي كند و براي توقف واگن فرعي ( به دليل عدم استفاده از شخص راننده در واگن) از ترمز هاي خود واگن استفاده نمي شود. براي حالت هاي خاصي كه پياده سازي طرح، در حالت عادي آن ممكن نبوده و يا مقرون به صرفه نيست (مانند قطار هاي درون شهري و قطار هايي با طول اندك و ...)، تكنيك هاي سطح شيب دار» و «ريل شناور» ابداع و پيشنهاد شده اند. لازم به ذكر است كه اين طرح كاملا يك طرح بين رشته اي بوده و يك زمينه مي فني مخصوص نمي توان براي آن قايل شد، زمينه هاي فني اين طرح شامل : • مهندسي برق • مهندسي مكانيك • مهندسي مكاترونيك • مهندسي راه آهن مي شوند.)
موارد یافت شده: 1